KR20000057434A - 포일의 가열방법과 동 장치 및 포일온도측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다음의 특징에 따르는 포일의 가열 또는 템퍼링의 개선방안 및 포일 온도를 측정하기위한 장치를 포함하는 당해장치에 관한 것이다: 포일가장자리(foil edge)를 가열하기 위한 별도장치구비; 포일가장자리 가열장치는 적외선방열장치(21)와 열풍가열장치(21); 다양한 가열출력치로 동적외선방열장치(21)와 열풍가열장치(29)를 제어 또는 설정할 수 있다.

Description

포일의 가열방법과 동 장치 및 포일온도측정장치{METHOD AND DEVICE FOR HEATING FOILS AND ARRANGEMENT FOR MEASURING FOIL TEMPERATURES}

도 1 : 동시-드로잉장치의 평면약도;

도 2 : 포일가장자리에 인접한 텐트크립의 단면약도;

도 3a : 포일경계의 온도변화곡선의 설명도;

도 3b : 가장자리영역의 합성수지포일단면약도;

도 4 : 포일가장자리의 온도측정 약도;

도 5 : 가장자리영역의 포일온도를 검출하기 위한 광학재생; 및

도 6.1-6.4 : 포일 또는 포일 가장자리의 여러 온도변화표

도 1에 따르는 평면약도에서 합성수지포일밴드를 제조하기 위한 동시 드로잉장치에 있어서 공개적인 것으로 비교적 폭이 작은 합성수지밴드가 상세히 도시되어 있지 않은 압출기로부터 나와서 상호접속의 동시에 도시되어 있지 않은 냉각드럼 장치를 거쳐서 동시드로잉장치의 입구에서 그의 양 경계가 소위 텐터크립에 의하여 잡힌다. 도 2에 도시되어 있는 텐터후크(tenter hook) 또는 텐터후크캐리지(tenter hook carriage) (1)는 여기에서 예컨대 선형모터구동에 의하여 양측의 궤도밴드(3)위에서 이동한다. 합성수지(9)는 이 때 예컨대 소위 유입영역(4), 아직 합성수지의 폭이 변하지 않은 다음의 가열전(前)영역(5) 과 다음의 동시(同時)-드로잉영역(7) 및 또 다른 다음의 후(後)-드로잉영역(8)에서 상응하여 온도조절 또는 가열이 되며 도 1의 해당 포일가장자리가열장치는 참조번호 6으로 표시되어 있다. 더욱이 소위 조절영역으로 또한 후-드로잉영역, 소위 응력제거영역 및 /또는 냉각영역이 이어지는데 이 때 합성수지폭은 일반적으로 변하지 않은 채 그대로 있거나 또는 동시-드로잉영역(7) 단부의 합성수지포일의 최대폭에 비하여 약간 좁도록 조절이 가능하다. 도1에 도시되어 있는 드로잉장치의 단부에서 합성수지 포일밴드(9)는 텐터후크를 열음으로서 풀리며 다양한 배출롤러를 거쳐서 계속 이송된다.

도 2에는 예컨대 도 1의 선 II-II에 따른 단면약도를 도시하고 있는데 단면이 사각형의 궤도밴드(3)상에서 텐터후크 또는 텐터후크 캐리지(1)가 예컨대 선형모터로 구동되는 것을 약도로 표시하고 있으며 텐터후크캐리지는 복수개의 이동롤러(11)에 의해서 궤도밴드(3)에 마주 대하고 있는 수평 및 수직주행면(13)상에서 계속 굴러갈 수 있다. 선형모터의 자석코일(10)은 예컨대 궤도밴드(3)에 따라서 각각 정치배열이 가능하며 이 때 이로부터 약간의 간격을 두고 떨어져 있는 별도의 영구3자석(12)판이 텐터후크에 구성되어 있다.

텐터후크테이블(15)에는 공지의 방법으로 합성수지포일밴드(9)의 포일가장자리가 크램핑되어 있는 데, 즉 선회가능하게 유지되고 고정위치로 되어 있는 텐터후크레버(17)에 의하여 크램핑이 되어 있는데 이는 도 2에서 점선으로만 도시되어있다.

도시되어 있는 실시 예에 포일가장자리(9')와 동시에 또한 선회가능 텐터후크레버(17)자체의 상단부에 대한 단면으로 각각 합성수지밴드의 가열영역에서 적외선-방사기(21)가 설치되어 있다. 방사원(23)은 포일에 향하는 측에 도시되어 있는 실시 예에 위에 위치하여 있는 데 오목한 형상 즉 단면이 특히 포물형으로 되어 있는 반사경(25)을 구비하고 있어서 적외선방사의 다발 및 초점이 포일가장자리(9')방향으로 향할 수 있게 되어 있다.

반사경표면과 방사원자체의 보호로서 이렇게 구성되어 있는 적외선방사기(21)의 하부 또한 보호판 예컨대 유리관(27)으로 덮을 수 있다. 초점을 보다 잘 맞추기 위하여 렌즈나 스크린도 사용할 수 있다. 포일가장자리의 하부에는 거울반사경의 설치도 가능하다.

