片状物的拉伸机的制作方法

专利名称：片状物的拉伸机的制作方法
技术领域：
本发明涉及拉伸例如热可塑性树脂薄膜等的片状物的装置。
技术背景如日本特开2000-334832号公报(专利文献1)所述，现有的同 时双轴拉伸机设置有隔着导轨支撑片状物的拉伸力的一对径向轴承， 在径向轴承上设置有槽，该槽与设置在导轨上的凸部啮合，并且以同 时支撑联杆装置的自重的方式支撑联杆装置。另外，使导轨的一方的 位置可移动，可限制联杆,装置的开角。根据本方式，通过采用润滑脂 密封方式的径向轴承，无需从外部强制供油，可将油飞溅防患于未然， 也可进行高速移动。并且，通过使导轨位置移动，可使MD倍率进行 无级变换。并且，在这样的现有的技术中，滑动阻力总会增大、在联杆装置 上逐渐产生时间偏差，或因机械偏差而引起偏差，所述机械偏差是在 反复进行拉伸动作时因等长联杆的连接部的磨损等而形成的。由于该 联杆装置的偏差，打乱了薄膜两端的环形联杆装置的同步，具有拉伸 薄膜(薄膜产品)的性能降低，进而导致生产效率降低的问题。为了解决这样的问题，如日本特开2004-155138号公报(专利文 献2)所公开的技术，在驱动设置于片状物的两端侧的环形联杆装置 的片状物入口侧以及出口侧的链轮之间具有导轨，在该导轨的拉伸区 间的最大弯曲部下游设置检测联杆装置的传感器，根据表示该传感器 所检测的特定的联杆位置信息的信号，调节由链轮进行的驱动。另外，近年来，作为拉伸对象的热可塑性片状物的材质在许多方 面发生了变化，要求实现对应于各种材料的适当条件而进行拉伸。例 如，在延伸多孔质的薄膜的情况下，进行延伸的适当的温度在延伸区 域为320 330。C以下，在预热区域也要为150。C以上的温度。在实现了这样的高温条件的基础上，可考虑将片状物输送到内部 调节到规定温度的室内，在该室内进行拉伸。例如，在日本特开2005-16282号公报(专利文献3)中发表了以下技术，即，将进行预 备加热、拉伸、冷却的各工序的区域划分成不同的室，将每个区域调 节成不同的温度，通过设置在形成为这样的温度的室内的拉伸机一面 输送片状物一面进行拉伸。用于加热这样的片状物的装置目前多使用热风循环式，即，将利 用加热器而升温后的空气向片状物喷吹、加热片状物。在该现有的技 术中，通过将喷射片状物的热风的温度设定在适当的值，可使片状物 形成适当的温度。但是， 一旦将这样的高温的空气向片状物喷射，则 片状物有可能发生弯曲、拉伸不均。因此，出于提高这样的拉伸精度以及加热装置的小型化的要求， 考虑了使用基于远红外线的辐射式加热器的加热装置。例如，在日本 特开2005-16282号公报(专利文献3)中发表了以下技术，即，将进 行预备加热、拉伸、冷却的各工序的区域划分成不同的室，将辐射式 的加热器设置在该区域的尤其是进行拉伸的区域，将片状物调节到适 合拉伸的温度，通过设置在形成这样温度的室内的拉伸机， 一面输送 片状物一面进行拉伸。专利文献1:日本特开2000-334832号公报专利文献2:日本特开2004-155138号^S才艮专利文献3:日本特开2005-162824号公报但是，虽然上述专利文献3公开了在高温条件下拉伸片状物的结 构，且也只不过是根据各工序的区域将拉伸机和输送片状物的空间划 分到一起，没有充分考虑在调节到高温的状态下产生的问题。即，有时根据片状物的种类，形成比适合拉伸的温度更高的温度， 形成与适合拉伸机驱动的温度范围不同的温度条件。如果在这样的条 件下驱动拉伸机，则会对其机械动作造成困难。而且，随着这样的拉 伸机的动作，产生拉伸机对片状物的影响，例如因润滑油的四处飞溅 而产生的污染等问题。在现有的技术中，没有对这样的问题加以考虑。而且，在上述现有的技术中说明了如下的技术，即，通过使用远 红外线的加热器来加热片状物的内部，以此消除在预备加热中使用热 风来加热时产生的波动等的影响，但是对于即使使用加热器、片状物 的表面也将产生温度不均的情况、以及对抑制该问题的加热器的结构 没有进行任何考虑。因此，没有充分考虑在高温下拉伸片状物时、明 显有损于可靠性和质量的问题。即，在使用利用辐射的加热器加热电磁波穿透性高的片状物的情 况下，辐射能量不能高效率地传递到片状物上。而且，在加热器是连 接多个加热部件而构成的情况下，根据这些部件的设置，到达片状物 的表面的辐射能量在片状物的宽度方向不均匀，产生在片状物的表面 发生温度不均、拉伸性能不均匀的问题，在上述现有的技术中没有就 这点进行考虑。发明内容本发明的目的是提供可稳定地拉伸片状物、提高可靠性和片状物 的质量的片状物的拉伸机。上述目的通过如下的片状物的拉伸机来实现，该片状物的拉伸机， 具有环形联杆装置对，该环形联杆装置对相对地设置在具有热可塑性 的片状物的宽度方向两端，沿着大致水平面上的大致封闭的路径引导 多个等长联杆，该多个等长联杆相互连接、 一面弯尺状(折扎尺状) 地伸缩一面把持所述片状物的各端部，所述环形联杆装置对一面将所 述片状物从入口侧输送到出口侧一面进行拉伸，然后返回入口侧，以此进行移动，其中，所述各环形联杆装置具有在所述片状物的入口 侧、输送该片状物并进行预热的预热区域；设置在该区域下游侧，用 于沿着所述路径的逐渐扩大的部分输送该片状物、进行拉伸的拉伸区 域；设置在该区域下游侧、用于输送所述片状物并进行热固定的热固 定区域；在所述路径的内侧、设置在所述片状物的入口侧和出口侧， 驱动所述多个等长联杆的入口侧链轮和出口侧链轮，在输送所述片状 物的空间中，在所述拉伸区域中具有设置在所述片状物的上方、向 该片状物放射热的加热器；以及由接受来自所述加热器的热而被加热的热传导性部件形成、设置在所述片状物的下方的部件。而且，通过如下的方案来实现，即，设置在所述片状物的下方的 部件，具有与所述片状物的下面相对并与其宽度方向平行设置的上面。而且，通过如下的方案来实现，即，具有检测设置在所述片状 物下方的部件的温度的检测器；和根据该检测器的输出调节所述加热 器的动作的控制装置。而且，通过如下的方案来实现，即，具有多孔板，该多孔板在所 述片状物的上方设置在与所述加热器之间，在所述片状物的中央侧和 宽度方向的两端侧开口率不同。


