專利名稱：用于制造熱塑性塑料薄膜的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造熱塑性塑料薄膜的方法。
背景技術(shù)：
由熱塑性塑料制造的定向薄膜廣泛散布在不同的應(yīng)用中。目前在食品包裝領(lǐng)域中 不再不使用特別是雙軸拉伸的聚丙烯薄膜。今天，在引入作為包裝材料40年之后，為了繼 續(xù)改良薄膜的特性和擴(kuò)展應(yīng)用范圍，我們注意到數(shù)量的增長(zhǎng)和持續(xù)進(jìn)步的發(fā)展。按照慣用的制造方法(平膜法或者展伸法)，單層的聚合體首先在一個(gè)擠出機(jī)中 被熔融，并且熔體通過(guò)一個(gè)扁平噴嘴被擠出。成型的熔體薄膜在一個(gè)通風(fēng)輥?zhàn)由媳焕鋮s、硬 化，并且隨后必要時(shí)被雙軸拉伸?？v向拉伸通常首先通過(guò)不同的快速運(yùn)行的輥?zhàn)訉?shí)現(xiàn)。隨 后在一個(gè)所謂的橫向拉伸框(展幅機(jī))中進(jìn)行橫向的定向，并且最終進(jìn)行固定和卷繞。在 另一個(gè)方法變體中，雙軸拉伸也可以同步進(jìn)行。雙軸拉伸確保了重要的使用特性如機(jī)械強(qiáng) 度、剛性、透明度和均勻的厚度。在該制造方法中必要的是，在冷卻預(yù)膜時(shí)、縱向拉伸時(shí)，以及在橫向拉伸和固定時(shí) 保持確定的溫度。由于這個(gè)原因，在每個(gè)機(jī)組上設(shè)置用于加熱或者用于冷卻薄膜的裝置。在 縱向拉伸之前例如通過(guò)已加熱的輥?zhàn)舆M(jìn)行加熱，也可以使用一個(gè)包圍薄膜的空氣加熱箱。 在縱向拉伸之后，薄膜再度被冷卻。然后以所希望的橫向拉伸溫度進(jìn)行一次新的加熱。這 樣被加熱的薄膜通過(guò)橫向拉伸框的所謂拉伸范圍引導(dǎo)，并且通過(guò)鉗鏈的多種多樣的引導(dǎo)在 薄膜的運(yùn)行方向上持續(xù)拉伸。為了達(dá)到薄膜的盡可能均勻的拉伸，在拉伸框中通過(guò)加熱元 件維持盡可能均勻的溫度。薄膜在這個(gè)拉伸過(guò)程中只可盡可能地機(jī)械負(fù)載，如它能抵制的力量一樣，并且在 此不能被撕裂。撕裂總是導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程的中斷、較長(zhǎng)的停機(jī)時(shí)間和較大的經(jīng)濟(jì)損失。即使在處理薄膜時(shí)，材料幅面也必須通過(guò)一定的張應(yīng)力總是被保持在縱向和橫向 上，以便運(yùn)行中的材料幅面可以保持平坦和無(wú)皺。在此同樣重要的是，這個(gè)拉應(yīng)力不超越薄 膜的機(jī)械強(qiáng)度，因?yàn)榉駝t又將再一次導(dǎo)致撕裂。在制造過(guò)程中還必須注意的是，薄膜所承受的張應(yīng)力或者拉伸應(yīng)力通過(guò)厚度和溫 度改變。薄膜的結(jié)構(gòu)和成分也影響機(jī)械強(qiáng)度。幅面應(yīng)力和在拉伸時(shí)的比例的正確設(shè)置取決 于多個(gè)不同的因素，并且因此其本身是個(gè)難題。正確的幅面應(yīng)力是至關(guān)重要的，因?yàn)楫?dāng)幅面 應(yīng)力太小時(shí)，產(chǎn)生褶皺、扭曲、刀形弧彎、膨脹和其它損壞。足夠的拉伸對(duì)薄膜的機(jī)械強(qiáng)度、 均勻的厚度和多個(gè)其它使用特征是重要的?？上г谥圃爝^(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)撕裂，因此薄膜的 制造變得不經(jīng)濟(jì)。特別是在橫向拉伸框的區(qū)域內(nèi)的撕裂引起浪費(fèi)的清潔措施，因?yàn)樵谒毫?后，后面的薄膜幅面與橫向拉伸框的加熱元件發(fā)生接觸、被熔融，并且與該元件粘在一起。 其后果是多個(gè)小時(shí)的生產(chǎn)停機(jī)時(shí)間和嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。