Установка для двухосной ориентации полимерных пленок

 

eat«

e.i ° i

Е О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЗЗООЗ6

Союз Соаетокик

Социалистическик

Респуйлин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 29.11.1968 (№ 1222486/23-5) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 24.11.1972. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 24.IV.1972

М. Кл. В 29d 7124

Комитет по делам иаобретений II открытий при Совете Министров

СССР

УДК 678.057.5(088.8) Авторы изобретения

В. Н. Константинов и А. Б. Лернер

Заявитель

УСТАНОВКА ДЛЯ ДВУХОСНОИ ОРИЕНТАЦИИ

ПОЛИМЕРНЪ|Х ПЛЕНОК

Известна установка для двухосной ориентации полимерных пленок, включающая тепловую камеру, разделенную на зоны обогрева, ориентации, термофиксации и охлаждения, внутри которой симметрично относительно ее продольной оси расположены две ветви свободных клуппов, перемещающихся по замкнутым направляющим дорожкам в горизонтальных шинах, снабженных устройствами для регулирования коэффициента поперечной ориентации.

Предлагаемая установка снабжена тремя леремещающимися в собственных замкнутых направляющих дорожках цепями с индивидуальными приводами и устройствами для транспортировки свободных клуппов, одна из которых — тихоходная — расположена в зонах обогрева и ориентации, а две другие — быстроходная и компенсирурщая — параллельно установлены в зонах термофиксации и охлаждения, причем направляющие дорожки тихоходной и быстроходной цепей на отдельных участках имеют устройства для разъединения цепей и клуппов.

В качестве устройства для транспортировки свободных клуппов применены магниты.

Указанные отличия обеспечивают бесступен. чатое регулирование коэффициента продольной вытяжки пленки при ее двухосной ориентации.

На чертеже показана схема установки в плане и разрезы по А — Л и Б — Б и вид по стрелке 8.

Установка для двухосной ориентации пленок

5 состоит из тепловой камеры, перегороженной на ряд индивидуальных зон с воздушным обогревом, которые соответствуют основным эта пам проводимого процесса: нагрев, ориентация, термофиксация (для кристаллизующихся

10 полимеров) и охлаждение пленки (камера на чертежах не показана). Рабочим элеменгом установки являются не связанные друг с другом клуппы-зажимы 1. Каждый клупп установлен на два опорных ролика 2, которые обе15 спечивают свободное перемещение его по направляющим дорожкам. Опрокидывание клуппа предотвращают ролики 8, которые воспринимают также нагрузки, возникающие при ориентации, термофиксации и охлаждении по20 лотна пленки.

Клуппы перемещаются по замкнутым направляющим дорожкам 4 шин 5. Шины также разбиты на участки, соответствующие основным эта пам процесса. Шины установлены на

25 роликовые опоры и могут перемещаться одни относительно других с помощью регулировочных винтов. Отдельные участки шин соединены между собой с помощью шарниров. На участке нагрева пленки Г направляющие до30 рожки расположены параллельно. На участке

%a . ЗЗ0а@;,поперечной ориентации аленки Д направляющие дорожки расположены под углом друг к другу и на участке термофиксации И и охлаждения К снова параллельны.

Перемещение клуппов вдоль машины на рабочей стороне шин и возврат их в рабочую зону осуществляются с помощью трех цепей: силовых — тихоходной б и быстроходной 7 — и .компенсирующей 8. Все цепи перемещаются по собственным замкнутым направляющим дорожкам 9, установленным на шинах установки. Рабочие цепи б и 7 .входят в контакт с клуппами и сопрягаются с ними либо с помощью механических элементов сочленения, либо, как показано на схеме, с помощью постоянных магнитов 10. Для увеличения сцепления клуппов с магнитами цепей и предотвращения проскальзывания сопрягающие поверхности могут иметь насечки или выступающие зубья. Цепь 8 не имеет жесткого сопряжения с клуппами. Перемещение клуппов на холостой стороне шин осуществляется бесконтактно за счет воздействия магнитного поля, создаваемого магнитами компенсирующей цепи.

Цепи приводятся в движение от индивидуальных электроприводов 11 — 18 с регулируемой скоростью вращения. Электролривод 11 тихоходных цепей определяет скоростной режим работы установки и работает независимо.