图1是概略说明本发明的片状物的拉伸机的构成的俯视图。图2是图1所示的片状物的拉伸机的联杆装置的构成的概略模式图。图3是图1所示的实施例的联杆装置的构成的概略纵剖视图。 图4是图3所示的联杆装置的构成的概略俯视图。 图5是图1所示的片状物的拉伸机的装置各部分的设置的概略纵 剖视图。图6是图1所示的实施例的拉伸室内的输送空间内侧的构成的概 略模式纵剖视图。图7是图6所示的实施例的变形例的纵剖视图。图8是图6所示的实施例的变形例的纵剖视图。图9是图1所示的实施例的片状物的温度示例的图表。图10是图8所示的变形例的片状物的温度示例的图表。
具体实施方式
以下，利用附图就本发明的实施方式进行具体说明。 实施例利用图l至图IO说明本发明的片状物的拉伸机的一个实施例。 首先，利用图l至图5就上述实施例的构成进行概略说明。图1 是概略说明本发明的片状物的拉伸机构成的俯视图。图2是图1所示的片状物的拉伸机的联杆装置的构成的概略模式图。首先，利用图l和图2就本发明的实施例的片状物拉伸机1以及 用于该拉伸机的联杆装置的构成进行说明。图1所示的片状物的拉伸机1具有输送空间2，该输送空间2输 送片状物，所述片状物由向中央部延伸、具有热可塑性的树脂等形成； 在输送空间2的片状物的输送方向的两侧设置有环形联杆装置4、 5, 该环形联杆装置4、 5在构成闭合路径的联杆导轨3上被驱动， 一面循 环一面夹持片状物的两端各端部进行输送、放下。在该环形联杆装置4、 5上具有链轮6、 7、 8、联杆导轨3以及在 其上面移动的联杆装置200，链轮6、 7、 8设置在各载物台10、 ll上 并设置在输送空间2的片状物的入口侧和出口侧，链轮6、 7、 8中的 任意一个与无图示的电动机等的驱动装置连接，被旋转驱动，与这些 链轮6、 7、 8啮合的联杆装置200在联杆导轨3上滑动移动。即，如图2所示，设置在片状物的两侧的环形联杆装置4或5(图 中省略了一部分联杆以及一侧的环形联杆)具有联杆装置200，该联 杆装置200连接多个等长联杆201而形成闭合的环形，所述等长联杆 201相互连接、形成弯尺状、在该片状物侧的前端具有把持片状物的 端部的夹持装置202。该联杆装置200通过片状物的入口侧链轮6或7 进行驱动、在联杆导轨3上移动，通过设置在输送空间2的入口的开 闭引导件等的开闭装置(无图示)进行夹持装置202的开闭、夹持片 状物，在预热区域12 —面将片状物加热到拉伸所需的温度一面在联杆 导轨3的输送侧的导轨上移动。而且，在下游的拉伸区域13中，通过在行进方向上设置成逐渐扩 大状的联杆导轨3进行引导，使夹持装置之间的夹持间距从Pl逐渐 扩大到P2,同时向纵横两个方向拉伸片状物。之后，在热固定区域 14中以规定的温度将片状物进行热固定，然后，通过设置在出口的开 闭引导件等的开闭装置(无图示)开闭夹持装置202、卸下片状物， 使卸下后的片状物以原状态前进。而且，联杆装置200被出口侧的链 轮8驱动，在联杆导轨3的返回侧导轨上移动，返回到入口侧链轮6。即，本发明的片状物的拉伸机1设置有环形联杆装置4、 5，该环 形联杆装置4、5在片状物的两侧端具有把持热可塑性树脂的片状物的 端部的多个夹持装置202,该环形联杆装置4、 5具有将形成为弯尺状 的多个等长联杆201连接成环形的联杆装置200，通过片状物的入口 侧链轮6或7进行驱动。在本实施例中，联杆装置200的构成是，由 联杆导轨3进行引导、在拉伸片状物后将片状物卸下，通过输送空间 2出口側的链轮8进行驱动，使联杆装置200返回到入口侧的链轮6， 所述联杆导轨3由在片状物的宽度方向两端侧相对设置的一对内外周 轨道构成并在行进方向配置成逐渐扩大的形状。另外，作为环形联杆 装置4或5的联杆构成，可参照日本特公平5-4896号公报所述的环形联軒装置0利用图3、图4进一步就用于本实施例的拉伸机100的联杆装置 的构成进行具体说明。图3是图1所示的实施例的联杆装置的构成的 概略纵剖视图。图4是图3所示的联杆装置的构成的概略俯视图。尤 其是在图4中，表示构成联杆装置200的各等长联杆201展开的状态。如这些图所示，本实施例的拉伸机100的联杆装置200，相互连 接多个在多个(在本实施例中为两个)联杆导轨3上移动的等长联杆 201，这些等长联杆201根据联杆导轨3的间隔变化弯尺状地伸缩、展 开。上述联杆导轨3由内周和外周侧的一组轨道构成，该轨道如图3 所示，由在台上向上方突出地设置的剖面为大致矩形的梁状部件形成。载置在该导轨3上方的等长联杆201，在该等长联杆201 —面把 持片状物一面移动的输送侧的轨道上，在靠近片状物的外周侧的轨道 205上设置连接着把持片状物的夹持装置202的连接用联杆轴207,在 内周侧的轨道206上设置没有夹持装置202的连接用联杆轴208。薄片側的联杆轴207和薄片侧的相反侧的联杆轴208通过联杆板 209和210进行连接。