在制造薄膜期間，多個(gè)不同的原因可能導(dǎo)致撕裂。例如薄膜可以通過(guò)不均勻的厚 度具有局部受限的機(jī)械弱點(diǎn)。原材料的污染、例如斑點(diǎn)能夠生成這種類型的薄弱位置，不均 勻的加熱能夠具有相似的效果。在實(shí)踐中往往被證明是很困難的，對(duì)撕裂給出一個(gè)明確的原因，并且將該原因可靠地排除。針對(duì)這方面的調(diào)查是困難的，因?yàn)樗哪康氖冀K是在生產(chǎn) 機(jī)組上避免撕裂。重復(fù)錯(cuò)誤的情況成本過(guò)高。所以常常保留無(wú)法解釋的薄膜撕裂，這作為 統(tǒng)計(jì)現(xiàn)象被容忍，而它的原因從未被查明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，在薄膜幅面的制造期間減少撕裂的次數(shù)，意即提供一種方法，通 過(guò)該方法，薄膜能夠可靠被制造、并且每個(gè)時(shí)間單位中沒(méi)有或者帶有盡可能少的次數(shù)的撕 裂。該方法應(yīng)確保，材料幅面可以無(wú)皺或者無(wú)膨脹地被引導(dǎo)以及被輸送，并且必要時(shí)可以在 縱向和橫向上足夠高地被拉伸。該方法應(yīng)在材料幅面不同的運(yùn)行速度的情況下、以及針對(duì)不同的材料同樣成功地 被使用。該目的通過(guò)一個(gè)用于生產(chǎn)熱塑性塑料制的薄膜的方法解決，在此，一個(gè)或多個(gè)被 驅(qū)動(dòng)的元件被連接在用于供電的第一能量源上，其特征在于，借助于第二能量源確保這些 被驅(qū)動(dòng)的元件的不中斷地供電(USV)?；旧弦阎氖牵婋娋W(wǎng)的電能供應(yīng)雖然很少全部中斷，但是電源電壓和電源 頻率一方面通過(guò)用戶波動(dòng)的用電需求，另一方面也通過(guò)電源干擾承受固定的波動(dòng)。電源干 擾既可能通過(guò)用電用戶的不必要的電壓反饋，也可能通過(guò)偶然的事故如受天氣情況限制的 干擾造成。例如在暴風(fēng)雨中通過(guò)閃電或者在土方工程中通過(guò)建筑機(jī)器、還有大型電動(dòng)機(jī)或 者電弧爐的開和關(guān)，甚至用戶載荷的開和關(guān)，和發(fā)電設(shè)備電壓下降或者電壓升高都能導(dǎo)致 短路。這樣造成的在短時(shí)間段中發(fā)生的電壓下降被稱為短暫斷電，其通常例如在照明用具 中不被察覺(jué)。雖然能源供應(yīng)商經(jīng)常在電網(wǎng)的供電點(diǎn)上調(diào)節(jié)電源電壓和電源頻率，但是由此只補(bǔ) 償了用于維持通過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間段計(jì)算的額定值的干擾的總和。上述短暫斷電未通過(guò)該調(diào)節(jié)措 施被排除，特別是當(dāng)被影響的用電用戶以較低的額定電壓被接入局域電網(wǎng)中時(shí)。例如在西 歐，在電網(wǎng)中約97%的干擾短于3秒鐘。受天氣情況限制的閃電是這種類型的短暫斷電的 一個(gè)重要原因，其在時(shí)間上和地點(diǎn)上都是不可預(yù)見的。在現(xiàn)有技術(shù)中描述，電子數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)必須防止這種類型的波動(dòng)，以便避免數(shù)據(jù) 損失。常常也以一般形式指向敏感用電用戶的問(wèn)題。但是在現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有指明，在供電 中這種類型的局部波動(dòng)也能影響用于制造薄膜的設(shè)備，特別是例如短于三秒的短時(shí)間的干 擾至今沒(méi)有引起注意。在本發(fā)明的范圍中驚喜地發(fā)現(xiàn)，在制造薄膜期間的薄膜撕裂常常與供電中這種類 型的短時(shí)間波動(dòng)發(fā)生在同一時(shí)間或者接近的時(shí)間。