Способ регулирования толщины пленки на установке получения пленки методом выдувания с экструдером Советский патент 1983 года по МПК B29D7/02 G05D27/00 

3 , секторов а зависимости от параметра, характеризующего толщину пленки, пле ку по периметру разделяют на пленочные .секторы одинакового поперечного сечения, число которых равно числу корректирующих секторов, принимают пленочный сектор с максимальной или минимальной толщиной в качестве правильно экструдированного, сопоставля ют по очереди другие пленочные секто ры с корректирующими секторами, следующими за тем, который соответствует правильно экструдированному пленочному сектору, изменяют производительность и площадь сечения или температуру корректирующих секторов до тех пор, пока пленочные секторы равного поперечного сечения, сокращае. мые в корректирующих секторах на кольце сопел, не станут равными по iдлине. Кроме того, окружность наполненно го или плосколежащего пленочного руКава разделяют на пленочные секторы равной длины, число которых по крайней мере равно числу корректирующих секторов, измеряют толщину пленки по длине пленочных секторов, определяют среднее значение толщины пленочных секторов, находят отношения средней толщины пленки к средним значениям толщины секторов, проводят корректировку ширины соответствующих пленочных секторов по найденным значениям отношений, суммируют откорректирован ные значения ширины пленочных секторов в тонкие или толстые участки и общую сумму делят на число корректирующих секторов, определяют новые средние значения толщины пленки для пленочных секторов, сопоставляемых с корректирующими секторами на кольце сопел, определяют управляющий импульс для исполнительных механизмов правильно ориентированных корректиру ющих секторов по средним значениям толщины пленки. При реверсивном сматывании пленки пленочный сектор, принятый в качестве правильно экструдированного, сопоставляют с соответствующим корректирующим сектором на кольце сопел при обратном повороте. При этом в месте расположения пле ночных секторов с минимальным Имаксимальным абсолютными значениями отклонений толщины пленки к ним приписывают с обеих сторон по половине 2 длины сектора, а остальные секторы вводят с боковым смещением. Правильно ориентированные пленочные секторы устанавливают в определенное положение, а остальные секторы вводят с боковым смещением при равнозначных максимумах и/или минимумах. На фиг 1 схематически показана . установка для получения пленки методом выдувания с устройством для учета отклонений толщины, вид сбоку; на фиг. 2 - схема связи измерительного устройства и исполнительных элемен- . тов для корректировки сопельной щели; на фиг. 3 -. график изменения толщины выдуваемой пленки в зависимости от размера сопельной щели; на фиг. 4 график преобразования измеренного значения для правильного сопоставления с корректирующими секторами на кольце сопел. На чертежах изображены ленточный пресс 1, соединительный элемент 2, дутьевая головка 3, установка 4, пленочный рукав 5, линия 6 затвердевания пленки, калибровочное устройство 7, плосколежащие пластины 8, вытяжные валики 9 плоская лента 10, направляющие валики П, наматыватель 12, направление движения 13, измерительная головка 1, кольцевая траверса IS, направление движения 16, измерительная линия 17, приборный шкаф 18, диаграмма 19, соединительная линия 20, микропроцессор 21, соединительные линии 22, центрирующие приспособления 23, части 2k и 25 диаграммы, линии 26 диаграммы, конвергированные линии 27 диаграммы, дивергированные 28 и параллельные 23 линии диаграммы. Установка и система управления работают следующим образом. Термопластичный расплав, подлежащий обработке, подается ленточным прессом f через соединительный элемент 2 в дутьевую головку 3 установки k, где он преобразуется в пленочный рукав 5. На уровне линии 6 затвердевания пленки размещено калибровочное устройство 7 которое задает диаметр пленочного рукава, а также ширину ленты. При помощи плосколежащих пластин 8 пленочный рукав 5 становится плоским, вытягивается через вытяжные валики 9 и последующие реверсивные валики и далее в виде плоской ленты 10 по направляющим валикам 11 подводится к стационарно установленному наматывателю 12 и наматывает ся на него. - Выше калибровочного устройства 7 расположена измерительная головка I на кольцевой траверсе 15, причем дви жение головки 14 происходит в направ лении движения 16 (фиг. 1) на . Движение измерительной головки k компенсирует закрутку пленочного рукава, которая происходит вследствие реверсивного сматывания пленки, так что измерение толщины производится по всей окружности пленочного рукава Измерительная головка 14 для измё рений элементарной толщины пленки мо жет располагаться, например, такж в позиции 14, примыкая 4 плосколежащи пластинам 8, или за реверсивными вытяжными валиками 9 на краю плоской ленты 10 в позиции 14, причем в последнем случае измеряется двойная толщина пленки, которая с достаточной точностью может использоваться в качестве измеренного значения толщины просто лежащей пленочной ленты, так как измерение производится на краю, где нет пиковых изменений толщины пленки. Измерение толщины по всей окружности пленочного рукзва производится с учетом его закручивания из-за реверсивного съемй пленки. Измерительный сигнал из измерител ной головки 14 по. измерительной линии 17 с.