用于将平膜机从初期产品变至后续产品的改变装置和方法与流程

本发明涉及一种用于将平膜机从初期产品改变至后续产品的改变装置以及一种用于将平膜机从初期产品优化改变至后续产品的方法。

背景技术：

已知的是，平膜机被用于生产薄膜产品。这种平膜机通常具有多个挤出装置的组合，它们生产呈熔体状的可流动材料组合物。通过带有出口喷嘴的喷嘴装置，可以在出口宽度范围内输出扁平的薄膜熔体并且由拉延辊接纳和拉延。在薄膜熔体冷却成薄膜幅材之后，它可以被进一步拉延并且被卷绕在薄膜辊上。此外也可行的是涂覆或层合熔体。因此例如可以为此给熔体施加一个或多个平面幅材。

已知的解决方案的缺点是，在不同的薄膜产品之间的改变、即从当前生产的初期产品改变至随后要生产的后续产品是相对费时的。需要大量时间尤其基于以下事实，即，许多改变必须以人工方式进行。从初期产品改变至后续产品在此可以通过多个截然不同的参数来表现。在此，它例如可以是材料组成、层厚比、几何形状状况例如像相应产品的宽度或类似参数。为了从初期产品改变至后续产品，因此通常必须调整或改变一个或多个平膜机生产参数。由于这至少部分以人工方式由平膜机操作者进行，故在这里不能以可再现方式执行所述改变。相反，改变持续时间还有从初期产品改变至后续产品的质量基本上只取决于操作人员的经验。由于通常也以重复方式尤其也依次先后地执行多个改变步骤，故这不仅导致再现性降低和对所述操作人员的依赖性，也导致明显更长的改变时间。

技术实现要素：

本发明的任务是至少部分消除前述缺点。本发明的任务尤其是以廉价且简单的方式提供最优的改变时间，其尤其以可再现方式允许从初期产品改变至后续产品。

前面的任务通过一种具有权利要求1的特征的改变装置和一种具有权利要求12的特征的方法完成。本发明的其它特征和细节来自从属权利要求、说明书和附图。在此，关于本发明的改变装置所述的特征和细节显然也关于本发明方法是适用的，反之亦然，因此关于对各个发明方面的公开内容总是相互参照或可以相互参照。

根据本发明的改变装置用于将平膜机从初期产品改变至后续产品。为此，该改变装置具有用于测知至少一个平膜机生产参数的传感器模块。另外，设有用于可控地改变所测知的至少一个生产参数的调节模块。另外，该改变装置具有为了获得从初期产品至后续产品的针对所测得的至少一个生产参数优化的改变时间而控制该调节模块的控制模块。

根据本发明，该改变装置因此基于基本上三个核心构件，即传感器模块、调节模块和控制模块。现在，借助传感器模块，首次可以直接采集平膜机的生产参数。生产参数的直接采集在此可以直接地或间接地延及薄膜产品的、即初期产品和/或后续产品的相应产品参数。该传感器模块因此能够不仅在正常应用在薄膜产品生产中时、也针对初期产品与后续产品之间的转换来采集平膜机生产参数。利用关于所述至少一个生产参数的已知信息，现在可以执行随后还说明的改变方法。为了能按照至少半自动方式或全自动方式对从初期产品至后续产品的改变采取干预，设有调节模块。该调节模块此时如此与传感器模块相关联，即，借助于调节模块能够针对至少传感器模块所采集的至少一个生产参数来执行可控改变。如果传感器模块例如是对作为生产参数的出口喷嘴出口宽度的检测可能性，则调节模块相应地且专门对此具有对出口宽度的可控的可改变性。在此，它例如可以是侧向密封插板的自动移动或半自动移动，侧向密封插板也可被称为定幅插板。换言之，传感器模块因此可以刚好采集如下的生产参数，其随后也能由调节模块可控地改变。

