專(zhuān)利名稱：生產(chǎn)定向塑料帶的方法和設(shè)備及所生產(chǎn)的帶材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及一種生產(chǎn)定向塑料帶的方法和設(shè)備以及采用這種方法和設(shè)備所生產(chǎn)的帶材，更具體地，涉及一種對(duì)塑料板件同時(shí)進(jìn)行滾軋和張拉而成具有預(yù)定厚度的帶坯材料的方法和設(shè)備。
按照普通的現(xiàn)有技術(shù)的張拉工藝?yán)鏢IGNODE工藝，首先通過(guò)一對(duì)精確隔開(kāi)的、沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的軋輥或圓筒對(duì)一種熱塑性塑料(例如聚丙烯)和鑄造板件進(jìn)行滾軋，減小其尺寸(也就是減小其厚度)，在該板件的厚度減小后，再通過(guò)一系列定向排列的輥?zhàn)踊蚍Q輥式張緊組件將上述板件從軋輥中抽出并進(jìn)行張拉，以使板件達(dá)到最終要求的尺寸或稱厚度。
另一種常用來(lái)制造張拉板材的現(xiàn)有技術(shù)工藝或稱方法是一種稱之為短間歇法的工藝。
本專(zhuān)利申請(qǐng)是Donald L.Van Erden等人于1992年10月9日提出的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朜O.07/958803《制造定向塑料帶的方法和設(shè)備》的續(xù)篇(CIP)。通常含有一個(gè)引入端輥式張緊組件，一個(gè)張拉組件和一個(gè)引出端輥式張緊組件。按照這種式藝，慢速轉(zhuǎn)動(dòng)的、并且加熱過(guò)的引入端張緊組件將一鑄造板材(通常是薄板件)推進(jìn)到由一對(duì)彼此本隔一預(yù)定距離的輥?zhàn)踊驁A筒組成的張拉組件中，該張拉組中的第一輥?zhàn)右缘扔谝攵藦埦o組件的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，而其中第二輥?zhàn)觿t以大于上述第一輥并等于引出端張緊組件的轉(zhuǎn)動(dòng)速度而轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，當(dāng)上述薄板件通過(guò)上述全部組件時(shí)就被張拉而達(dá)到最后所需的尺寸或厚度。
上述現(xiàn)有技術(shù)的方法或工藝存在一些缺點(diǎn)例如用這些方法或工藝生產(chǎn)的帶材，其強(qiáng)度提高極其有限，而其他所需性能又沒(méi)有明顯提高。加外，當(dāng)上述板材在上述輥?zhàn)娱g的空間內(nèi)進(jìn)行張拉時(shí)，板材發(fā)生明顯的縮頸現(xiàn)象。
上面提到的原有專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)過(guò)并且實(shí)施過(guò)一種可達(dá)到同時(shí)滾軋和強(qiáng)拉上述板件的新工藝和設(shè)備，從而使上述問(wèn)題得以基本解決，但是，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)采用上述工藝和設(shè)備還有其他的作業(yè)上的問(wèn)題。需要進(jìn)行改進(jìn)，以便使上述同時(shí)滾軋和張拉的熱塑料板材具有更好的性能。例如按照上面提到的原先專(zhuān)利申請(qǐng)書(shū)中所提出的無(wú)間歇加工工藝和設(shè)備來(lái)制造同時(shí)滾軋和張拉的熱塑料板材時(shí)，其作業(yè)上的問(wèn)題或缺點(diǎn)之一是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)熱塑性板件即將被導(dǎo)引通過(guò)無(wú)間歇加工組件的相反轉(zhuǎn)動(dòng)的輥?zhàn)娱g形成的輥隙而進(jìn)行加工，即同時(shí)進(jìn)行滾軋和張拉時(shí)，其相對(duì)表面具有不同的表面濕度，這是由于當(dāng)熱塑性板件環(huán)繞無(wú)間歇加式組件的第一輥或稱入口輥而推進(jìn)時(shí)，該板件的內(nèi)表面(也就是直接與輥?zhàn)咏M件的第一輥或稱入口輥相接能的表面)將被該第一輥或稱入口輥加熱，或者說(shuō)，至少是該表面不會(huì)被周?chē)目諝饫鋮s，因?yàn)樵摫砻媾c上述的第一輥或稱入口輥直接接觸而不直接暴露在大氣中，相反地，熱塑性板件的外表面(也就是板件不與上述的第一輥或稱入口輥直接接觸的表面)則由于暴露在大氣中而顯著冷卻。熱塑性板件的上述表面間的上述濕度差異會(huì)導(dǎo)致沿整個(gè)板件的密度差異，而這種密度差異對(duì)于成品板材的各種性能例如拉伸強(qiáng)度?？珊感约跋嚓P(guān)性能、和抗裂性能有不種影響。
采用上述的無(wú)間歇的同時(shí)滾軋和張拉的設(shè)備和工藝出現(xiàn)的另一個(gè)問(wèn)題或缺點(diǎn)是，熱塑性板件經(jīng)加工后，板件相對(duì)兩側(cè)邊緣部分會(huì)增厚，或者，換句話說(shuō)，板件沿其寬度方向不具有均勻的厚度或平直度。因此，當(dāng)要把面昌板件隨后進(jìn)一步加工成熱塑性帶材時(shí)，上述增厚的邊緣部分不能用來(lái)制造這種帶材，至少在沒(méi)有進(jìn)一步加工而使其厚度有效地減小到所需的可用帶材的厚度時(shí)是這樣的。因此，希望能夠擴(kuò)大或者說(shuō)增加成品板件的具有均勻厚度或平直度的區(qū)域的橫向厚度，以便有效地增加容易制成所需帶材的成品板材的產(chǎn)量。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目地是提供一種生產(chǎn)定向塑料帶的新型的和改進(jìn)的方法和設(shè)備以及采用該方法和設(shè)備制成的定向塑料帶材。
本發(fā)明的另一個(gè)目地是提供一種生產(chǎn)定向塑料帶的新型的和改進(jìn)的方法和設(shè)備以及用上述方法和設(shè)備制成的定向塑料帶材，上述方法和設(shè)備可克服現(xiàn)有技術(shù)工藝和設(shè)備的各種缺點(diǎn)、問(wèn)題和不足之處。
本發(fā)明的又一目地是提供一種生產(chǎn)定向塑料帶的新型的和改進(jìn)的方法和設(shè)備，該方法和設(shè)備可在板件被單道導(dǎo)引過(guò)一對(duì)無(wú)間歇加工輥?zhàn)娱g形成的輥隙時(shí)同寸進(jìn)行滾軋和張拉，并將板材加工成具有預(yù)定厚度的帶材。
本發(fā)明的再一個(gè)目地是提供一種生產(chǎn)定向塑料帶的新型的和改進(jìn)的方法和設(shè)備以及采用上述方法和設(shè)備制成和定向型塑料帶材，上述帶材與采用現(xiàn)有技術(shù)的方法和設(shè)備生產(chǎn)的帶材相比具有高得多的拉伸強(qiáng)度和抗開(kāi)裂性能。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種生產(chǎn)定向塑料帶的新型方法和設(shè)備以及應(yīng)用該方法和設(shè)備制成的定向塑料帶材，這種帶材具有高的拉伸強(qiáng)度、高的抗開(kāi)裂性能和良好的焊接性能。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種生產(chǎn)定向塑料帶的新型的和改進(jìn)的方法和設(shè)備以及應(yīng)該方法和設(shè)備生產(chǎn)的定向塑料帶材，其特征在于，該方法和設(shè)備可給予板件以均勻的密度，從而使得在無(wú)間歇加工組件內(nèi)滾軋和張拉成的帶材具有良好的拉伸強(qiáng)度、焊接性能和抗開(kāi)裂性能。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種生產(chǎn)定向塑料帶的新型的和改進(jìn)的方法和設(shè)備以及應(yīng)用上述方法和設(shè)備制成的定向塑料帶材，其特征在于，由于對(duì)原始板件或稱板材進(jìn)行了各種加熱、滾軋、和擠壓工序，故滾軋和張拉成的成品帶材具有良好的厚度均勻性和平直度。
簡(jiǎn)言之，按照本發(fā)明提出的生產(chǎn)定向塑料帶材的方法和設(shè)備可以達(dá)到上述的目的和其他的目的，上述的帶材將具有預(yù)定的所需的厚度用于捆帶包袋等用途，其特征在于，上述的具有預(yù)定所需厚度的帶材是使塑料板形工件通過(guò)一對(duì)彼此精確隔開(kāi)的輥?zhàn)踊驁A筒間形成的輥隙而同時(shí)進(jìn)行滾軋和張拉成的，上述的輥隙空間尺寸比板件的原始厚度小得多，上述的一對(duì)軋輥以顯著不同的線性表面速度沿相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
