用热塑性塑料制造薄膜的砑光机和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种包括至少两个辊筒的砑光机，其包括至少两个辊筒，在所述辊筒 之间可形成辊筒间隙，其中所述辊筒在终端以可转动的方式安装在轴承中，所述辊筒中的 一个位置固定，至少一个其它辊筒实施为进给辊筒并具有第一调节系统，借助所述第一调 节系统，所述进给辊筒的轴承能在改变辊筒间隙的情况下进行移动。
【背景技术】
[0002] 同类型的砑光机例如应用于制造塑料薄膜和塑料板，其中，在挤出过程中形成的 熔液从宽缝工具中流出后被导引穿过这些辊筒之间的可调节的砑光间隙。在此过程中冷却 该熔液并将其按以下方式成型，从而形成一条在整个薄膜面上厚度一致，并且外观均匀的 薄膜带。这类的所谓的砑光机膜例如用聚苯乙烯、聚丙烯或聚酯制成，并例如在食品的运输 和保鲜以及在汽车业广泛应用。
[0003] 砑光机通常包括至少两个辊筒，其中一个辊筒设计为固定的，至少一个其它辊筒 设计为进给辊筒。该进给辊筒可以通过调节系统进行移动，从而实现在固定和可调节的辊 筒之间不同的砑光间隙的设置。通过这种方式能制造不同厚度的薄膜。
[0004] 由于存在大量干扰因素，例如，辊筒的尺寸不可避免地变大会造成明显的辊筒弯 曲，很难确保在砑光机中所制成的薄膜在整个宽度上具有均匀的期望厚度。因此，已经尝试 在薄膜的整个宽度上测量其厚度并生成厚度剖面，其中，随后根据测得的厚度剖面来对输 入砑光机的熔液的厚度剖面施加影响，以抵消辊筒弯曲所造成的负面作用。因此，可以根据 所测得的厚度剖面来改变宽隙喷嘴的出口，使得所获得的薄膜的厚度剖面尽可能恒定地与 预设额定值一致。但这会带来很高的调节成本，这是不利的。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种砑光机和一种用热塑性塑料制造薄膜的方 法，其中以简单的方式来对所制薄膜的厚度剖面的偏差（例如由于辊筒弯曲造成的）进行 补偿。
[0006] 通过一种具有权利要求1所述特征的砑光机达成上述目的。
[0007] -种根据本发明的用于达成上述目的的方法是权利要求11的主题。
[0008] 本发明的有利的设计方案和改进方案是附属权利要求的主题。
[0009] 在本发明中设置，使所述进给辊筒在两个轴承上分别具有一个第一调节系统，能 够利用该第一调节系统对所述辊筒间隙进行调节，以及，每个第一调节系统均对应设有一 个第二调节系统，借助于该第二调节系统能够调节所述进给辊筒相对于所述固定辊筒的轴 向交叉。因此，为使不可避免的辊筒弯曲得到补偿，本发明的砑光机实现了，能够相对于 位置固定的不可调节的辊筒而可交叉地安置进给辊筒，即，所述两个辊筒的理想化中心线 (同时也构成其旋转轴），不再彼此平行延伸，而是相对彼此轻微地交叉，从而在两个辊筒 之间实现与弯曲无关的恒定间隙。
[0010] 根据本发明的一种建议，以相对所述第一调节系统转动90°的方式布置所述第二 调节系统，以便所述进给辊筒的交叉发生于一个平面内，该平面垂直于实施所述辊筒间隙 调节的平面而延伸。
[0011] 在本发明范围内所采用的调节系统无一般性限制，但这些调节系统应当实现尽可 能无游隙地调节辊筒间隙或进给辊筒的轴向交叉。
[0012] 有鉴于此，根据本发明的一种建议，所述第一调节系统和/或所述第二调节系统 具有齿条和小齿轮，所述小齿轮与所述齿条处于齿啮合中，并能在电机驱动下进行旋转，其 中可以在改变所述小齿轮和齿条之间的齿啮合深度的情况下改变所述小齿轮和齿条之间 的间距。
[0013] 具体地设置，使齿条啮合在所述进给辊筒的轴承上，并与一能通过电机驱动的小 齿轮如此地共同作用，使得所述电机和小齿轮的旋转运动转化为所述齿条和进给辊筒轴承 的线性运动。根据所述电机的旋转方向，所述进给辊筒能在改变辊筒间隙的情况下朝固定 的辊筒或远离其运动，或者相对于所述固定辊筒进行轴向交叉的设置。齿条和小齿轮对应 的齿部如此地设计，从而能实现对调节行程的十分精确的设置。由此能实现最低至μπι范 围的调节行程。