또한 포일가장자리 (9')의 가열을 위하여 추가로 공기-가열장치나 또는 조절장치가 설치되어 있다. 이것은 각 궤도밴드(3)상부에 위치한 열풍-유입차넬(31)을 포함하고 있으며 이는 수직열풍차넬(33)로 전환되며 이의 가열영역에서 텐터후크 궤도밴드(3)에 평형하게 뻗어 있는 스롯노즐(slot nozzle)(35)은 동시에 포일가장자리(9')로 향해 있다.

도 3b에는 확대단면약도에서 무엇보다도 도 3a와 도3b에 따라서 대략 FRB 에 이르는 가장자리영역에서 상이한 포일두께변화를 보여주고 있다. X-축상에서 이 때 가장외측의 포일가장자리 FR 로부터의 거리 A가 나타나 있다. 여기에서 볼 수 있는 것은 예컨대 합성수지최종포일로 제조된 포일두께는 μ-범위내에 들어 있는 것으로 포일가장자리영역 (9')의 드로잉영역내 및 전에서 여러배 더 두껍다.

도 3a에서 동시에 얻을 수 있는 온도변화 T 또한 포일가장자리에 나타나 있으며 여기에서 온도변화 TA 는 열풍가열장치만을 사용한 경우로서 점으로 나타나 있으며 온도변화 TB 는 적외선-방사기만을 사용한 경우에 얻을 수 있는 것으로서 점선으로 나타나 있다.

그은선 TC 실제로 조정이 가능한 온도변화를 나타내는 것으로 이 때에는 적외선방사기는 물론 열풍-가열장치를 써서 전도열을 겸용하게 된다. 이 경우에 있어서 포일가장자리에 가해지는 열풍은 본래의 공정온도보다는 약간 낮은 온도로 조절된다. 예컨대 93℃의 공정온도에서는 각 온도는 합성수지포일밴드가 모두 특히 동시 드로잉중에 조절해야 할 온도로 간주된다. 열풍부여를 위한 약간 낮게 선택한 온도에 의하여 적외선-방사에 의하여 포일가장자리의 약간 공정온도 TP를 상회하는 온도로 조절이 되도록 균형이 이루어진다.

이와 동시에 예컨대 또한 적외선-방사기로 부여된 에너지의 약간의 변화에 의하느니 보다는 열풍온도의 약간의 변경으로 포일가장자리의 온도변화역을 소요조건에 따라서 상이하게 조절, 이를테면 포일가장자리에서 소요온도변화 Tc가 온도대 △TC1 또는 온도범위 △TC2 내에서 움직이도록 조절이 가능 한 것이다. 환언하면 온도범위 △T는 최외측 포일가장자리 FRC에 이르기까지 약간 증가 예컨대 수평으로 변화 없이 또는 그밖에 약간 하강상태로 조절이 가능하다. 도3a에 도시되어 있는 온도대 △T범위내의 약간의 온도변화는 아주 작으며 그 자체 불리한 효과를 초래하지 않음으로 문제가 안 된다.

조절온도관계를 시뮬레이선하여 도 6.1∼6.4에 의하여 도시하였다.

동시에 도 6.1에 의한 도표는 포일이 가열역에 도달할 때의 관계를 나타내고 있다. 포일이 예컨대 가열장치에 이르기 전에 시작온도가 약 80℃라면 온도는 예컨대 0.1초의 단시간내에 올라간다. 환언하면 당해 온도는 95℃ 정도의 값(X-축상에 온도값 부여)에 이르도록 증가하며 이러한 온도값은 실제로 포일의 전 두께에 걸쳐서 조절이 된다. 동시에 도 6.1에서는 포일두께단면이 나타나 있는 데 포일상층부는 0.0μm로 하고 포일의 하층부는 0.012μm로 나타나 있다. 이러한 포일두께는 얇은 포일단면에의 전환점에서 두꺼워진 경계역에 인접하여 있다(예컨대 도 3b의 위치 FRB)

도 6.2에서 두꺼워진 포일가장자리에서의 온도변화를 나타내고 있다(여기에 서도 포일상부는 0.0μm으로 하고 포일하층부는 0.25μm로 나타남). 여기에서 포일상층부에는 약간 높은 온도로 조절이 되어 있는 반면에 포일하층부에서 온도는 93 ℃ 미만이다.

도 6.1과 6.2에 따르는 관계는 적외선방사외에 예컨대 93℃의 공정온도로 공기를 포일가장자리에 불어댈 때 존재한다.

도 6.3과 6.4에 나타나 있는 바와 같이 포일가장자리를 예컨대 90℃의 공정온도로 불어대면 포일가장자리의 두꺼운부분(도 6.4)은 물론 중간 포일역의 얇은 포일부의 전환부에 이르기까지 전 포일두께에 걸쳐서 거의 변함이 없이 소요 공정온도 93℃로 조절이 된다.

특히 가열공기의 사용으로 나머지 중간 포일재부분의 가열을 위하여 공지되어 있는 당해가열장치는 도시되어 있는 실시예의 도에서는 보다 상세히 나타나 있지 않다.