為了提高上述的同時(shí)滾軋和張拉制成的帶材的各種性能，在板件進(jìn)入到上述的一對(duì)軋輥間形成的輥隙之前對(duì)其外表面加熱到高溫，也就是加熱到高于與一個(gè)軋輥相接觸的板件內(nèi)表面的溫度，使板件沿其厚度方向的密度變得更均勻，因此，盡管板件的外表面由于暴露在大氣中而冷卻，板件的內(nèi)、外表面的溫度仍將基本相同。故它們的密度也基本均勻。
為了提高同時(shí)滾軋和張拉制成的板材的平直度從面增加這種板材中可制造帶材的體積，沿板件兩側(cè)邊緣區(qū)域設(shè)置了側(cè)邊加熱器，在板件進(jìn)入無(wú)間歇軋輥間形成的輥隙之前對(duì)其兩邊緣區(qū)域進(jìn)行加熱。通過(guò)這種側(cè)邊加熱顯著減小了邊緣增厚部分的寬度(從滾軋和張拉板件邊緣向內(nèi)測(cè)量)，從而提高了可用板材的產(chǎn)量，隨之也減少了必須切除廢棄的板材毛邊量。
提高滾軋和張拉板材的平直度的另一種方法是預(yù)先在板件進(jìn)入軋輥間形成的輥隙之前或者說(shuō)在輥隙的入口處，或者在軋輥間形成的輥隙內(nèi)，預(yù)先使其具有較薄的邊緣部分，因此，由于板件在同時(shí)滾軋和張拉時(shí)邊緣有增厚的傾向，故上述板件在同時(shí)受到滾軋和張拉時(shí)，其邊緣部分的厚度將與其中央部分的厚度相當(dāng)(沿板件寬度橫向看)。為了將板件做出具有較薄的這緣部分，例如可以形成板件強(qiáng)制通過(guò)的輥隙的無(wú)間歇系統(tǒng)或稱無(wú)間歇組件中采用具有特殊輪廓的軋輥，在這些軋輥間有效地開(kāi)成具有梯形橫截面形狀的輥隙。同理，使板件做成具有較薄的邊緣部分的第二種方法或橫式是采用具有特殊輪廓的擠壓模和鑄造輥?zhàn)樱员阃瑯拥厥箶D壓和鑄造出的板件具有大致為梯形的形狀，這種板件的邊緣部分是逐漸變薄的。當(dāng)該板件受到同時(shí)滾軋與張拉時(shí)，上述的較薄邊緣部分將發(fā)生增厚現(xiàn)象，結(jié)果，板件邊緣部分的厚度將變成與其中央部分的厚度基本相同。
通過(guò)下面結(jié)合附圖的詳細(xì)說(shuō)明將會(huì)更充分地理解本發(fā)明的各種其他的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖的各視圖中相同的或相當(dāng)?shù)牧慵孟嗤臉?biāo)號(hào)表示，附圖中
圖1是按照本發(fā)明構(gòu)成的用于按照本發(fā)明的無(wú)間歇加工工藝生產(chǎn)定向塑料帶材的設(shè)備的局部前視圖；圖2是構(gòu)成圖1的無(wú)間歇加工組件的滾軋與張拉輥?zhàn)拥木植糠糯蠛秃?jiǎn)化的前視圖；圖3是構(gòu)成圖1的無(wú)間歇加工組件的滾軋與張拉輥?zhàn)友貓D1的3-3線剖切的局部放大剖視圖；圖4是構(gòu)成圖1的無(wú)間歇加工組件的滾軋與張拉輥?zhàn)友仄叫杏趫D1的3-3線的直線或者說(shuō)方向剖切的縮小比例的簡(jiǎn)化局部剖面圖；圖5是按照本發(fā)明構(gòu)成的與圖1的設(shè)備類(lèi)似的設(shè)備的前視圖，但是該圖示出按照本發(fā)明的無(wú)間歇加工工藝生產(chǎn)定向型塑料帶材的一個(gè)改型實(shí)施例，其特征是，板件的外表面在進(jìn)入無(wú)間歇加工組件之前被加熱，而且板件的邊緣部分在進(jìn)入無(wú)間歇加工組件的滾軋與張拉輥?zhàn)娱g的輥隙之前被加熱；圖6是采用無(wú)間歇滾軋與張拉輥?zhàn)咏M件的生產(chǎn)線的示意圖，其中應(yīng)用了切邊裝置，用于在成品帶材卷繞到貯存之前切除滾軋與張拉過(guò)的板材的增厚邊緣部分；圖7A和7B是可用于圖1或圖5的無(wú)間歇加工組件中的軋輥的兩種不同實(shí)施例的前視圖，該軋輥用于制出具有較薄邊緣部分的滾軋與張拉塑料帶，從而增加板材中具有所需平直度(沿板件寬度從橫向看去)的可用部分的數(shù)量；圖8A和8B是擠壓模的橫剖面簡(jiǎn)圖，該擠壓模用于制出的具有較薄邊緣部分的板件，從而使該板件在滾軋和張拉后，增加其具有所需平直度(沿板件寬度從橫向看去)的可用部分的數(shù)量；和圖9是與圖8A和8B的擠壓模結(jié)合的鑄造輥?zhàn)拥那耙晥D，用于將來(lái)自圖8A和8B的擠壓模的板件鑄造并進(jìn)一步成形，以便將板件導(dǎo)引向下一個(gè)工位的無(wú)間歇滾軋與張拉組件。
下面參見(jiàn)附圖，尤其是附圖中的圖1，圖中簡(jiǎn)略地示出了一組無(wú)間歇加工輥?zhàn)咏M件(總的以標(biāo)號(hào)20示之)，該組件用以將板材22同時(shí)滾軋和張拉(或者說(shuō)拉長(zhǎng))成一種薄的帶坯材料。本發(fā)明僅討論和示出一個(gè)單件的板件22被導(dǎo)引通過(guò)組件20，但是應(yīng)該明白，可以使一件以上的板件或稱工件22同時(shí)通過(guò)組件20。還應(yīng)該進(jìn)一步指出，本專(zhuān)利申請(qǐng)書(shū)全文所用的名詞或者說(shuō)術(shù)語(yǔ)“無(wú)間歇加工”是指基本上消涂了滾軋板材件的工序和張拉板件的工序之間的任何間隔。換句話說(shuō)，板件的滾軋和張拉工序基本上是同時(shí)進(jìn)行的。另外還應(yīng)該看到，如圖1所示。無(wú)間歇加工組件20位于板件(或稱工件)供料組件24與引出端輥式張緊組件26之間，并且，它們都位于或者說(shuō)安裝在一個(gè)框架或支架28上。
供料組件24可以采用幾種形式中的任何一種，并且如圖1所示，它含有一臺(tái)用于擠壓坯料板件或稱工件22的擠壓機(jī)30一個(gè)引入端輥式張緊組件32。擠壓機(jī)30用適當(dāng)?shù)牟牧侠缇郾┑壬a(chǎn)出板件22，該板件22被導(dǎo)引進(jìn)入端輥式張緊組件32，輥式張緊組件32又將其送入到無(wú)間歇加工輥?zhàn)咏M件20中。在板件22通過(guò)引入端輥式張緊組件32的過(guò)程中可對(duì)其進(jìn)行加熱，使其在進(jìn)入無(wú)間歇加工組件20中時(shí)被有效地預(yù)熱以便提高板件22材料的加工性能。
引入端輥式張緊組件32含有多個(gè)由適當(dāng)機(jī)構(gòu)例如軸(未示出)安裝在框架或支架28上的輥?zhàn)踊驁A筒34、36、38和40。輥?zhàn)?4、36、38和40可以是實(shí)心的、也可以是空心的，并且，在如圖1所示的最佳實(shí)施例中，輥?zhàn)?4、36、38、40基本上只用來(lái)將板件22恰當(dāng)?shù)貍魉突蛘哒f(shuō)供給無(wú)間歇加工組件20，它們基本上不對(duì)板件22起任何張拉或滾軋作用。可以使用與圖1所示不同數(shù)量的輥?zhàn)?，并且，如圖所示，輥?zhàn)?4、36、38和40垂直隔開(kāi)地排成兩排，下排輥?zhàn)?6和40位于上排輥?zhàn)?4和38之間或者說(shuō)與上排輥?zhàn)?4和38有所偏離，而且輥?zhàn)?4和38安裝成可沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，而輥?zhàn)?6和40則安裝成可沿反時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，因此，當(dāng)板件22繞過(guò)或者說(shuō)送過(guò)引入端輥式張緊組件32時(shí)，它們適當(dāng)?shù)哪Ｊ交蛘哒f(shuō)沿相對(duì)于輥?zhàn)?4、36、38和40的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的適當(dāng)方向通過(guò)上述各輥?zhàn)?。輥?zhàn)?4、36、38和40中每一個(gè)都由適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)例如馬達(dá)和軸轉(zhuǎn)動(dòng)組件(未示出)帶動(dòng)的均勻的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，并且所有的輥?zhàn)?4、36、38、40以基本上與無(wú)間歇加工組件20的上輥42相同的速度或者說(shuō)相同的線性表面速度轉(zhuǎn)動(dòng)，這一點(diǎn)在下面還將作更詳細(xì)的說(shuō)明。
