專利名稱：用可變的吸收和反射板冷卻板狀或帶狀基片的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于冷卻板狀或帶狀基片、特別是塑料板或塑料帶的方法，其中基片沿著一冷卻段移動(dòng)，本發(fā)明還涉及一種用于冷卻同樣的基片的具有一輸送裝置的裝置，在輸送過程中基片能在輸送裝置上冷卻。
背景技術(shù)：
為了制造塑料板或塑料帶，制備好的均勻熔體從擠出機(jī)中通過一個(gè)寬口工具形成一條寬的熔體條。接著熔體通過一個(gè)壓光裝置。
已知一些裝置，它們使被擠出的熱塑料帶在平面壓力的作用下冷卻到一個(gè)結(jié)束表面壓光的溫度。按照DE 35 30 309 A1一種雙帶擠壓機(jī)不僅承擔(dān)著使熱塑料帶精整和平滑的任務(wù)還承擔(dān)著冷卻的任務(wù)。在DE 19845 652 A1中描述了兩個(gè)成對(duì)相對(duì)的并作用在原料帶上的結(jié)構(gòu)單元，它們有一條能與原料帶接觸地驅(qū)動(dòng)的金屬帶，能使原料帶在接觸的區(qū)域內(nèi)冷卻。用這樣的金屬帶輸送原料帶，使原料帶平滑并冷卻原料帶。這兩種裝置不僅使塑料帶平滑而且也使塑料帶冷卻，這提高了冷卻裝置的技術(shù)花費(fèi)，因?yàn)樗仨毻瑫r(shí)作為精整和平滑裝置。這種冷卻裝置不能簡(jiǎn)單地用于其它的板或帶厚以及其它的材料，而是必須與每種被加工的材料和每種基片的厚度相匹配。
由DE 197 52 501 C2已知一種用于冷卻塑料板或塑料帶的裝置，其中塑料板或帶在離開輥式壓光裝置后通過一個(gè)輥道和裝置，這些裝置用空氣分別冷卻板或帶的上面和下面。這些裝置沿板或帶的一個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度延伸并且與環(huán)境隔絕。在每個(gè)裝置中用多個(gè)分布在板或帶的寬度上的鼓風(fēng)機(jī)使空氣作圓周運(yùn)動(dòng)，在這個(gè)圓周上裝有一個(gè)冷卻機(jī)組。安裝一個(gè)這樣主動(dòng)的不僅在冷卻輥道上方而且也在冷卻輥道下方的具有封閉的冷卻循環(huán)的冷卻裝置在技術(shù)上花費(fèi)很大并且需要很大的空間高度。
由現(xiàn)有技術(shù)還已知一些用于制造塑料帶或塑料板的設(shè)備(DE 197 52501 C2，第1欄，第6-21行)，在這些設(shè)備中被擠出的塑料板或塑料帶用一個(gè)輥式壓光裝置使厚度均勻并且處理表面，其中為了得到希望的性能要通過與壓光輥的接觸進(jìn)行受控制的冷卻。接著在允許一個(gè)后續(xù)的處理或加工的溫度水平上通過在輥道上與周圍空氣接觸進(jìn)行繼續(xù)冷卻。相應(yīng)地鋪設(shè)輥道長(zhǎng)度。一個(gè)這樣的設(shè)備的生產(chǎn)能力的提高受到限制，因?yàn)檩伒乐粦?yīng)該具有一個(gè)大多數(shù)受到結(jié)構(gòu)實(shí)際存在條件限制的有限的和盡可能小的長(zhǎng)度。
在一個(gè)輥式壓光裝置的情況下從寬口噴嘴流出的熔體進(jìn)入第一個(gè)軋輥縫中。在通過壓光裝置時(shí)薄膜帶的表面變平滑并且通過第一對(duì)軋輥對(duì)的精確平行地引導(dǎo)使厚度非常均勻。輥式壓光裝置不僅在第一個(gè)軋輥縫中而且也在后續(xù)的軋制接觸中影響半成品的質(zhì)量。根據(jù)軋制溫度、與軋輥的接觸的時(shí)間長(zhǎng)短、貨品帶厚度和塑料的種類(非結(jié)晶的、部分結(jié)晶的)在塑料帶中產(chǎn)生定向和內(nèi)應(yīng)力，這對(duì)于所要求的板材平面狀態(tài)很重要。
在薄膜或板的強(qiáng)制冷卻中產(chǎn)生的不對(duì)稱的溫度剖面，由于隨時(shí)間偏置的凍結(jié)造成在半成品厚度上的膨脹差異。由此引起內(nèi)應(yīng)力。通過對(duì)軋輥進(jìn)行退火而力圖使得在從熔液狀態(tài)轉(zhuǎn)變到固體狀態(tài)時(shí)的不對(duì)稱的溫度剖面均勻化。部分結(jié)晶的塑料比不結(jié)晶的塑料更難以達(dá)到平衡。在這里必須使軋輥非常強(qiáng)烈地被冷卻，以使熔體粘附在軋輥表面上并且阻止損害透明度的結(jié)晶。在這種情況下內(nèi)應(yīng)力的平衡能夠通過后續(xù)的退火得到改善。在部分結(jié)晶的塑料中也可能引起熱再結(jié)晶，從而又使光學(xué)性能變壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是給出一種方法，這種方法允許以比較小的技術(shù)花費(fèi)制造板狀或帶狀的擠出型材，這種型材在很大程度上沒有材料的不均勻性和內(nèi)應(yīng)力。另外確定一種用于實(shí)施這種方法的裝置。