除了常规的调整可能性、即调节模块的可干预性外，根据本发明，还在改变装置中设有控制模块。它允许不仅在基础调节回路中、也允许为了达成针对所采集的至少一个生产参数优化的改变时间而控制调节模块。在此，在第一步骤中，“所述改变时间在改变方法过程中或在早前例如在投入使用时或在平膜机设计时是否已被优化”对于本发明的工作方式并不重要。优化的改变时间在此尤其是缩短的改变时间，其比在根据现有技术的人工改变时可达成的改变时间短。

因此，该控制模块现在能够关于其对至少一个所测得生产参数的可控调节干预而言调整该调节模块，从而可以获得更好的、即优化的改变时间。优化的改变时间尤其是专注于改变时间的持续时间。但显然其它核心点例如生产稳定性、产品质量、改变所需的材料量以及其它参数也可能影响到改变时间的优化逻辑。在此除了在平膜机投入使用或设计过程中的在先优化外，也可以至少部分在平膜机内或在改变装置内且在那里在控制模块内进行所述优化。

为了从初期产品改变至后续产品，现在例如可以如下进行。在简单改变时，两种薄膜产品的材料组成保持基本不变，但例如就期望的净宽而言从初期产品改变至后续产品。如果是这种情况，则例如可以假定在生产窄的初期产品之后现在期望较宽的后续产品。为了保证这一点，传感器模块能够测知至少一个与薄膜产品宽度相关的生产参数。在此尤其要关注平膜机出口喷嘴的出口宽度。为了所述改变，出口喷嘴的出口宽度现在必须被移动或调节到如下值，其允许生产所期望的较宽的后续产品。传感器模块因此能够采集呈出口宽度形式的所述至少一个生产参数，而调节模块在这种改变装置中能够可控地改变出口宽度。现在，该控制模块可以在调节模块调整时谋求优化所需的改变时间，其因此是为了加宽该出口宽度和进而获得期望的较宽后续产品所需要的。这例如可以通过侧向定幅插板的相应自动化调节来达成。

通过根据本发明的传感器模块、特定的调节模块和作用于它的控制模块之间的关联性，可以相比于人工解决方案明显缩短可定期达成的优化的改变时间。同时，可以保持或至少改善在改变期间的生产稳定性，从而可以基本排除由薄膜幅材开裂所造成的不希望的生产停止。在改变时间期间内所产生的废品生产可以通过缩短的改变时间也被改善。尤其是，本发明的改变装置的一个重要优点是，通过这种方式可以达成可再现的改变和进而还有从初期产品至后续产品的可再现质量。

当在本发明的改变装置中作为生产参数由传感器模块采集以下内容中的至少一个时，可以带来优点：

-薄膜幅材的宽度，

-薄膜幅材的层数，

-薄膜幅材的材料组成，

-薄膜幅材的质量参数，

-薄膜幅材的生产稳定性，

-薄膜幅材的厚度，

-薄膜幅材的层厚比，

-薄膜幅材的温度分布

-薄膜幅材的宽度差，

-出口喷嘴的调节销的调节轮廓，

-平膜机的机器参数，

-出口喷嘴的出口宽度，

-薄膜幅材的厚度轮廓。

前面的列举并非穷举名单。薄膜幅材宽度可以是指净宽，但尤其可以是指在切掉薄膜幅材边缘部之前的毛宽。层数可以是可变的或保持不变的。薄膜幅材材料组成尤其涉及用于不同层的彼此不同的材料。因此，彼此不同的塑料材料可被用于不同的层，以便总体来看能够在薄膜幅材用层结构中提供不同的功能性。薄膜幅材的质量参数也可以部分地与材料组成相关。但也可以想到，生产参数例如像随后还要解释的伸展比和随之而来的薄膜幅材拉伸显著影响了薄膜幅材质量。薄膜幅材的冷却速度(例如借助于真空箱、空气刀)和/或浇注辊温度也可以被认为是生产参数。对于生产本身重要的是，薄膜幅材具备一定的基本质量以避免薄膜幅材开裂，从而可以获得最低程度的生产稳定性。薄膜幅材厚度可以通过不同的调节参数来调整。在此，它例如是也随后还将解释的伸展比、拉延速度、还有熔体供应速度。在各个层内的薄膜幅材的层厚比还有薄膜幅材的总厚度也可以被用作生产参数。尤其可以横向于输送方向来检测薄膜幅材温度分布。关于所解释的冷却速度，也可以想到测知在生产方向上的、即沿薄膜幅材(纵向)的温度。例如因在边缘部中的缩窄、还有因毛宽和净宽之间差异而可形成的薄膜幅材宽度差也可以被用作生产参数。在出口喷嘴处的出口厚度的调节期间例如采用调节销，其调节轮廓也可用作生产参数。也可以采用其它机器参数例如像真空箱的使用、静电钉扎的地点和/或强度。出口宽度也可以被用作薄膜幅材宽度的间接确定尺度。尤其是，横向于输送方向的薄膜幅材厚度轮廓也是本发明意义上的可能的生产参数。如已经解释地，可通过传感器模块采集的生产参数适合作为基础用于专为生产参数调整而设置的调节模块以及与之相关联的控制模块。