并且，限制等长联杆201的最大间距的链节203a、 203b，连接相邻的薄片侧的相反侧的联杆轴208彼此，并设置在联杆 板209之间。并且，构成等长联杆201的联杆板209、 210在联杆轴207上同轴状地连接，两者在以该轴为中心的周围进行旋转、等长联杆201的形 状发生变化。而且，各联杆板209、 210在薄片侧的相反侧的导轨206 上的端部与各联杆轴208连接，并且，在联杆轴207的下部与联杆臂 209、 210连接。因此，在进行上述变形时，上下的联杆同步变形、形 成相同的形状。具有作为第一滚动轴承的轴承滚211a、 212a的轴承架211、 212 与联杆轴207、 208的最下端连接，在轴承架211、 212的两侧、即轴 承滚211a、 212a的外周部安装一对作为第二滚动轴承的带缘径向轴承 213a、 213b、 214a、 214b。这些带缘径向轴承213a、 213b、 214a、 214b 在限制等长联杆201活动的轨道205、 206的两侧面滚动，且被设置成 利用轨道205、 206的上面与带缘径向轴承213、 214的凸缘的接触来 保持等长联杆201的自重。如上所述，夹持装置202设置在等长联杆201的薄片侧端部。本 实施例的夹持装置具有夹持臂210a,作为与联杆臂210的薄片侧前 端连续的部件进行设置，并具有上下分支的两个臂；与该夹持臂210a 连接、向薄片侧或薄片侧的相反侧转动的转动臂215;可转动地与该 转动臂215的下端连接的上夹持件216;设置在夹持臂210a的下侧的 臂上面、在与上夹持件216之间夹持片状物进行保持的下夹持件217。而且，转动臂215的转动轴的上方部分卡合螺旋弹簧218,与作 为联杆臂210的上侧臂的夹持臂210a连接。通过该结构，对转动臂 215的转动向特定方向(在本实施例中，是使上夹持件216朝向薄片 侧的方向)加力。在把持片状物的情况下，抵抗螺旋弹簧218、使转 动臂215的上端向薄片侧、使下端向薄片侧的相反侧移动地转动，在 使片状物位于下夹持件217上后，利用螺旋弹簧218的作用力使转动 臂215转动，在上夹持件216和下夹持件217之间夹持片状物进行保 持。在放开片状物的情况下，再次进行上述转动臂215的转动动作， 在使上夹持件216、下夹持件217之间分离、形成间隙的状态下使片 状物从下夹持件217上方移动。在夹持装置202与导轨205、206以及在它们上方移动的包括联杆板209、 210、轴承架211(、 212、径向轴承213、 214等的联杆本体之 间，设置隔离壁220，划分作为设置它们的空间的装置侧空间221和 输送空间2。即，在本实施例中，设置隔离壁，将包括夹持装置202 的输送空间2和设置有包括联杆本体的环形联杆装置4、 5的联杆装置 200的装置侧空间221划分成不同的空间。该隔离壁220,通过隔开形成高温的输送空间2和装置侧空间221 ， 降低热在这些空间之间的来回流动，可容易调节温度条件，同时，可 降低对装置的驱动、片状物的质量的不良影响。并且，螺爽弹簧218 通过隔离壁218不与联杆臂209等连接，而与构成夹持装置202的夹 持臂210a和转动臂215卡合。如图2的预热区域12和热固定区域14中的联杆装置200的等长 联杆201之间的间隔Pl、 P2所示，等长联杆201在闭合状态和打开 状态下，在从上方看时，在图上侧的导轨205的上方通过联杆轴207 相互连接的联杆板209a、 209b的交差角度不同。即，与导轨205、 206 双方卡合移动、利用联杆轴207连接的两个联杆板209a、 209b，以联 杆轴207的位置为支点、随着移动而相对地转动，交差角度可发生变 化。此时，支撑在轴承架211、 212上的带缘径向轴承213a、 213b、 214a、 214b，通过轴承滚211a、 212a相对于联杆轴207、 208的作用 (转动)，相对于轨道205、 206的两侧面总是实质上位于垂直位置地 进行变化(转动)，即，与导轨205、 206的纵向直交。因此，根据本实施例，由于可使一对带缘径向轴承相对于导轨总 是形成一定的角度，因此，可不依赖于联杆板209a、 209b的交差角度 和导轨的宽度地使联杆装置200移动。在图2的拉伸区域13中，MD方向的拉伸量(倍率、片状物的纵 向倍率)形成大于1.0的状态。即，轨道206和轨道205之间接近， 等长联杆201的联杆的开角增大。通过这样，片状物被向前进方向拉 伸(图中省略了夹持装置)。而且，通过利用弹簧钢连接无图示的部分 的导轨和图中导轨，可将导轨设置成环形。这样，等长联杆201随着 在导轨205、 206上的移动， 一面增减交差角度一面进行伸缩。另外，在本实施例中，说明了将片状物相对于薄膜的前进方向进行拉伸的方法，通过使图示的左侧的轨道206和轨道205之间的距离 与右侧的距离相同，可在各区域中使交差角度大致相同，即，可使 MD方向的拉伸量相同；相反，通过使图中左侧的轨道206与轨道205 之间的距离比右侧的距离更加接近，使联杆装置的开角小于图示的左 侧，也可使片状物相对于薄膜的前进方向进行收缩。另外，在这种情 况下，在TD方向拉伸片状物。而且，通过与TD方向的拉伸量(倍 率)的无级变换技术(無段可変技術)(使联杆导轨3逐渐扩大状地设 置的结构)组合，可自由设定TD方向、MD方向的拉伸量。如上所述，环形联杆装置4、 5之间的输送空间2大致分为三个区 域，从入口侧朝向出口侧分成为预热区域12、拉伸区域13以及热固 定区域14。在各区域，在把持片状物的联杆装置的端部下方设置多个 无图示的鼓风机。