JPH10500913A - 移動する材料シートの搬送装置、特にプラスチックフィルムシートの伸長装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 クリップ本体（１）がそれに沿ってリニアモータ駆動装置（５）によつて移動できる少なくとも一つのガイドレール（３’，３''）を含むガイドレールシステム（３）が、関連するリニアモータ（５’，５''）に一体化されて構成されることを特徴とし、特に高い循環速度に適し、移動する材料シートの改良された搬送装置、特にプラスチックフィルムシートの伸長装置。各クリップ本体（１）は、スライド軸受又はスライド軸受及びローラ軸受の組合せにより、ガイドレールシステム（３）に対して支持される。

Description

【発明の詳細な説明】 移動する材料シートの搬送装置、特にプラスチックフィルムシートの伸長装置 本発明は、材料シートの搬送装置、特に請求の範囲１の前文によるプラスチッ クフィルムシートの伸長装置に関するものである。 特にプラスチックフィルム製造に使用する移動する材料シートを伸長する装置 が設けられる。 プラスチックフィルム製造の場合、横方向伸長装置，縦方向伸長装置も、また 材料シート即ちプラスチックフィルムシートが縦方向及び横方向の伸長を同時に 受ける同時伸長装置が知られている。 このために、ガイド装置、一般的にはガイドレールに沿って移動される所謂ク リップ又はクリップキャリッジが使用される。 移動する材料シート特にプラスチックシートを同時に双方向に伸長する装置は 、例えばドイツ特許第３７４１５８２号明細書から公知である。この場合、処理 すべき材料シートの両側でガイドレールに沿ってチェーンレバーにより互いに連 結された多数のクリップ又はクリップキャリッジが循環する。その際、チェーン レバーの特殊な分離ガイドにより、伸長ゾーンに達するまでに、長手方向及び横 方向の伸長比を調整するように、個々のクリップキャリッジの間隔が拡大される 。クリップキャリッジの上に備えられた公知の張力装置により、処理すべき材料 シートの縁部が把持され、移動される。 フィルムシートの幅伸長及び固定の装置は、例えばドイツ特許第４００６４４ ０号明細書から公知であり、この場合、各チェーン又はクリップキャリッジが、 循環する搬送チェーンにより移動され、各クリップキャリッジの間隔が実質的に 変更なく保持される。 ドイツ特許出願公開第３３３３９３８号明細書にも公知のように、クリップチ ェーンは、例えば三つの互いにずれて固定されたスライドガイドを介して支持す べきであり、ドイツ特許出願公開第３３３９１５０号明細書からも推定されるよ うに、上述のクリップチェーンは、解放可能なスライド部材を備えるべきである 。しかし実際には、多数のガイドレールの長手方向にてクリップキャリッジ上に 間隔をおいて固定されクリップキャリッジを垂直方向及び水平方向に支持するロ ーラを介して案内されるクリップキャリッジを備えた搬送装置が広く普及してい る。 生産能力の向上のために、シート速度も常に増加している。３００ｍ／分以上 のシート速度は珍しくない。特に個々のクリップキャリッジの無視できない質量 にも、当然にローラ及び軸受そしてガイドレールの荷重が増大する。 例えば、米国特許第５０７２４９３号明細書等に示される同時伸長装置では、 シート速度を高めかつ故障の可能性を最小化するために、走行ローラによりガイ ドレールに沿って移動可能なクリップキャリッジをリニアモータにより運転する ことが提案されている。これは、基本的にクリップキャリッジが個々に制御しか つ加速すると共に、例えばドイツ特許第３７４１５８２号明細書による同時伸長 装置とは異なり、個々のクリップキャリッジを連結するチェーンレバーが省略で きる可能性を開示している。 しかしながら、搬送及びシート速度が増大するにつれて、移動されるシート及 びクリップキャリッジがクリップキャリッジに作用する力を増大させるので、発 生する負荷そして特に軸受負荷に基づいて、搬送システム全体の寿命が制限され 、しばしば故障により、修理が必要となる。 米国特許第５０７２４９３号明細書から公知の同時伸長装置では、クリップ本 体がガイドシステム上で互いに独立して移動するので、個々のクリップキャリッ ジを連結しかつこれらを垂直方向に安定させるチェーンがない。