這個(gè)目的在方法方面通過權(quán)利要求1的特征而在裝置方面通過權(quán)利要求8的特征來實(shí)現(xiàn)。
通過按照本發(fā)明的方法和按照本發(fā)明的裝置利用基片的固有焓來影響冷卻過程，從而可以減少使用外部的能源。通過放棄由現(xiàn)有技術(shù)已知的主動(dòng)的冷卻措施，這個(gè)目的能夠用相對(duì)較小的技術(shù)花費(fèi)實(shí)現(xiàn)。有意識(shí)地放棄減小輥道冷卻段的長(zhǎng)度，以便能保證一個(gè)均勻的冷卻過程。
此外，通過按照本發(fā)明的方法和按照本發(fā)明的裝置有針對(duì)性地影響冷卻過程的時(shí)間曲線，使得壓出型材盡可能均勻地被冷卻。由此能夠避免材料的不均勻性并且避免由不均勻性引起的板或帶的撓曲變形。
板狀或帶狀的基片在通過一個(gè)開放的或沒有遮擋的冷卻段時(shí)受到自由的對(duì)流和熱的輻射。這兩個(gè)過程受到諸如溫度和周圍介質(zhì)-通常是空氣-的流動(dòng)速度等的基片直接的環(huán)境條件強(qiáng)烈的影響。通過有針對(duì)性地影響熱量的射出和再吸收能夠控制基片的冷卻過程。這可以通過在基片的上方和/或下方設(shè)置吸收和或反射熱量輻射的遮蓋部件實(shí)現(xiàn)。這些遮蓋部件應(yīng)該垂直于輸送方向地至少覆蓋冷卻段的整個(gè)寬度，以避免可能出現(xiàn)的邊緣效應(yīng)。
在冷卻段的一側(cè)固定遮蓋部件就能強(qiáng)烈地改變基片的熱輻射性能。通過在兩側(cè)即不僅在冷卻段的上方而且在冷卻段的下方安裝遮蓋部件能夠得到均勻的冷卻性能并且從而得到均勻的基片。
通過改變基片和遮蓋部件之間的距離能夠改變遮蓋部件的吸收和/或反射程度(從屬權(quán)利要求2)。基片和遮蓋部件之間的距離越小，基片冷卻的越慢，并且材料中的內(nèi)應(yīng)力越小。
也可以通過安裝在冷卻段上方和/或下方的遮蓋部件的布置和/或數(shù)量來影響吸收和/或反射的區(qū)域(從屬權(quán)利要求3)。通過在冷卻段的整個(gè)長(zhǎng)度上自由地選擇遮蓋部件的數(shù)量以及位置，能夠非常靈活地實(shí)現(xiàn)諸如空氣溫度和基片表面溫度等現(xiàn)實(shí)條件。
通過改變?cè)谄渲杏嗅槍?duì)性地影響吸收和/或反射的單個(gè)的區(qū)域的范圍也能得到類似的效果(從屬權(quán)利要求4)。
如果在這些區(qū)域中測(cè)量環(huán)境和/或基片表面溫度，還能夠容易地使有針對(duì)性地吸收和/或反射的區(qū)域與實(shí)際的要求相適配(從屬權(quán)利要求5)。
按照測(cè)得的溫度值自動(dòng)地調(diào)節(jié)區(qū)域的范圍和/或者吸收和/或反射的程度是使有利的(從屬權(quán)利要求6)。
一個(gè)按照本發(fā)明的裝置在沿其輸送基片的輸送裝置的上方和/或下方設(shè)有一個(gè)或多個(gè)遮蓋部件，以使在一定區(qū)域內(nèi)的吸收和/或反射的程度能靈活地與要求相適配。輸送裝置上的遮蓋部件和基片之間的距離最好是能調(diào)節(jié)的(從屬權(quán)利要求8)。
此外，遮蓋部件應(yīng)該能沿著輸送裝置移動(dòng)，以便能夠簡(jiǎn)單地調(diào)整具有強(qiáng)化的吸收和/或反射的區(qū)域的最佳位置。此外可以通過添加或去掉遮蓋部件來調(diào)節(jié)遮蓋的大小并從而調(diào)節(jié)吸收和/或反射的程度(從屬權(quán)利要求9和10)。
優(yōu)選一個(gè)或多個(gè)遮蓋部件各擁有一個(gè)或多個(gè)借其能夠測(cè)量環(huán)境溫度和基片表面溫度的溫度傳感器(從屬權(quán)利要求11)。