特別是大量至今作為無(wú)法解釋被容忍的 撕裂被歸溯到這個(gè)短暫斷電的原因。此外查明了在一定的質(zhì)量波動(dòng)和短暫斷電之間的關(guān)聯(lián)。驚喜的是可實(shí)現(xiàn)，生產(chǎn)設(shè)備的質(zhì)量和穩(wěn)定性鑒于撕裂通過(guò)確保被驅(qū)動(dòng)的元件的無(wú) 間斷地供電明顯改善。我們發(fā)現(xiàn)，不管是短暫的電壓干擾還是短暫斷電-例如通過(guò)附近的 閃電所引發(fā)的-都可能引發(fā)撕裂和質(zhì)量波動(dòng)。在本發(fā)明的范圍中發(fā)現(xiàn)，在短暫斷電期間，撕裂十分可能是間接通過(guò)不同的配件 的不同的慣性造成。這特別適用于雙軸拉伸薄膜的方法。當(dāng)用于縱向拉伸的輥?zhàn)釉陔妷合r(shí)因?yàn)樗南鄬?duì)高的慣性矩還轉(zhuǎn)動(dòng)幾百毫秒時(shí)，在橫向拉伸框中的鏈已經(jīng)在幾十毫秒后 停止。在橫向拉伸中通過(guò)高的幅面應(yīng)力，薄膜隨后在鏈靜止時(shí)被直接撕裂，并且落到加熱元 件上。預(yù)先安置的傳動(dòng)裝置仍繼續(xù)將薄膜輸送到拉伸框，該拉伸框不再繼續(xù)輸送薄膜。由 此，在拉伸框前附加的生成薄膜阻塞。此外，在本發(fā)明的范圍中發(fā)現(xiàn)，聚合物熔體的擠出通過(guò)短暫斷電被影響。在擠出機(jī) 中，薄膜的單獨(dú)的成分被熔融，并且通過(guò)一個(gè)螺桿混合，該螺桿同時(shí)沿著擠出機(jī)輸送熔體。 因此，上述螺桿在本發(fā)明的觀點(diǎn)中也是一個(gè)被驅(qū)動(dòng)的元件。在擠出區(qū)域中，短暫斷電例如通 過(guò)壓強(qiáng)波動(dòng)產(chǎn)生效果，這會(huì)影響厚度，并且這樣間接導(dǎo)致在其上發(fā)生撕裂的薄弱位置。令人意外地，在安裝在一個(gè)或者多個(gè)被驅(qū)動(dòng)的元件處橋接短暫斷電的USV之后， 在其他生產(chǎn)條件相同的情況下出現(xiàn)顯著減少的撕裂，特別是即使當(dāng)鄰近的閃電時(shí)，生產(chǎn)過(guò) 程也繼續(xù)保持穩(wěn)定，并且在質(zhì)量上沒(méi)有產(chǎn)生撕裂或者波動(dòng)。在被驅(qū)動(dòng)的元件的供電系統(tǒng)中， 這個(gè)改變實(shí)現(xiàn)了在生產(chǎn)過(guò)程中均勻地保持一個(gè)穩(wěn)定的幅面應(yīng)力和拉伸應(yīng)力，以至于例如對(duì) 于在拉伸時(shí)改良的運(yùn)行安全，必須容忍沒(méi)有減少的拉伸因素或者一個(gè)差的厚度、或者增加 的褶皺構(gòu)成、或者膨脹。在本發(fā)明的觀點(diǎn)中，USV是按照EN-50091-1所述的一個(gè)裝置，其包含一個(gè)蓄能器， 通常與整流器和電子控制裝置和調(diào)節(jié)裝置相連，它在原電源的電壓或者頻率波動(dòng)時(shí)補(bǔ)償干 擾，直到干擾過(guò)去，以至于確保了對(duì)負(fù)載的持續(xù)供電。在本發(fā)明的觀點(diǎn)中，薄膜是彈性的，并且具有小于1000 ym的厚度的面狀材料幅 面。薄膜可以是一層或多層構(gòu)造的。在本發(fā)明的觀點(diǎn)中，薄膜包含未被拉伸的薄膜、單軸定 向的薄膜和雙軸定向的薄膜。在本發(fā)明的觀點(diǎn)中，熱塑性塑料是聚合物，它們?cè)跍囟壬邥r(shí)變軟，并且可塑變 形，例如聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚烯烴、聚乙烯、聚丙烯、環(huán)烯烴聚合物、聚乳酸等等。在本發(fā)明的觀點(diǎn)中，縱向是材料幅面運(yùn)行在其中的方向，該方向也被標(biāo)識(shí)為機(jī)械 運(yùn)行方向。在本發(fā)明的觀點(diǎn)中，橫向是以一個(gè)90度角延伸、意即橫向于機(jī)械運(yùn)行方向。用于制造薄膜的方法本身是已知的。