この場合、ロー ラシステム及びローラ軸受に、ガイド精度に関する特に高い要求がある。特に３ ００ｍ／分以上のシート速度の場合に、非常に高い製作公差を必要とし、これは 当然に相当なコストアップになる。しかしながら、より高い製作公差の保持自体 は、ローラレール及び走行ローラの比較的制限された寿命及び／又は荷重を低減 するために最大許容速度の明白な制限となる。これは、一方で、ローラ接触の際 の高い面圧により、また他方で、発生する高い循環速度，軸受力及び温度での摩 擦学的システムの故障のメカニズムにより短縮される軸受寿命の制限により、引 き起こされる。 従って、本発明の目的は、前記技術的課題を解決して、特にクリップキャリッ ジに対する比較的低い負荷の際に、高い循環速度が可能な移動する材料シートの 改良された搬送装置、特にプラスチックフィルムシートの伸長装置を提供するこ とにある。 本発明は、請求の範囲１に特徴づけた技術的思想により上記課題を解決する。 本発明の有利な実施態様をその他の請求の範囲に示す。 本発明によれば、多くの重要な利点を実現できる。 本発明による装置、特に同時伸長装置の装置は、リニアモータの使用によりガ イドシステムに沿って運転されるクリップ本体を含む。その際、本発明では、ガ イド装置に対する特に望ましい力の分散が可能となるガイドレール又はガイドレ ール部分（所謂二重レール）がリニアモータの中又は上に設けられる。さらに、 この配置によって、プラスチックフィルムシートの伸長の場合に加熱のために必 要な空気流が、より近くでフィルムに導かれるので、搬送システムの僅かな全高 が保証される。かくて、全体として装置のより縮小された構造、及び特に僅かな 投資コストが生ずる。 本発明では、クリップ本体は、少なくとも部分的に、スライド軸受により、ガ イドレールシステムに、移動可能に支持される。好適な実施形態では、軸受は、 専らスライド軸受により形成される。特に本発明による構成及び配置に関して力 の最適な分散により、ガイドレールは、リニアモータ駆動装置の上又は中に一体 化され、スライド軸受の使用によって、特に最適な力の分散が生ずる。これによ り、寿命が全体として明らかに長くなり、このクリップ配置に関する故障のリス クが低減される。これにより、装置の運転の際に、停止時間が減少し、より高い 生産能力が得られる。 特に好適な実施形態では、一つ又はそれ以上のスライド部材が、本来のガイド レール部分にスライドして支持されず又は支持されるだけでなく、作用面及びリ ニアモータ自体のハウジング壁部（又はリニアモータを保護するカバー壁部）が 、スライド面として役立つ。本発明の他の構成では、リニアモータとクリップ本 体に備えられた磁石（永久磁石）との間に構成された空隙をスライド部材の材料 により充填することが可能である。 特に、リニアモータに構成されたスライド面に対して９０度だけ横向きに作用 する支持力は、リニアモータを越える別体のガイドレール部分に支持されると共 に、この場合好ましくは同様にスライド軸受又は別体のローラ軸受が可能である 。 本発明の他の利点、詳細及び特徴は、以下に、図面について説明する実施の形 態から明らかとなろう。 図１は、ガイドレールと、それに沿って移動可能でリニアモータにより運転可 能なクリップキャリッジの長手方向に垂直な概略横断面図を示す。 図２ａは、ガイドレールシステムに保持されたクリップ本体の概略的な一部破 断斜視図を示す。 図２ｂは、図２ａに示すクリップ本体の斜視図を示す。 図３は、図１に示す上部のリニアモータの概略的な拡大詳細図を示す。 図４は、一体化されたガイドレールを備えたリニアモータの一部破断概略側面 図を示す。 図５は、他の実施例の図１とは異なる方向の横断面図を示す。 図１は、概略正面図にて、ガイドレールシステム３に沿って（即ち図面に対し て垂直に）リニアモータ駆動装置５によって移動できるクリップ本体１を示す。 クリップ本体１は、揺動軸７の周りに揺動可能な張架レバー又はクリップレバ ー９を含む。 材料シート、プラスチックフィルム製造の場合に、点線で示す材料シート面１ １に沿って伸長すべきプラスチックフィルムシートの縁部は、材料シートの移動 中特に伸長工程の間、クリップレバー９の下方の張架位置９’と所謂クリップ台 １３との間で張架して保持される。