적외선-방사기의 파장은 광범위하게 선택할 수 있다. 파장이 1.1μm인 단파방사기의 장점을 들면 공기가 우선적으로 포일가장자리의 상부표면을 가열함으로 포일가장자리층깊이 에너지유입이 가능하기 때문이다. 상기 다발형 방사와 이로 인한 효과적인 초점이 설정에너지부분으로 가장자리영역에 도달하여 방사 가열한다. 필요한 경우에는 적외선-방사기를 더욱이 또한 통합수냉방식으로 냉각시켜서 작은공간에 고출력을 발생시켜서 방사한다(도면상의 적외선-방사기에는 통합냉각관이 37로 표기되어 있다).

다음에는 도 4와 5를 참조하여 이에 따라서 검출된 포일가장자리-온도를 기반으로 상기 포일가장자리-가열장치를 적당히 제어 작동시키기 위하여 온도측정장치를 설명한다.

가장자리영역에도 소요최적온도변화를 조정 및 제어하기 위하여 포일의 경계온도를 측정할 필요가 있다. 포일가장자리는 물론 드로잉상태에 따라서 일정한 간격으로 상기 텐터후크에 의하여 지지되는데 이 때 동시드로잉의 공정에 대한 이러한 텐터후크사이의 온도는 중요하며 동시에 물론 텐터후크온도 자체에 의하여 측정결과의 오류가 생길 수 있다.

따라서 장치구동중에 즉 텐터후크의 영구순환중에 포일가장자리온도의 정확한 측정은 직접 가능하지 않음으로 열전대에 의한 무접촉측정이 바람직하다. 그러나 이경우 열전대에 의한 무접촉측정은 검출기의 필요한 폭이 좁아서 소요 주사(走査)속도를 내지 못하거나 또는 온도의 포착이 너무 느려서 소요 정확도를 제공하지 못한다. 이에 따라서 결국 변조혼합신호만이 계측되어서 지나가는 텐터후크(1)의 온도와 2개의 인접한 텐터후크(1)간의 지속적 텐터후크간격에서 포일가장자리(9')의 온도를 수용한다.

이로 인하여 최소한 2개의 열전대-장치(41, 43)를 사용한 포일가장자리온도-측정과 측정-장치를 제안한다.

제1열전대-장치(41)로는 공대역의 저속열전대(즉 느린 반응시간)에 의한 텐터후크온도만이 측정됨으로 지속적으로 최소한 한 개의 텐터후크(1)가 검출된다. 이것은 도 4에 따르는 약도에 따라서 제1열전대장치(41)의 검출방향(45)은 포일가장자리(9')이 대하여 절선방향의 성분을 가짐에 따라서 텐터후크(1)의 길이방향에 따라 이동하는 당해 궤도밴드(3)에 대하여 배열되어 있음으로서 보장이 된다.

제2열전대(43)에 의하여 혼합온도는 협대역의 당해 포일타입위에 설치되어 있는 반응시간이 긴 열전대로 측정되며 그의 조절시간이 대단히 길어서 지나는 텐터후크(1)와 포일(9) 또는 포일가장자리(9')의 변화가 신호요동을 유발하지 않는다. 제2열전대-장치(43)는 도시되어 있는 실시 예에 포일가장자리(9')에 대하여 직각 즉 일반적으로 원래 포일밴드평면에 대하여 횡방향 또는 직각으로 배치되어 있는데 검출방향(47)은 각각의 통과하는 포일가장가리(9')방향으로 향해 있으며 여기 유도영역에서 또한 텐터후크(1)가 통과한다.

텐터후크온도신호 SC (제1열전-장치 41로 측정)와 포일온도와 텐터후크온도로 구성되어 있는 혼합온도신호 SF+C 를 도 5에 약도로 표시하였다.

상세히 도시되어 있지 않은 특히 마이크로프로세서회로장치를 사용한 전자중앙제어 및 평가장치에 의하여 생산중에 지속적으로 무접촉으로 도 5에 그래프로 나타낸 바와 같은 실제 포일온도 SF 를 구한다(이 때 포일가장자리온도는 항상 텐터후크영역에서 텐터후크온도로 강하되며 그사이에 신속히 재차 실제 포일온도 SF 로 증가한다). 도 5에는 구해진 신호크기 S가 시간축 t에 따라서 기록이 되어 있으며 포일온도 TF 에 따르는 공식이 제시되어 있다.

평가- 및 제어장치에서는 이에 따라서 실제 포일 또는 포일가장자리-온도가 또한 실제적인 형상관계(텐터후크크기, 텐터후크간격 a, 텐터후크피치 b 등)와 보정계수를 감안하여 구할 수가 있고 경계스트립의 온도로 환산할 수 있게 된다.