所有方法是共同的，即聚合物在一個(gè)擠出機(jī) 中被熔融，通過(guò)一個(gè)扁平噴嘴被擠出，并且為了硬化被排出到輥?zhàn)由?。在雙軸拉伸的情況 中，隨后預(yù)膜被單軸或者雙軸拉伸(定向)、被熱凝固、可選的被表面處理和卷繞。此外，本 發(fā)明能夠有利地被用于在吹膜過(guò)程中對(duì)被驅(qū)動(dòng)的部件的穩(wěn)定供電。雙軸拉伸(定向)能夠被同時(shí)或者順序?qū)崿F(xiàn)。在平膜過(guò)程中順序拉伸時(shí)，通常首 先縱向拉伸(在機(jī)器運(yùn)行方向上)，然后橫向拉伸(垂直于機(jī)器運(yùn)行方向)。
具體實(shí)施例方式下面作為例子首先描述一個(gè)包括順序拉伸的平膜擠出。首先如在擠出方法中常見的，單層的聚合物在一個(gè)擠出機(jī)中被壓縮，并且被液化， 其中，必要時(shí)可能已經(jīng)在聚合物或者聚合物共混物中包括添加的添加劑。然后熔體同時(shí)通 過(guò)一個(gè)扁平噴嘴(寬槽噴嘴)被擠壓和成型，并且一層或者多層薄膜被擠出到一個(gè)或者 多個(gè)排出輥?zhàn)由?，在此它們被冷卻和硬化。在聚丙烯薄膜處，通風(fēng)輥?zhàn)拥臏囟仍趶?0°C到 120°C的區(qū)域中，優(yōu)選為20°C到80°C的區(qū)域。預(yù)膜借助于兩個(gè)、相應(yīng)于所需的拉伸比例、不同的快速運(yùn)行的輥?zhàn)颖豢v向拉伸。聚丙烯薄膜的縱向拉伸比例在3到8的區(qū)域中，溫度值為80°C到150°C。兩個(gè)拉伸輥?zhàn)泳哂?一個(gè)自己的傳動(dòng)裝置，通過(guò)該傳動(dòng)裝置調(diào)節(jié)每個(gè)輥?zhàn)拥膱A周速度以及由此的拉伸系數(shù)。在縱向拉伸之后，借助于一個(gè)鉗框進(jìn)行橫向拉伸，對(duì)于聚丙烯薄膜，溫度在120°C 到180°C，并且橫向拉伸比例從5到10。為了這個(gè)橫向拉伸，薄膜幅面在加熱范圍中以所需 的橫向拉伸溫度被加熱，例如通過(guò)噴嘴箱噴出的熱空氣，它們被引到薄膜幅面的上方和下 方，或者通過(guò)一個(gè)對(duì)流加熱器或紅外線發(fā)射器。在進(jìn)入加熱范圍中時(shí)，薄膜在兩端上被一個(gè) 循環(huán)傳動(dòng)的鉗鏈的鉗抓緊。鉗引導(dǎo)薄膜通過(guò)總的橫向拉伸框。在穿過(guò)加熱范圍后，薄膜進(jìn) 入拉伸范圍。通過(guò)鉗鏈的發(fā)散的引導(dǎo)，薄膜在穿過(guò)拉伸范圍的路線上持續(xù)地被拉寬，直到它 在終點(diǎn)達(dá)到預(yù)設(shè)的寬度。在拉伸范圍的區(qū)域中，溫度可以通過(guò)相應(yīng)的裝置在運(yùn)行方向上被 改變。在拉伸范圍中拉伸之后，薄膜穿過(guò)定位。在該區(qū)域中我們將薄膜 借助于鉗保持在一 個(gè)不變的寬度和一個(gè)在運(yùn)行方向上恒定或者降低的溫度上，以便固定通過(guò)橫向拉伸而獲得 的定向。根據(jù)所需的收縮特性也可以在固定中會(huì)聚地行駛，以便通過(guò)定向帶來(lái)的應(yīng)力被部 分地消除。在離開固定范圍時(shí)，鉗開啟，并且薄膜通過(guò)旋轉(zhuǎn)的輥?zhàn)永^續(xù)輸送，在此以室溫被 冷卻，如必要時(shí)在用于處理的預(yù)設(shè)的表面上，等離子體處理、電暈處理或者火焰處理，并且 隨后被卷繞。可選的，雙軸定向的薄膜可以在同步拉伸方法之后被制造。在此，與順序拉伸方法 的區(qū)別在于，薄膜在冷卻成預(yù)膜之后，通過(guò)適宜的設(shè)備同時(shí)在縱向和橫向上被拉伸。已知的 這樣的為了實(shí)現(xiàn)方法的方法和設(shè)備在現(xiàn)有技術(shù)中為例如LISIM方法或者M(jìn)ESIM方法(機(jī)械 同步拉伸)。在EP 1 112 167和EP 0 785 858中詳細(xì)闡述了 LISIM方法，在此對(duì)其明確進(jìn) 行的參考。