各鼓风机与在该薄膜端侧的侧方延伸的管道连接， 从该管道导入的加热后的;气^^、即空气被导入鼓风机。导入鼓风机内 的空间的高温空气，从朝向鼓风机上部的上方开口的排气口朝向通过 其上方的片状物的下面喷出。接受从多个鼓风机供给的这样的高温空气，在预热区域12，加热 片状物、形成高温，由此使具有热可塑性的片状物容易变形，抑制了 在后方区域变形时的破损或发生不均匀的变形等。并且，该预热区域 12是将片状物导入输送空间2的入口，在该入口处被联杆导轨3引导 而被驱动的联杆装置的薄膜侧端部，把持片状物的端部、朝向作为联 杆装置的环绕动作方向的输送空间2的出口侧拉伸片状物、开始输送。在与预热区域12的后方邻接的区域、即拉伸区域13中，在片状 物的两端侧相对的环形联杆装置4、 5的联杆导轨3，相对于一方逐渐 扩大地设置，被这样的联杆导轨3引导的联杆装置可使所把持的片状 物的端部朝向两端方向伸长(拉伸)。并且，在拉伸区域13中也从多 个鼓风机向片状物下面供给吹出高温空气，抑制拉伸片状物时的破损 和拉伸量的不均匀。在拉伸区域13的后方，在与其邻接的区域、即热固定区域14中，环形联杆装置4、 5的联杆导轨3相对于一方以预热区域10的出口部 的距离大致平行地设置，以大致一定的宽度输送被联杆装置把持的片 状物，同时，接受由设置在该区域下方的多个鼓风机供给的高温空气， 保持拉伸了规定量的状态进行加热，固定其形状和长度。在热固定区域14中进行输送的片状物，在设置在其下游端部的出 口侧的链轮8的跟前被从环形联杆装置4、5放开，继续向下游侧移动、 从拉伸机1取出。在拉伸机1的片状物的输送方向的下游侧设置巻绕 片状物的巻绕机等的回收片状物的装置。或者可以设置其它的用于进 一步加工经过拉伸的片状物的装置。另外，本实施例的拉伸机1是通过两侧的环形联杆装置4、 5的把 持和运动进行片状物的输送的，是只通过拉伸机l的环形联杆装置4、 5的动作输送片状物的装置，但也可以一面接受来自其它装置的力一 面通过环形联杆装置4、 5的动作来输送片状物，所述其它装置设置在 拉伸机l的下游侧、接受从该处排出的片状物。并且，如后所述，在本实施例中，联杆装置构成为不仅可进行片 状物的两端侧的方向(宽度方向、TD方向)的拉伸、也可在片状物 的输送方向(MD方向)进行拉伸，并且，形成为可改变向这些方向 的拉伸倍率的结构。即，通过形成可改变联杆导轨3的薄膜侧轨道之 间的距离的结构，可使薄膜端之间的距离在输送方向进行变化、可在 宽度方向(TD方向)进行拉伸，并且，通过形成可改变其与薄膜侧 的相反侧轨道间的距离的结构，可在拉伸区域13中改变联杆装置的开 度，可改变片状物的输送方向(MD方向)的拉伸量(例如，拉伸倍 率)。并且，在本实施例中，这样的TD方向的^立伸量的改变可与MD 方向的改变分开独立地进行，而且，可在改变TD方向的拉伸量的同 时改变MD方向的^i伸量。在本实施例中，需要在适当的温度条件下进行片状物的拉伸，尤 其是需要在高于常温的温度下进行，在本实施例中在200。C以上、最 好是300。C以上的温度下进行，因此具有实现该温度的结构。即，如图l所示，在本实施例中，设置覆盖该输送空间2以及环形联杆装置 4、 5、划分内外环境的拉伸室101。该拉伸室101设置在安装拉伸机100的生产线的建筑物的地面上， 是围住该地面和上面、侧方的大致长方体形状的容器，划分成输送空 间2、环形联杆装置4、 5的外周侧的空间以及外部。在本实施例中， 在拉伸室101内部，在属于环形联杆装置4、 5以及输送空间2的各预 热区域12、拉伸区域13以及热固定区域14的空间中，还设置各预热 装置室102、 102，、拉伸装置室103、 103，、第一热固定装置室104、 104，、第二热固定装置室105、 105，以及预热输送室106、拉伸输送室 107、第一热固定输送室108以及第二热固定输送室109，以温度条件、 空气条件等环境条件分别划分这些。在设置在这些拉伸室101内的各室及其外侧，在拉伸室101的容 器内的空间中可独立地调节包括其温度条件的环境。例如，如后所述， 在预热装置室102、 102，、拉伸装置室103、 103，、第一热固定装置室 104、 104，以及第二热固定装置室105、 105，中，分别具有导入经过调 节了温度的空气的送风管道和排气管道114、 114，、 115、 115，、 116、 116,、 117、 117，。而且，在预热输送室106、拉伸输送室107、第一热固定输送室 108以及第二热固定输送室109内，将各加热器110、 111、 112、 113 设置在其顶面的内侧，从上方放射基于辐射的热，以调节各内部室的 温度、将片状物的温度保持在适当的范围内。而且，在这些室内，从 鼓风机供给规定温度的空气，抑制整个室内的温度不均，将片状物调 节到更均匀的温度。利用图5就本实施例的拉伸片状物的动作进行概略说明。图5是 表示图1所示的片状物拉伸机装置的各部分设置的概略纵剖视图。图 5 (a)是图1所示的A-A线的面上的结构的纵剖视图。该图表示预热 区域上的结构，表示片状物的宽度方向的拉伸量为O(拉伸倍率为1.0) 的状态下的设置图。图5(b)是图1所示的B-B线的面上的结构的纵 剖视图。该图表示拉伸后的热固定区域上的结构，表示片状物的宽度方向的拉伸量为1以上(拉伸倍率为1.0以上)的状态下的装置的设置图。在图5 (a)所示的预热区域12中，输送空间2的入口处的片状 物的宽度方向的拉伸量为零。因此，在输送空间2入口和预热区域12 中片状物的宽度大致相同。