當(dāng)板件22通過(guò)供料組件24之后，它將繼續(xù)前進(jìn)而到達(dá)無(wú)間歇加工組件20，以便將其同時(shí)滾軋和張拉成具有所需預(yù)定厚度的成昌板材22。無(wú)間歇加工組件20中含有一對(duì)安裝成以相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的輥?zhàn)踊驁A筒42和44。輥隙46(即輥?zhàn)?2與44之間的距離)可具體根據(jù)所需的成昌板材22的最后厚度而改變。無(wú)間歇加工輥?zhàn)?2和44可以是實(shí)心的或者是空心的，并且可用任何已知的機(jī)構(gòu)(未出示)加熱，例如使已加熱的液體循環(huán)流過(guò)輥?zhàn)?2和44，以便提高板材的延展性。無(wú)間歇加工輥?zhàn)?2和44可以是平的(如圖1～4所示)、或者是如圖7A和7B所示的形狀以便在板件22通過(guò)無(wú)間歇加工組件20的輥?zhàn)?2和44時(shí)改變形狀，下面將對(duì)比進(jìn)行更加充分的論述。
從圖2可以清楚地看出，上輥42被帶動(dòng)按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)(如圖中箭頭所示)下輥44按反時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)(同樣是如圖中箭頭所示)。因此，板件22首先繞過(guò)上輥42的大部分圓周，然后被導(dǎo)引通過(guò)輥?zhàn)?2與44之間的輥隙46，再被導(dǎo)引而繞過(guò)下輥44的大部分圓周。更具體地說(shuō)，可以理解為板件22與每一個(gè)輥?zhàn)?2和44以大于其圓周尺寸的一半的圓周段形成表面接觸，并且還應(yīng)注意到，由于板件22通過(guò)輥?zhàn)?2與44之間的輥隙46的這種特定和路線、以及它繞過(guò)輥?zhàn)?2和44的外圓周表面(或者說(shuō)圓周表面)，故每一個(gè)輥?zhàn)?2和44是與板件22的相反的表面(或者說(shuō)相對(duì)的兩側(cè)面)相接觸的。
按照?qǐng)D1～4所示的本發(fā)明中的最佳的實(shí)施例，以及如上面所詳述一樣，無(wú)間歇加工組件20的滾軋和張拉輥42和44是彼此相對(duì)上、下安置的，但是，應(yīng)當(dāng)理解，輥?zhàn)?2和44也可換成并置排列形式，此時(shí)上輥42將位于下輥44的左側(cè)，這樣，輥?zhàn)?2是與板件22相接觸的第一輥，而下輥44(此時(shí)實(shí)際上是右輥)則是與板件22相接觸的第二輥。從圖2可以清楚地看出，輥?zhàn)?2和44分別安裝在轉(zhuǎn)軸52和54上。
下面更具體參見(jiàn)圖4，圖中示出了輥?zhàn)?2和44的傳動(dòng)系統(tǒng)，從圖中可以看出，輥?zhàn)?2和44的軸52和54工作時(shí)通過(guò)軸承69和68與從動(dòng)軸48和50相連接。適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)例如電動(dòng)機(jī)安裝在支架28上，并且通過(guò)傳動(dòng)軸60和62分別驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)?2和44，而傳動(dòng)軸60和62則通過(guò)適當(dāng)?shù)倪B接機(jī)構(gòu)64和66與軸48和50相連接，連接機(jī)構(gòu)66最好是一種萬(wàn)向連接機(jī)構(gòu)(其理由是顯而易見(jiàn)的)。下輥44通過(guò)軸承68和70與支架28相連接，并且，連接機(jī)構(gòu)66以及軸承68和70允許下輥44在作動(dòng)機(jī)構(gòu)72和74的帶動(dòng)下作相對(duì)于支架28的移動(dòng)。采用這種方法，下輥44能夠移近或接離固定的上輥42以便按照需要改變輥?zhàn)?2和44之間的輥隙46的尺寸。每個(gè)從動(dòng)軸48和50可由各自的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)56和58獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)，并且下輥44至少以大于上輥42和速度轉(zhuǎn)動(dòng)。具體地說(shuō)，按照本發(fā)明，下輥44是按照這樣一種方式轉(zhuǎn)動(dòng)的，即其線性表面速度最好比上輥42的線性表面速度大6～11倍。
根據(jù)上述，可以看出，上述板件22通過(guò)無(wú)間歇加工組件20的上輥42與下輥44之間的輥隙46時(shí)，上輥42有效地起到制動(dòng)作用，并且在制動(dòng)過(guò)程中，對(duì)板件22的下表面(也就是與上輥42相接觸的表面)的碾壓工作本身也有效地進(jìn)行，當(dāng)下輥44牽拉和加速板件22的運(yùn)動(dòng)時(shí)，下輥44有效地壓在板件22的上表面(也就是下輥44與其相接觸的表面)上。當(dāng)板件加速地通過(guò)輥?zhàn)?2與44之間的輥隙46時(shí)，它同時(shí)受到滾軋與張拉，從而被壓延至最終的預(yù)定厚度，這一厚度實(shí)際上小于輥?zhàn)?2與44之間的輥隙46的間隔尺寸。具體地說(shuō)，成昌板材22的厚度取決于上輥42與下輥44之間所形成的線性表面速度差，也就是說(shuō)，下輥44轉(zhuǎn)得越比上輥42快，成昌板材22就越薄。還應(yīng)該看到，在板件通過(guò)輥?zhàn)?2與44之間的輥隙46之前或之后，它可能有輕微的張拉，這也取決于下輥的表面速度。因此，如上所述，在對(duì)板件22進(jìn)行滾軋與張拉操作將其加工成最后的成昌板材22之間，基本上是沒(méi)有間歇的?？梢钥闯?，這種同時(shí)進(jìn)行滾軋和張拉的工藝，與按照現(xiàn)有技術(shù)的工藝方法(采用這種技術(shù)，板材只有在進(jìn)行滾軋工序之后才進(jìn)行張拉)采用張拉法生產(chǎn)的板材參數(shù)相比，板材中的頸縮現(xiàn)象顯著減少。從無(wú)間歇加工組件20出來(lái)的成品板材22被導(dǎo)引通過(guò)引出端輥式張緊組件26，該組件26可以是幾種不同形式中的任何一種形式，如圖1所示，組件26最好含有若干輥?zhàn)踊驁A筒76、78、80、82、84和86，這些輥?zhàn)踊驁A筒以適宜的機(jī)構(gòu)例如軸(未示出)安裝在支架28上。組件26(具體地說(shuō)是輥?zhàn)?6～78)用來(lái)將加工好的板材22從無(wú)間歇加工組件20中牽拉出來(lái)。輥?zhàn)?6、78、80、82、84和86可以是實(shí)心的或者是空心的，輥?zhàn)訑?shù)目也可以比上述輥?zhàn)訑?shù)目多些或少些。輥?zhàn)?6、78、80、82、84和86基本上不對(duì)加工好的板材22起任何張拉作用，并且，如圖1所示，這些輥?zhàn)哟怪备糸_(kāi)地排成兩排的，沿橫向方向來(lái)看，下排輥?zhàn)?8、82和86位于上排輥?zhàn)?6、80和84之間。上排輥?zhàn)?6、80和84均沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，而下排輥?zhàn)?8、82和86則全是沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，從而將加工好的板材22正確地導(dǎo)引過(guò)引出端輥式張緊組件28。輥?zhàn)?6、78、80、82、84和86由適宜的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)例如馬達(dá)和軸的組件(未示出)驅(qū)動(dòng)以均勻的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，輥?zhàn)?6、78、80、82、84和86的轉(zhuǎn)動(dòng)速度控制在使其線性表面速度基本上等于無(wú)間歇加工組件20的下輥44的線性表面速度。
可以理解(下面還要簡(jiǎn)要說(shuō)明)，按照本發(fā)明的另一特征，在無(wú)間歇加工組件20之前或之后都可以采用另一種張拉工藝和設(shè)備(例如短間歇張拉設(shè)備、系統(tǒng)或組件)來(lái)實(shí)施上述步驟，以便進(jìn)一步改進(jìn)或者說(shuō)提高成品板材22的性能。