끝으로 또한 열전대 (41, 43)의 보정도 가능하다. 동시드로잉장치가 포일없이 돌아 갈 때 도 4에 도시되어 있는 보정판(51)은 자동보정시퀀스로 가열되며 이때 판내에 측정센서 (51')가 통합되어 있어서 계측한 온도를 감시한다. 보정판(51)은 이 때 제 열전대장치(43)의 검출영역내에 들어 있다. 이에 따라서 열전대 (43)로 측정한 온도는 보정판(51)에 속해 있는 측정센서(51')로 측정한 온도와 비교하여 후에 평가로 받아드리는 대응 보정계수가 구해진다.

이렇게 보정된 가장자리스트립-온도측정으로 이제 적외선-방사기 및 /또는 열풍가열장치를 제어할 수 있다.

측정의 정확도는 측정중에 또한 일정한 온도로 일정한 배경이 되는 즉 전달배경방사가 정의되며 또 한편으로는 기계의 공전위상중에 시스템의 보정을 위하여 활용될 수 있는 검은 방사기로 정의된 배경이 이루어짐으로서 제고시킬 수 있다(흑판).

경계스트립온도측정으로 방사와 열풍에 의한 이룩한 영향의 결합은 경계스트립온도의 정확한 조절을 위한 폐쇄제어회로로서 활용할 수 있다.

동시-드로잉장치의 부연한 경계스트립가열장치는 다양한 장치부위에 설치 적용이 가능함으로 예컨대 도 1의 약도에서 참조기호 6으로 표시한 바와 같이 이미 유입영역(4), 예열영역(5), 동시드로잉영역(7) 연이나 또한 후드로잉영역(8)에서 설치적용이 가능하다.

실시 예들은 적외선방사와 열풍-유입이 각각 동시에 이루어지는 경우에 대하여 설명이 된다. 즉 이에 관해서는 당해 가열부위(6)에 각각 한 개의 이중 가열-장치 즉 적외선-방사기 및 열풍-가열장치 또는 열풍-배출노즐을 설치할 수 있다는 점이다. 그러나 모든 점에서 적용사례들을 생각 할 수 있으며 이 때 적외선방사기와 열풍에 의한 포일가장자리의 가열은 반드시 또는 전적으로 동시에만 환언하면 포일가장자리의 일정한 부위에 대하여 동시에 행하여야 한다는 것은 아니다. 또한 오히려 장치에서 취급한 포일밴드가 전진운동을 하는 동안에 보조장치부위를 감안하여 보완적으로 적외선예열 또는 가열공기-유입이 되도록 할 수 있을 것이다. 이에 따라서 설명한 이중가열장치가 장치의 길이방향에 따라서 최소한 부분적으로 편위되어 행하여짐으로 적외선-가열장치의 로정과 가열공기-유입의 장치로정이 부분적으로 중첩됨으로 이토록 중첩되는 부분에서는 동시에 부연한 적외선-방사와 열풍-유입이 행해지고 및 중첩되지 안은 부분에는 다만 적외선-방사 또는 열풍-유입만이 행해진다.

실시 예가 가열공기가 포일밴드 또는 포일가장자리에 유입되는 경우에 대한 가열공기-가열장치에 대하여 설명된다 해도 "공기"라는 개념하에 그러나 이를 위하여 사용할 수 있는 각각의 적당한 가스혼합물이라고 해석 할 수 있다.

본 발명은 청구항 제1, 9항 또는 18항의 상위개념에 따르는 포일을 가열하는 방법과 동 장치 및 포일온도측정을 위한 이의 부수측정장치에 관한 것이다.

본 발명은 환언하면 특히 예컨대 포리에스테르, 폴리프로필렌 또는 폴리아미드를 기반으로 제조된 열가소성포일에 관하여 다루며 무엇보다도 포리에스테르, 폴리프로필렌 또는 예컨대 폴리아미드 재료는 순수한 형태로 존재해서는 안되고 포일 또한 이러한 재료의 변형 및/또는 또한 기타의 혼합 및/또는 추가하여 제조할 수 있다.

포일의 가열과 포일의 템퍼링(tempering) 특히 동시 드로잉성형(stretch forming)의 경우에도 공지되어 있다.

이와 같이 예컨대 미국특허제5,429,785호는 복수개의 예열 및 중간가열-장치를 가진 동시성 드로잉성형장치에 대하여 기술하고 있다. 이러힌 가열장치들은 열풍-가열장치나 또는 적외예열장치로 되어 있다. 그러나 양 장치의 절충형도 포일의 가열과 템퍼링을 위하여 사용 가능하다. 최종두께가 2.5μm미만의 최종두께를 가진 초박 포일필름을 제조하기 위한 상기 미-특허명세에 공지되어 있는 방법에 있어서 상기 언급한 가열장치를 드로잉성형과정의 복수개 스테이션에 설치할 수 있다: 이러한 가열장치는 각각 포일라인의 유출방향을 가로질러서 전 포일폭에 걸쳐서 설치되어 있다.

