薄膜卷绕系统、复合结构及其用于制造薄膜和膜片的应用技术方案

本发明专利技术涉及一种薄膜卷绕系统(1)，包括第一卷绕工作站(4)，该第一卷绕工作站在卷绕位置中构造用于将薄膜幅(2)卷绕成薄膜捆(5)。设有接触辊(6)和调节辊(8)，接触辊(6)构造用于，将薄膜幅(2)导向第一卷绕工作站(4)。调节辊(8)沿薄膜幅(2)的运动方向布置在接触辊(6)上游并且构造用于，将薄膜幅(2)导向接触辊(6)和调节薄膜拉伸力。设有第一调整装置(10)并且该第一调整装置构造用于，将接触辊(6)朝卷绕工作站(4)的方向移动或移离卷绕工作站(4)，由此能调节在接触辊(6)和薄膜捆(5)之间的特定的接触压力。第一调整装置(10)包括滑块系统或调整轴。整轴。整轴。

【技术实现步骤摘要】
薄膜卷绕系统、复合结构及其用于制造薄膜和膜片的应用


[0001]本专利技术涉及薄膜卷绕系统、由薄膜拉伸设备和这种薄膜卷绕系统 构成的复合结构和这种复合结构用于制造双轴地拉伸的极薄薄膜、特 别是电池隔膜、PPK薄膜(PP电容薄膜)或PETK薄膜(PET电容 薄膜)或诸如PTFE(聚四氟乙烯)膜片之类的膜片的应用。PPK薄 膜和PETK薄膜优选被BO拉伸。极薄薄膜具有优选小于5μm的厚度。

技术介绍

[0002]薄膜拉伸设备用于由塑料熔体制造薄膜幅，薄膜幅具有特定的材 料特性，以便能用于特定的目的。薄膜拉伸设备在此包括沿纵向和/ 或沿横向的拉伸级。设备速度越来越快并且今天已经大于400m/min。 未来还应当有更快的薄膜拉伸设备投产。在这种背景下，重要的一个 方面也在于，如何来卷绕已完成的初级产品，即薄膜幅。为此设有薄 膜卷绕系统，其卷绕所生产的薄膜幅。然而在卷绕时重要的是，没有 褶皱压入到薄膜幅中，因而各个层后续可以较为容易地再次彼此分离。 薄膜幅的卷绕在卷绕工作站处进行。这个卷绕工作站包括对应的基体， 薄膜幅围绕该基体卷绕。不过，薄膜幅通过接触辊输送给内部已知的 卷绕工作站，以便确保卷绕前的最佳取向。
[0003]视应当制造的薄膜的类型而定，还必须遵循或达到特殊的设备参 数。在制造时有高要求的是极薄薄膜、如电池隔膜。与例如由PET或 PP制成的薄膜相反的是，在制造极薄薄膜、如电池隔膜时，应当仅施 加很小的薄膜拉伸力。薄膜拉伸力处在1N/m至200N/m的范围内。 薄膜拉伸力优选处在5N/m至15N/m的范围内。由于电池隔膜的粘 弹的特性，无法实现接触辊在薄膜捆(Folienballen：卷绕捆 Wickelballen)处或卷绕套筒处的高压紧力。因此压紧力优选应当处 在0N/m至100N/m的范围内。压紧力进一步优选应当处在1N/m至 10N/m的范围内。否则的话可能出现卷绕故障，如薄膜幅的伸缩。应 当避免这种情况。
[0004]电池隔膜的制造例如已在DE102019112089和在DE102019119600 中说明，它们关于制造电池隔膜的内容就此采纳到本申请中。
[0005]原则上很难能调节低薄膜拉伸力和特别是低压紧力，因为整个系 统特别缓慢并且薄膜捆不是理想的圆形。