在最簡(jiǎn)單的實(shí)施形式中，一個(gè)或多個(gè)容易地能移動(dòng)地固定在冷卻段的上方和/或下方的板作為遮蓋部件(從屬權(quán)利要求12)，最好用帶有可卷式活動(dòng)遮板的可卷式活動(dòng)遮板盒作為遮蓋部件(從屬權(quán)利要求13)。
在一個(gè)特別有利的實(shí)施形式中，可卷式活動(dòng)遮板能夠在兩邊從可卷式活動(dòng)遮板盒中收進(jìn)或伸出，可卷式活動(dòng)遮板的收進(jìn)和伸出方向應(yīng)該沿著輸送裝置。可卷式活動(dòng)遮板盒能移動(dòng)地被安裝在一個(gè)軌道系統(tǒng)上是有利的，可以附加地安裝一個(gè)用于移動(dòng)可卷式活動(dòng)遮板盒的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置(從屬權(quán)利要求14至17)。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中設(shè)有一調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用于按照由溫度傳感器測(cè)得的溫度值自動(dòng)地控制遮蓋部件到基片的距離和/或遮蓋部件沿著輸送裝置的位置和/或被遮蓋部件遮蓋的面積(從屬權(quán)利要求18)。
通過選擇遮蓋部件的涂層和/或材料來影響吸收和/或反射的程度，這通常是有利的。材料和/或涂層也可以在部件與部件是不同的，以便得到一個(gè)特別有利的關(guān)于時(shí)間的冷卻曲線(從屬權(quán)利要求19至21)。
此外，可以設(shè)置包括其相對(duì)于基片的傾斜度能無級(jí)調(diào)節(jié)的薄片的遮蓋部件，對(duì)于調(diào)節(jié)吸收和/或反射的程度是有利的。由此能使由遮蓋部件得到的吸收和或反射程度幾乎在0％至100％之間改變(從屬權(quán)利要求22)。


下面借助附圖詳細(xì)地解釋按照本發(fā)明的裝置的三個(gè)實(shí)施例。附圖中圖1按照本發(fā)明的用于冷卻板狀或帶狀基片的帶有簡(jiǎn)單的板作為遮蓋部件的裝置的第一種實(shí)施形式的側(cè)視圖，圖2圖1的裝置的頂視圖，圖3按照本發(fā)明的用于冷卻板狀或帶狀基片的帶有包含能伸出和收進(jìn)的可卷式活動(dòng)遮板的可卷式活動(dòng)遮板盒的裝置的第二種實(shí)施形式的側(cè)視圖，圖4圖3的裝置的頂視圖，圖5按照本發(fā)明的用于冷卻板狀或帶狀基片的帶有關(guān)閉的薄片的裝置的第三種實(shí)施形式的側(cè)視圖，在此裝置中遮蓋部件具有薄片，圖6圖5的裝置的頂視圖，圖7圖5的裝置的帶有打開的薄片的側(cè)視圖，圖8圖5的裝置的帶有打開的薄片的頂視圖，以及圖9按照現(xiàn)有技術(shù)的具有輥式冷卻段的擠出機(jī)。
具體實(shí)施例方式
圖9表示現(xiàn)有技術(shù)。在離開示意地表示的擠出機(jī)1時(shí)，熔體條通過一個(gè)寬口噴嘴2形成為塑料板或塑料帶3。在一個(gè)接著的輥式壓光裝置4中塑料板或塑料帶被平整并變得厚度非常均勻。在后續(xù)的在輥式冷卻段5上的輸送期間塑料板或塑料帶3通過與周圍空氣接觸而冷卻。
在圖1中示出的按照本發(fā)明的用于冷卻塑料板或塑料帶3的裝置由設(shè)計(jì)為輥式冷卻段5的輸送裝置構(gòu)成。基片3沿著輥式冷卻段5輸送并且在途中冷卻。在輥式冷卻段5的上方和下方安裝有一個(gè)支承裝置7，在支承裝置7上可以定位簡(jiǎn)單的板作為遮蓋部件，以便影響基片冷卻的時(shí)間過程。
在圖2中示出圖1的裝置的頂視圖?？梢郧宄乜闯?，如何通過添加和去掉遮蓋板6來改變其中影響吸收和/或反射程度的區(qū)域的大小。通過重新組合和/或移動(dòng)單個(gè)的遮蓋部件6產(chǎn)生多種多樣的容易地和有針對(duì)性地影響基片3的冷卻性能的可能性。
在圖3中畫出了一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式的側(cè)視圖。用于基片3的輸送段仍然由輥式冷卻段5構(gòu)成?？删硎交顒?dòng)遮板盒9在輥式冷卻段5的上方和下方能沿著輸送方向移動(dòng)地安裝在一個(gè)軌道系統(tǒng)10上?；蛙壍老到y(tǒng)10之間的距離能借助一個(gè)距離調(diào)節(jié)裝置11可變地進(jìn)行調(diào)整。溫度測(cè)量用探針12提供了靈活地改變環(huán)境和/或基片表面溫度的可能性。