미국특허 제5,071,601호에는 열가소성 합성수지필름의 제조방법에 대하여 공지되어 있다. 필름은 이 경우 복수개의 원추형의 약간 테이퍼진 롤러에 안내되어서 이를 거쳐 최종 만곡된 완성포일을 제조하게 되는 데 이는 예컨대 차량의 다층 창유리의 중간포일로 사용한다. 합성수지포일의 제조공정에 필요한 가열장치는 합성수지포일의 유출라인을 가로지르는 복수개의 서로 편위되어 설치되어 있는 적외선-가열장치의 가열영역으로 되어 있으며 이 때 가열영역은 포일의 한 가장자리로부터 마주 대하는 가장자리에 이르기까지 점진적으로 높은 온도를 발생한다. 이것은 상기 소요 만곡 포일밴드공정을 이루기 위하여 필요하다. 물론 이 경우 상이한 재료 드로잉으로 인하여 포일밴드의 두께는 상이한 값을 가지는데 이는 물론 자동차 창유리를 제조하기 위한 합성수지포일밴드의 일정한 용도와 일정한 투입에 있어서 부차적인 의미만을 가진다.

중간 포일라인영역에서 합성수지포일을 동시 드로잉(연신)할 경우 실제로 비교적 균일한 연신이 가능하며 그러나 또한 무엇보다도 포일가장자리에서 문제가 발생한다는 것이 판명되었다. 왜냐하면 포일가장자리는 한 쪽에 대하여 잔류중간포일밴드부보다 항상 재료두께가 두텁기 때문이다. 드로잉조건은 하지만 또한 포일가장자리에서 한편으로 또한 포일가장자리를 잡고 있는 텐터후크(tenter hook)로 인한 조악한 열전달을 확인한 결과에 따라서 악화된다.

본 발명의 과제는 이에 따라서 방법 및 본 방법을 수행하기 위한 장치와 적당한 포일온도-측정장치를 제공하여 품질면에서 드로잉과정의 보다 개선된 합성수지필림라인을 만들 수 있게 된다.

본 과제는 발명에 따라서 청구항 1항에 의한 방법, 청구항 9항에 의한 장치 및 청구항 18항에 표시되어 있는 제 특징에 대한 측정장치와 연계하여 해결된다. 본 발명의 유리한 형태는 종속제청구항에 표시되어 있다.

포일을 종방향, 횡방향 또는 동시 양방 드로잉(연신)하는 과정에서 필름중간에 비하여 변두리가 보다 두꺼운 현상이 일어나 드로잉중에 별도로 온도조절을 해야 한다는 것이 현재 판명되었다. 그 이유는 두께가 보다 두껍고 모서리에서의 열전달이 잘 안되면 표준노즐에 의한 송풍만으로는 기준온도에 도달할 수 없기 때문이다. 포일가장자리와 포일밴드의 중간영역의 필요한 상이한 온도조절에 대한 기타 원인은 각각 상이한 드로잉방법에 있다. 그렇게 즉 텐터크립으로 잡힌 포일가장자리는 일반적으로 길이방향의 드로잉인 반면에 그대로 있는 포일밴드재료는 양축상으로 연신이 된다.

기타 포일가장자리가 특히 동시 드로잉의 경우 하중의 유입과 분배의 중요한 과제가 따른다. 온도에 따라서 경계의 강도가 광범위한 영역에 걸쳐서 영향을 받을 수 있음으로 일정한 경계스트립온도의 설정과 제어가 중요한 의미를 가진다.

종전의 일반적인 드로잉장치와 특히 동시 드로잉장치에 있어서 포일가장자리는 별도로 온도조절이 되어 있지 않다. 또한 종전까지 이러한 경계주위에 특수한 가열장치를 달을 수 있는 여하한 해결방안도 없었다. 이 때 운반체제로 인한 포일가장자리의 격벽 즉 무엇보다도 포일가장자리에서 간격을 두고 물린 텐터크립은 특히 이로 인하여 더욱 더 목표지향적인 포일가장자리-가열을 악화시켜서 문제가 되었다.

더욱이 Wo 94/047에는 인젝타노즐에 의하여 넓혀져서 계속 이송되는 섬유재 밴드를 블로잉(blowing)하기 위한 장치가 공지되어 있는 데 이것은 물류의 상하층으로 향해 있는 블로잉 또는 노즐박스를 포함한다. 이러한 섬유건조장치는 물류에 대하여 횡측으로 설치되어 있다. 특수한 가장자리건조를 요하면 노즐 또한 물류의 모서리영역위로만 향하게하던가 또는 다만 거기에서 처리가스를 유입시킬 수가 있다. 이에 관하여 본 출원대상은 동시 드로잉과정에서 합성수지포일밴드의 조절을 위한 장치에 관한 것으로 동시에 합성수지재부분에서 일정한 온도분포를 이루어야 하기 때문에 이형에 속하는 선행기술에 문제가 있다.

