[實(shí)用新型]基于鞍形曲面過渡的薄膜無級雙向拉伸裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520173149.X
• 申請日: 2015-03-25
• 公開（公告）號: CN204585815U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 瞿金平;張桂珍
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué);廣州華新科實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號: B29C55/16
• 分類號: B29C55/16
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 謝靜娜

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及高分子材料加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于鞍形曲面過渡的薄膜無級雙向拉伸裝置。

背景技術(shù)

采用雙向拉伸技術(shù)生產(chǎn)塑料薄膜，可以提高薄膜的機(jī)械性能，降低對氣體、水汽等的滲透性，提升薄膜的透明度、表面光澤度等光學(xué)性能，縮小厚度偏差、提高尺寸均勻性。

目前，生產(chǎn)雙向拉伸薄膜的加工工藝可以分為兩大類：雙膜泡法和拉幅加工法。雙膜泡法是將物料經(jīng)擠出機(jī)熔融擠出形成初膜后驟冷，再經(jīng)過加熱二次吹脹拉伸制得薄膜產(chǎn)品。拉幅法生產(chǎn)加工雙向拉伸薄膜的技術(shù)包含分步拉伸和同步拉伸。分步拉伸技術(shù)是由線速度不同的輥筒進(jìn)行縱向拉伸；橫向拉伸通常由兩組夾子夾著薄膜沿著具有設(shè)定軌跡的導(dǎo)軌移動，實(shí)現(xiàn)薄膜的橫向擴(kuò)幅。但是，分步拉伸薄膜受力不均勻，拉伸的薄膜厚度不均勻，熱收縮率大，各向異性差，薄膜品質(zhì)均衡性差。

德國布魯克納公司將線性同步電機(jī)應(yīng)用到薄膜的同步雙向拉伸設(shè)備，利用線性同步電機(jī)精準(zhǔn)的控制各夾子在導(dǎo)軌上的運(yùn)動速度，使夾緊薄膜兩側(cè)的夾子運(yùn)動位移保持高精度的同步，實(shí)現(xiàn)了薄膜同步雙向拉伸。2007年，奧地利ANDRITZ公司推出了機(jī)械同步雙向拉伸技術(shù)MESIM，利用具有伸縮性能的機(jī)械鏈夾，實(shí)現(xiàn)對薄膜的同步雙向拉伸。申請?zhí)枮?01010612820.8的實(shí)用新型專利申請公開了一種塑料薄膜雙向拉伸設(shè)備，其原理是利用拉伸段內(nèi)側(cè)軌與外側(cè)軌的距離自前至后逐漸減小，實(shí)現(xiàn)外側(cè)軌M形連桿結(jié)構(gòu)的變化，從而改變拉伸段夾具間的距離，實(shí)現(xiàn)薄膜的同步雙向拉伸。申請?zhí)枮?01310184357.5的實(shí)用新型專利申請公開了一種薄膜同步雙向拉伸機(jī)，其原理是利用機(jī)械夾具夾持薄膜在圓周形導(dǎo)軌上運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)薄膜的同步雙向拉伸，這與傳統(tǒng)的機(jī)械夾持式同步雙向拉伸沒有多大區(qū)別，僅僅是把線性導(dǎo)軌布置成圓周導(dǎo)軌。

同步雙向拉伸生產(chǎn)的薄膜比分步雙向拉伸生產(chǎn)的薄膜綜合性能更好，但是上述機(jī)械夾持式同步雙向拉伸技術(shù)存在如下問題：(1)薄膜容易因拉伸不均勻產(chǎn)生嚴(yán)重的弓曲現(xiàn)象，弓曲現(xiàn)象將導(dǎo)致薄膜中部和邊緣部位分子取向不同，并導(dǎo)致薄膜的光學(xué)性能、通透性、熱收縮率有差異；(2)夾具組件中夾子是間隔分布，薄膜的拉伸過程屬于間斷拉伸，不是無級拉伸；(3)夾具組件中夾子呈點(diǎn)分布，拉伸過程中薄膜邊緣受力不均勻，拉伸后薄膜的厚度不均勻，容易破膜，不能用于大角度拉伸；(4)夾具組件本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易損壞，生產(chǎn)成本較高；(5)協(xié)同性較差，對基礎(chǔ)工藝要求比較高，對導(dǎo)軌精度、電機(jī)驅(qū)動和控制系統(tǒng)的精度要求苛刻，導(dǎo)致薄膜生產(chǎn)線的成本高。

針對目前薄膜的雙向拉伸方法及設(shè)備存在上述問題，開發(fā)一種新型的薄膜同步雙向拉伸裝置具有重大意義。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種原理簡單、易于控制且薄膜綜合性能優(yōu)異的基于鞍形曲面過渡的薄膜無級雙向拉伸裝置。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種基于鞍形曲面過渡的薄膜無級雙向拉伸裝置，包括人字輪單元和平行輪單元，人字輪單元中的兩個橫向拉伸輪之間設(shè)有可調(diào)的夾角，平行輪單元中的兩個縱向拉伸輪平行設(shè)置；捆綁繩將薄膜左右兩側(cè)邊緣捆緊在橫向拉伸輪及縱向拉伸輪的圓周表面；橫向拉伸輪的轉(zhuǎn)動帶動薄膜進(jìn)行橫向拉伸，橫向拉伸輪與縱向拉伸輪之間的線速度差值帶動薄膜進(jìn)行縱向拉伸。其中，利用捆綁繩與橫向拉伸輪及縱向拉伸輪的協(xié)同作用，使橫向拉伸力和縱向拉伸力分別作用于薄膜曲面的不同切平面上，從而形成鞍形曲面。

所述人字輪單元包括對稱設(shè)置的兩個橫向子單元，每個橫向子單元中設(shè)有一個橫向拉伸輪，兩個對稱設(shè)置的橫向拉伸輪形成人字形，橫向拉伸輪底部設(shè)有第一捆綁組件，橫向拉伸輪外側(cè)平行設(shè)有第一支板，橫向拉伸輪的輪軸穿過第一支板，第一支板底部設(shè)有底板，第一支板垂直設(shè)于底板上；底板上，靠近人字輪單元入口處的一端設(shè)有撥叉定位柱，靠近人字輪單元出口的一端設(shè)有第一出口定位柱，撥叉定位柱處設(shè)有撥叉；各撥叉的末端通過相應(yīng)的入口螺母與第一絲桿連接，各第一出口定位柱通過相應(yīng)的第一出口螺母與第二絲桿連接。

所述第一捆綁組件包括第一捆綁繩、第一滑動輪和第一預(yù)緊輪，第一捆綁繩纏繞于多個第一滑動輪上，第一捆綁繩的外側(cè)設(shè)有第一預(yù)緊輪；各第一滑動輪的輪軸穿過第一支板。