在US 2006/0115548中詳細(xì)闡述了 MESIM方法，同樣對(duì)其明確進(jìn)行參考。根據(jù)LISIM 方法，同步拉伸在一個(gè)持續(xù)的同步拉伸方法之后進(jìn)行。在此薄膜在一 個(gè)與橫向拉伸框類似的拉伸爐中通過(guò)一個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)被輸送，該運(yùn)輸系統(tǒng)根據(jù)LISIM方法工 作。在此，薄膜邊同樣被鉗抓住，但是該鉗單獨(dú)借助于一個(gè)直線電機(jī)被驅(qū)動(dòng)。單獨(dú)的鉗，例 如每一個(gè)第三個(gè)鉗配有永久磁鐵，并且同時(shí)用做一個(gè)直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的次要部件。通過(guò)幾乎 整體環(huán)繞的傳輸路線，直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主要部件被平行于導(dǎo)向軌地設(shè)置。未被驅(qū)動(dòng)的鉗只 用做橫向于運(yùn)行方向吸收薄膜力，并且維持停止點(diǎn)之間的張應(yīng)力。在薄膜邊被鉗抓緊之后，預(yù)膜以類似的方式穿過(guò)一個(gè)加熱區(qū)，在該加熱區(qū)中，鉗的 導(dǎo)向軌主要是平行延伸的。在該區(qū)域中，預(yù)膜通過(guò)一個(gè)適宜的加熱裝置從導(dǎo)入溫度被加熱 到拉伸溫度。此后開始同步拉伸過(guò)程，通過(guò)彼此獨(dú)立的鉗車在薄膜方向上加速，并且因此分 離，意即它們的相互距離變大。以這種方式，薄膜在長(zhǎng)度上被拉伸。同時(shí)，該過(guò)程被疊加以 橫向拉伸，即通過(guò)導(dǎo)向軌在鉗加速的區(qū)域中發(fā)散而實(shí)現(xiàn)。然后，如順序拉伸原則上已知的，薄膜被固定。當(dāng)溫度升高時(shí)，如必要，薄膜在縱向 和橫向上受約束地在張緊狀態(tài)中微微松弛。特別有利的是能夠在縱向和橫向上同步松弛。 在此，鉗車減速，因此它們的相互距離縮小。同時(shí)，運(yùn)輸系統(tǒng)的導(dǎo)向軌輕微會(huì)聚。按照MESIM 方法，同步拉伸按照一個(gè)與LISIM方法相等的原理進(jìn)行。在此，薄膜 同樣在一個(gè)拉伸爐中通過(guò)一個(gè)由鉗構(gòu)成的運(yùn)輸系統(tǒng)被輸送到導(dǎo)向軌上。在每個(gè)薄膜邊上存 在一對(duì)夾板，該夾板被設(shè)置在相對(duì)置的鉗和與鉗類似的元件上，并且通過(guò)一個(gè)剪切鉸鏈相 互連接。通過(guò)該剪切鉸鏈可以改變鉗的相互距離。通過(guò)剪切鉸鏈被拉開，鉗的相互距離變 大。反之，當(dāng)剪切鉸鏈會(huì)聚時(shí)，距離縮小。在拉伸爐中，各夾板對(duì)(包括剪切鉸鏈)的兩條導(dǎo)向軌被會(huì)聚地設(shè)置，因此剪切鉸鏈被拉開，并且鉗在薄膜的運(yùn)行方向上加速，并且它們的相互距離變大。因此薄膜在長(zhǎng)度上被拉伸。同時(shí)，通過(guò)夾板對(duì)的、發(fā)散的設(shè)置在每個(gè)薄膜邊 上進(jìn)行一個(gè)同步的橫向拉伸。吹膜過(guò)程本身在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。在此，熔體通過(guò)一個(gè)環(huán)形噴嘴擠出成為一 條軟管，該軟管在下方的末端通過(guò)輥?zhàn)颖粔嚎s，并且在長(zhǎng)度上被拉伸。壓縮空氣將軟管吹到 一定的周長(zhǎng)，因此原則上雙軸拉伸同步進(jìn)行。所有這些過(guò)程是共同的，用于擠出熔體的元件、用于引導(dǎo)和必要時(shí)拉伸薄膜的元 件被驅(qū)動(dòng)，并且由一個(gè)原電源供電。被驅(qū)動(dòng)的元件是例如擠出螺桿、所有被驅(qū)動(dòng)的輥?zhàn)?，?