上面已說(shuō)明了本發(fā)明的設(shè)備的特點(diǎn)，下面來(lái)說(shuō)明應(yīng)用這種設(shè)備和按照本發(fā)明的原理進(jìn)行實(shí)踐的方法。具體說(shuō)來(lái)，板件22從擠壓機(jī)30送入引入端輥式張緊組件32，并繞過(guò)引入端輥式張緊組件輥?zhàn)?4、36、38和40，以便再被正確導(dǎo)引到無(wú)間歇加工組件20中。板件22先環(huán)繞無(wú)間歇加工組件20的上輥42，該上輥42的線性表面速度與引入端張緊輥?zhàn)?4、36、38和40的相同。當(dāng)板件22進(jìn)入無(wú)間歇加工組件20時(shí)，它就環(huán)繞上輥42的外圓周表面而移動(dòng)，直到它到達(dá)上輥42與下輥44之間的輥隙46為止。如上所述，較快轉(zhuǎn)動(dòng)的下輥44牽拉板件22通過(guò)輥隙46，而較慢轉(zhuǎn)動(dòng)的上輥42以及滾軋減薄工藝本身則有效地起到對(duì)板件22的下表面(也就是工件22與上輥接觸的表面)的制動(dòng)作用。因此，板件22速通過(guò)輥?zhàn)?2與44之間的輥隙46，并且在通過(guò)輥隙46時(shí)同時(shí)被滾軋和張拉至預(yù)定的最終厚度。隨后，由引出端輥式張緊組件26將加工好的板材22拉離無(wú)間歇加工組件20的下輥44，因此，可以理解，按照本發(fā)明的方法，能夠生產(chǎn)出薄而平的定向板材22，這種板材容易根據(jù)需要進(jìn)行表面處理和/或熱處理，并且可按照應(yīng)用要求采用普通方法切開(kāi)成薄帶以便用于捆帶包裝等。
必須再次重申，采用上述的設(shè)備和方法生產(chǎn)的帶材，其質(zhì)量比按照普通的或者說(shuō)現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備和方法能生產(chǎn)的帶材好得多，這也可從下表舉例的各種數(shù)據(jù)得到說(shuō)明表1單抽拉工藝無(wú)間歇加工工藝?yán)鞆?qiáng)度(千磅/英寸2) 4564延伸率(％) 2513模量(ρ2和5千磅/英寸2) 400 963熔接強(qiáng)度(磅)79187熔接百分率 5589熔接當(dāng)量(千磅/英寸2) 2557裂口(英寸)0.70.07從上表可以看出，無(wú)間歇加工工藝生產(chǎn)的帶材具有較高的拉伸強(qiáng)度、較高的熔接強(qiáng)度和熔接百分率，并且，在獲得高的拉伸強(qiáng)度的同時(shí)，基本上消除了帶材的裂口，但是，按照普通的或者說(shuō)現(xiàn)有的制造技術(shù)和工藝生產(chǎn)時(shí)，當(dāng)提高拉伸強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)增大開(kāi)裂的可能性，并降低熔接強(qiáng)度和百分率。再者，由于按照天間歇加工工藝生產(chǎn)的帶材的拉伸強(qiáng)度大約為普通方法生產(chǎn)的帶材的1.47信，并且由于本發(fā)明的這種帶材的延伸率大約為普通帶材的一半，故可獲得較好的蠕變性能。上述結(jié)果對(duì)于聚丙烯材料帶材的市場(chǎng)具有若干優(yōu)點(diǎn)。具體地說(shuō)，如果帶材的破裂強(qiáng)度是一個(gè)與帶材的具體用途有關(guān)的控制因素，那么，材料的拉伸強(qiáng)度較高將允許采用或代之以所含材料只有現(xiàn)用簿帶(或材料)的70％左右的薄帶。同理，如果剛度是一個(gè)控制因素、特征或特性，那么按照本發(fā)明生產(chǎn)的帶材能夠方便而可靠地通過(guò)沿帶卷捆扎機(jī)的導(dǎo)槽推進(jìn)而送入帶卷捆扎機(jī)。再者，如果帶材的熔接強(qiáng)度是控制因素或特征，那么只含不到一半現(xiàn)用原材料的帶材將具有相等的連接強(qiáng)度。
按本發(fā)明工藝獲得的各種性能為多種用途的帶材提供了很大的設(shè)計(jì)靈活性，據(jù)認(rèn)為，例如，按本發(fā)明工藝生產(chǎn)的帶材具有較強(qiáng)的組織的結(jié)合力，同時(shí)又較容易沿組織撕開(kāi)帶材。另外，按本發(fā)明的無(wú)間歇加工工藝生產(chǎn)的帶材不會(huì)像大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的帶材的特性那樣常常產(chǎn)生結(jié)構(gòu)分層。由于本發(fā)明的帶材不會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)分層現(xiàn)象，故也可獲得較高的熔接強(qiáng)度。正如上面也已提到的，如果在引入端輥式張緊組件與無(wú)間歇加工組件之間進(jìn)行一道預(yù)張拉工序，或者，如果在無(wú)間歇加工組件與引出端輥式張緊組件之間進(jìn)行一道后張拉工序，那么就可獲得按照上面結(jié)合圖1～4說(shuō)明的本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)備和工藝所達(dá)到的相同的全部特性。但是，必須注意，如果對(duì)板件22進(jìn)行預(yù)張拉工序，可獲得較高的拉伸模量，反之，如果對(duì)加工過(guò)的板材22進(jìn)行后張拉工序，那么板材就具有稍大的纖維化傾向。
再參看圖1所示的設(shè)備或稱系統(tǒng)，可以看出，當(dāng)板件22被導(dǎo)引通過(guò)引入端輥式張緊組件32時(shí)，特別是當(dāng)板件22接近無(wú)間歇加工組件20的上滾軋與張拉輥42時(shí)，板件22的上表面或稱外表面(也就是不與無(wú)間歇加工組件20的上輥42的圓周表面接觸的表面)將比其與上輥42的圓周表面相接觸遙下表面或稱內(nèi)表面冷卻得快，因?yàn)榘寮?2的上表面或稱外表面直接暴露在大氣中。由于上述表面的不均勻冷卻，或者說(shuō)不等速的冷卻，或者由于板件22的上述表面之間的溫度差的擴(kuò)大，使板件22在其整個(gè)厚度上出現(xiàn)密度差異，這種密度差異對(duì)板件22的某些性能或特性有不利影響，因此，為了克服、解決或消除上述問(wèn)題，發(fā)展出一種改進(jìn)的設(shè)備或稱系統(tǒng)，總的以標(biāo)號(hào)100示之，并示于圖5。該設(shè)備100含有一個(gè)類(lèi)似于圖1實(shí)施例中的引入端輥式張緊組件32的引入端輥式張緊組件132，并且，同樣地含有類(lèi)似于圖1實(shí)施例中的無(wú)間歇加工組件20的無(wú)間歇加工組件120，該組件也分別含有上、下滾軋與張拉輥142和144。上述引入端輥式張緊組件132含有輥?zhàn)?34、136、138、140和141，這些輥?zhàn)尤技訜岬郊s265°F的工作溫度，無(wú)間歇加工組件120的上輥142加熱到約290°F的溫度，而無(wú)間歇加工組件120的下輥144則加熱至約250°F。按照本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例，為了使板件122的外表面(也就是不與無(wú)間歇加工組件120的上輥142的圓周表面或稱周?chē)砻嫦嘟佑|的表面)的溫度保持在大致等于板件122的內(nèi)表面(也就是板件122與無(wú)間歇加工組件120的上輥142的圓周表面或稱周?chē)砻嫦嘟佑|的表面)的溫度，在引入端輥式張緊組件132的最后一個(gè)輥?zhàn)?41與無(wú)間歇加工組件120的上輥142之間插入一個(gè)附加加熱輥?zhàn)?43，該輥?zhàn)?43加熱到工作溫度約280°F，因此，雖然板件122在剛好進(jìn)入引入端輥式張緊組件132之前的部位(也就是在剛好緊接第一個(gè)引入端組件輥?zhàn)?34的入口處的位置)上的表面溫度大約為65°F，但是，板件122在剛好從引入端輥式張緊組件132出口處(或者，換句話說(shuō)，在介于引入端組件最后輥?zhàn)?41與附加加熱輥?zhàn)?43之間的位置)的表面溫度約為219°F，顯然，板件122基本上依靠已加熱的引入端輥式張緊組件的輥?zhàn)?34、136、138、140和141而加熱。當(dāng)板件122圍繞附加加熱輥143的外圓周表面或稱外周?chē)砻孢M(jìn)一步推進(jìn)時(shí)，板件122的外表面(也就是板件122的不與無(wú)間歇加工組件120的上輥142接觸的表面)還會(huì)被進(jìn)一步加熱，從而使得板件122到達(dá)介于附加加熱輥143與無(wú)間歇加工組件120的上輥142之間的部位時(shí)，其外表面的溫度達(dá)到約242°F，該溫度略高于板件122的反面或稱內(nèi)表面(該表面不直接由附加加熱輥143加熱)的溫度，但是，當(dāng)板件122的內(nèi)表面與無(wú)間歇加工組件120的上輥142接觸時(shí)，該崗位表面還會(huì)被進(jìn)一步加熱。此外，由于板件122的外表面不與加熱過(guò)的無(wú)間歇加工組件120的上輥142接觸，并且暴露在大氣中，所以該外表面容易冷卻。因此，在緊接無(wú)間歇加工組件120的上輥142與下輥144之間的輥隙146入口處的位置上，板件122的兩個(gè)表面將會(huì)有大致相同的溫度，約236°F。這樣，在沿板件122厚度方向上的材料密度是大致均勻的，因而在通過(guò)無(wú)間歇加工組件輥?zhàn)?42與144之間的輥隙146時(shí)同時(shí)受到滾軋與張拉而加工成的板材122可獲得最佳性能。還要注意到，剛剛從輥?zhàn)?42與144之間的輥隙146露出的加工好的板件122的外表面(也就是加工好的板件122不與下輥144接觸的表面)的溫度大約為290°F，板件122由于在無(wú)間歇加工組件120內(nèi)進(jìn)行加工而明顯地提高了溫度，并且在無(wú)間歇加工組件120內(nèi)同時(shí)受到滾軋和張拉。加工好的板件122在繞過(guò)無(wú)間歇加工組件120的下輥144的外圓周表面之后，繼續(xù)前進(jìn)并向下一道工序?qū)б?，以便將其進(jìn)一步加工成長(zhǎng)形的捆扎用帶材，在該位置上，板件122表在的溫度約為277°F。
