共擠出設(shè)備、單層擠出設(shè)備以及用于測量層厚度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種共擠出設(shè)備、一種單層擠出設(shè)備、一種改裝套件，以及一種用于測量層厚度的方法、一種用于制造塑料薄膜的方法和一種用于改裝擠出設(shè)備的方法
【背景技術(shù)】
[0002]擠出塑料薄膜是常見的應(yīng)用并且多年來證明是可行的。利用擠出機(jī)，輸出物(通常是塑料顆粒)在壓力下塑化(即輸出、熔化、均勻化)。所得的塑料熔融物經(jīng)由從擠出機(jī)至IJ擠出群組的引導(dǎo)裝置引導(dǎo)，在擠出料組中最終由擠出模具(在吹膜法的情況下多為寬槽噴口或?yàn)閳A形噴口的形式)從塑料熔融物中塑造出薄膜。通過持久的拉扯，熔融狀的薄膜到達(dá)冷卻區(qū)域中并且可以于此(例如在冷卻輥上)凝固(在實(shí)際中通常稱為冷輥)，或者在吹膜法中通過如空氣冷卻環(huán)一樣的冷卻裝置。
[0003]經(jīng)常性地不僅要從輸出物(熱塑性的塑料)中制造單層薄膜，而且還要制造多層的薄膜復(fù)合物。
[0004]為了制造這些層通常要使用共擠出適配器。這樣的共擠出適配器已在專利文獻(xiàn)EP332714A12 中公開。
[0005]為了測量制成的復(fù)合物中的層厚度，專利文獻(xiàn)US7858953B2建議，將熒光的納米粒子與其他的輸出物(例如塑料顆粒)一起進(jìn)行塑化。然后，這些粒子可以借助用于計(jì)算層厚度的白光干涉儀來確定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供現(xiàn)有技術(shù)的替代方案或改進(jìn)方案。
[0007]根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)方面的內(nèi)容，上述目的可以通過用于制造多層的具有各自層厚度的塑料薄膜復(fù)合物的共擠出設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。該共擠出設(shè)備具有擠出機(jī)、共擠出群組和從所述擠出機(jī)到所述共擠出群組的引導(dǎo)裝置，其中設(shè)置有第一擠出機(jī)來用于塑化第一輸出物以及第二擠出機(jī)來用于塑化第二輸出物，其中設(shè)置有檢測材料添加裝置，其設(shè)置成用于添加檢測材料以送入層中，并且其中在機(jī)器方向中和/或沿機(jī)器方向在所述共擠出群組的另一邊設(shè)置有檢測裝置，并且所述檢測裝置設(shè)置成用于根據(jù)測得的檢測材料測量層厚度，該共擠出設(shè)備的特征在于，所述檢測材料添加裝置沿機(jī)器方向設(shè)置在所述擠出機(jī)的另一邊。
[0008]對此需要解釋以下概念:
[0009]“共擠出設(shè)備”應(yīng)當(dāng)理解成既可以是部分設(shè)備又可以是整個(gè)設(shè)備，該設(shè)備是用于制造塑料薄膜復(fù)合物所必需的設(shè)備。即，設(shè)備也可以包含其它的平臺，例如后接的平滑工具或者卷取機(jī)。相反在最小的程度下，在設(shè)備中可以僅包含到共擠出群組的引導(dǎo)裝置和共擠出群組本身，這是因?yàn)楫?dāng)客戶已有擠出機(jī)時(shí)，這樣的部分設(shè)備就可能可以賣給客戶了。
[0010]尤其是，當(dāng)塑料薄膜復(fù)合物離開擠出模具時(shí)，塑料薄膜復(fù)合物可以是平面薄膜或薄膜軟管。
[0011]擠出機(jī)是已知并且不需在此進(jìn)一步地討論。