[0014] 由于在本发明中，所述小齿轮和齿条之间的间距是可改变的，因而可设置和改变 所述第一调节装置和第二调节装置的这两个处于啮合中的部件之间的齿啮合深度。通常小 齿轮和与其对应的齿条之间的齿啮合深度确定为预先指定的尺寸，当所述小齿轮借助对应 的电机旋转时，由于占多数的齿隙所述尺寸确保小齿轮轮齿在所述齿条齿部中的活动自由 性。但是例如在到达所需位置后，通过所述小齿轮和齿条之间的间距相应地减小，齿啮合的 深度增加，因此存在的齿隙也会减小，并在理想情况下几乎完全消除。
[0015] 本发明利用上述的这种效应，借助本身有利的齿条-小齿轮系统来确保方便的调 节，并消除所述调节装置内的游隙。通过这种方式，已经在实验中将游隙设置到1/100_以 下。就此，目的是轻微的预应力。
[0016] -旦需要重新改变所述辊筒间隙或者所述轴向交叉，则可以首先通过扩大小齿轮 和齿条之间的间距，将所述齿啮合深度和由此产生的齿隙重新增加到常见程度，然后通过 转动小齿轮使其移动所需的调节行程，直至重新开始游隙消除过程。
[0017] 由于仅在很少的情况下需要进行调节，可借助所述调节装置进行长期的设置，因 为即使在游隙已消除的情况下也能进行调节。
[0018] 在本发明的一种替代方案中，所述小齿轮和电机以中间隔有一可更换的间隔板的 方式保持在壳体上，并且所述间隔板的厚度限定了小齿轮和齿条之间的间距。通过选择适 合的间隔板厚度，或通过对该板进行相应的再加工（如机械打磨），能以所需的程度消除所 述调节装置内的游隙。
[0019] 根据本发明的一种建议，可以通过啮合在所述小齿轮上的偏心轮传动机构改变所 述小齿轮和齿条之间的间距，所述偏心轮传动机构能在相应的操纵时，例如通过手摇柄或 可控制的传动装置来对小齿轮相对齿条的间距进行所需改变。
[0020] 此外，还能以可解除的方式固定所述小齿轮和齿条之间的间距，用于确保稳定的 设置状态。通过这种方式还可相对齿条对所述小齿轮施加预应力，用于彻底消除两者间的 游隙。所述小齿轮和齿条还可配备适当的涂层，例如PVD涂层，用于例如尽可能减小摩擦和 磨损。
[0021] 根据本发明的一种建议，所述齿条和小齿轮设计为斜齿，用于实现更大的齿面支 承面。此外，通过斜齿还增大了所谓的重叠率，从而对运动传递产生正面影响。
[0022] 此外，所述齿条还可经过淬火、研磨和磨光，用于实现良好的稳定性和精度。
[0023] 根据本发明的一种设计方案，所述第一调节系统和/或第二调节系统能进行集中 控制，从而使辊筒能进行十分精确的平行移动，并实现在整个辊筒长度上尺寸一致的辊筒 间隙的设置及所述轴向交叉的设置。
[0024] 在本发明的另一种建议中，所述第一调节系统和/或第二调节系统的电机和小齿 轮之间布置有传动机构。通过这类传动机构，例如能实现驱动装置的传动。在本发明的一 种有利的实施中，所述传动机构构造为扭转刚度高、齿隙小的行星齿轮传动机构。
[0025] 根据本发明的一种设计方案，驱动所述小齿轮的电机是伺服电机。除了紧凑的构 造外，伺服电机的特点还在于十分良好的调节特性，并能实现以精确到微米级别的方式到 达目标位置。
[0026] 在本发明的砑光机的另一种设计方案中设置有三个辊筒，其中两个辊筒构造为进 给辊筒且优选相对所述固定辊筒布置。在这样的布置中，能对两个辊筒间隙进行设置，并 且例如需压延的薄膜幅面能依次通过两个压延间隙进行导引，由此能在砑光过程中实现非 常好的效果。除此之外，根据本发明，可以使所述进给辊筒中的至少一个相对于固定辊筒交 叉，优选为与所述固定辊筒共同形成所述第一辊筒间隙的进给辊筒，所述熔液被