Если установка включена в состав единой технологической линии, то он синхронизируется с,предшествующей установкой. Электропривод

12 быстроходных цепей связан с .электроприводом 11. Он следит за изменениями скорости тихоходных цепей, поддерживая постоянное соотношение скоростей, а следовательно, и коэффициент продольной вытяжки. При увеличении скоростного режима тихоходных цепей автоматически пропорционально увеличивается и скорость быстроходных цепей. В то же время электропривод 12 имеет и собственную подрегулировку, с помощью которой может быть установлено любое соотношение скоростей рабочих цепей, а следовательно, и коэффициента продольной вытяжки. Электропривод 18 компенсирующих цепей связан с электроприводами 11 и 12. При увеличении скорости тихоходных цепей пропорционально увеличивается и скорость компенсирующих цепей.

При увеличении коэффициента продольной вытяжки скорость компенсирующих цепей уменьшается пропорционально увеличению скорости быстр оходных цепей.

Участки Д и Е направляющих дорожек силовых цепей, расположенных на рабочей стороне шин, также разбиты на секции, связанные между собой шарнирами. Каждая секция имеет привод 14 (магнитный, пневматический, гидравлический, механический и т. д.), обеспечивающий перемещение соответствующей сек,ции направляющей дорожки относительно направляющих дорожек клуппов и вывод из сопряжения магнитной цепи и клуппов на этом участке (см. разрезы пп А — А и Б — Б). Осво5

30 .35

65 божденные клуп пы перемещаются движущейся пленкой 1б.

Установка работает следующим образом.

Перед пуском установки шины с направляющими дорожками устанавливаются таким образом, чтобы обеспечить прием исходной заготовки заданной ширины и ее ориентацию в поперечном направлени с заданным коэффициентом вытяжки. После выхода тепловых зон установки на рабочий температурный режим включается система электропривода. При этом рабочие цепи б и 7 перемещаются с одинаковыми скоростями, обеспечивая непрерывное движение клулпов вдоль машины с неизменной скоростью и одинаковым шагом. Исходная плоская заготовка 15 подается на заправочный столик установки, и пленка транспортируется через машину. В;этот момент в установке происходит ориентация пленки только в поперечном направлении. При работе установки по этой схеме получается одноосноориентированная пленка с повышенными механическими свойствами в поперечном направлении. После

:выхода пленки из машины магнитные цепи на участке для продольной ориентации выводятся из контакта с клуппами, а быстроходная цепь ускоряется. При этом соседние клуппы на участке, где они движутся под действием пленки, постепенно раздвигаются одни относительно других.

Поперечная ориентация пленки осуществляется обычным способом за счет расхождения противостоящих клуппов в зоне поперечной ориентации Д.

Ориентация пленки в продольном направлении,происходит на участке, где клуппы находятся в свободном состоянии, и осуществляется за счет разницы скоростей тихоходной и быстроходной цепей.

В зависимости от требований, предъявляемых к ориентированной пленке, зона продольной ориентации может быть организована либо в пределах зоны поперечной ориентации (на участке Д), либо после нее (участок Е), либо на всем участке с регулируемыми направляющими дорожками магнитных цепей (Д и Е).

В первом случае осуществляется одновременная вытяжка пленки в обоих направлениях. При этом может быть получена изотропная,пленка при соответственно подобранном соотношении коэффициентов вытяжки, либо анизотро пная пленка. Причем механические свойства готовой пленки будут более высокие .в том направлении, в котором доминирует коэффициент вытяжки.

Во втором случае, процесс ориентации осуществляется последовательно, сначала в .поперечном направлении, а затем в продольном.

Этот режим позволяет получить двухосноориентированную пленку с разной анизотропией механических свойств. Так может быть получена пленка, которая имеет прочность в продольном направлении в несколько раз выше, чем в поперечном.

330036

В третьем случае на участке Д осуществляется одновременная вытяжка в обоих направлениях, а на участке Š— только в продольном. Получают двухосноориентированную пленку с повышенными физико-механическими свойствами в продольном направлении.

На предлагаемой установке может быть получена и одноосноориентированная пленка с повышенными механическими свойствами в лродольном направлении. Для этого шины с направляющими дорожками устанавливаются параллельно друг другу на расстоянии, соответствующем ширине исходной заготовки.