即，在该预热区域12中，在该处的输送空间2、即预热输送室106 内的片状物的两端侧设置预热装置室102、102，，该预热装置室102、 102， 内的环形联杆装置4、 5的各联杆导轨3的相对的轨道彼此以大致相同的 高度大致平行地设置，在这些预热装置室102、 102，内的轨道上，被其 引导移动的联杆装置200把持片状物侧端部的把持装置的把持位置也大 致平行。设置在拉伸室101内的预热装置室102、 102，以及i殳置在这些之间 的预热输送室106形成大致相同的高度，在这些内部设置包括联杆装置 200的环形联杆装置4、 5以及夹持装置和片状物的预热区域12的部分。 而且，在这些预热装置室102、 102，以及设置在这些之间的预热输送室 106的外侧、拉伸室101的内侧的空间是大气压的氛围，也可调节到规定 的温度。在作为预热装置室102、 102，的外侧壁的侧壁上连接有送风管道402、 402，的出口部分，该送风管道402、 402，的入口侧的端部延伸到拉伸室 101的外侧。如上所述，穿过该送风管道402、 402，的出口、形成规定 的温度的空气，通过无图示的鼓风机从拉伸室101的外侧向预热装置室 102、 102，内的内部空间403、 403，供给。并且，在预热装置室102、 102，的顶壁上连接有排气管道114、 114， 的入口侧端部，该排气管道114、 114，的出口侧端部延伸到拉伸室101 的外侧。预热装置室102、 102，内的内部空间403、 403，的空气穿过该 送风管道402、 402，的入口、向拉伸室101的外侧排出。通过这样的构 成，可将预热装置室102、 102，的内部空间403、 403，内的温度调节到 规定的范围内，可适当地调节包括联杆装置200的环形联杆装置4、 5的 温度。而且，在预热输送室106的内侧，在其内部空间404上部的顶面 的内侧设置加热器110,以来自该加热器110的辐射热为中心的热， 朝向在下方输送的片状物放射，并加热到规定范围的温度。而且，如 上所述，从无图示的鼓风机供给规定温度的空气，抑制整个内部空间 404内的温度不均，使片状物的温度更加均匀。另外，虽然没有图示， 但从鼓风机向内部空间404供给的空气向其顶面的上方的空间，即， 向作为与拉伸室IOI之间的空间的空间405移动，并从该处进一步向 拉伸室101的外侧排出。这样，分别作为单独的室而通过壁部件划分的预热装置室102、 102，以及预热输送室106内的内部空间403、 403，、 404，可独立调节 其温度。在本实施例中，例如，可将预热输送室106内的内部空间的 温度调节到400°C,将其两侧的内部空间403、 403，的温度调节到 200 。C。将内部空间404设定为适合拉伸片状物的温度400。C。在形成这 样的温度的情况下，有时机械装置的驱动会发生问题。例如，在本实 施例中，在联杆装置200在联杆导轨3上移动的情况下，润滑油等流 体、半流体受到温度的影响，所述润滑油等流体、半流体用于各导轨 205、 206和联杆装置200的径向轴承213、 214等的轴承、等长联杆 201的联杆轴207、 208等的旋转部分。在400。C高温的情况下具有以下问题，即，润滑油的润滑性能降 低，或粘度明显降低、流动性增大，随着联杆装置200移动时的振动 和间隙的压缩、表面的润滑油四处飞濺而产生的润滑油飞沫附着在片 状物的表面上，发生污染。如本实施例所示，在预热、拉伸、热固定的各区域，将环形联杆 装置4、 5以及输送空间2分别划分成单独的空间，可独立地调节各空 间的包括温度条件的环境，由此可有效地抑制上述问题。另外，在输 送空间2中，联杆装置200的夹持装置202设置在隔开输送空间2和 环形联杆装置4、 5之间的隔离壁220的输送空间2侧，在该空间内把 持片状物。另外，如上所述，拉伸室101和预热装置室102、 102，之间的空 间401、 401，，是与预热装置室102、 102，、预热输送室106分开的单 独的环境。通过具有这样的空间，可从拉伸室101的外侧进一步将内 侧的预热装置室102、 102，、预热输送室106热隔离，可容易地独立 调节温度。并且，在本实施例中，加热器110是如下的结构，即，设置成棒 状的进行放热的多个加热器相邻设置，放热的一侧形成面、形成板状， 从该放热面辐射热、加热与放热面相对的下方的片状物的上面。由于 具有设置成板状的放热面，周此可使片状物的整个上面的加热量更加 均匀，可防止片状物的拉伸特性局部地失衡、导致拉伸量不均匀。在本实施例中，棒状的各加热器设置在片状物的宽度(TD)方向， 来自多个加热器的辐射热到达片状物的宽度方向。而且，在各棒状的 加热器具有相同的发热量的装置中，到达片状物的两端部的热量减少， 因此，可以将两端侧的加热器的输出调节成大于中间侧的输出，或者 设置发热量大的加热器，也可以设置多个更小型的加热器。另外，本实施例的各棒状加热器，具有加热线和半圆弧筒形的反 射部件，所述加热线在内侧在片状物的宽度方向线状地延伸；所述半 圆弧筒形的反射部件设置在其上方，将来自加热线的辐射热向下方反 射的剖面为圆弧形，并且轴方向与加热线的线延伸方向大致平行。并 且，除了这样的线型加热器(，>f》匕一夕)以外，也可使用从陶瓷 面板放射辐射热的加热器或护套加热器等。而且，在本实施例中,，在内部空间404的加热器110的放射面的 下方具有与其相对设置的板状的部件411，该板状部件411具有将热 向上方的片状物传递的构成，所述热是接受从加热器IIO放射的、穿 过片状物的辐射热而被加热所产生。