또한 DE 25 42 507 A1에는 드로잉이 가능한 열가소성 포일밴드의 두께를 영역에 따라 조절하기 위한 장치가 공지되어 있다. 이러한 공지되어 있는 장치에 의하면 하등의 별도 포일경계가열장치를 설치하지 않고 다만 포일밴드의 상부와 경우에 따라서는 하부에도 직육면체형의 공기통로를 설치하는 것을 제안하고 있어서 각각 유입 가능한 가열공기의 출입구를 가지고 있으며 개별 통로에서 유입가열공기의 유량은 블라인드(blind)의 개별 이동라멜라(lamella)에 의하여 가변적이다. 이러한 공지의 장치는 다만 전체 합성수지포일밴드의 온도처리에 대하여 획일적으로 일정한 온도레벨의 열풍을 공급할 있음으로 연이나 하등의 독자적인 별도의 포일가장자리가열을 허용하지 않는다. 온도가 아닌 열풍유량만이 영역별로 제어가 가능할 뿐이다. 또한 바로 열풍과 적외선반사에 의한 결합형의 열처리에서 최적의 포일가장자리가열 및 이에 따르는 포일가장자리의 온도제어를 이룰 수 있다는 것을 인식하지 못하고 전적으로 열풍로만 가열하려는 것이었다.

본 발명은 허다한 장점을 제공하고 있다. 발명에 따르는 동시-텐터크립장치의 가장자리스트립가열장치로 인하여 제조할 합성수지포일밴드는 종래에 제조된 포일에 비하여 월등히 개선이 된다. 이제 합성수지밴드의 제조조건부의 두꺼운 재료 경계가 뚜렷한 목표지향적으로 온도조절이 되어 가열됨으로 동시드로잉과정의 경우에도 합성수지밴드의 이러한 가장자리영역을 최적으로 펼(연신)수 있다. 한편으로는 이러한 이동안정성에 대하여 또 한편으로는 포일가장자리로부터 연신할 수 있는 모든 포일밴드에 가하는 하중에 대하여 포일의 최적 연신조건을 이루기 위하여서는 포일가장자리와 기타 포일재료가 상이한 두께에도 불구하고 동일한 온도로 가열될 필요가 있다. 열풍과 적외선방사에 의하여 포일가장자리에 대한 발명에 따르는 겸용의 별개의 온도조절과정에 의하여 포일가장자리의 폭에 걸쳐서 거의 각각의 소요 온도과정을 광범위하게 조정하여 달성할수 있게 된다.

포일가장자리의 가열 및 온도조절을 위하여 적외선방사의 적용이 특히 적합하다. 왜냐하면 포일재료가 주로 단거리 및 이에 따르는 주로 단시간에 걸쳐서 고도의 열전달에 의한 적외선방사의 에너지 또는 출력을 열풍으로 받을 수 있기 때문이다. 특히 단파방사선(1.1μm)을 사용함으로서 방사가 포일모서리 재료속 깊숙히 침투한다. 이에 따라서 작은 공간에 고출력의 에너지가 발생하여 포일내로 유입된다. 특히 다발의 방사는 고출력효과를 낼뿐 아니라 면에 정확한 가열을 하여준다. 그러나 이 때 포일의 표면은 과대한 열을 받아서 손상을 입을 수도 있을 것이며 동시에 포일의 하측은 가급적 도달해야 할 온도범위이하에 있다. 이에 따라서 본 해결방안은 고속도의 공기로 포일가장자리에 동시 다발투입을 시키는 데 있다. 열풍은 일정한 기준온도로 설정됨으로 이에 의하여 공정은 포일두께에 걸쳐서 신속하고 균일한 가열이 이루어지도록 제어된다(적외선방사열과 결합). 특히 포일 중간에 이르기까지 떨어지는 두께프로필을 가진 특수 경계형상에 대해서는 적외선방사로 인하여 경제프로필의 얇은 부위가 과열되어 파손되지 않도록 추가공기가 유용하고도 중요하다.

에너지획득에 주요한 요소는 적외방사선에 의하여 제약을 받는다. 따라서 두꺼운 포일가장자리는 얇은 연속포일재료부위에 비하여 흡입상태를 가지도록 긍정적인 영향을 미친다.

흡입상태는 즉 필름두께에 좌우된다. 이는 특히 소위 휘광방사(2000℃ 이상의 방사온도)에서 잘 활용할 수 있다. 가열과정에 대해서 이것이 의미하는 것은 얇은 포일재가 비교적 두꺼운 포일가장자리보다 보다 많은 방사를 전달함으로서 경계와 이웃한 보다 얇은 포일재부분이 도로잉시 균열에 이를 수도 있는 과열이 되지 않도록 한다.

물론 포일가장자리가열을 위하여 우선적으로 특히 감안이 되고 소위 공정온도로 제어가능한 측면의 블로우노즐(blow nozzle)을 작동시킬 경우에 필름의 약간 높은 온도를 피할 수 있게 된다. 말하자면 예컨대 합성수지포일(그의 가장자리영역에 이르기까지)이 모두 예컨대 93℃(공정온도)의 온도로 상당한 가열영역에 열풍을 받을 수 있을 때 특히 가장자리역에서 열풍의 약간 근소하게 조정된 공정온도를 사용하게 된다. 예컨대 90℃로 측면블로오노즐의 공기온도를 감소시키면 적외선-방사와의 겸용에 의하여 이밖에도 경계와 잔유필름재사이의 온도가 아주 정확하게 거의 변함없는 소요 온도수준으로 적응하는 결과를 가져온다.