当在本发明的改变装置中所述调节模块设计用于调整平膜机出口喷嘴的至少一个喷嘴参数时，可以获得进一步优点。这种喷嘴参数例如可以作为生产参数呈厚度轮廓、出口缝隙宽度和薄膜幅材厚度的形式来使用。因此，例如侧向密封插板可以自动改变作为喷嘴参数的出口喷嘴宽度。可调的调节销、例如所谓的热敏销能够改变在出口喷嘴处的薄膜幅材出口厚度。因此例如在喷嘴处的通过在所述调节销和从出口缝隙流出的熔体的相应反压之间的力平衡而出现的实际出口缝隙可以用作本发明的改变装置的基础。在这里也可以采用随后还要解释的由熔体供应(量)和拉延速度得出的伸展比。

当在本发明的改变装置中作为至少一个喷嘴参数能够可控地在局部改变出口喷嘴的喷嘴出口缝隙且进而改变所输出的薄膜幅材的局部厚度时，可以获得进一步优点。这种呈喷嘴出口缝隙形式的喷嘴参数允许直接影响薄膜幅材的稳定性。尤其是可以监测横向上的厚度分布，从而除了对熔体、边缘和/或薄膜幅材的稳定性的监测外可以避免在局部位置的不希望有的厚点、即所谓的活塞环。这种喷嘴参数的监测尤其作为局部监测来进行，其作用于一个或多个相邻的调节销。但原则上也可以想到全局地或半全局地控制喷嘴参数。

当在本发明的改变装置中该调节模块设计用于可控改变出口喷嘴的出口宽度时，可以获得进一步优点。在这里，也可以又控制并且尤其是自动移动侧向密封插板、即所谓的定幅插板。在此它也可以是双重的或多件式密封插板，它们尤其以对称方式在两侧移入出口喷嘴或移出，以改变出口喷嘴的出口宽度。

也有利的是，本发明的改变装置中所述调节模块设计用于可控改变平膜机的伸展参数。视熔体以何种供应速度作为熔体流通量流过出口喷嘴而定，可以相应地根据拉延速度与之成比例地确定薄膜幅材的伸展比。在相同的熔体流通量下拉延速度被设计得越快，薄膜幅材伸展比越高。在此要指出，可相对容易且尤其快速地改变拉延速度，而熔体流通量本身可以缓慢且仅有限地被改变。因此，伸展参数尤其是通过拉延辊速度控制装置的调整而借助于调节模块来调节的。

此外有利的是，在本发明的改变装置中所述控制模块具有输入装置，用于输入后续产品和/或改变时间。所述输入装置显然也可以呈自动化形式地设计成平膜机接口。输入也可以至少部分通过操作人员或通过投入使用或事先通过厂家设定来提供。关于改变时间，尤其是指明针对相应改变不应该被超过的上限。