過(guò)它們薄膜被引導(dǎo)，必要時(shí)被拉伸，并且被卷繞；在順序拉伸中的鉗鏈、或者在LISIM方法 中的設(shè)有一個(gè)直線電機(jī)的鉗、以及在MESIM方法中的剪切鉸鏈。下面將這些被驅(qū)動(dòng)的裝置 概括稱為元件。按照本發(fā)明，通過(guò)USV確保了，這些用于擠出熔體和引導(dǎo)、拉伸或者卷繞薄膜幅面 的元件被無(wú)干擾地供電。按照本發(fā)明使用的SUV是這樣設(shè)置的，即原電源的電壓不足、電壓 過(guò)高、頻率改變和諧波被補(bǔ)償、或者橋接。USV原則上包含蓄能器、整流器和電子控制裝置和 調(diào)節(jié)裝置。一般地，被應(yīng)用的USV應(yīng)提供直至10麗的最大功率，其中持續(xù)功率顯著較小。最 大橋接時(shí)間取決于蓄能器的電容和當(dāng)前所需的功率，并且根據(jù)需要為幾百毫秒和幾分鐘之 間。作為蓄能器原則上可以使用蓄電池、超導(dǎo)線圈和電容器。這些不同的蓄能器的特 征區(qū)別在于能源密度和功率密度，以及功率持續(xù)時(shí)間，以至于不同類型的干擾通過(guò)各蓄能 器的獨(dú)特的選擇被消除。意外的是對(duì)于本發(fā)明的目標(biāo)，以雙層電容形式的電容器、所謂的 超級(jí)電容器特別有利。已被證明，薄膜撕裂或者質(zhì)量波動(dòng)不只是通過(guò)電網(wǎng)中長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)的 干擾造成，而是許多至今為止被作為統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤容忍的撕裂能夠通過(guò)原電源的短暫斷電被解 釋，在此，干擾短于1秒，例如為10-500毫秒。干擾通常根本不被其他用戶注意，并且通常 也不造成干擾效果。意外地發(fā)現(xiàn)，這種類型的干擾既影響薄膜制造過(guò)程，也影響生產(chǎn)的薄膜 的質(zhì)量。特別是用于橫向拉伸薄膜的被驅(qū)動(dòng)的元件，例如鉗鏈或者LISIM方法里的被驅(qū)動(dòng) 的鉗相對(duì)于該短暫斷電令人意外地示出高敏感度。按照本發(fā)明可以特別是在橫向拉伸的區(qū) 域中，通過(guò)按照一個(gè)基于超級(jí)電容器的USV明顯減少撕裂的次數(shù)。表明，特別是即使在雷雨 時(shí)方法的穩(wěn)定性也明顯改善。在本發(fā)明的范圍中，特別適宜作為USV的只有VFI類別的USV。在本發(fā)明的觀點(diǎn) 中，定義VFD、VFI和VI具有在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)IEC 62040-3中規(guī)定的意義。在VFI (電壓和頻率獨(dú)立)類別的USV中，輸入端直接被導(dǎo)到一個(gè)整流器上，該整 流器供給第二能量源。在一個(gè)三線交流電系統(tǒng)中，最終輸出端由一個(gè)振動(dòng)子換流器供給， 該振動(dòng)子換流器運(yùn)轉(zhuǎn)正常，意即在USV輸入端上已有的電網(wǎng)電壓，該電網(wǎng)電壓通過(guò)整流器 (GR)獲取所需能源，并且在電網(wǎng)斷電時(shí)通過(guò)第二能量源被供給。用戶在USV的輸出端上需 要一個(gè)交流電系統(tǒng)或者三相交流電系統(tǒng)，USV安裝在US側(cè)的變壓器插座和用戶接口(Li/ L2/L3)之間(見

圖1)。在輸出段上的交流電壓或者三相電壓在每個(gè)案例中獨(dú)立于輸入電 壓的質(zhì)量，通過(guò)一個(gè)附加連接的振動(dòng)子換流器(WR)由所謂的中間電路的直流電壓生成。為 了提高供電安全，VFI-USV具有一個(gè)所謂的旁路接通，該旁路接通平行于整流器/換流器組合地被連接。在過(guò)載時(shí)，在USV輸出端或者在GR/WR-支線中出現(xiàn)一個(gè)內(nèi)部錯(cuò)誤，則被連接 的用戶“不間斷”地被轉(zhuǎn)換到該旁路支線中，并且因此繼續(xù)被供電。蓄能器被安裝在USV的 中間電路中，并且當(dāng)在輸入端的電壓中斷時(shí)，支持該中間電路。VFI-USV不只保護(hù)電流中斷、電壓不足和電壓過(guò)高的后果，而是也保護(hù)頻率的波動(dòng) 和諧波。它們也被標(biāo)識(shí)為定義“在線”、“雙轉(zhuǎn)換”、“持續(xù)運(yùn)行”或者“雙轉(zhuǎn)換器”。