这样的板状部件由导热率高的金 属材料形成，在内部空间404中，具有在片状物的下方与其下面接近 设置、并且与该下面相对且大致平行地设置在几乎整个宽度上的平面 状的上面。通过这样的来自上方的加热器110的辐射热和来自下方的板状部件411的辐射热、以及由鼓风机供给的热风，可降低片状物的温度不 均，实现更均勻的温度。并且，这些共有的高温的空气通过送风管道 402、 402，从环形联杆装置4、 5的下方供给，从上方通过排气管道117、 117，排出。这样的构成至少设置在拉伸输送室107中。通过这样，与 预热输送室106的片状物宽度方向的两侧邻接设置的预热装置室102、 102，内保持在200°C ，抑制了产生润滑问题或装置的驱动问题。图5 (b)所示的热固定区域14，是在拉伸区域13中、片状物的 宽度方向的拉伸量为零以上(拉伸倍率为1.0以上)的拉伸后的下游 侧，与图5 (a)所示的状态相比较，联杆导轨3设置成在上述宽度方 向上位于片状物的外侧、并且位于片状物两端侧的联杆导轨3之间的 距离扩大。而且，在本实施例中，热固定区域14上的环形联杆装置4、 5的 联杆导轨3之间，保持其在拉伸区域13的终端上的彼此之间的距离、 且平行地设置。通过这样，将片状物的宽度方向的长度保持为与拉伸 区域13的出口大致相同，为了固定其形状、 一面从上方加热一面尽量 将温度保持一定，并输送到作为热固定区域14的输送空间2的第二热 固定输送室109的出口，然后，送出拉伸室IOI,在冷却区域15中冷 却后从联杆装置200上卸下。在本图中表示热固定区域14的第二热固定装置室105、 105，以及 第二热固定输送室109的构成，与图5 (a)相同地表示如下的结构， 即，将第二热固定装置室105、 105，配置在与第二热固定输送室109 邻接的片状物宽度方向的两侧。并且，与图5 (a)相同地设置第二热 固定装置室105、 105，与其外侧的拉伸室IOI之间的空间406,第二热 固定输送室109的顶面上方的空间、即与拉伸室IOI之间的空间410， 分别调节到规定的温度。即，第二热固定装置室105、 105，以及设置在其之间的热固定输 送室109形成大致相同的高度，在这些的内部设置包括联杆装置200 的环形联杆装置4、 5以及夹持装置和片状物的预热区域12的部分。 而且，第二热固定装置室105、 105，以及设置在其之间的第二热固定输送室109的外侧、即作为拉伸室101的内侧空间的406、 406，是大 气压氛围，也可调节成规定的温度。与图5(a)的情况相同，送风管道407、 407，的出口部分与作为 第二热固定装置室105、 105，的外侧壁的侧壁连接，并且，排气管道 117、 117，的入口侧端部与第二热固定装置室105、 105，的顶壁连接， 规定温度的空气通过该送风管道407、 407，的出口向内部空间408、 408， 供给，第二热固定装置室105、 105，内的内部空间408、 408，的空气通 过排气管道117、 117，的入口向拉伸室101的外侧排出，将内部空间 408、 408，内的温度调节到规定的范围内。在本实施例中，将第二热固定输送室109的内部空间409的温度 调节到400。C,将第二热固定装置室105、 105，的内侧空间408、 408， 的温度调节到200。C。为了实现这样的温度，在第二热固定输送室109 的顶面的内侧设置加热器113，以来自该加热器113的辐射热为中心 的热，对着在下方输送的片状物放射、将其加热到规定范围的温度。 而且，在内部空间409的加热器113的放射面的下方，具有与其相对 设置、由导热率高的金属材料形成的板状部件412。在片状物的下方， 与其下面接近且几乎设置在整个宽度上的板状的部件412，具有将热 传递到上方的片状物的结构，所述热是接受从加热器113放射的、穿 过片状物的辐射热而加热产生的。而且，如上所述，从无图示的鼓风机供给规定温度的空气，抑制 内部空间409内的温度不均，使片状物的温度更加均匀。另外，虽然 没有图示，但从鼓风机向内部空间409供给的空气朝向其顶面的上方 的空间、即作为与拉伸室IOI之间的空间的空间410移动，并从该处 进一步向拉伸室101的外侧排出。并且，与图5 (a)的加热器IIO相同，加热器113的构成是，设 置成棒状的多个加热器相邻设置，放热的一侧形成面并形成板状，并 且是将与该放热面相对的下方的片状物的上面保持为规定温度的构 成。通过这样的构成，可使片状物的整个上面的温度均匀，抑制片状 物的拉伸量不均，可提高片状物的质量。通过联杆装置200的移动、从第二热固定输送室109送出的片状 物与比拉伸室101内低温的外侧的氛围接触而冷却，通过夹持装置202 的动作被释放，向输送(MD)方向送出。如上所述，在本实施例中，将环形联杆装置4、 5以及输送空间2 的预热、拉伸、热固定的各区域作为不同的空间隔开，并划分成可独 立地调节包括其内部温度条件的环境的各室。而且，将输送空间2的 内侧温度形成为200。C以上、最好为300。C以上的高温，将设置有环形 联杆装置4、 5的空间调节成低于200。C的低温，在这样的状态下，使 拉伸机100动作。并且，预热输送室106、拉伸输送室107、第一热固定输送室108、 第二热固定输送室109分别具有在联杆装置200的上方设置在片状 物的上方、放射辐射热的加热器；在片状物的下方与下面接近地设置 在整个宽度方向、接收来自上方的加热器的热且向上方放射热的加热 器；以及向各室内供给、排出规定温度的空气，使室内整体温度均匀 化的循环装置。