[0012]通常，“共擠出群組”由共擠出適配器和最終的澆鑄模具組成。共擠出適配器是為了合并多種熱塑性的材料而使用，這些材料通常也來自對應(yīng)的多個(gè)擠出機(jī)。在此，各種熱塑性的材料作為共擠出適配器中的熱塑性的熔融物而導(dǎo)入彼此疊加的所希望的層中，并且隨后提供給擠出模具以制造多層的復(fù)合物。通常，對于中央層有中央通道，而其余通道的經(jīng)由共擠出通道引導(dǎo)的熱塑性的材料布置于外側(cè)。
[0013]“檢測材料添加裝置”必須能夠以與“檢測裝置”合作的方式送入合適的“檢測材料”。通常，對此檢測材料需要足夠好地分布在塑料中，即盡可能地均勻?！皺C(jī)器方向”描述的是輸出物的流動方向或者其熔融物通過設(shè)備直到澆鑄完的薄膜的流動方向。
[0014]此處所建議的布置在“擠出機(jī)的另一邊”是指這樣的位置，在該位置處檢測材料被送入從擠出機(jī)中出來的已經(jīng)塑化的熔融物中。在擠出機(jī)的出口與共擠出群組的入口之間的整個(gè)區(qū)域(即首先在共擠出群組的共擠出適配器中)稱為“引導(dǎo)裝置”。在引導(dǎo)裝置中通常有固定的通道。
[0015]雖然此處所建議的布置方式似乎最初并不困難:因?yàn)槿绻麢z測材料已經(jīng)在漏斗中與顆粒一起送入擠出機(jī)，那么它也會自動地很均勻地分布在熔融物中。與之相反地在此建議，后期送入通常需要設(shè)置另外的均勻化裝置。然而卻能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn):由此可以在將近擠出模具之前送入檢測材料，這樣檢測材料從送入位置流向澆鑄的薄膜的所需時(shí)間可以更短。由此使得，當(dāng)生產(chǎn)參數(shù)發(fā)生變化時(shí)可以快速地進(jìn)行測量。
[0016]例如，當(dāng)關(guān)于向擠出機(jī)中送入或配給輸出物的情況發(fā)生變化時(shí)，該方法有特別的優(yōu)勢。這是因?yàn)槿绻M(jìn)行非連續(xù)的測量，即其中只以規(guī)律的或非規(guī)律的時(shí)間間隔送入檢測材料，那么必須從于此刻確定質(zhì)量上薄膜層厚度不夠(即對于薄膜層厚度生產(chǎn)參數(shù)發(fā)生了變化)的第一時(shí)刻起等待，直到灌入擠出機(jī)的檢測材料從噴口于薄膜中離開模具的時(shí)刻。而在這整個(gè)時(shí)間段中會產(chǎn)生廢品。
[0017]相反，利用本發(fā)明可以例如在模具中加熱，或者可以例如控制共擠出群組中的對層厚度有影響的機(jī)械的控制元件，并且通過盡可能短地在擠出風(fēng)嘴之前引導(dǎo)檢測材料，只要很少的時(shí)間就能夠確定被擠壓的薄膜中厚度的變化情況。
[0018]優(yōu)選地，從第二擠出機(jī)到共擠出群組的引導(dǎo)裝置具有分發(fā)裝置，其設(shè)置成用于將從擠出機(jī)中出來的熔融物分給兩個(gè)分開的通道，以從第二輸出物中生成兩個(gè)層。
[0019]在此首先應(yīng)當(dāng)指出的是，在本發(fā)明的上下文中不定冠詞和數(shù)字例如“一個(gè)”、“兩個(gè)”等通常應(yīng)當(dāng)理解成最小的表述，即“至少一個(gè)…”、“至少兩個(gè)…”等，只要不能從各自的上下文或更好的表述中得出，此處只能指“剛好一個(gè)…”、“剛好兩個(gè)…”等。
[0020]如此一來，例如在此應(yīng)當(dāng)明確指出的是，在共擠出設(shè)備中應(yīng)當(dāng)有多個(gè)擠出機(jī)，例如兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多的擠出機(jī)。一個(gè)(即至少一個(gè))擠出機(jī)的流液應(yīng)當(dāng)分給兩個(gè)分開的通道，即分給至少兩個(gè)分開的通道。簡而言之就是，分開至少一個(gè)擠出機(jī)的流液，使得最終擠出模具可以從一個(gè)擠出機(jī)的輸出物中生成多個(gè)層。
