钉扎装置、流延单元以及拉伸单元的制作方法

本发明涉及一种用于将膜静电钉扎在冷却辊上的钉扎装置、对应的流延单元以及具有这种流延单元的拉伸单元。

背景技术：

1、在塑料薄膜的制造中，首先将塑料熔体膜施加到冷却辊上，塑料熔体膜在冷却辊上冷却并固化。为了确保均匀冷却并且从而确保均匀的材料特性，膜需要沿着其整个宽度均匀地、实际上沿着其长度连续地施加到冷却辊上。

2、为了避免膜因机械钉扎解决方案而变形，已知借助于电极在冷却辊表面附近产生具有高场强的电场，膜将通过所述电场穿过。由于电场的作用，膜的极性分子被对齐，并且冷却辊的表面变得带电。膜与冷却辊之间形成静电吸引，使得膜本身均匀且自动地施加到冷却辊上。

3、然而，为了产生这种具有强电场强度的电场，在电极处需要9kv或更高的非常高的电压，这可能因此导致电极与冷却辊之间的火花放电。这种火花放电会损坏冷却辊的表面并且还会降低所生产的膜的质量。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的是提供一种减少火花放电的钉扎装置、流延单元以及拉伸单元。

2、所述目的借助于一种用于将膜静电钉扎在冷却辊上的钉扎装置来解决，所述钉扎装置包括第一盘绕单元、第二盘绕单元、位于盘绕单元之间的钉扎区域、高压电源以及至少两个电极，其中至少两个电极中的至少第一电极是条形的。电极在钉扎区域中从第一盘绕单元延伸到第二盘绕单元，并且通过高压电源向两个电极施加高电压。

3、通过使用两个条形电极，对两个条形电极施加高电压，产生均匀电场，所述均匀电场在膜与冷却辊接触的点处具有特别高的电场强度，特别是最大场强度。通过聚焦电场，与其他解决方案相比，可以降低高电压，以便产生相同的电场强度。通过降低电极中的高电压，因此也降低了火花放电的可能性，从而产生更少的火花放电或者完全避免了火花放电。

4、例如，高电压具有5kv与10kv之间的电压，特别是7kv与9kv之间的电压。高电压甚至可以达到20kv。

5、在一个实施例中，至少两个电极中的第二电极也是条形的或者是线状的，特别是线，从而可以进一步提高电场的均匀性。

6、在一个实施例中，提供第三电极，其中第三电极是条形的或者是线状的，特别是线。借助于第三电极，电场的均匀性进一步增加。

7、例如，电极彼此平行地延伸，从而使电场非常均匀。

8、两个电极可以各自包括两个侧向面，其中电极各自以其侧向面之一彼此面向。以这种方式，进一步提高了电场的均匀性。

9、侧向面特别彼此平行地延伸。

10、在一个方面中，在钉扎区域中，电极彼此之间的间距为3mm至15mm、特别是5mm至10mm，从而实现电场的特别良好的聚焦。

11、例如，电极宽度相同，从而进一步增加电场的均匀性。不同的宽度也是可设想的，从而使得可以影响最大场强的位置。

12、电极的宽度可以在3mm和15mm之间、特别是大于或等于4mm并且小于13mm，从而实现非常均匀的电场。

13、为了能够使电极适应流延单元的细节，电极可以在其宽度方向上偏移或布置成齐平。

14、例如，宽度方向等于辊的径向方向。

15、在一个实施例中，一个、几个或所有电极可在第一盘绕单元与第二盘绕单元之间沿着其纵向方向移动，特别地其中在第一盘绕单元或第二盘绕单元中设置至少一个可旋转盘绕体，在所述可旋转盘绕体上，一个、几个或所有电极部分地盘绕。结果，可以将损害电场质量的所述一个、几个或所有电极上的沉积物运走。

16、例如，可旋转盘绕体针对每个电极位于每个盘绕单元中，在所述可旋转盘绕体上，对应的电极部分地盘绕。

17、特别地，至少一个可旋转盘绕体被提供动力。

18、在一个实施例中，一个、特别是第二电极、或几个电极是静态的，特别地其中在第二盘绕单元中设置机械张紧装置，其中所述一个或几个静态电极被附接到第二盘绕单元中的张紧装置，并且被固定在第一盘绕单元中的适当位置。以这种方式，简化了钉扎装置的复杂性。