これにより、矢印に沿って材料シートを介し てクリップ本体１に力が加えられる。材料シートの反対側には、他のガイドレー ルシステム上に対応するクリップ本体１が、対称的に走行する。 図１の実施例では、ガイドレールシステム３は、材料シート面１１に対して垂 直に、即ち材料シート引張り力ＺＫに対して垂直な共通のガイドレール面内で重 なり合う上方のガイドレール３’と、下方のガイドレール３''から構成される。 二つのガイドレール３’及び３''は、断面がＣ字形のガイドレール支持部材２ １の一部である。上方及び下方のガイドレール支持部材の部分２１’及び２１'' は、同時に、リニアモータ５のモータホルダとして使用される。上方及び下方の リニアモータ５’及び５''は、多数の強磁性の薄板（鉄）を備えかつ例えば渦電 流効果の回避又は低減の絶縁層を設けることにより、互いに電気的に絶縁される 薄板積層体２５を含む。 図３及び図４の概略的な横断面図に示すように、合同の互いに重なる強磁性の 薄板３９には、モータホルダーとして役立つガイドレール支持部材の部分２１’ 及び２１''に対向して、巻線ヘッド４２を構成する多数の個々のワイヤが中を通 るように敷設された長手方向に隔置された凹陥部４１が設けられる。 各リニアモータ５，５''の中心、即ち各薄板積層体２５の中心において、関連 するガイドレール３’及び３''は、二重レールを構成するレール配置３として一 体に構成される。 図４の側面図に示すように、上方のガイドレール３’又は下方のガイドレール ３''は、多数の凹陥部４３を備える。凹陥部４３は、（クリップ本体とは反対側 にある）自由端４５から、ガイドレール３’，３''内に設けられ、凹陥部４３は 、材料シートに対して横向きに、かつ薄板３９内の凹陥部４１に整合するように 形成される。従って、適宜の指状の部分４７が、薄板積層体の下縁を越えて突出 する。この配置は、関連する凹陥部内に巻線ワイヤを嵌入させて巻線ヘッド４２ を製造できるより僅かな可能性を示す。その際、一般的な走行レールを達成する ために、指状の部分４７を介して、個々の図３及び図４に示すＵ字形の走行レー ル断面４９が取り付けられ、例えば指状の部分４７に設けられたボア５３を貫通 するリベット５１により固定される。 図示の実施例では、走行レール断面がスライド面５９として役立つ薄板積層体 ２５を形成する壁面に達するように、走行レール断面４９の高さが選定される。 即ち図１の断面図から明らかなように、実質的に角形のスライド部材１７が使 用され、スライド部材は、先ずスライド部材脚部１７ａが、リニアモータを形成 するスライド面５９上に、次にこれに対して垂直に向いたスライド部材脚部１７ ｂが、ガイドレールを覆う走行レール断面４９の側壁により構成されるガイドレ ール３’，３''の関連する側方の当接面６３に当接する。しかしながら、スライ ド部材１７は、補完的に又は他の構成によれば、リニアモータの薄板積層体２５ のスライド面５９への支持のために、下方に又は上方に向く（即ち材料シートに 対して横向きの）ガイドレール縁部を支持するように構成される。 スライド部材１７は、適当な方法により、クリップ本体１に保持され、固定さ れる。（例えば形状的な連結、即ち互いに係合しかつスライド部材及び／又はク リップ本体１のガイド凹陥部１９の隣接した部分に互いに係合することにより、 スライド部材１７が固定される。しかしながら、他の構成により又は補完的に、 スライド部材１７の力学的な固定も、例えば接着又は加硫技術の使用により可能 である。） 図１及び図２ａ又は図２ｂに付加的にのみ示すように、スライド部材１７又は 個々のスライド部材部分は、一般に、ガイドレール３に対して平行に延びるクリ ップ本体１の長さに関して、より短く寸法が選定される。これにより、各クリッ プ本体上にその長手方向にずれて、多数のスライド部材又はスライド部材部分が 構成される。 図２ａ及び図２ｂから明らかなように、クリップ本体の形状に基づいて、当該 ガイドレール３’，３''に対してそれぞれ対向するスライド部材１７又はスライ ド部材部分１７は、クリップキャリッジ１のガイドレールに対するできるだけ最 適なガイド間隔を保証するために、ガイドレールの長手方向にずれて位置する。 