[0021]在這樣的設(shè)備中可以發(fā)揮本發(fā)明的特別大的優(yōu)勢:
[0022]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，不可能對一個(gè)擠出機(jī)的輸出物的不同的、分開的層以彼此分開的方式進(jìn)行測量。在一個(gè)簡單的情況下如果制造帶有兩個(gè)對稱的外層的中央層，其中兩個(gè)外層由同一輸出物制成，并且由此由一個(gè)擠出機(jī)提供，那么截止目前不可能對兩個(gè)外層各自單獨(dú)地進(jìn)行非接觸式的測量。相反，干涉儀總是檢測兩個(gè)外層的總和并進(jìn)行反饋。顯然，與之相反，本發(fā)明可以帶來顯著的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)橥ㄟ^僅在擠出機(jī)后提供檢測材料，使得也可以在分發(fā)給分開的通道后進(jìn)行提供檢測材料。于是，可以通過向分開的通道中以不同的方式送入(即在時(shí)間上或材料技術(shù)方面)檢測材料的方式，測量來自同一輸出物和甚至來自同一擠出機(jī)的層。
[0023]在將從擠出機(jī)出來的熔融物分給至少兩個(gè)分開的通道的情況下，建議檢測材料添加裝置布置在分開的通道中的一個(gè)通道處，并且設(shè)置成用于將檢測材料加到朝向剛好一個(gè)層的引導(dǎo)裝置中。
[0024]通過這種方式可以對兩個(gè)層中的任意一層測量其厚度。
[0025]替代地，可以考慮的是兩個(gè)檢測材料添加裝置布置在兩個(gè)分開的通道處，并且分別設(shè)置成用于將檢測材料加到朝向剛好一個(gè)層的引導(dǎo)裝置中。
[0026]在此情況下，可以是一種且同一種檢測材料，即使涉及的是從一個(gè)且同一擠出機(jī)中出來或者至少從一個(gè)且同一輸出物中出來到兩個(gè)或多個(gè)層的兩個(gè)或多個(gè)引導(dǎo)裝置。由于檢測材料可以以時(shí)間上錯(cuò)開的方式導(dǎo)入分開的通道中，因此能夠?qū)@些層交替地測量它們各自的厚度。
[0027]當(dāng)例如以不同的預(yù)先指定的時(shí)間間隔或節(jié)拍將檢測材料送入不同的通道中時(shí)，也可以進(jìn)行準(zhǔn)連續(xù)的測量。測量儀(例如干涉儀)可以與控制器連接，并且控制器根據(jù)測量值的節(jié)拍來識別哪個(gè)值與哪個(gè)層相對應(yīng)。如此在一個(gè)非常簡單的情況下，可以在指定的測量周期內(nèi)向分開的通道中的一個(gè)通道長久地聚集檢測材料，相反另一個(gè)通道則總是只聚集十秒，緊接著再停止十秒。測量結(jié)果于是在長久地提供檢測材料的引導(dǎo)裝置的厚度值與兩個(gè)層之和之間跳躍，這樣從相加的值和長久的值得出的差值可以計(jì)算為間歇性供給的層的層厚度。
[0028]應(yīng)當(dāng)明確指出的是，通常不是一定只有兩個(gè)擠出機(jī)，而是還可以有多個(gè)擠出機(jī)，特別是對于具有多于三層的薄膜而言。因此分發(fā)裝置可以將從擠出機(jī)出來的熔融物分給兩個(gè)或更多的通道。替代地和累計(jì)地，分發(fā)裝置可以存在于一個(gè)或多個(gè)擠出機(jī)的引導(dǎo)裝置中。在實(shí)際中，多數(shù)情況下中央通道只由剛好一個(gè)擠出機(jī)供料，而其他的擠出機(jī)用于薄膜復(fù)合物的外層的供料，其中在對稱的薄膜復(fù)合物情況下，通常，對于在中央層外部的層，分別利用剛好一個(gè)分發(fā)裝置將熔融物從剛好一個(gè)擠出機(jī)導(dǎo)向剛好兩個(gè)外層。
[0029]然而，更加簡單的測量方法是，將不同的檢測材料送入擠出機(jī)的引導(dǎo)裝置的分開的通道中。在這種情況下，當(dāng)有多個(gè)同時(shí)測量的層厚