用于单轴或双轴拉伸膜片材的装置

摘要

本发明涉及一种用于单轴或双轴拉伸膜片材的装置，该装置优选地借助于拉伸机架，膜优选地主要由聚合物制成，其中，所述膜的方形或矩形的片材在4个边上每边至少用两个夹钳固定，为了更好地拉伸，该装置被设计成，上侧夹钳零件(11)在位于待拉伸的膜以外的旋转轴处铰接安装，并且特别地下侧固定的夹钳零件(13)支承铰链，上侧夹钳零件(11)可向上旋转，并且至少一个夹紧缸(14)被旋转90度安装以增强夹紧力，这样就增强了在上侧的、旋转的夹钳零件(11)的夹紧力。

说明书

本发明涉及一种用于单轴或双轴拉伸膜片材(Folienabschnitt)的装置，优选地，该膜主要由聚合物制成，其中，膜的方形或矩形的片材在4个边上每边至少用两个夹钳(Kluppe)固定，其中，固定的下侧夹钳零件构成支座(Auflage)，并且从上方垂直于膜平面下压(herabführen)的上侧夹钳零件在外围边缘处夹紧膜。

上侧夹钳零件的下压以及夹紧力的形成可以通过例如气动或液压缸实现。

在对被夹紧的膜加热之后，例如通过热空气或者红外线辐射，四组夹钳向所有四边分散移动以实现拉伸过程。

夹钳在导轨中被分别引导，这些夹钳通过例如设备发动机或液压缸驱动。

夹钳利用缩放仪(Pantograph)系统(该系统由以交叉方式安装的、平行运行的标准样件(Leisten)组成，这些标准样件彼此铰接相连)使其移动同步，以保证在所有边上有一致的拉伸过程(原理如图1所示)。

本领域中公知的装置，通常也被称作拉伸机架(Reckrahmen)，其用于例如夹紧大小为100x100毫米的方形膜样品，其中在四个边中的每一边上都有5个宽度为10到12毫米的夹钳(见图1)。

对于夹钳的较小宽度，需要更大数量的夹钳以保证一致的膜拉伸。

而夹钳受限的宽度也限制了为增强夹紧力而投入使用的气动或液压缸的大小。特别是对于高温应用，为了控制气缸(Zylinder)需要使用空气或N2(氮气)，其中在这里，特定的压力是受限的。

这会导致当有较大的膜厚度且由此产生较高的拉伸力时，通过气动的夹紧缸(Spannzylinder)所施加的夹紧力不足，进而使得膜从夹钳中滑出。

另外一个比较重要的参数是将被夹紧的膜加热到非常准确的拉伸温度。对于这一任务，垂直安装的上侧夹钳与内置的夹紧缸的连接是有问题的。因为在如80×80毫米的、被夹紧的膜的净面积周围，形成了高度为60-80毫米的支撑夹钳的垂直的壁。在这个狭窄的井筒(Schacht)内必须通过介质热空气或例如通过红外线辐射来实现加热。但不能保证膜边缘区域和固定着膜的夹钳均匀受热。

根据现有技术的装置有以下缺陷：

●使用夹钳的夹紧力中的一部分太小了，以至于尤其在较厚的膜(例如，1.5至3毫米的厚度)处不能提供必要的夹持力

●目前垂直安装的夹紧缸形成了被其环绕的狭窄的区域，在该区域中，例如借助热空气或红外线辐射，对夹钳区域内侧的膜表面还有夹钳周围的膜以及夹钳本身的均匀加热都难以实现。

本发明的任务就是克服现有的弊端。

根据本发明，该任务可通过权利要求1的技术特征来解决，其中，根据本发明的方式，上半部分夹钳在位于待拉伸的膜以外的旋转轴处铰接安装。也就是说，使得下侧固定的夹钳零件支承铰链，而同时上侧夹钳零件可以向上旋转，并且为了增强夹紧力将夹紧缸旋转90度水平安装，这样就增强了在上侧的、可旋转的夹钳零件的夹紧力。

在一个优选的实施方式中，多个优选的水平安装的夹紧缸被轴向移位地安装在每个夹钳上，通过这种方式彼此相邻安装的夹钳，例如，第一夹紧缸使用短凸缘(Flansch)安装在第一夹钳上，第二夹紧缸安装在第二夹钳上但要以夹紧缸的长度轴向移位，第三夹紧缸还是使用短凸缘安装在第三夹钳上，等等。这使得每个夹紧缸的可选外径明显较大，从而可以显著提升夹紧缸的夹紧力。

这样，例如，每个夹紧缸的外径可以取代目前比如12.5毫米的、等于夹钳宽度的直径，而采用当前扩大到比如19毫米的直径，使得轴向向后移位的夹紧缸的增长的活塞杆(Kolbenstange)刚好还适合在两个短间隔安装的夹紧缸之间穿过，而且通过上述移位的实施以及能够由此增大的夹紧缸直径，使所述夹紧力能够被提高2.5到3倍。

在本发明的一个有益实施方式中设置成将上侧夹钳零件分两部分实现，其中，在其他有益的方式中原夹钳被分离且高度可调地连接到可旋转的底座杠杆(Basishebel)上，使得夹钳表面能够最佳地以夹紧状态适应不同的膜厚度。

本发明的另外一个有益实施方式设置成在上侧和下侧夹钳零件上固定膜的零件具有比夹钳总体更小的宽度，其中，除了在夹钳零件之间固定着膜的区域之外，直至下一个夹钳还会形成一个裸露区域，该裸露区域允许在膜边缘以及夹钳尖端处通过加热介质(热空气或红外线辐射加热或者类似介质)如同在膜内部处一样被密集加热。