通过这拜的构成，可使拉伸机稳定地动作，并且可降 低对片状物的不良影响，可提高可靠性以及作为拉伸结果的产品质量。以下，利用图6对加热器的构成进行说明，所述加热器在上述实 施例的预热输送室106、拉伸输送室107、第一热固定输送室108以及 第二热固定输送室109中分别设置在片状物或联朴装置200的上下。 图6是纵剖视图，模式地表示图1所示的实施例的拉伸室内的输送空 间内侧的扭无略构成。该图是从片状物600的输送方向看拉伸室101内的输送空间2的 图，图中的垂直方向是输送方向，左右方向是设置了环形联杆装置4、 5的片状物600的宽度方向。通过联杆装置200的夹持装置把持、放 开该片状物600的宽度方向的两端部，具体构成与图2至图4所说明 的相同。在片状物600的上方，配置有与其上面相对设置、具有放射辐射 热的放射面的加热器601。来自该放射面的辐射热的能量传递到达到 片状物、加热片状物。另一方面，辐射的能量相对于片状物600分成反射、吸收、穿透。本实施例的片状物600是透明或半透明的，被其 吸收的辐射能量的比率不高。其余的大部分辐射能量进行穿透。在现有的技术中，在这样的加热器601的隔着片状物600的相反 侧(下方侧)设置有反射板或设置有其它的加热器，但由于反射板将 透过的辐射能量基本上对称地放射，因此，来自上方的加热器601的 辐射能量的强弱分布原封不动地向上方的片状物供给。并且，在将加 热器601设置在片状物600的上下的情况下，加热器部件设置等的影 响相应地明显化。在加热器601中，可连接多个具有小加热器603的部件而作为一 个整体的加热器，但由于各部件相对于片状物600整体地放射辐射热， 因此，片状物600的中央部受到的热量必然容易增大。在此，调节从 电源602的输出，使片状物600的中央部的部件放射的热量与两端侧 的部件的热量不同，也可通过减小中央部侧使片状物的加热在宽度方 向均匀化。另一方面，这样的构成使加热器601的构造复杂化，在根据不同 的片状物600的宽度、使拉伸机1的环形联杆装置4、 5间的间隔变化 的情况下，需要与其对应地重新构成加热器601或设置其它的加热器， 使设置、运用成本增大。而且，从接近联杆装置200的部分供给更大 的热量，会增大破坏上述联杆装置200的可靠性的危险性。在本实施例中，如图6所示，形成从加热器601发出的穿透片状 物600的辐射能量被作为板状部件的蓄热板604吸收的构成，该蓄热 板604在片状物600的下方与其下面接近、并设置在片状物600的几 乎整个宽度上。该蓄热板604由辐射(黑体)率高且导热率良好的金 属等材质、例如铝及其合金构成，来自加热器601的热在蓄热板604 的整个内部在短时间内且均匀地传导，可将蓄热板604的整个上表面 形成偏差或不均较小的温度。将该蓄热板604的表面温度保持在片状物600的温度以上，通过 从蓄热板604向上方辐射的均匀的辐射能量可抑制在片状物600上产 生的温度不均，并可对其进行加热。为了提高热吸收也可在蓄热板604的上面设置热吸收率高的黑色部件，尤其是将其设置在片状物600的 宽度方向的两端侧非常有效。通过这样的构成，通过在片状物600的 下方接近地设置导热率高且经过加热、整个表面均匀化的板状部件， 可抑制来自加热器601的辐射热的不均，可更均匀地加热片状物600、 抑制其温度的不均匀，所述加热器601在片状物600的上方设置在离 开的位置。图9表示本实施例的效果与现有技术相比较的结果。图9所示的 上方的粗实线、虛线，是使用本实施例的结构的蓄热板5的情况下的 结果示例，粗实线表示片状物600的表面温度，粗虚线表示片状物600 的背面温度，粗点划线表示片状物600的正反面平均温度Tl， ZVT1 表示片状物600的正反面最高、最低温度差，Ql表示对加热器601 的输入容量。并且，下方的细实线、虛线，是基于现有技术的将反射板设置在 片状物600下方的情况下的结果示例，细实线表示片状物600的表面 温度，细虚线表示背面温度，细点划线表示片状物600的正反面平均 温度T2， AT2表示片状物600的正反面最高、最低温度差，Q2表示 对加热器601的输入容量。在图中，现有技术的片状物600的背面温度总是在其表面温度以 下，但在使用了蓄热板604的本实施例中，粗虛线所示的片状物600 的背面温度与粗实线所示的表面温度大致相同，且片状物600的正反 面最高、最低温度差也较小，在片状物600的宽度方向实现了温度的 均匀化。而且，尽管片状物600的正反面平均温度高于现有技术的正 反面平均温度，但对加热器601的输入为Q1^Q2，加热效率有所提高。图7是在图6所示的实施例的结构中具有温度调节器702的示例， 所述温度调节器702设置有检测蓄热板604的表面温度并进行输出的 温度计701,根据接收该温度计701的输出的结果，通过电力变换器 (晶闸管)703调节辐射式加热器601的输入电源的动作、使该温度 为一定。片状物600的表面温度利用接触式很难测定，在利用放射式 温度计等间接地测定的情况下，需要根据片状物600的材质或厚度调整动作，具有很难得到长期的精度和可靠性的问题。在本实施例中，蓄热板604的表面温度在平衡的状态下，成为只 比片状物600的表面温度高出规定值的温度，并且，可稳定该温度差。 利用该特性，通过实验等事先得到片状物600和蓄热板604的温度关 系的信息，根据该信息和从温度计701的输出而检测到的蓄热板604 的表面温度，可容易检测片状物600的温度，根据该温度，温度调节 器702调节电源602的动作、加热器601的放热量，可高精度地调节 片状物600的温度。