另外，当在本发明的改变装置中该控制模块被设计用于输入优化重心、尤其是下述之一时，带来优点：

-关于最低生产稳定性的阈值，

-关于最大改变时间的阈值，

-关于最大能量需求的阈值，

-关于最低产品质量的阈值。

前面的列举是非穷举名单。优化重心的输入可以作为厂家设定、投入使用设定、但也可以通过操作人员在控制模块处来设定。因此可以预先设定最低生产稳定性，从而在改变时间缩短情况下也不以低于最低生产稳定性为代价进行缩短。因此保证了能够最可靠地避免薄膜幅材开裂。最大改变时间也可以被优先对待，从而避免超出例如作为用于平膜机中的改变的总规定条件所预先设定的最大改变时间。也能以最大程度限制能量需求，例如做法是最大回送的边缘宽度、即在应当又被熔化的边条处的最大宽度受到限制。同样的情况也适用于产品质量，其也例如与切掉的薄膜幅材边条的相应回送率有关联。显然，这些阈值也可以相互组合并且具有不同的优先排序。因此也可以想到两个或更多个并行阈值作为本发明意义上的输入的优化重心。

也有利的是，在本发明的改变装置中设有用于输出所预测改变时间的输出装置。因此可能的是，在开始从初期产品改变至后续产品时，通知平膜机操作人员后续产品从何时进入合格品生产状态。因此可以由操作者在相应预测的改变时间内执行人工工作例如像卷绕辊的换辊。在此，所需的人工工作能够以辅助步骤形式尤其也按照预设顺序在输出装置上同样被显示以指导操作者。

当在本发明的改变装置中该控制模块具有存储装置以用于专门存储初期产品至后续产品的成功改变时，带来进一步优点。这种存储装置因此用作用于可再现性的数据库。尤其是，成功改换连同所有相应的改换参数或生产参数被存储，从而未来的改变可以基于迄今成功的改变来执行。也可以内插或进一步处理存储装置内的成功改变，以便推断出相似的改变做法。因此，可以说可借助该存储装置来提供学习型改变系统，它尤其也普遍适用于各种不同平膜机并且总是进一步优化在工作期间的改变时间。

在根据前一段落的改变装置中，当存储装置具有评估模块以用于定量评估和/或定性评估所存储的改变时，带来了优点。这允许进一步改进该学习系统，并且可以实现新的或进一步的或更高级的优化。已有的改变做法可以关于调节参数或生产参数的变化而言被优化且总是被进一步改善。

本发明的主题也是一种将平膜机从初期产品以优化方式改变至后续产品的方法。这种方法具有以下步骤：

-采集该平膜机的至少一个生产参数，

-针对至少一个所采集的生产参数来优化调节模块的至少一个调节动作，

-执行所述至少一个调节动作。

根据本发明的方法尤其在本发明的改变装置上执行并且通过这种方式带来与关于本发明的改变装置所明确解释的一样的优点。尤其是，可以在线地或甚至事先在投入使用时或者作为厂家设定来采用优化调节动作。

可以如下改进本发明的方法，即，采集至少其中一个下述生产参数：

-薄膜幅材的宽度，

-薄膜幅材的层数，

-薄膜幅材的材料组成，

-薄膜幅材的质量参数，

-薄膜幅材的生产稳定性，

-薄膜幅材的厚度，

-薄膜幅材的层厚比，

-在横向和/或生产方向上的薄膜幅材温度分布，

-薄膜幅材的宽度差，

-出口喷嘴的调节销的调节轮廓，

-平膜机的机器参数，

-出口喷嘴的出口宽度，

-薄膜幅材的厚度轮廓。

前面的列举是非穷举的名单。显然，单独的生产参数也可以相互组合，因此综合考虑方式可以构成本发明方法的基础。

也有利的是，在本发明的方法中所述优选的调节动作局部地和/或全局地改变平膜机出口喷嘴的出口厚度。特别是，单独地或分组地进行出口厚度的局部调整，例如通过改变局部调节销来实现。但原则上也可以想到调整全部所述调节销，即在本发明意义上全局改变出口厚度。

当在本发明方法中所述优化的调节动作改变平膜机出口喷嘴的出口宽度时，则获得进一步优点。出口宽度例如通过改变净宽、但尤其通过改变毛宽来获得。因此，所述的侧向定幅插板可以自动地或半自动地移入或移出，从而与之相应地较宽或较窄的熔体可以从出口喷嘴流出以生产薄膜幅材。