如在圖4中以頂視圖所示，可卷式活動(dòng)遮板8能夠在輸送方向上在兩邊從可卷式活動(dòng)遮板盒9伸出和收進(jìn)。通過加大或縮小由可卷式活動(dòng)遮板8遮蓋的區(qū)域，通過收進(jìn)或伸出可卷式活動(dòng)遮板，以及通過沿著軌道系統(tǒng)10移動(dòng)可卷式活動(dòng)遮板盒9和通過距離調(diào)節(jié)裝置11調(diào)節(jié)基片3和可卷式活動(dòng)遮板8之間的距離，就能夠迅速和容易地對(duì)環(huán)境條件的所有改變進(jìn)行反應(yīng)。安裝在可卷式活動(dòng)遮板8上的溫度測(cè)量用探針12使對(duì)環(huán)境條件的檢測(cè)變得容易，并且使得能夠相應(yīng)地控制被遮蓋的區(qū)域的大小和位置。
在圖5-9中示出本發(fā)明的另一種優(yōu)選的實(shí)施形式，在這種實(shí)施形式中遮蓋部件基本上由薄片13組成，并且可以通過改變薄片13的傾斜角度來調(diào)節(jié)其中影響吸收和/或反射程度的區(qū)域的大小。在圖5和6中示出在薄片13關(guān)閉時(shí)這種裝置的側(cè)視圖和頂視圖，圖7和8表示薄片打開到最大程度時(shí)的狀態(tài)。但是也能夠調(diào)整到這些極限位置之間的任何傾斜角度。這樣得到的吸收和/或反射程度能非常靈活地與實(shí)際的條件相適配。有利的是所使用的遮蓋部件的數(shù)量還能夠與要求相適配。
詳細(xì)描述的按照本發(fā)明的裝置可以被用于實(shí)施按照本發(fā)明的方法，但是也可以使用適合用于在冷卻段的上方和/或下方的一定區(qū)域內(nèi)影響吸收和/或反射程度的任何其它的遮蓋部件。
附圖標(biāo)記清單1 擠出機(jī)2 寬口工具3 熔體條/塑料帶4 壓光裝置5 輥式冷卻段6 板7 支承裝置8 可卷式活動(dòng)遮板9 可卷式活動(dòng)遮板盒10 軌道系統(tǒng)11 距離調(diào)節(jié)裝置12 溫度測(cè)量用探針13 薄片
權(quán)利要求
1.一種用于冷卻板狀或帶狀基片(3)、特別是塑料板或塑料帶的方法，其中基片沿著一個(gè)冷卻段移動(dòng)，其特征在于，借助安裝在基片(3)上方和/或下方的遮蓋部件(6，9)使從基片(3)輻射出的熱量局部地被吸收和/或反射。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過改變遮蓋部件(6，9)和基片(3)之間的距離來調(diào)節(jié)吸收和/或反射的程度。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過遮蓋部件(6，9)的布置和數(shù)量來調(diào)節(jié)吸收和/或反射的區(qū)域。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，單個(gè)區(qū)域的空間范圍可以被改變。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，在吸收和/或反射的區(qū)域內(nèi)測(cè)量環(huán)境溫度和/或基片表面溫度。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，按照測(cè)得的溫度值的自動(dòng)地調(diào)節(jié)各區(qū)域的范圍和/或者吸收和/或反射的程度。
7.一種用于冷卻板狀或帶狀基片(3)、特別是擠出的塑料板或塑料帶的裝置，它具有一個(gè)輸送裝置(5)，基片(3)能在輸送裝置上在輸送過程中冷卻，其特征在于，在輸送裝置(5)的上方和/或下方設(shè)有一個(gè)或多個(gè)遮蓋部件(6，9)。
8.按照權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，能夠調(diào)節(jié)基片(3)和遮蓋部件(6，9)之間的距離。
9.按照權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，遮蓋部件(6，9)能沿著輸送方向移動(dòng)。