要強(qiáng)調(diào)指出的是，采取增設(shè)附加加熱輥143的措施的重要性在于有效地使板件122的外表面比其崗位表面“過(guò)熱”到足以補(bǔ)償?shù)绞股鲜龅耐獗砻娌恍枰硗饧訜?，就像板?22的內(nèi)表面在與無(wú)間歇加工組件120的已加熱的上輥142相接觸時(shí)被加熱那樣。而且，板件122的外表面將得到冷卻，而它的內(nèi)表面不會(huì)冷卻，這是因?yàn)榘寮?22的外表面暴露在大氣中，而其內(nèi)表面則因與無(wú)間歇加工組件120的上輥142的外圓周表面相接觸而未暴露在大氣中。根據(jù)上述原因，板件122的兩個(gè)表面在到達(dá)無(wú)間歇加工組件的輥?zhàn)?42與144之間的輥隙146相鄰處將具有大致相同的表面溫度，從而改善了沿板件122厚度的密度分布，并能獲得由于密度分布均勻而產(chǎn)生的(或者說(shuō)取決于均勻密度分布的)綜合性能。
再者，眾所周知，在板件122加工過(guò)程中(也就是進(jìn)行上述的滾軋和張拉工序)，板件122的側(cè)邊部分容易變得比中央部分厚。其原因在于，當(dāng)板件122被沿其縱向拉長(zhǎng)時(shí)，其寬度和厚度會(huì)比原始的、未加工的鑄造板件122相應(yīng)減小。另外，板件122不同區(qū)域受到的作用力彼此不同，從而使板件122的邊緣區(qū)域(或部分)與中心部分(或區(qū)域)的厚度發(fā)生差異。例如，如果將板件122沿其寬度分開(kāi)成大小相等的小區(qū)，那么，很顯然，其中心區(qū)域會(huì)受到相對(duì)兩側(cè)上的鄰區(qū)的橫向約束或限制，而在板件的邊緣區(qū)域內(nèi)，則僅受到一個(gè)側(cè)向(或者說(shuō)在其一條側(cè)邊上)的約束或限制，因?yàn)槠湎鄬?duì)的兩側(cè)中有一側(cè)是自由邊(或者說(shuō)自由側(cè)邊)。同理，板件的上、下表面不受約束或限制，無(wú)論是板件的中心部分(或區(qū)域)還是邊緣部分(或區(qū)域)都是這樣。因此，當(dāng)板件受到拉長(zhǎng)時(shí)，其中心部分由于受到強(qiáng)加在它上在的附加橫向約束或限制而使其寬度不會(huì)像邊緣部分(或區(qū)域)減小得那么多，但是，為了使各區(qū)域(或部分)保持其原始的體積值(雖然在某一特定區(qū)域、或者說(shuō)部分的體積結(jié)構(gòu)有一些變化)，中心部分(或區(qū)域)的厚度便會(huì)比邊緣部分(或區(qū)域)減小得多，換言之，板件邊緣區(qū)域(或部分)的厚度比其中心區(qū)域(或部分)厚。如果本發(fā)明用的板件在無(wú)間歇加工組件120中同時(shí)進(jìn)行滾軋和張拉后的寬度大約為24英寸(本發(fā)明加工后的板材寬度通常為24英寸)，那么，可以看到，定向的或者說(shuō)加工過(guò)的板件122在兩個(gè)相對(duì)側(cè)邊上的較厚邊緣部分的側(cè)向(或者說(shuō)沿寬度方向)范圍約1.5英寸。
按照本發(fā)明的一個(gè)目的，希望能有效地減小成品板件上增厚的側(cè)邊部分(或區(qū)域)的橫向?qū)挾确秶⑶野l(fā)現(xiàn)，如果板件122的側(cè)邊部分在進(jìn)入無(wú)間歇加工組件的輥?zhàn)?42和144之間的輥隙146之前被加熱的話，就可以顯著地減小成品定向板件122增厚側(cè)邊部分的橫向?qū)挾确秶?，從而達(dá)到顯著增加成品定向板件122中具有所需要的均勻厚度或者說(shuō)均勻的平直度的體積。具體說(shuō)來(lái)，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，成品定向板件122上兩側(cè)增厚部分(或區(qū)域)的橫向?qū)挾确秶梢詮纳鲜龅?.5英寸顯著地減小到大約0.5英寸。成品板件122兩側(cè)增厚部分橫向?qū)挾确秶倪@種減小將可使成品定向板件122上要去除的廢料或稱毛邊減少。相應(yīng)地，板件122上可加工成帶材的數(shù)量或稱體積就增大。
簡(jiǎn)明地說(shuō)，很好理解，上述的在板件進(jìn)入無(wú)間歇加工組件的輥?zhàn)?42與144之間的輥隙146之前對(duì)其側(cè)邊部分進(jìn)行加熱將可使成品定向板件122增厚的側(cè)邊部分的橫向?qū)挾确秶鷾p小的原因之一是板件內(nèi)的拉伸力(或拉伸載荷)向內(nèi)作用在板件中心區(qū)域，并且抗拉伸載荷的能力是溫度的一個(gè)函數(shù)。因此，當(dāng)像加熱板件122的側(cè)邊部分時(shí)，在該部分內(nèi)對(duì)拉伸載荷的抗力就減小，因此，外邊(或側(cè)邊)部分(或區(qū)域)易沿橫向或者說(shuō)寬度方向膨脹，故成昌定向板件122的側(cè)邊部分(或區(qū)域)容易變薄，并使板件的總寬度稍有增加，但在未對(duì)板件122的側(cè)邊部分進(jìn)行預(yù)熱的類(lèi)似的成品定向板件122中則沒(méi)有上述情況。再參看圖5，可以看出，按照本發(fā)明的原理以及上面的討論，在該設(shè)備或稱系統(tǒng)100內(nèi)設(shè)置了輻射式紅外加熱器，在板件122進(jìn)入無(wú)間歇加工組件的上、下輥142與144之間的輥隙146之前用來(lái)對(duì)邊緣部分進(jìn)行預(yù)熱。具體說(shuō)來(lái)，在上輥142處設(shè)置一對(duì)將上輥142包圍180°圓弧(或稱圓周范圍)的加熱器188，而且加熱器188還沿上輥142的軸線呈軸向排列，以便與板件122相對(duì)的兩側(cè)邊緣部分成最佳位置關(guān)系。每個(gè)加熱器188的寬度約2.5英寸，工作電壓240伏(交流)，發(fā)出的功率為2500瓦。另外，設(shè)置了第二對(duì)直線狀的加熱器190，它們分別在入口端(沿板件122移動(dòng)方向向著無(wú)間歇加工組件120看去)與加熱器188工作連接。加熱器190的寬度也是2.5英寸，但只需要在240伏下發(fā)出1900瓦功率。另外，作為一種附加的方案或替換辦法，板件122可通過(guò)設(shè)置附加的加熱器192在引入端輥式張緊組件132內(nèi)進(jìn)行初始預(yù)熱，加熱器192與加熱器188相似，即也是圓弧狀的，例如將引入端組件的上輥138包覆180°，其寬度也是2.5英寸，但是，它只需在240伏下發(fā)出1500瓦的功率。
下面參看圖6。板件122在無(wú)間歇加工組件120內(nèi)進(jìn)行滾軋和張拉后，并朋當(dāng)板件的側(cè)邊部分按照上述討論的方法由加熱器188、190和192進(jìn)行了預(yù)熱后，加工好的板材122立即被導(dǎo)線通過(guò)引出端輥式張緊組件(總的以標(biāo)號(hào)194示之)和普通的火焰處理輥式張緊組件196。正如上面結(jié)合圖1所示設(shè)備說(shuō)明的一樣，引入端輥式張緊組件中的每個(gè)輥?zhàn)?4、36、38和40的表面線性速度基本上與無(wú)間歇加工組件的上輥42的線性表面速度相同，并且，引出端輥式張緊組件的每個(gè)輥?zhàn)?6、78、80、82、84和86的線性表面速度基本上與無(wú)間歇加工組件的下輥44的線性表面速度相同，而無(wú)間歇加工組件的下輥44的線性表面速度比其上輥42的線性表面速度快6～11倍，該兩線性表面速度之比值最好約為9.5。但是，作為對(duì)上述情況的改變措施，引出端輥式張緊組件的輥?zhàn)?94可以在比無(wú)間歇加工組件的下輥144的線性表面速度大2％～20％的線性表面速度下工作，值得注意的是，隨著引出拉伸值的增大拉伸強(qiáng)度相應(yīng)提高，成品板件的寬度相應(yīng)減小，但是，成品板件卻變得更易裂開(kāi)。因此，引出拉伸值必須按照最佳性能平衡的觀點(diǎn)加以選擇，于是發(fā)現(xiàn)2％～10％的引出拉伸值是甚為滿意的。