19、在一个实施例中，在至少一个盘绕单元中、特别是在两个盘绕单元中设置电压施加装置，所述电压施加装置将电极电连接到所述至少一个高压电源，从而确保将高电压可靠地施加到电极。

20、例如，为两个盘绕单元提供联合高压电源或者每个盘绕单元具有单独的高压电源。

21、在一个实施例中，电压施加装置包括辊，第一电极被在所述辊上引导，和/或电压施加装置具有弯曲的引导表面，第二电极和/或第三电极被沿着所述弯曲的引导表面引导。这有利于电极的可靠且节省空间的接触。

22、例如，引导表面的外侧为圆扇形。

23、为了防止电极的不期望的振动，第二盘绕单元包括阻尼装置，所述阻尼装置被配置为阻尼钉扎区域中的电极的振动。

24、电极例如通过阻尼装置被引导出对应的盘绕单元。

25、特别地，待阻尼的振动在电极的宽度方向上具有垂直于电极的侧向面的幅度和/或是围绕电极的纵向轴线的扭转振动。

26、例如，阻尼装置包括阻尼辊，所述阻尼辊的旋转轴线垂直于电极的纵向方向并且垂直于电极的宽度方向，其中阻尼辊沿着宽度方向可移动地安装并且搁置在电极中的每一个的一个边缘上，特别是在背离冷却辊的边缘上。因此，可以利用仅一个阻尼辊来实现阻尼装置。

27、替代地或附加地，阻尼装置包括两个阻尼辊，所述阻尼辊的旋转轴线垂直于纵向方向并且平行于电极的宽度方向，其中每个电极搁置在其中一个阻尼辊上。以这种方式，每个电极都是单独阻尼的，从而确保电极不会相互影响。

28、阻尼辊特别地搁置在电极的侧向面上。

29、两个电极例如延伸穿过两个阻尼辊之间。

30、在一个实施例中，钉扎装置包括几个绝缘装置、特别是绝缘导管、绝缘索环和/或套管绝缘体，所述绝缘装置从相关盘绕单元朝向钉扎区域延伸，其中电极延伸穿过绝缘装置，特别地其中为每个盘绕单元上的每个电极设置至少一个绝缘装置。借助于绝缘装置，可靠地防止钉扎区域外发生火花放电。

31、例如，绝缘装置由聚醚醚酮(peek)制成、特别是由退火的聚醚醚酮制成。

32、绝缘装置至少在面向冷却辊的边缘处封闭电极。

33、在一个实施例中，绝缘装置以振动阻尼的方式附接至阻尼装置，以便最小化在其中引导的电极的振动。

34、在另一个实施例中，特别是除了施加高电压之外，还向至少一个电极施加低电压，从而加热施加有低电压的电极，并且因此减少电极上的沉积物和冷凝物，因为这种沉积物和冷凝物主要形成在冷表面上。

35、例如，由于低电压，可以经由每个电极在两个盘绕单元之间形成电流。特别地，电极不接地，使得如果电极中出现破裂，电流就会陷入停顿。

36、低电压例如具有150v的最大电压，例如在60v与130v之间，特别是120v。由低电压产生的电流可以具有1a与8a之间的电流强度。

37、例如，为此钉扎装置包括低压电源。高压电源和低压电源可以被设计为一个装置。

38、所述目的还借助于一种流延单元来解决，所述流延单元至少包含狭缝模头、冷却辊和如上所述的钉扎装置，特别地其中冷却辊接地。

39、通过施加的高电压和冷却辊的接地，形成小电流，称为钉扎电流。

40、在20kv的高电压的情况下，电流例如在25ma与30ma的范围内。在9kv的高电压的情况下，可以形成约9ma至12ma的范围内的电流。

41、如果电极出现破裂，高压电源就会关闭。电极中的破裂可以通过边缘检测来检测。

42、针对钉扎装置描述的特征和优点同样适用于流延单元，反之亦然。

43、电极与冷却辊的间距可以至少为膜的厚度，例如至少2mm和/或最大20mm。

44、此外，所述目的借助于一种用于生产膜的拉伸单元、特别是横向方向定向器、机器方向定向器和/或同时拉伸单元来解决，所述拉伸单元包括烘箱和如前所述的流延单元。

45、针对钉扎装置和/或流延单元描述的特征和优点同样适用于拉伸单元，反之亦然。