кабельной петлей 17, которая позволят выполнять реверсивное движение, направляется в приборный шкаф 18 для вывода показаний профиля толщин и регистрации их на диаграмме 19 допускаемых то.гвцин. Измерительный сигнал по соединительной линии 20 вводится в микропроцессор 21, который преобразует этот сигнал соответствующим образом и по соединительным линиям 22, 22, ... 22 направляет команду на перемещение исполнительных органов или центрирующих приспособлений 23 ... 23 Измерительный сигнал после цикла измерений по окружности пленки, который на приборах шкафа 18 представляется в виде диаграммы 19, разделяется при помощи микропроцессора 21 на определенное число измерительных секторов Хр, которые имеют равные угол и длину. Непосредственно после этого соответственно измеренным значениям толщины в секторах изменения Х выводится значение средней толщины пленки Sj 1 аждого пленочного сектора 9 2 или сектора измерения, причем тонкие участки представлены как части диа|- раммы со средними значениями 24 , а толстые участки - как части, диаграммы со средними значениями 25 Целесообразно, чтобы число секторов измерения Хр было в несколько раз больше (преимущественно в четыре раза) числа корректирующих секторов Xj на кольце сопел. При переносе данных на линию окружности, охватывающую ЗбО, значения, поступающие для проведения вычислений, анализируются в безразмерном виде следующим образом. При объемном анализе можно обнаружить, что линии 26, ... 26 диаграммы, которые разграничивают корректирующие секторы Х, или проходят по их середине, в области распределения толщины для толстых участков проходят как конвергированные линии 27i а в месте распо.ложения на диаграмме тонких участков - как дивергированные линии 28 (фиг. 3) при приведении . единому диаметру пленки. В области нулевых отклонений толщин пленки эти линии представлены в виде параллельных линий 29, которь е из-за соседних . толстых и тонких участков проходят с наклоном.. Пленочные секторы с наибольшими по абсолютной величине толстыми и тонкими участками правильно располагаются по отношению к определенным корректирующим секторам на кольце сопел. Под корректирующими секторами следует понимать пленочные секторы, экструдированные з корректирующих секторов на кольце сопел. Соседние секторы, находящиеся между секторами с толстыми или тонкими участками по абсолютной величине, распределяются с боковым смещением между участками с максимальным или минимальньт отклонением. В результате анализа получаются следующие соотношения: . m XK.(3) объем Пленки по всем X р пленочным секторам., длина и ширина 1; средняя то;1щина пленки в целом; число пленочных секторов, ширина сектора 1; средняя толщина пленки в пленочном секторе Хр; откорректированная ширина плено чного сектора при Sj( 1 при5х 1 при X ( - число корректирующих секто ров, ширина сектора 1. При рассмотрении, например, тольк тонких участков оперативное запомина ющее устройство микропроцессора обра батывает данные по следующему принципу: память открыта; я ; (1.2, накапливаются откор ректированные значения ширины X а 1, 2, 3, ...; - сектор Ъ запоминается как правильно расположенный (после прекращения накапливания); W. накапливаются откорректи| к(ванные значения ширины Хр с 1 2, 3, ...; запись данных в память прекращается. Для толстых участков соблюдается такой же режим работы запоминающего устройства микропроцессора. Он соответствует следующим этапам программи рования. Микропроцессор 21 обрабатывает прежде всего частные значения средних толщин 5 пленочных секторов чзс тей и 25 диаграммы. На следующем этапе определяются откорректированные значения ширины Xр пленочных секторов Хр , по уравнению (2) и суммируются как тонкие участки , так и толстые участки 25. Общая умма откорректированных значений Хр, которая соответствует дуге окружности ЗбО°, непосредствен но после этого делится на Х коррек тирующих секторов. Толстые участки пленки ориентиро ваны по отношению к сектору 3 а то кие - по отношению к сектору 10 и в ступают за линию окружности (фиг. 3 и 4). В установленных таким образом ко ректирующих секторах Хц (фиг. k} об разуются новые средние значения тол щины Sf, которые задают размер упра ляющих импульсов для соответствующи центрирующих устройств или исполнительных элементов 2328Так как с постепенным улучшением профиля отклонений толщин ярко выраженные минимальные ипи максимальные отклонения приводятся постепенно к нулю, то правильно расположенные пленочные секторы при получающихся затем более низких значениях минимального или максимального отклонения предпочтительно устанавливать в определенное положение, а остальные секторы измерения - с боковым смещением при помощи микропроцессора 21. При установлении равнораспределенной ширины щели сопла различные отклонения толщины пленки получаются вследствие неравномерных температуры или вязкости расплава. Толстые участки появляются в области более низких температур или более высокой вязкости расплава. Тонкие места появляются в зонах более высоких температур или более низкой вязко,сти. Различные вязкости влияют на поперечное растягивание выдуваемой пленки так, что тонкие участки из-за более низкой вязкости растягиваются сильнее, чем толстые, таким образом, более высокая вязкость толстых участков препятствует их растяжению. Однако различные силы поперечного растяжения, действую.