전폭에 걸친 포일의 거의 완전히 불변하는 온도조절의 발명에 따르는 이점은 이러한 겸용 온도과정이 한 측(예컨대 포일의 상층부)에 의해서만이 이루어짐에 따라서 적외선방사와 대류(열풍블로우잉)의 결합으로 발생한다. 여기에서도 전체 포일 두께에 걸친 온도프로필은 사실상 동일하게 일정하며 균일하게 조절된다. 이에 따라서 전체 포일경계두께에 걸쳐서 예컨대 2。K 또는 1。K의 최대온도편차가 가능하다.

포일가장자리내에서도 소요온도변화의 상당한 조절을 위한 발명에 따르는 측정장치는 열전대(pyrometer)를 사용하는 것이 가장 좋은데 그의 조절시간이 대단히 큼으로 경과하는 텐터크립과 포일의 교체가 신호요동을 유발하지 않는다. 또한 텐터크립의 온도측정, -결정 또는 -표준을 감안하면 이러한 정보로부터 결국에 가서 경계스트립온도를 비교적 정확하게 구할 수 있게 되는 데 그 다음에 재차 가열장치의 제어를 위한 출력제어값으로서 사용할 수 있게 된다.

이하 여러 도면을 참조하여 제 실시 예에 따라서 본 발명을 설명하고자한다. 동시에 도면의 상세는 다음과 같다:

Claims (23)

1. 합성수지포일-드로잉공정에서 포일의 가열 또는 조절을 위한 방법에 있어서 다음의 특징을 가진다

   - 가열공기에 의한 합성수지포일밴드(9)의 전도열 및/또는

   - 적외선방사에 의한 포일을 가열을 위한 적외선-방사는 다음의 추가 특징에 의하여

   - 중간포일부분의 포일가열 또는 조절외에 포일가장자리(9')가 별도로 조절- 또는 제어가능하도록 가열 또는 조절되며

   - 포일가장자리가열이나 또는 조절은 적외선과 열풍과의 결합으로 이루어지며

   - 포일가장자리부분(9')의 적외선방사와 열풍유입은 기준온도와 실제 공정온도와의 온도편차가 최소로 되는 포일의 가열방법.
2. 제 1항에 있어서, 열풍-가열장치(29)의 열풍은 일정온도로 가열되며 한 공정 또는 포일기준온도이하로 조절되는 것을 특징으로 하는 포일의 가열방법.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 포일가장자리부분(9')의 적외선방사는 특히 초점에 의하여 다발이 이루어져 행하여지는 것을 특징으로 하는 포일의 가열방법.
4. 제 1항 내지 3항중의 어느 한 항에 있어서, 적외선-방사기(21)는 냉각 특히 물로 냉각되는 것을 특징으로 하는 포일의 가열방법.
5. 제 1항 내지 4항중의 어느 한 항에 있어서, 적외선방사 및/또는 열풍유입은 전자제어장치로 제어되며 더욱이 측정 또는 구한 포일온도 특히 포일가장자리온도에 따라 행하여지는 것을 특징으로 하는 포일의 가열방법.
6. 제 5항에 있어서, 포일가장자리온도측정 또는 당해 온도결정은 간접적으로 한편으로는 지나가는 텐터후크캐리어의 온도값과 다른 한편으로는 텐터후크캐리어간의 실제 측정된 포일가장자리온도로 합성되는 혼합온도의 측정과 텐터후크온도의 단독측정에 의하여 이루어지며 혼합온도와 텐터후크온도에대한 이러한 양 신호로부터 포일온도는 경우에 따라서 추가 보정계수를 고려하여 구해지는 것을 특징으로 하는 포일의 가열방법.
7. 제 1항 내지 6항중의 어느 한 항에 있어서, 온도측정을 위한 측정장치로서 열전대(41, 43)를 사용하는 것을 특징으로 하는 포일의 가열방법.
8. 제 1항 내지 7항중의 어느 한 항에 있어서, 동일한 포일가장자리-부분에 대하여 적외선-방사와 열풍-유입에 의한 포일가장자리의 동시 가열 외에도 추가 포일가열이 행하여지며 이 때 적외선 방사만을 또는 열풍유입만을 보충하여 행하는 것을 특징으로 하는 포일의 가열방법.
9. 합성수지-드로잉공정에서 포일가열 또는 조절을 위한 장치에 있어서는 다음의 제특징을 가진다.