特に図１からさらに明らかであるように、クリップ本体に取り付けられた磁石 ２９、即ち永久磁石２９は、スライド部材１７の関連する脚部１７ａ内に挿入さ れる。つまり、これによって、磁石２９とリニアモータ５’，５''の薄板積層体 ２５の隣接する壁面との間に形成された空隙が、スライド部材１７の材料によっ て橋渡しされる。かくて、永久磁石２９とリニアモータの関連するスライド面５ ９との間の前もって決定された間隔も最適に保持される。 上述の構成の結果として、各クリップ本体１を支持するガイドレールシステム ３は、中心に配設された二つのガイドレール３’，３''だけでなく、同時に薄板 積層体２５、即ちリニアモータ自体も包囲する。なぜならば、スライド部材は、 伸長すべきプラスチックフィルムを、材料シートに対して垂直な方向に関して、 リニアモータに直接に、かつ材料シートに対して平行な方向に関して、ガイドレ ール３’，３''の対応する側壁に、支持されるからである。 完全性のためにのみ説明すると、モータホルダーとして役立つ上方及び下方の ガイドレール支持部材２１’，２１''に、冷却媒体が流れる冷却ボア６５が設け られる。その間には、ガイドレールの長手方向後方の端面が、対応するＵ字形の 凹陥部内に、ネジ６７により、解放可能に固定される。同時に、クリップ側にて 、上方及び下方の遮蔽６９’及び６９''が備えられ、上方の遮蔽６９’は、クリ ップレバー９を材料シート側で覆い、クリップレバー９の揺動軸７の高さまで延 び、これに対して下方の遮蔽６９''は、クリップ台から後方に配設され、好まし くは材料シートの張架面１１の上部に位置する高さ付近まで延びる。 スライド軸受が、リニアモータ側のスライド面５９に対して垂直な方向にのみ 有効で、かつ材料シートに対して実質的に平行な方向に作用する支持が、各ガイ ドレール３’，３''の対向する両側の側面即ち当接面６３で支持される走行ロー ラ７１を介して行われる点で、図５の実施例は図１による実施例とは異なる。 この実施形態は、特により厚いプラスチックフィルム又は、例えばポリアミド 等のより高い特別の伸長力を必要とし、特にポリアミドの場合に、スライド軸受 のためにより大きな力が発生する同様の材料を伸長する場合に有利である。特に 、ガイドシステムの中心線とフィルム伸長装置の間に形成されたレバーアームに より、付加的な軸受力が発生する。この付加的な軸受力は、図５の実施例により 、走行ローラ７１を介して支持され、リニア駆動装置のために必要な永久磁石２ ９の引張り力により発生する垂直力は、十分に平衡し、かつより大面積のスライ ド軸受を介して支持される。 しかしながら、最後に、図１による実施例とは異なり、側面にて材料シートに 対して平行な方向だけでなく、さらにガイドレール３’，３''の端面側の水平に 向いた側壁７５（図３）も支持する、スライド部材１７又はスライド部材部分も 使用される。これにより、リニアモータの薄板積層体２５に垂直な方向での十分 な支持が省略される。その際、永久磁石２９と薄板積層体２５の隣接する壁部と の間の前述した空隙はそのまま残る。 スライド部材又はスライド部材部分１７は、この場合、図１の横断面図に示す ように、Ｕ字形に形成され、前述の走行レール断面４９上を覆う。同様に、Ｕ字 形だけでなく、ガイドレール３’，３''の側壁７５に、そして走行レール断面４ ９の一つ又は互いに対向する当接面６３に支持され、かつクリップキャリッジの 長手方向にずれて位置する角形のスライド部分も、使用される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 移動する材料シート（１１）を張架しかつ支持するクリップ本体（１）が その上をリニアモータ駆動装置（５）によって移動できる少なくとも一つのガイ ドレール（３’，３''）を含むガイドレールシステム（３）を備えた、移動する 材料シートの搬送装置、特にプラスチックフィルムシートの伸長装置において、 以下の特徴、即ち −少なくとも一つのガイドレール（３’，３''）は、関連するリニアモータ（ ５’，５''）に一体化して構成され、 −各クリップ本体（１）は、スライド軸受又はスライド軸受及びローラ軸受の 組合せにより、ガイドレールシステム（３）に対して支持され、 −クリップ本体（１）は、ガイドレール（３’，３''）上に、又はガイドレー ル（３’，３''）及びそれぞれ関連するリニアモータ（５’，５''）上に、少な くとも間接的に支持されることを特徴とする伸長装置。 ２． レールシステム（３）は、それぞれ付属のリニアモータ（５’，５''）に 関係するガイドレール（３’，３''）を含み、ガイドレール（３’，３''）は、 実質的に材料シートに対して横向きに設けられ、クリップ本体（１）は、上方及 び下方のリニアモータ（５’，５''）と上方及び下方のガイドレール（３’，３ ''）の間で、支持されガイドされることを特徴とする上方及び下方のリニアモー タ（５’，５''）を含むリニアモータ駆動装置（５）を備えた請求項１に記載の 伸長装置。 ３． ガイドレール（３’，３''）は、各リニアモータ（５’，５''）の中心に 一体化されて構成される請求項１又は２に記載の伸長装置。 ４． 各ガイドレール（３’，３''）は、それぞれ関連するリニアモータ（５’ ，５''）のクリップ本体（１）の方向に突出している請求項１〜請求項３の何れ か１項に記載の伸長装置。 ５． ガイドレールシステム（３）は、ガイドレール（３’，３''）及びそれに 構成されたスライド面又はスライド面及び走行面の他に、各リニアモータ（５’ ，５''）に形成されたさらなるスライド面又は走行面（５９）を含む請求項１〜 請求項４の何れか１項に記載の伸長装置。 ６． クリップ本体（１）に保持されたスライド部材（１７）は、実質的に材料 シート（１１）に対して平行に向いた脚部（１７ａ）により、リニアモータ（５ ’，５''）を形成する壁部にスライド面（５９）を形成して、支持される請求項 １〜請求項５の何れか１項に記載の伸長装置。 ７． スライド部材（１７）のリニアモータ側で支持される脚部（１７ａ）の厚 さは、リニアモータ（５’，５''）とクリップ本体側にある永久磁石（２９）と の間に形成される空隙の厚さに等しい請求項５又は６に記載の伸長装置。 ８． スライド部材（１７）のリニアモータ側で支持される脚部（１７ａ）は袋 状に形成され、内部に永久磁石（２９）を包囲する請求項５〜請求項７の何れか １項に記載の伸長装置。 ９． スライド部材（１７）は、少なくとも一つの、好ましくは第一の脚部（１ ７ａ）に対して直角に向いた第二の脚部（１７ｂ）を含み、この脚部が、それぞ れガイドレール（３’，３''）のそれぞれ隣接する側面即ち当接面（６３）に支 持される請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の伸長装置。 １０． クリップ本体（１）は、互いに整列するガイドレール端部（７４）に支 持される請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の伸長装置。 １１． クリップ本体（１）は、材料シート（１１）に対して実質的に横方向に 関して、スライド軸受により、また材料シート（１１）の面に平行に、ローラ軸 受により、支持されかつ保持され、走行ローラ（７１）は、リニアモータ（５’ ，５''）より突出したガイドレール（３’，３''）の側方の当接面（６３）に支 持される請求項１〜請求項１０の何れか１項に記載の伸長装置。 １２． スライド部材（１７）は、クリップ本体（１）の全長に関して、より短 く形成され、好ましくはその前端及び後端がそれぞれクリップ本体に載る請求項 １〜請求項１１の何れか１項に記載の伸長装置。 １３． ガイドレール（３’，３''）の一側に載るスライド部材（１７）は、他 側でこれに整列したスライド部材（１７）又はスライド部材部分に対して、クリ ップ本体（１）の長手方向に関してずれてかつ側面図にてオーバーラップしない ように配設される請求項１〜請求項１２の何れか１項に記載の伸長装置。 １４． リニアモータ（５’，５''）は、クリップ側に設けられた凹陥部（４１ ）を備えた多数の薄板（３９）を含み、好ましくは薄板（３９）により構成され た薄板積層体（２５）の中央に配設されたガイドレール（３’，３''）が、凹陥 部（４１）に対して薄板（３９）に合同して設けられた凹陥部（４３）を備える 請求項１〜請求項１３の何れか１項に記載の伸長装置。 １５． リニアモータ（５’，５''）より突出したガイドレール（３’，３''） の部分に、走行レール断面（４９）が載置され、関連するガイドレール（３’， ３''）に固定される請求項１４に記載の伸長装置。