Ориентация пленки производится только в продольном направлении при организации участка со свободными клуппами за счет разницы скоростей тихоходной и быстроходной цепей.

При увеличении скорости быстроходных цепей расстояние между соседними клуппами в зонах ориентации, термофиксации и охлаждения возрастает и определяется величиной коэффициента продольной вытяжки. Чем выше коэффициент вытяжки, тем с большим шагом перемещаются клуппы в указанных зонах.

При этом общее количество клуппов, участвующих в данный момент в процессе, уменьшается.

В предлагаемой установке «лишние» клуппы накаливаются на обратной «холостой» стороне шин на участке расположения компенсирующих цепей 8. Для этого в период запуска установки, когда клуппы на рабочей стороне шин располагаются с минимальным шагом по всем функциональным зонам машины, на участке действия компенсирующей цепи клуппы располагаются на большем расстоянии друг от друга (с большим шагом). Поэтому в начальный период компенсирующие цепи работают с максимальной скоростью, которая в несколько раз превышает скорость рабочих цепей. По мере увеличения скорости быстроходной цепи, а следовательно, и коэффициента продольной вытяжки скорость компенсирующей цепи снижается, расстояние между клуппами на ней уменьшается. Общее количество клуппов на этом участке увеличивается. Таким образом, часть клуппов из рабочей зоны переходит на холостую сторону шин. Участок направляющих дорожек на холостой стороне шин перед тихоходной цепью, который полностью заполнен клуппами, увеличивается.

При достижении максимального коэффициента продольной вытяжки количество клуппов в зонах ориентации, термофиксации и охлаждения, участвующих в процессе, минимальное.

При этом на участке действия компенсирующих цепей клуппы располагаются с минимальным шагом, поэтому скорость компенсирующих цепей минимальная. Участок, полностью заполненный клуппами, распространяется на всю зону действия компенсирующей цепи. При уменьшении коэффициента продольной вытяжки часть клуппов, находящихся на холостой стороне шин в зоне действия компенсирующих цепей, переходит в рабочую зону. Скорость компенсирующих цепей при этом увеличивается.

Описанная установка клуппного типа является машиной универсального действия. Она может производить одноосноориентированную пленку с повышенными прочностными свойствами либо в продольном, либо в поперечном направлениях и двухосноориентированную пленку с одинаковыми механическими свойствами в обоих направлениях, илп превалирующими в одном из указанных направлений.

Установка позволяет вести корректировку соотношения механических свойств пленки в обоих направлениях в процессе работы ориентирующего оборудования на ходу либо изменением обоих коэффициентов вытяжки, либо изменением длины и расположения зоны продольной ориентации. Секционированные направляющие дорожки силовых цепей позволяют изменять длину зоны продольной ориенгации, что приводит к изменению скорости ориентации полимерного материала. При этом может быть подобрана оптимальная длина зоны ориентации, обеспечивающая получение пленок с максимальной прочностью.

Предмет изобретения

1. Установка для двухосной ориентации полимерных пленок, включающая тепловую камеру, разделенную на зоны обогрева, ориентации, термофпксацип и охлаждения, внутри которой симметрично относительно ее продольной оси расположены две ветви свободных клуппов, перемещающихся по замкнутым направляющим дорожкам в горизонтальных шинах, снабженных устройствами для регулирования коэффициента поперечной ориентации, отличающаяся тем, что для бесступенчатого регулирования коэффициента продольной вытяжки пленки прп ее двухосной ориентации, установка снабжена тремя перемещающимися в собственных замкнутых направляющих дорожках цепямп с пндивидуальными приводами и устройствами ля транспортировки свободíых клуппов, одна из которых — тихоходная— расположена в зонах обогрева и ориентации, а две другие — быстроходная и компенсирующая — параллельно установлены в зонах термофиксации и охлаждения,,причем направляющие дорожки тихоходной и быстроходной цепей на отдельных участках имеют устройства для разъединения цепей и клуппов.

2. Установка о п. 1, отличающаяся тем, что, в качестве устройства для транспортировки свободных клуппов применены магниты, 330036

Зид В

Составитель Э. Гольтякова

Корректор Т, Бабакина

Техред Л. Евдонов

Редактор Е. Хорина

Заказ 1023/7 Изд. ¹ 413 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2