щие в разных пленочных секторах, не оказывают влияния на профиль толщин, что следует из объемного анализа. Их влияние может быть устранено введением корректирующих коэффициентов при определеНИИ откорректированных значении ширины Хр, вследствие чего ширина толстых участков незначительно увеличивается, а ширина тонких участков незначительно уменьшается. В качестве центрирующих приспособлений 23 для корректирующих секторов на кольце сопел могут применяться, например, центрирующие винты с приводом от электродвигателя, которые из-за своих конструктивных особенностей дают возможность проводить относительно грубое регулирование. Кроме того, такая регулирующая система подвержена износу. Более удобными являются секторы нагрева или охлаждения, которые дают возможность более узкого распределения по oKpj/жности кольца сопел. Преимуществом такого исполнения является отсутствие износа. Центрирующий эффект может давать принцип посекторного охлаждения, так как при этом прежде всего ликвидиру9995idrcfl тонкие участки, после чего путем аЕтоматического регулирования скорости сматывания (средней толщины пленки) получают новые (более мелкие) тонкие участки, которые затем опять 5 автоматически регулируются, так как таким образом постепенно ликвидируются также и толстые участки. Однако для ликвида44ии толстых участков можно применять секторы нагрева, благо- даря которым быстрее достигается выравнивание отклонений. Точность измерений и регулирования тем больше,чемвьше соотношениесекто-i ров измерения и корректирущихсекторов s Как только отклонения толщины приближаются к нулевому значению, пинии 26 , ... , 26 в безразмерных координатах становятся практически параллельными. В этом случае введение ре- 20 версивных элементов в установку для выдувания пленки (в дутьевую головку или в устройство для сматывания плен ки) не требуется, так как достигаемое качество рулона удовлетворяет yc ловиям последующей обработки пленки. От обычного центрирования кольца сопел можно отказаться, так как оно может выполняться неподвижным. Таким образом, предложенный спосо позволяет обеспечить более качествен ное регулирование толщины пленки. Формула изобретения 1. Способ регулирования толщины пленки на установке получения пленки методом выдувания с экструдером, снаб женной кольцом сопел, разделенным корректирующими секторами с исполнительными элементами, и калибровочным устройством, заключающийся в изменении положения корректирующих секторов в зависимости от параметра, характеризующего толщину пленки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования толщины пленки, пленку по периметру разделяют на пленочные секторы одинакового поперечного сечения, число которых равно числу корректирующих сектороб, принимают пленочный сектор с максимальной или минимальной толщиной в качестве правильно экструдированного, сопоставляют по очереди другие пленочные секторы с корректирующими секторами, следующими за тем, который соответствует правильно экструдированному пленочному сектору, изменяют производительность и площадь сечения или температуру корректи 2 рующих секторов до тех пор, пока пленочные секторы равного поперечного сечения, сокращаемые в корректирующих секторах на кольце сопел, не станут равными по длине. 2. Способ по п. I, о т л и ч а ющ и и с я тем, что окружность наполненного или плосколежащего пленочного рукава разделяют на пленочные секторы равной длины, число которых по крайней мере равно числу корректирующих секторов, измеряют толщину пленки по длине пленочных секторов, опре деляют среднее значение толщины ппеночных секторов, находят отношения средней толщины пленки к средним значениям толщины секторов, п|хзводят корректировку ширины соответствуииних пленочных секторов по найденным значениям отношений, суммируют откорректированные значения ширины пленочных секторов в тонкие или толстые участки и общую сумму делят на число корректирующих секторов, определяют новые средние значения тощины пленки для пленочных секторов, сопоставляемых с корректирующими секторами на кольце сопел, определяют управляющий импульс для исполнительных механизмов правильно ориентированных корректирующих секторов по средним значениям толщины пленки. 3. Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, что при реверсивном сматывании пленки пленочный сектор, принятый в качестве правильно экстру дированного,. сопоставляют с соответствующими корректирующим сектором на кольце сопел при соответствующем обратном повороте. ft. Способ по п. 2, о т л и ч а ющ и и с я тем, что в месте расположения пленочных секторов с минимальным и максимальным абсолютными значениями отклонений толщины пленки к ним приписывают с обеих сторон по половине длины сектора, а остальные секторы вводят с боковым смещением. 5. Способ по п. 2, отличающий, с я тем, что правильно ориентированные пленочные секторы устанавливают в определенное положение, а остальные секторы вводят с боковым смеш.ением при равнозначных максимумах и/или минимумах. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ N 2Й019, кл.B 29 D 7/0,опублик,1975 (прототип).

s.p-1

Й.

////л.