還是參看圖6，為了對(duì)加工好的板件122進(jìn)一步加工，在加工生產(chǎn)線內(nèi)介于引出端輥式張緊組件194與火焰處理輥式組件196之間的位置上安裝了毛邊切刀198，這種切刀用來(lái)修整加工好的板件122的增厚邊緣部分，從加工好的板件122修整下來(lái)的邊緣部分在200處從生產(chǎn)線移走，而經(jīng)過(guò)修整過(guò)的成品板材則被導(dǎo)引到貯存輥202上，隨后用于制造具體的熱塑料帶材。
上面結(jié)合制造成品板材122說(shuō)明了邊緣加熱技術(shù)，所述成品板材具有較大的平直度，或者說(shuō)板材具有更多的沿寬度方向均勻平坦的部分，因而相應(yīng)地提高了用這種成品板材制造帶材的產(chǎn)量。也可以采用其他的制造工藝技術(shù)來(lái)提高板材的平直度或者說(shuō)增加板件沿寬度方向的均勻平坦部分，例如，參看圖7A和7B，圖中示出兩個(gè)形狀不同的軋輥的前視圖輪廓，該軋輥可以安裝在圖1所示設(shè)備的無(wú)間歇加工組件20內(nèi)，或者安裝在圖5所示設(shè)備的無(wú)間歇加工組件120內(nèi)。從圖7A和7B的異形軋輥204和206可以分別看出，輥?zhàn)?04和206的中央部分分別在208和209處有意地陷下，而側(cè)邊部分211和213則具有直線形或者說(shuō)水平線形的輪廓。這樣，當(dāng)板件22或122在輥隙46或146內(nèi)受到滾軋和張拉時(shí)，板件22或122的邊緣部分會(huì)比中央部分受到較大程度的加工，從而將板件22或122的邊緣部分壓得更薄。板件在輥隙46或146內(nèi)加工時(shí)，其邊緣部分也會(huì)像前面所述的那樣有一定程度增厚，故采用此法可使成品板材22或122在加工過(guò)的邊緣區(qū)域上具有與采用上述的邊緣加熱法所能達(dá)到的一樣的所需厚薄度和均勻的平直度。從圖7A和7B還可進(jìn)一步看出，軋輥204和206的輪廓形狀的主要差別在于圖7A的軋輥204的中央部分具有圓柱形的形狀215，而其相鄰的軸向部分具有圓錐形的或截頭錐形的開(kāi)狀217，軋輥的最外端或稱邊緣部分219是圓柱形的，但是，該圓柱形部分219的直徑比中部圓柱形部分215的直徑大。同理，圖7B的軋輥206，其中央部分209是弧形凹入狀的，其最外端部221是圓柱形的，并且其直徑大于中央部分209的直徑。
最后參看圖8A、8B和9，另一種可用來(lái)提高板材平直度或者說(shuō)增加成品板材沿寬度方向的均勻平坦部分的制造技術(shù)是用具有特定形狀的擠壓模223和225(分別示于圖8A和8B)對(duì)板件22或122進(jìn)行擠壓?？梢钥吹剑瑝耗?23和225分別具有一個(gè)有效的梯形壓?？?27和229，因此制造出的板件22或122同樣具有梯形的橫截面形狀，或者，換句話說(shuō)，板件22和122的邊緣部分231和233比中央部分薄得多，這樣，當(dāng)上述梯形截面的板件22或122受到滾軋和張拉時(shí)，其邊緣部分將傾向于稍稍增厚。這就使加工后的邊緣部分具有大致等于其中央部分的厚度，從而使成品板件22或122具有基本上沿其整個(gè)寬度大致均勻的厚度(當(dāng)然，如上所述，其最外邊緣除外)。從圖中還可看出，壓模223和225之間的明顯差別僅在于，壓模223制造的板件22或122比壓模225制造的板件22或122具有更大的厚度。圖9示出一組垂直排列的鑄造輥?zhàn)?35、237和239，其中，上輥235和下輥239的各自形狀與軋輥204和206有些相似，而中間的鑄造輥237是圓柱形的。因此，可以理解，在鑄造輥235和237之間以及237與239之間分別形成的空間241和243實(shí)際上具有梯形的形狀，因此，當(dāng)板件22或122從壓模口227或229受到擠壓時(shí)，它就開(kāi)始繞上述鑄造輥?zhàn)油七M(jìn)，以便插入空間241，在繞過(guò)輥?zhàn)?37后從空間243被抽出。因此，可以看出，空間243的形狀與空間241的形狀實(shí)際上是顛倒梯形的。然后，可將板件22或122再送到無(wú)間歇加工組件20或120以便按本發(fā)明的技術(shù)進(jìn)行加工。
因此，按照上面所述，也就是按照本發(fā)明的原理發(fā)展的制造技術(shù)和設(shè)備，經(jīng)過(guò)滾軋和張拉加工出的板材具有改進(jìn)的密度、良好的性能，從而擴(kuò)大了作業(yè)或現(xiàn)場(chǎng)用途，另外，成品板材還具有改進(jìn)的平直度或稱均勻性，故可提高由該板材制造出的熱塑性帶材的產(chǎn)量。
顯然，根據(jù)上述技術(shù)可以導(dǎo)出或發(fā)展出許多改型或變化。因此，應(yīng)當(dāng)明白，在權(quán)利要求所規(guī)定的范圍內(nèi)，本發(fā)明可以按照不同于本文上面所述的其他辦法來(lái)實(shí)施。
權(quán)利要求
1.用來(lái)同時(shí)滾軋和張拉板件的設(shè)備，所述板件沿預(yù)定運(yùn)行方向通過(guò)上述設(shè)備，該設(shè)備含有一對(duì)相互間形成輥隙并讓上板件通過(guò)去的對(duì)置的輥?zhàn)?，?dāng)上述板件以單道形式通過(guò)上述輥隙時(shí)，同時(shí)受到滾軋和張拉；帶動(dòng)上述對(duì)置的輥?zhàn)右燥@著不同的預(yù)定線性表面速度沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，以便使上述板件在上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)娱g形成的輥隙內(nèi)同時(shí)進(jìn)行滾軋和張拉；和用來(lái)加熱上述板件的外表面到一定溫度的機(jī)構(gòu)，該加熱機(jī)構(gòu)在由上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)娱g形成的輥隙的入口處，將上述板件不與上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)又械牡谝惠?即從上述的運(yùn)行方向著位于上游的那個(gè)輥?zhàn)?相接觸的外表面加熱到高于上述板件與上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)又械牡谝惠佅嘟佑|的內(nèi)表面的溫度，這樣，當(dāng)上述板件的上述外表面和上述內(nèi)表面到達(dá)上述的對(duì)置的輥?zhàn)又g形的輥隙時(shí)，上述的板件的上述內(nèi)外表面的上述溫度將基本相同，故沿上述板件厚度方向的密度將基本相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于，上述的加熱機(jī)構(gòu)是一個(gè)置于上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)拥娜肟谔幍募訜彷仭?br>
3.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其特征在于，上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)又械牡诙?位于下游處)以此上的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)又械纳鲜龅谝惠?位置上游處)大6-11倍的線性表面速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)又械纳鲜龅诙?位于下游處)的上述線性表面速度為上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)又械纳鲜龅谝惠?位于上游處的上述線性表面速度的9.5倍。
5.用來(lái)同時(shí)滾軋和張拉板件的設(shè)備，所述板件沿一張定的運(yùn)行方向通過(guò)上述設(shè)備，該設(shè)備含有一對(duì)相互間構(gòu)成輥隙并讓上述件通過(guò)的對(duì)置的輥?zhàn)?，?dāng)上述的板件以單道形式通過(guò)上述的輥隙時(shí)，同時(shí)受到滾軋和張拉；帶動(dòng)上述對(duì)置的輥?zhàn)友叵喾吹姆较虿⒁燥@著不同的預(yù)定線性表面速度轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，以便使上述板件在上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)娱g形成的輥隙內(nèi)同時(shí)進(jìn)行滾軋和張拉；和用來(lái)在上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)娱g形成的輥隙的入口處對(duì)上述板件的相對(duì)側(cè)邊部分進(jìn)行加熱的機(jī)構(gòu)，以便使上述的同時(shí)滾軋和張拉的板件在通過(guò)上述對(duì)置輥?zhàn)拥妮佅逗?，提高其沿寬度方向的平直度?br>