如用戶需要，例如三相交流電驅(qū)動(dòng)裝置，包括一個(gè)電壓_中間電路的直流電系統(tǒng)， 則USV的蓄能器被構(gòu)建在已有的系統(tǒng)中。這可以或者直接(圖2和圖4)或者通過(guò)一個(gè)DC/ DC轉(zhuǎn)換器(圖5)被連接在電壓-中間電路上。如用戶要求，例如直流電驅(qū)動(dòng)，包括可變的輸出端電壓的一個(gè)直流電系統(tǒng)，則需要 輸入端整流器、電壓-中間電路和USV的蓄能器。然后可變的直流電壓通過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換器由 中間電路的直流電壓生成(圖3)。蓄能器可以或者直接(圖3和圖4)或者通過(guò)一個(gè)DC/ DC轉(zhuǎn)換器(圖5)被連接在電壓-中間電路上。所有電路變體共同的是，能源通過(guò)一個(gè)中間電路電容器緩沖。電容器的電容位于 幾個(gè)mF(0. ImF-IOmF)的級(jí)別，并且不足以橋接直到3秒的短暫斷電。為此蓄能器必須應(yīng)用 一個(gè)較高的能源密度。蓄電池作為蓄能器雖然基本上適宜，并且具有相對(duì)高的能源密度。但是它的功率 密度對(duì)于應(yīng)用不足夠[Bine InformationsdienstProjektinfo 11/03)。這意味著，對(duì)于帶 有高功率的應(yīng)用必須使用非常多的蓄電池，這同時(shí)需要很多空間。然后在制造薄膜的機(jī)組 中常常不具備這個(gè)空間。當(dāng)需要高功率時(shí)，提供一個(gè)蓄電池同時(shí)一個(gè)蓄能器的解決方案，其能夠?qū)σ粋€(gè)長(zhǎng) 于10分鐘的時(shí)間為機(jī)組供電。但是因?yàn)樵陔娋W(wǎng)中大多數(shù)干擾短于三秒，因此提供的能源量 過(guò)大。使用蓄電池的解決方案的另一個(gè)問(wèn)題是，該蓄電池在約3到4年后不能再運(yùn)轉(zhuǎn)，并 且相應(yīng)的必須被完全更換。此外，蓄電池的老化狀況可能在工作中被視為不滿意。與此相對(duì)，在相同的功率的情況下，使用具有雙層電容器的電容器電池的解決方 案明顯需要較小的空間，該體積比可比的蓄電池小約100倍。因?yàn)檫@樣的雙層電容器的能 源密度比蓄電池的能源密度小約100倍，所以當(dāng)體積相同時(shí)，只能橋接約10秒的時(shí)間。這 正好相應(yīng)于用于橋接短暫斷電所需的時(shí)間。此外，雙層電容器相對(duì)于蓄電池具有約為三倍更長(zhǎng)的約為10年的使用壽命。另 夕卜，它的壽命狀況和因此更換電容器的時(shí)間點(diǎn)能夠參見電容被確定。 因此在本發(fā)明的范圍中，雙重電容器是用于克服通過(guò)短暫斷電在制造薄膜的機(jī)組 中引起問(wèn)題的優(yōu)選的解決方案。
權(quán)利要求
一種用于制造熱塑性塑料薄膜的方法，其中一個(gè)或多個(gè)被驅(qū)動(dòng)的元件連接到用于供電的第一能量源，其特征在于，借助于第二能量源確保該被驅(qū)動(dòng)的元件的不間斷電源(USV)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，USV包括蓄能器、整流器和電子控制裝置和/或調(diào)節(jié)裝置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，USV橋接供電中斷達(dá)從大于0到3分鐘 的持續(xù)時(shí)間，優(yōu)選為100ms到500ms。
4.如權(quán)利要求1到3之一所述的方法，其特征在于，USV的功率為大于0直到10麗，優(yōu) 選為0. 5MW到8MW，尤其是1MW到3MW。