本发明的另外一个有益实施方式设置成可旋转的夹钳零件以及和其相对的夹钳零件具有最小长度，以产生在原膜样品周围的裸露区域，该裸露区域允许在膜边缘以及夹钳本身处通过加热介质如同在膜内部处一样被密集加热，这样使得膜边缘和夹钳在夹紧区域能够受到均匀加热。

本发明的另外一个有益实施方式设置成夹紧缸可选地配有气体或液体介质，或者还可以采用用于调节和增强拉力的电驱动装置。

此类按照本发明的实施方式构造的装置具有如下的优势：

●将用于夹紧膜的可用夹紧力增大到2.5至3倍(在相同介质压力下，例如有40巴压力的空气或者氮气)，那么现在能够提供非常高的拉伸力，从而使得还能够确保拉伸约2到3毫米的较强的膜。

●而且，在围绕待拉伸膜的周长方向上将明显变大的裸露区域，通过在膜方向上变长的夹钳，使得能够更好且更准确地加热膜中间区域，而且尤其加热还能延伸至边缘甚至夹钳本身。

●宽度变小的夹钳允许对夹钳宽度与夹钳之间的裸露膜的比例进行优化调整，以使得能够实现均匀加热，以及无裂缝地拉伸边缘区域。

本发明的优势和特征将结合附图及其说明基于下面的实施例进一步阐释：

图1：根据现有技术的用于单轴或双轴拉伸膜片材的拉伸机架的俯视图；

图2：根据图1的拉伸组的剖面图；

图3：根据本发明的夹紧夹钳的剖面图；

图4：根据本发明的拉伸机架的俯视图，该拉伸机架处于使用两列轴向相互移位的夹紧缸夹紧没有被拉伸的膜的状态下；

图5：用于夹紧夹钳的夹紧缸的侧视图。

图1中展示了一种根据现有技术的用于单轴或双轴拉伸膜片材的拉伸机架的俯视图。左下方的片材显示了初始状态，在该初始状态下，未被拉伸的方形膜片材1在每一边上用5个夹钳固定并在边缘处被夹紧。夹钳2在导轨3和4中被分别引导。

缩放仪系统6使各个夹钳的移动保持同步，以确保在膜所有四边有一致的拉伸过程。右侧和上侧的边显示了在拉伸之后处于相互分散状态下的拉伸机架，以及被拉伸过的膜7。本发明中的设备也能够采用相应的拉伸机架实现。

通过一个(或两个独立的，同步运行的)变速马达(Getriebemotor)或液压缸来形成用于拉伸过程的驱动装置，该驱动装置控制右侧的导轨向右，同样地，控制上侧导轨4向上。

图2展示根据图1的拉伸组的剖面图。原膜1通过具有内置的夹紧缸的夹钳2夹紧。这些夹钳2在导轨3中被引导且各个夹钳的移动通过缩放仪系统6来同步。膜的加热通过热空气11从上到下实现，或者通过红外线辐射实现。

该安装状况显示了被夹紧的膜在中间的裸露区域内的均匀加热已经是很难实现了，而在夹钳区域则非常难实现。

待夹紧的膜被放入夹钳支架的槽(Schlitz)的下底。因此，边缘区域将被从上到下完全覆盖。

图3展示了根据本发明的两个夹紧夹钳的剖面。

这里，上侧夹钳零件11在待拉伸的膜以外但在大约位于膜平面上的旋转轴12处铰接安装，其中，下侧固定的夹钳零件13支承铰链。为了增强夹紧力，夹紧缸14被固定在下侧固定的夹钳零件的垂直板条(Steg)上，该夹紧缸14被旋转90度并水平安装，这样就增强了上侧旋转的夹钳零件的夹紧力。

可以清楚地看到，夹钳零件以及具有110毫米宽度的、被夹紧的原膜开放式地暴露在热空气或红外线辐射中，从而能够达到最佳受热。

附图显示了可旋转的上侧夹钳零件11的分配，以这样的方式：前面的夹钳零件15被分离且高度可调地连接到底座杠杆上，使得夹钳表面能够最佳地适应不同的膜厚度。

图4展示了根据本发明的拉伸组的俯视图，该拉伸组处于使用两列轴向移位的夹紧缸夹紧被拉伸的膜的状态下。

当有多个平行安装的夹钳(例如，所示例子中有5个)时，对于直接平行安装的夹紧缸，其只能具有和夹钳本身相同的最大宽度，例如12.5毫米。

本发明的特征在于，多个水平相邻安装的夹紧缸被轴向移位地安装在每个夹钳上，这样例如夹紧缸14分别使用短凸缘固定在位于行1、3、5的奇数号的夹钳上，而夹紧缸16使用长凸缘分别以夹紧缸的长度轴向移位地安装在位于中间的夹钳2和4上。因此，这使得每个夹紧缸的可选外径明显较大，从而能够显著提升夹紧缸的夹紧力。此外，这还使每个夹紧缸的外径可以取代目前比如12毫米(等于夹钳宽度)的直径，而采用当前比如19毫米的直径，使得轴向向后移位的夹紧缸的增长的活塞杆刚好还适合在两个短间隔安装的夹紧缸之间穿过。

通过该移位的实施以及能够由此增大的夹紧缸直径，使所述夹紧力能够被提高2.5到3倍。

图4还显示了活动的夹钳零件15以及位于其下方的固定的夹钳零件13，在它们上面所构成的固定膜的零件比夹钳总体宽度要窄，其中，除了在夹钳零件之间固定着膜的区域之外，直至下一个夹钳还会形成一个裸露区域，该裸露区域允许膜在边缘区域处如同在膜内部处一样被密集加热。

图4中的视图A展示了从动力供应，比如压力空气供应一侧看去的夹紧缸的侧视图。