技术实现思路

[0006]因此本专利技术的任务是，提出一种薄膜卷绕系统，用该薄膜卷绕系 统可以实现尽可能低的薄膜拉伸力和在接触辊和薄膜捆之间的尽可能 低的压紧力。
[0007]该任务通过按照独立权利要求1所述的薄膜卷绕系统解决。权利 要求25说明了一种包括薄膜拉伸设备和薄膜卷绕系统的复合结构或 者说由薄膜拉伸设备和薄膜卷绕系统构成的复合结构。权利要求26 描述了一种将所述复合结构用于制造和卷绕极薄薄膜和膜片的应用。 在权利要求2至24中说明了薄膜卷绕系统的扩展设计方案。
[0008]薄膜卷绕系统包括薄膜进入区域，有待卷绕的薄膜幅能通过该薄 膜进入区域输送给薄膜卷绕系统。还设有第一卷绕工作站。第一卷绕 工作站在卷绕位置中构造用于将薄
膜幅卷绕成薄膜捆。还设有接触辊 和调节辊。接触辊与第一卷绕工作站(直接)相邻布置(当这个第一 卷绕工作站处在卷绕位置中时)并且构造用于将薄膜幅导向第一卷绕 工作站。措辞“直接”理解为，接触辊与薄膜捆处于接触或者仅卷绕 在薄膜捆上的薄膜幅在接触辊和薄膜捆之间延伸。然而，在接触辊和 薄膜捆之间也还形成了间距空间。这个间距空间优选小于1000mm、 900mm、800mm、700mm、600mm、500mm、400mm、300mm、 200mm、100mm、50mm、30mm、20mm或小于10mm。调节辊 沿薄膜幅的运动方向布置在接触辊上游并且构造用于将薄膜幅导向接 触辊并且调节薄膜拉伸力。措辞“沿薄膜幅的运动方向”理解为，薄 膜幅的特定的范围先行进通过调节辊并且紧接着才行进通过接触辊。 还设有第一调整装置并且该第一调整装置构造用于朝卷绕工作站的方 向移动接触辊或将接触辊移离卷绕工作站，由此能调节在接触辊和薄 膜捆之间的特定的接触压力。尤为有利的是，调整装置包括滑块系统。 滑块系统可以例如是空气轴承滑块系统或静液压的轴承滑块系统。空 气轴承滑块系统在滑块和轨道之间建立起空气膜，由此使滑块可以相 对轨道在没有值得一提的摩擦下运动。因此，摩擦在接触辊的水平运 动时被最小化并且可以特别准确和灵敏地定位接触辊。接触辊备选地 也可以通过调整轴移动。由此可以使特别大的重量运动。
[0009]在薄膜卷绕系统的一种扩展设计方案中，第一调整装置的空气轴 承滑块系统包括第一轨道和布置在该第一轨道上的至少一个第一滑 块。第一滑块包括指向第一轨道的方向的空气出口。第一滑块还包括 空气接口，以便能输送压缩空气，压缩空气然后从空气出口出来，第 一滑块因此能在第一轨道上滑动地运动。
[0010]在薄膜卷绕系统的一种扩展设计方案中，第一滑块从至少三侧包 围第一轨道。由此达到了结构的特别高的稳定性。原则上也可以想到 的是，空气出口也在多于一个侧面上对准第一轨道。可以想到的是， 空气出口同样对准第一轨道的三个不同的侧面。由此达到了第一滑块 的特别良好的稳定化。
[0011]在薄膜卷绕系统的一种扩展设计方案中，第一调整装置的空气轴 承滑块系统包括第二轨道和布置在第二轨道上的至少一个第二滑块。 第二滑块包括指向第二轨道的方向的空气出口。第二滑块包括空气接 口，以便能输送压缩空气。压缩空气然后从空气出口出来，第二滑块 因此能在第二轨道上滑动地运动。第二轨道平行于第一轨道延伸。第 二轨道的第二滑块原则上可以具有和第一轨道的第一滑块一样的特 性。接触辊的重量可以通过使用带有第二滑块的第二轨道得到更好的 分布并且可以更为稳定地保持接触辊。
[0012]在薄膜卷绕系统的一种扩展设计方案中，第一调整装置的空气轴 承滑块系统包括布置在第一轨道上的第三滑块。第三滑块包括指向第 一轨道的方向的空气出口。第三滑块包括空气接口，以便能输送压缩 空气，压缩空气然后从空气出口出来，第三滑块因此能在第一轨道上 滑动地运动。第一轨道具有连贯的走向或者被划分成用于第一和第三 滑块的两个间隔开的分轨。通过使用两个优选能彼此同轴地移动的滑 块可以进一步提高接触辊移动的稳定性。
[0013]在薄膜卷绕系统的一种扩展设计方案中，第一调整装置包括第一 和第二径向空气轴承。接触辊在第一和第二端侧的区域中包括支承在 第一和第二径向空气轴承中或第一和第二静液压的轴承(液压机构) 中的第一和第二辊颈。由此进一步减小了接触辊转动时的摩擦。接触 辊优选唯一地通过贴靠在接触辊上的薄膜幅而置于转动运动。因此在 一个实施例中可以取消电动马达的使用。在其它实施例中则还是可以 通过电动马达驱动接
触辊。这个电动马达直接布置在接触辊处或者通 过传力器件、如链条与接触辊连接。电动马达的轴的转动然后也导致 了接触辊的转动。
[0014]在薄膜卷绕系统的一种扩展设计方案中，第一调整装置包括线性 马达，线性马达构造用于使接触辊通过空气轴承滑块系统或静液压的 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于薄膜拉伸设备(110)的薄膜卷绕系统(1)，所述薄膜卷绕系统带有下列特征：
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设有薄膜进入区域(3)，有待卷绕的薄膜幅(2)能通过薄膜进入区域输送给薄膜卷绕系统(1)；
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设有第一卷绕工作站(4)，其中，第一卷绕工作站(4)在卷绕位置中构造用于将薄膜幅(2)卷绕成薄膜捆(5)；
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设有接触辊(6)和调节辊(8)，其中，接触辊(6)与在卷绕位置中的第一卷绕工作站(4)相邻布置并且构造用于将薄膜幅(2)导向第一卷绕工作站(4)；
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调节辊(8)沿薄膜幅(2)的运动方向布置在接触辊(6)上游并且构造用于，将薄膜幅(2)导向接触辊(6)并且调节薄膜张力；
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设有第一调整装置(10)，并且该第一调整装置构造用于，使接触辊(6)朝卷绕工作站(4)的方向移动或者移离卷绕工作站(4)，由此能调节在接触辊(6)和薄膜捆(5)之间的特定的接触压力；其特征在于下列特征：
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第一调整装置(10)包括滑块系统或调整轴。2.按照权利要求1所述的薄膜卷绕系统(1)，其特征在于下列特征：
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所述滑块系统是空气轴承滑块系统(11)或静液压的轴承滑块系统。3.按照权利要求2所述的薄膜卷绕系统(1)，其特征在于下列特征：