6.根據(jù)權(quán)利要求5的設(shè)備，其特征在于，上述的加熱機(jī)構(gòu)是輻射式紅外加熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的設(shè)備，其特征在于，上述的加熱機(jī)構(gòu)部分地包圍上述的一對(duì)相對(duì)的輥?zhàn)又械牡谝惠?若沿上述板件通過(guò)上述設(shè)備的上述運(yùn)行方向看時(shí)位于上游的那個(gè)輥?zhàn)?。
8.根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，其特征在于，上述設(shè)備還含有引入端輥式張緊組件；而上述的加熱輥位于上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)优c上述的引入端輥式張緊組件之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的設(shè)備，其特征在于，每一個(gè)上述的紅外輻射加熱器的寬度大約為2.5英寸。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的設(shè)備，其特征在于，它還含有一個(gè)由引入張緊輥?zhàn)咏M成的引入端輥式張緊組件；上述加熱機(jī)構(gòu)部分地包圍上述的引入端張緊輥?zhàn)又械囊粋€(gè)。
11.用來(lái)同時(shí)滾軋和張拉板件的設(shè)備，所述板件沿預(yù)定的運(yùn)行方向通過(guò)上述設(shè)備，該設(shè)備含有一對(duì)相互間形成一輥隙并讓上述板件通過(guò)的對(duì)置的輥?zhàn)?，?dāng)上述的板件以單道的形式通過(guò)上述輥隙時(shí)，同時(shí)受到滾軋和張拉；和帶動(dòng)上述對(duì)置的輥?zhàn)友叵喾捶较虿⒁燥@著不同的預(yù)定線性表面速度轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，以便使上述板件在上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)娱g形成的輥隙內(nèi)同時(shí)進(jìn)行滾軋和張拉；上述的對(duì)置的輥?zhàn)拥男螤畎ò枷莸闹醒氩糠趾蛨A柱形的邊緣部分，這就使上述的的板件通過(guò)上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)娱g形成的上述輥隙時(shí)其邊緣部分變得比中央部分薄些，所以上述的板件在通過(guò)上述的對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)有纬傻妮佅抖瑫r(shí)受到滾軋和張拉后，提高其沿寬度方向的平直度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其特征在于，上述的對(duì)置的輥?zhàn)拥纳鲜鲋醒氩糠值男螤钍腔⌒蔚摹?br>
13.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其特征在于，上述的對(duì)置的輥?zhàn)拥纳鲜鲋醒氩糠志哂刑菪蔚男螤睢?br>
14.用來(lái)同時(shí)滾軋和張拉板件的設(shè)備，所述板件沿預(yù)定的運(yùn)行方向通過(guò)上述設(shè)備，該設(shè)備含有用來(lái)擠壓板件的壓模；一對(duì)相互間形成一輥隙并讓上述板件通過(guò)的對(duì)置的輥?zhàn)?，?dāng)上述板件以單道形式通過(guò)上述的輥隙時(shí)，同時(shí)受到滾軋和張拉；和帶動(dòng)上述對(duì)置的輥?zhàn)友叵喾吹姆较虿⒁燥@著不同的預(yù)定線性表面速度轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，以便使上述板件在上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)娱g形成的輥隙內(nèi)同時(shí)進(jìn)行滾軋和張拉；上述的壓模具有一種預(yù)定的橫截面形狀，以便使上述擠壓的板件具有比其中央部分薄的邊緣部分，從而使上述板材在通過(guò)上述的輥隙同時(shí)受到滾軋和張拉后，提高其沿寬度方向的平直度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的設(shè)備，其特征在于，上述的壓模的上述預(yù)定的橫截面形狀是梯形。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的設(shè)備，其特征在于，它還帶有若干直立排列并在相互間形成空間的鑄造輥?zhàn)?，上述空間具有梯形的輪廓，用以接納由上述壓模制成的梯形橫截面的板件。
17.同時(shí)滾軋和張接沿預(yù)定方向運(yùn)行的板件的方法，包含如下步驟設(shè)置一對(duì)對(duì)置的、相互間形成一輥隙的輥?zhàn)?，用以在上述的板件以單道形式通過(guò)上述的輥隙時(shí)，對(duì)它同時(shí)進(jìn)行滾軋和張拉；驅(qū)動(dòng)上述對(duì)置的輥?zhàn)友叵喟宓姆较虿⒁燥@著不同的預(yù)定線性表面速度轉(zhuǎn)動(dòng)，以便在上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)娱g形成的上述輥隙內(nèi)對(duì)上述的板件同時(shí)進(jìn)行滾軋和張拉；和在上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)娱g形成的輥隙的入口處將上述板件不與上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)又械牡谝惠?即從上述的運(yùn)行方向看位于上游的那個(gè)輥?zhàn)?相接觸的外表面加熱到高于上述板件與上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)又械牡谝惠?位于上游處的那個(gè)輥?zhàn)?相接觸的內(nèi)表面的溫度，因此，當(dāng)上述板件的上述外表面和內(nèi)表面到達(dá)上述對(duì)置的輥?zhàn)娱g形成的輥隙時(shí)，上述板件的內(nèi)、外表面的上述溫度就基本相同，從而使上述板件沿其厚度方向的密度基本相同。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其特征在于，上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)又形挥谙掠蔚哪且粋€(gè)輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)的線性表面速度比位于上游的那一個(gè)輥?zhàn)拥木€性表面速度大6-11倍。
19.同時(shí)滾軋和張拉沿預(yù)定方向運(yùn)行的板件的方法，包含如下步驟設(shè)置一對(duì)相互間形成一個(gè)輥隙的對(duì)置的輥?zhàn)?，以便在上述板件以單道形式通過(guò)上述輥隙時(shí)，對(duì)其同時(shí)進(jìn)行滾軋和張拉；驅(qū)動(dòng)上述對(duì)置的輥?zhàn)右燥@著不同的預(yù)定線性表面速度沿相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以便在上述一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)有纬傻妮佅秲?nèi)對(duì)上述板件同時(shí)進(jìn)行滾軋和張拉；和在上述一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)娱g形成的上述輥隙的入口處加熱上棕板件的相對(duì)兩側(cè)的邊緣部分，以便使上述板件在通過(guò)上述的輥隙而同時(shí)受到滾軋和張拉后，提高其沿寬度方向的平直度。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其特征在于，加熱上述板件的上述外表面是在上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)拥娜肟谔庍M(jìn)行的。