10.按照權(quán)利要求7至9之一所述的裝置，其特征在于，能夠通過添加或去掉遮蓋部件(6，9)來調(diào)節(jié)遮蓋。
11.按照權(quán)利要求7至10之一所述的裝置，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)遮蓋部件(6，9)各擁有一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器。
12.按照權(quán)利要求7至11之一所述的裝置，其特征在于，各設(shè)有一個(gè)或多個(gè)板(6)作為遮蓋部件。
13.按照權(quán)利要求7至11之一所述的裝置，其特征在于，設(shè)有帶能收進(jìn)和伸出的可卷式活動(dòng)遮板(8)的可卷式活動(dòng)遮板盒(9)作為遮蓋部件。
14.按照權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，設(shè)有能從其兩邊收進(jìn)和伸出可卷式活動(dòng)遮板(8)的可卷式活動(dòng)遮板盒(9)。
15.按照權(quán)利要求13或14所述的裝置，其特征在于，可卷式活動(dòng)遮板(8)能沿著輸送方向收進(jìn)和伸出。
16.按照權(quán)利要求13至15之一所述的裝置，其特征在于，為了移動(dòng)可卷式活動(dòng)遮板盒而設(shè)有一個(gè)軌道系統(tǒng)(10)。
17.按照權(quán)利要求13至16之一所述的裝置，其特征在于，設(shè)有一用于移動(dòng)可卷式活動(dòng)遮板盒的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
18.按照權(quán)利要求7至17之一所述的裝置，其特征在于，設(shè)有一調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用于按照由溫度傳感器測(cè)量的溫度值自動(dòng)地控制遮蓋部件(6，9)到基片(3)的距離和/或遮蓋部件(6，9)沿著輸送方向的位置和/或被遮蓋部件遮蓋的面積。
19.按照權(quán)利要求7至18之一所述的裝置，其特征在于，為了調(diào)節(jié)吸收和/或反射的程度，設(shè)有由不同強(qiáng)度地吸收和/或不同強(qiáng)度地反射的材料制成的遮蓋部件(6，9)。
20.按照權(quán)利要求7至19之一所述的裝置，其特征在于，為了調(diào)節(jié)吸收和/或反射的程度設(shè)有遮蓋部件(6，9)，所述遮蓋部件在朝向基片的表面上具有不同強(qiáng)度地吸收和/或不同強(qiáng)度地反射的涂層。
21.按照權(quán)利要求7至20之一所述的裝置，其特征在于，為了調(diào)節(jié)冷卻的時(shí)間過程，能夠通過單個(gè)的遮蓋部件(6，9)的數(shù)量和/或涂層和/或材料和/或順序來調(diào)節(jié)遮蓋。
22.按照權(quán)利要求7至21之一所述的裝置，其特征在于，為了調(diào)節(jié)吸收和/或反射的程度，設(shè)有包括薄片(13)的遮蓋部件(6，9)，能調(diào)節(jié)其相對(duì)于基片(3)的傾斜度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于冷卻板狀或帶狀基片、特別是塑料板或塑料帶的方法，其中基片沿一個(gè)冷卻段移動(dòng)。本發(fā)明的目的是簡(jiǎn)化這樣的方法并且減少所需要部件的數(shù)量。這個(gè)目的通過使用布置在基片上方和/或下方的并吸收和/或反射由基片散發(fā)的熱量的遮蓋部件來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明還涉及一種用于實(shí)施上述方法的裝置。
文檔編號(hào)B29C47/88GK1602245SQ02824818
公開日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2002年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月13日
發(fā)明者弗朗茨·格拉耶夫斯基, 歐文·賴貝爾, 亨寧·斯蒂格利茨 申請(qǐng)人:卡勞斯-馬菲塑料工業(yè)股份公司