5.如權(quán)利要求1到4之一所述的方法，其特征在于，蓄電池、超導(dǎo)線圈或者電容器被用 作為蓄能器。
6.如權(quán)利要求1到5之一所述的方法，其特征在于，USV是根據(jù)IEC6204-3的VFI類 的 USV。
7.如權(quán)利要求1到6之一所述的方法，其特征在于，USV補(bǔ)償斷電、電壓不足、電壓過(guò) 高、頻率波動(dòng)或者諧波。
8.如權(quán)利要求1到7之一所述的方法，其特征在于，蓄能器是雙層電容器。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，串聯(lián)和/或并聯(lián)的雙層電容器的整體在電壓 處于100V和1000V之間，優(yōu)選為400V到800V的情況下電容為1F到10000F，優(yōu)選為3F到 5000F。
10.如權(quán)利要求8和/或9所述的方法，其特征在于，電源的中斷被橋接達(dá)大于0直到 3秒的持續(xù)時(shí)間、優(yōu)選為100ms到500ms。
11.如權(quán)利要求1到10之一所述的方法，其特征在于，制造多層薄膜。
12.如權(quán)利要求1到10之一所述的方法，其特征在于，制造單層薄膜。
13.如權(quán)利要求1到12之一所述的方法，其特征在于，制造單軸定向的薄膜。
14.如權(quán)利要求1到12之一所述的方法，其特征在于，制造雙軸定向的薄膜。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，對(duì)于雙軸定向，首先在縱向上拉伸，然后 在橫向上拉伸。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，對(duì)于雙軸定向，同時(shí)在縱向和橫向上進(jìn)行。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，對(duì)于雙軸定向，首先在縱向上拉伸，然后 在橫向上拉伸。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，在同步的定向的情況下，被驅(qū)動(dòng)的鉗的速 度通過(guò)直線電機(jī)控制。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，鉗在同步的定向的情況下借助于剪切鉸 鏈在機(jī)械運(yùn)行方向上被加速。
20.如權(quán)利要求1到19之一所述的方法，其特征在于，制造由聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、 聚烯烴、如聚乙烯、聚丙烯、環(huán)烯烴聚合物、或者聚乳酸制成的薄膜。
21.如權(quán)利要求1到20之一所述的方法，其特征在于，被驅(qū)動(dòng)的元件是擠出螺桿、輥?zhàn)印?鉗鏈、直線電機(jī)或剪切鉸鏈。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，對(duì)于一個(gè)元件或者對(duì)于多個(gè)元件或者對(duì) 于所有上述元件，確保不間斷電源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造熱塑性塑料薄膜的方法，其中在用于供電的第一能量源上連接一個(gè)或多個(gè)被驅(qū)動(dòng)的元件，其中，借助于第二能量源確保該被驅(qū)動(dòng)的元件的不間斷電源(USV)。
文檔編號(hào)B29C47/08GK101878102SQ200880118001
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2008年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者C·派特斯, D·巴什, S·溫特海默 申請(qǐng)人:特里奧凡德國(guó)有限公司及兩合公司