21.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其特征在于還包含如下步驟設(shè)置一組引入端輥式張緊組件；和在上述引入端輥式張緊組件與上述一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)又g的中介位置上加熱上述板件的上述外表面。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其特征在于，在上述板件環(huán)繞上述對(duì)置的輥?zhàn)又形挥谏嫌蔚哪且粋€(gè)輥?zhàn)佣七M(jìn)的同時(shí)對(duì)上述板件的上述相對(duì)兩側(cè)的邊緣部分進(jìn)行上述的加熱。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其特征在于還包含如下步驟設(shè)置一個(gè)由若干張緊輥?zhàn)咏M成的引入端輥?zhàn)訌埦o組件；在上述板件環(huán)繞上述引入端輥式張緊組件中的一個(gè)上述張緊輥?zhàn)油七M(jìn)的同時(shí)，對(duì)上述板件的上述相對(duì)兩側(cè)邊緣部分進(jìn)行上述加熱。
24.同時(shí)滾軋和張拉沿預(yù)定方向運(yùn)行的板件的方法，包含如下步驟設(shè)置一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)?，該輥?zhàn)泳哂杏砂枷葜醒氩糠趾蛨A柱形邊緣部分組成的形狀，并在該兩輥?zhàn)娱g形成可供上述板件通過(guò)的輥隙，以便當(dāng)上述板件以單道形式通過(guò)上述輥隙時(shí)，同時(shí)進(jìn)行滾軋和張拉；和驅(qū)動(dòng)上述對(duì)置的輥?zhàn)右燥@著不同的預(yù)定線性表面速度沿相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以便在上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)娱g形成的上述輥隙內(nèi)對(duì)上述板件同時(shí)進(jìn)行滾軋和張拉，并使上述板件在導(dǎo)引通過(guò)上述輥隙時(shí)，其邊緣部分變得比中央部分薄些，從而使上述板件在通過(guò)上述輥隙而同時(shí)受到滾軋和張拉后提高其沿寬度方向的平直度。
25.同時(shí)滾軋和張拉沿預(yù)定方向運(yùn)行的板件的方法，包含如下步驟制造出具有預(yù)定橫截面形狀的壓模，用來(lái)擠壓板件，使擠壓過(guò)的板件具有比中央部分薄的邊緣部分；設(shè)置一對(duì)相互間形成一輥隙的對(duì)置的輥?zhàn)?，以便?dāng)上述板件以單道形式通過(guò)上述輥隙時(shí)同時(shí)進(jìn)行滾軋和張拉；驅(qū)動(dòng)上述對(duì)置的輥?zhàn)右燥@著不同的預(yù)定線性表面速度沿相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以便在上述一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)娱g形成的上述輥隙內(nèi)對(duì)上述板件同時(shí)進(jìn)行滾軋和張拉，從而使上述板件在通過(guò)上述的輥隙而同時(shí)受到滾軋和張拉后提高其沿寬度方向的平直度。
26.由一種具有預(yù)定原始厚度的實(shí)心板材制成的塑料帶材，所述板材是在通過(guò)一對(duì)對(duì)置的而且互相隔開(kāi)并以不同的線性表面速度沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的輥?zhàn)娱g形成的輥隙(該輥隙的預(yù)定空間尺寸顯著小于上述板材的預(yù)定原始厚度)將同時(shí)受到滾軋和張拉而制成的，上述帶材包含上述板材的第一表面的等分表面，該表面在上述對(duì)置的輥?zhàn)娱g形成的輥隙入口處與上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)又械牡谝惠佔(zhàn)拥牡谝粓A周部分并具有第一預(yù)定溫度值；和上述板材的第二表面等分表面，該表面在上述一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)娱g形成的輥隙的入口處與上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)又械纳鲜龅谝惠佅嘟佑|并具有第二預(yù)定溫度值，上述的第二預(yù)定溫度高于上述的第一表面的上述第一預(yù)定溫度，因此，當(dāng)上述實(shí)心板材的上述第一和第二表面到達(dá)上述對(duì)置的輥?zhàn)娱g形成的上述輥隙以便該輥隙而同時(shí)進(jìn)行滾軋和張拉時(shí)，上述實(shí)心板材的上述第一和第二表面的上述溫度值將基本相同，從而使上述實(shí)心板材沿其厚度方向的密度基本相同。
27.由一種具有預(yù)定的原始厚度的實(shí)心板材制成的塑料帶材，所述板材是在通過(guò)一對(duì)對(duì)置的而且隔開(kāi)并以不同的線性表面速度沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的輥?zhàn)娱g形成的輥隙(該輥隙的預(yù)定空間尺寸顯著小于上述板材的預(yù)定原始厚度)時(shí)同時(shí)受到滾軋和張拉而制成的，上述帶材含有與上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)又械牡谝惠佔(zhàn)拥牡谝粓A周部分相接合并通過(guò)上述輥隙以便在該輥隙內(nèi)進(jìn)行同時(shí)的滾軋和張拉，然后與上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)又械牡诙伒牡诙A周部分相接合的實(shí)心板材；和上述實(shí)心板材的兩側(cè)邊緣部分，該部分在上述一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)娱g形成的輥隙入口入被加熱，以便使上述的板材在通過(guò)上述一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)娱g形成的輥隙而受到同時(shí)滾軋和張拉后，提高其沿寬度方向的平直度。
28.由一種實(shí)心板材制成的塑料帶材，所述板材的通過(guò)上述的一對(duì)對(duì)置的而且互相隔開(kāi)的輥?zhàn)娱g形成的輥隙(該輥隙具有預(yù)定的空間尺寸)時(shí)同時(shí)受到滾軋和張拉，其特征是，上述的一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)右圆煌木€性表面速度沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，上述塑料帶材含有中央部分的預(yù)定原始厚度比上述一對(duì)對(duì)置的輥?zhàn)娱g的輥隙的上述預(yù)定空間尺寸大的實(shí)心板材；而且，上述實(shí)心板材的兩側(cè)邊緣部分的預(yù)定厚度小于其上述的中央部分的預(yù)定原始厚度，因此，在上述的同時(shí)滾軋和張拉的實(shí)心板材通過(guò)上述的輥隙后，由于在該輥隙內(nèi)同時(shí)受到滾軋和張拉而使板材的上述兩側(cè)邊緣部分增厚，從而提高了上述板材沿其寬度方向的平直度。
全文摘要
生產(chǎn)具有預(yù)定厚度的定向塑性帶材的設(shè)備和方法。將板件導(dǎo)入一對(duì)以不同線性表面速度沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的輥?zhàn)娱g形成的輥隙，當(dāng)該板件通過(guò)該輥隙時(shí)便受到同時(shí)滾軋和張拉。在進(jìn)入輥隙前對(duì)板件的暴露在大氣中的外表面進(jìn)行加熱，使其內(nèi)、外兩表面的溫度相同，從而使板件密度均勻。另外，還對(duì)板件的邊緣部分進(jìn)行加熱，有效地控制板件沿寬度方向的平直度。由于板件同時(shí)受到滾軋與張拉時(shí)其邊緣部分有增厚傾向，故可成品板材的邊緣部分的厚度與中央部分相當(dāng)。
文檔編號(hào)B29C55/06GK1133774SQ9512084
公開(kāi)日1996年10月23日 申請(qǐng)日期1995年12月12日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月12日
發(fā)明者唐納德·L·V·厄爾頓, 曼紐爾·C·恩瑞澤, 漢斯·威特凱伯爾 申請(qǐng)人:伊利諾斯工具制造公司