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所述第一调整装置(10)的空气轴承滑块系统(11)包括第一轨道(23)和布置在第一轨道(23)上的至少一个第一滑块(24)；
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第一滑块(24)包括指向第一轨道(23)的方向的空气出口；
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第一滑块(24)包括空气接口(25)，以便能输送压缩空气，所述压缩空气然后从空气出口出来，第一滑块(24)由此能在第一轨道(23)上滑动地运动。4.按照权利要求3所述的薄膜卷绕系统(1)，其特征在于下列特征：
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所述第一滑块(24)从至少三个侧面包围所述第一轨道(23)。5.按照权利要求3或4所述的薄膜卷绕系统(1)，其特征在于下列特征：
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所述第一调整装置(10)的空气轴承滑块系统(11)包括第二轨道(26)和布置在第二轨道(26)上的至少一个第二滑块(27)；
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第二滑块(27)包括指向第二轨道(26)的方向的空气出口；
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第二滑块(27)包括空气接口(28)，以便能输送压缩空气，所述压缩空气然后从空气出口出来，第二滑块(27)由此能在第二轨道(26)上滑动地运动；
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第二轨道(26)平行于所述第一轨道(23)延伸。6.按照权利要求3至5中任一项所述的薄膜卷绕系统(1)，其特征在于下列特征：
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所述第一调整装置(10)的空气轴承滑块系统(11)包括布置在所述第一轨道(23)上的第三滑块；
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第三滑块包括指向所述第一轨道(23)的方向的空气出口；
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第三滑块包括空气接口，以便能输送压缩空气，所述压缩空气然后从所述空气出口出来，第三滑块由此能在所述第一轨道(23)上滑动地运动；
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所述第一轨道(23)具有连贯的走向或者被划分成用于所述第一滑块(24)和第三滑块的两个间隔开的分轨。
7.按照前述权利要求中任一项所述的薄膜卷绕系统(1)，其特征在于下列特征：
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所述第一调整装置(10)包括：a)第一和第二径向空气轴承(13)；或b)第一和第二静液压的轴承；
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所述接触辊(6)在第一和第二端侧(14)的区域中包括支承在第一和第二径向空气轴承(13)或第一和第二静液压的轴承中的第一和第二辊颈(15)。8.按照前述权利要求中任一项所述的薄膜卷绕系统(1)，其特征在于下列特征：
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所述第一调整装置(10)包括线性马达(12)，所述线性马达构造用于，使所述接触辊(6)通过所述滑块系统朝所述第一卷绕工作站(4)的方向运动或者背离所述第一卷绕工作站(4)运动；或
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所述第一调整装置(10)包括电动马达，所述电动马达构造用于使得调整轴转动，接触辊(6)由此能朝所述第一卷绕工作站(4)的方向运动或背离所述第一卷绕工作站(4)运动。9.按照权利要求8所述的薄膜卷绕系统(1)，其特征在于下列特征：
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设有控制装置，所述控制装置构造用于操控所述第一调整装置(10)的线性马达(12)或电动马达，使得所述接触辊(6)用预先确定的压紧力贴靠在所述薄膜捆(5)上。10.按照前述权利要求中任一项所述的薄膜卷绕系统(1)，其特征在于下列特征：
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设有第一转向辊(9)；
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第一转向辊(9)沿所述薄膜幅(2)的运动方向布置在所述调节辊(8)上游。11.按照权利要求10所述的薄膜卷绕系统(1)，其特征在于下列特征：
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在所述第一转向辊(9)和所述接触辊(6)之间的间距小于在所述调节辊(8)和所述接触辊(6)之间的间距。12.按照权利要求10或11所述的薄膜卷绕系统(1)，其特征在于下列特征：
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所述第一转向辊(9)借助径向空气轴承(20)或静液压的轴承以能转动的方式被支承。13.按照前述权利要求中任一项所述的薄膜卷绕系统(1)，其特征在于下列特征：
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设有第二转向辊(21)；
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第二转向辊(21)沿所述薄膜幅(2)的运动方向布置在所述调节辊(8)下游和所述接触辊(6)上游。14.按照权利要求13所述的薄膜卷绕系统(1)，其特征在于下列特征：
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所述第二转向辊(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：布鲁克纳机械有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：