   - 열풍으로 합성수지포일(9)에의 유입을 위한 열풍-가열장치(29)를 가지며 /또는

   - 적외선-방사에 의한 합성수지포일의 방사를 위한 적외선방사-장치를 가지며

   다음의 추가 제 특징을 가지는 데

   - 포일가장자리가열을 위한 별도의 장치가 설치되고

   - 포일가장자리가열을 위한 장치는 적외선방사-장치(21)와 열풍- 가열장치 (29)를 포함하며

   - 적외선방사-장치(21) 및 /또는 열풍-가열장치(29)는 가열출력에 대한 상이한 값으로 제어- 또는 조절이 가능 한 것을 특징으로 하는 포일가열장치.
10. 제 9항에 있어서, 적외선방사-장치(21)는 초점장치에 의하여 특히 중공반사경 또는 포물경의 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 포일가열장치.
11. 제 9항 또는 10항에 있어서, 적외선-방사기 (21)는 통합냉각장치 특히 수냉관(37)으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 포일가열장치.
12. 제 9항 내지 11항중의 어느 한 항에 있어서, 적외선-방사기-장치(21)는 일반적으로 이의 밑에서 전진 텐터후크(1)의 텐터후크테불(17)이 이동하는 것을 특징으로 하는 포일가열장치.
13. 제 9항 내지 12항중의 어느 한 항에 있어서, 적외선-방사기-장치(21)는 일반적으로 텐터후크(1)의 전진운동에 사용되는 궤도(3)에 평행하고 포일가장자리(9')의 상부 및 텐터후크레버(17)의 진입영역의 상부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 포일가열장치.
14. 제 9항 내지 13항중의 어느 한 항에 있어서, 열풍-가열장치(33)는 가열영역에서 주로 평행하게 전진하는 포일가장자리(9')로 향한 노즐, 특히 일반적으로 포일가장자리(9')로 향하여 있는 스롯트노즐(35)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 포일가열장치.
15. 제 13항 또는 14항에 있어서, 열풍가열장치의 열풍차넬(31,33)은 열풍-가열장치의 출구노즐(35)이 적외선방사영역에 대하여 합성수지포일 중간방향으로 전위되도록 중첩이 되어 있는 것을 특징으로 하는 포일가열장치.
16. 제 9항 내지 15항중의 어느 한 항에 있어서, 적외선-방사-장치(21)는 파장이 0.1 내지 10μm 특히 0.5 내지 3μm 로 방사하는 것을 특징으로 하는 포일가열장치.
17. 제 9항 내지 16항중의 어느 한 항에 있어서, 적외선-방사기와 열풍-가열장치에 의한 포일가장자리의 동시가열을 위한 장치부분외에도 적외선-방사기-장치(21)만을 또는 열풍가열장치(33)만을 포함하는 열풍-노즐장치부분이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 포일가열장치.
18. 포일온도측정 특히 열전대(41,43)에 의한 포일가장자리온도의 측정을 위한 측정장치 특히 청구항 9항 내지 17항에 따르는 장치를 위한 열전대장치(41,43)는 일반적으로 포일가장자리(9')로 향하여 있으며 이에 의하여 혼합온도에 대한 신호(SF+C)를 구할 수 있으며 이는 2개의 이웃한 텐터후크(1)사이의 간격(a)에서 측정사이클중에 텐터후크온도(SC)와 포일가장자리온도(SF)의 결과적인 측정으로부터 나타나는 것을 특징으로 하는 포일온도측정장치.
19. 제 18항에 있어서, 열전대는 소폭밴드의 열전대(43)로 되어 있으며 그의 조절시간은 대단히 큼으로 지나가는 텐터후크(1)와 2개의 텐터후크(1)사이에서 검출 가능한 포일가장자리(9')의 변동은 신호 요동없이 또는 일반적으로 신호 요동없이 실시 가능한 것을 특징으로 하는 포일온도측정장치.
20. 제 18항 또는 19항에 있어서, 적어도 추가 열전대-장치(41)가 설치되어 있어 이에 의하여 텐터후크온도(SC)만이 구할 수 있는 것을 특징으로 하는 포일온도측정장치.
21. 제 20항에 있어서, 텐터후크온도를 측정하기 위하여 설치되어 있는 열전대-장치(41)의 검출방향(45)은 포일가장자리(9')에 대하여 절선 성분으로 방향이 설정되어 있어 각각 적어도 한 텐터후크(1)는 이의 검출영역내에 있으며 포일 또는 포일가장자리(9, 9')는 일반적으로 또는 전적으로 차단되어 있는 것을 특징으로 하는 포일온도측정장치.
22. 제 18항 내지 21항중의 어느 한 항에 있어서, 포일온도(SF)는 텐터후크온도에 대한 측정 신호(SC)와 혼합온도에 대한 혼합신호(SF+C)로부터 전자판정 및/또는 제어장치에 의하여 구할 수 있으며 이에 의형 특히 포일가장자리-가열장치(29)가 제어가능한 것을 특징으로 하는 포일온도측정장치.
23. 제 18항 내지 22항중의 어느 한 항에 있어서, 보정장치가 설치되어 있어서 적외선-방사-장치(21)의 방사영역에 있는 온도측정을 위한 부수측정센서(51')를 가진 보정판(51)을 가지며 판정전자장치가 설치되어 있어 이에 의하여 열전대(43)에 의하여 측정된 온도와 측정센서(51')에 의하여 측정된 보정판(51)의 온도를 비교함으로서 실제적인 포일- 및 /또는 포일가장자리온도(9,9')를 결정하기 위한 보정- 또는 보정계수를 유도할 수 있는 것을 특징으로 하는 포일온도측정장치.