也可能有利的是，在本发明的方法中在改变时间优化时不低于最低生产稳定性和/或不高于最大改变时间。这防止在最低生产稳定性的情况下低于下限会导致生产速度受到不利影响和/或薄膜开裂。最大改变时间防止针对改变至后续产品所需的最大时间而预先规定的机器预设条件被超出。这两个极限值显然可以被预先设定，但或者也可以被设计成可调节。

也可能有利的是，在本发明方法中所述优化是以所存储的成功改变作为基础和/或考量因素来进行的。因此例如可以在相同的初期产品和/或相同的后续产品情况下使用所存储的成功的改变做法，以便根据该做法由调节模块准确地执行相同的调节干预。在相似的产品状况下，各个材料的存储作用也可以构成优化改变的基础。因此，尤其是可以直接套用相应的改变做法和直接按照本发明意义来使用。这尤其与学习系统相结合，如已经解释的那样。

附图说明

本发明的其它的优点、特征和细节来自以下参照附图对本发明实施例加以详述的说明。在此，在权利要求书和说明书中提到的特征可以分别单独地或在任何组合中对本发明是重要的，附图示意性示出：

图1示出本发明的改变装置的一个实施方式，

图2示出一个生产参数的变化过程，

图3示出多个生产参数的变化过程。

具体实施方式

图1示意性示出可如何配备平膜机100。通过出口喷嘴110，薄膜熔体被输出并由居中所示出的大型辊拉延。在大型辊上，薄膜幅材因冷却而变冷，从而随后呈初期产品ep形式的薄膜幅材可以继续通过多个辊被输送并卷绕。

如果现在在根据图1的实施方式的平膜机100中期望改变，则在第一步骤中用改变装置10在多个传感器模块处、在此在两个位置采集生产参数pp。例如在中央可以测知凝固线还有薄膜厚度来作为生产参数pp。在右下方，也可以将薄膜参数例如像毛宽或薄膜厚度作为生产参数pp转送至控制模块40。借助于存储装置44和/或输入装置42，现在可以产生期望后续产品达成的可控预设条件。为了达成改变，在这里直接在出口喷嘴110处通过调节模块30来调整喷嘴参数dp，从而随后能够在相应的传感器模块20处追踪薄膜幅材如何变化。一旦达到后续产品fp的期望最终参数，则可以进行有关再次识别到合格品生产的反馈。

图2示出在改变时的时间曲线看上去如何。生产参数pp例如可以涉及薄膜产品的期望净宽，因此根据图2，现在应该从初期产品ep转为生产较窄的后续产品fp。在例如通过移动侧向的定幅插板来改变时，从初期产品的宽度连续减小至后续产品fp的宽度，在此情况下，做法是连续减小定幅插板的出口宽度。从左上方的初期产品ep的合格品生产至右下方的后续产品的合格品生产所需要的时间也被称为改变时间tu。

图3示出生产参数pp随时间而变的略微更复杂的图示。在这里示出了薄膜产品的净宽、稳定性和质量。在根据图2从初期产品ep改变至后续产品fp时净宽基本呈阶跃状转变，而质量和稳定性则以不同的方式变化。因此，后续产品fp的质量在改变过程中在第一时间窗内降低，以便随后在时间t2又提高。在此时刻，在明显较短的时间t1之后已经又达到后续产品fp的净宽。但是，只有当该质量也已达到后续产品fp所需要的期望连续极限时，才伴随该改变时间tu的结束而执行后续产品的合格品生产。

前面对实施方式的解释只在例子的范围内描述了本发明。显然，实施方式的各个特征只要在技术上有意义就可以相互自由组合，而没有脱离本发明范围。

附图标记列表

10改变装置

20传感器模块

30调节模块

40控制模块

42输入装置

44存储装置

100平膜机

110出口喷嘴

200薄膜幅材

ep初期产品

fp后续产品

tu改变时间

pp生产参数

dp喷嘴参数