尤其是，即使是在片状物600的辐射吸收率等因 拉伸形成的薄膜厚度变化而变化的情况下，蓄热板604也被加热器601 的余热加热，因此，检测温度平衡，可抑制长时间不必要地加热片状 物600的情况。利用图8、就本实施例的变形例的构成进行说明，并且，利用图 IO就其效果进行说明。图IO所示的上方的粗实线、虚线是使用了本 实施例的结构、即蓄热板604的情况下的结果的示例，粗实线表示片 状物600的表面温度，粗虛线表示片状物600的背面温度，粗点划线 表示片状物600的正反面平均温度Tl, ATI表示片状物的正反面最 高、最低温度差，Ql表示对加热器601的输入容量。图8是如下的示图，即，在上述实施例所示的图6的加热器601 和蓄热板604之间设置多孔板801，均匀地调节从加热器601的中央 部的辐射能量高的部分向片状物600入射的辐射能量、和来自片状物 600的两端侧部分的辐射能量。该多孔板801可以是金属板状部件或 使其孔眼的粗细不同的金属网，所述金属板状部件在片状物600的中 央部和两端侧使孔的面积不同、并具有反射率高的表面，该多孔板801 在片状物600的上方设置在与加热器601的放射面之间。本变形例的多孔板801可以是如下的结构，即，可容易调整孔的 面积和开口率，即使不调整加热器601的各部件的设置等、而是形成 单一结构的加热器以及部件的设置，也可使直接入射片状物600的辐 射能量均匀化。并且，通过将本多孔板801设置在片状物600上方， 即使产生从加热器601入射的辐射能量降低的区域，也可利用从设置在片状物600下方的蓄热板604得到的均匀的辐射能量进行补偿，抑 制发生片状物600的温度不均。利用图10说明将本变形例的效果与只使用实施例中的蓄热板6 0 4 的构成、即图6的构成的效果相比较的结果。在图10中，上方的粗实 线、虚线是变形例的构成、即具有蓄热板604+多孔板801的情况下的 结果示例，粗实线表示片状物600的表面温度，粗虚线表示背面温度， 粗点划线表示正反面平均温度T3， AT3表示片状物600的正反面最 高、最低温度差，Q3表示对加热器601的供给电力。而且，下方的细实线以及虛线是上述实施例的仅具有蓄热板604 的情况下的结果示例，细实线表示片状物600的表面温度，细虚线表 示背面温度，细点划线表示正反面平均温度Tl， ATI表示正反面最 高、最低温度差，Ql表示加热器601的输入。如该图所示，在使用蓄 热板604和多孔板801的情况下，与只具有蓄热板604的装置相比， 片状物600的正反面最高、最低温度差变小，可进一步实现温度的均 匀化。这样，根据上述实施例，在设置于片状物600的背面的蓄热板604 上积蓄透射的辐射能量，使其表面形成均匀的温度。通过来自该蓄热 板604的辐射热，均匀地加热片状物600的背面，同时，可提高片状 物600的温度的响应性，可在短时间内调节到所需温度。
权利要求
1.一种片状物的拉伸机，具有环形联杆装置对，该环形联杆装置对相对地设置在具有热可塑性的片状物的宽度方向两端，沿着大致水平面上的大致封闭的路径引导多个等长联杆，该多个等长联杆相互连接、一面弯尺状地伸缩一面把持所述片状物的各端部，所述环形联杆装置对一面将所述片状物从入口侧输送到出口侧一面进行拉伸，然后返回入口侧，以此进行移动，其特征在于，所述各环形联杆装置具有在所述片状物的入口侧、输送该片状物并进行预热的预热区域；设置在该区域下游侧，用于沿着所述路径的逐渐扩大的部分输送该片状物、进行拉伸的拉伸区域；设置在该区域下游侧、用于输送所述片状物并进行热固定的热固定区域；在所述路径的内侧、设置在所述片状物的入口侧和出口侧，驱动所述多个等长联杆的入口侧链轮和出口侧链轮，在输送所述片状物的空间中，在所述拉伸区域中具有设置在所述片状物的上方、向该片状物放射热的加热器；以及由接受来自所述加热器的热而被加热的热传导性部件形成、设置在所述片状物的下方的部件。
2. 如权利要求1所述的片状物的拉伸机，其特征在于，设置在所 述片状物的下方的部件，具有与所述片状物的下面相对并与其宽度方 向平行设置的上面。
3. 如权利要求1或2所述的片状物的拉伸机，其特征在于，具有 检测设置在所述片状物下方的部件的温度的检测器；和根据该检测器 的输出调节所述加热器的动作的控制装置。
4. 如权利要求1至3所述的片状物的拉伸机，其特征在于，具有 多孔板，该多孔板在所述片状物的上方设置在与所述加热器之间，在 所述片状物的中央侧和宽度方向的两端侧开口率不同。
全文摘要
本发明提供可提高可靠性和片状物的质量的片状物的拉伸机。该片状物的拉伸机，具有环形联杆装置对，该环形联杆装置对相对地设置在具有热可塑性的片状物的宽度方向两端，沿着大致水平面上的大致封闭的路径引导多个等长联杆，该多个等长联杆相互连接、一面弯尺状地伸缩一面把持所述片状物的各端部，所述环形联杆装置对一面将所述片状物从入口侧输送到出口侧一面进行拉伸，然后返回入口侧，以此进行移动，其中，在输送上述片状物的空间中，在拉伸该片状物的拉伸区域中具有设置在所述片状物的上方、向该片状物放射热的加热器；以及由接受来自所述加热器的热而被加热的热传导性部件形成、设置在所述片状物的下方的部件。
文档编号B29C55/16GK101264665SQ20081000496
公开日2008年9月17日 申请日期2008年1月31日 优先权日2007年3月12日
发明者中岛一郎, 河村郁生 申请人:株式会社日立工业设备技术