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1、(10)申请公布号 CN 103747938 A (43)申请公布日 2014.04.23 CN 103747938 A (21)申请号 201280028244.X (22)申请日 2012.06.07 13/155,272 2011.06.07 US 61/590,771 2012.01.25 US B29C 47/20(2006.01) B28B 3/20(2006.01) (71)申请人 3M 创新有限公司 地址 美国明尼苏达州 (72)发明人 罗伯特B塞科尔 罗伯特A亚佩尔 珍妮弗L特里斯 彭蒂K洛库萨 保罗C托马斯 克里斯托弗K比格勒 威廉J科佩基 基斯R布吕泽维茨 特伦斯D尼文 。
2、伊桑B塞科尔 格雷戈里D科斯图齐 (74)专利代理机构 中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人 梁晓广 关兆辉 (54) 发明名称 狭槽模具位置调整 (57) 摘要 本发明公开的系统包括狭槽模具和多个致动 器, 所述狭槽模具包括延伸约所述狭槽模具的宽 度的涂覆狭槽, 所述多个致动器间隔约所述狭槽 模具的所述宽度, 其中所述涂覆狭槽与通过所述 狭槽模具的流体流通道流体连通。每个致动器能 够操作以在其各自位置处调整所述流体流通道的 横向厚度, 从而对通过所述涂覆狭槽的流体流进 行局部调整。 所述系统还包括控制器, 所述控制器 被构造成根据用于所述狭槽模具的操作的多个离 散设置之一来。
3、设置每个致动器的位置。所述控制 器还被构造成预测与挤出物的预选幅材横向轮廓 相对应的一组离散设置, 所述预测基于在所述一 组离散设置与所述挤出物的幅材横向轮廓之间的 已知相关性。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2013.12.09 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/US2012/041389 2012.06.07 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2012/170713 EN 2012.12.13 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 22 页 附图 23 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明。
4、书22页 附图23页 (10)申请公布号 CN 103747938 A CN 103747938 A 1/3 页 2 1. 一种系统, 包括 : 狭槽模具, 其中所述狭槽模具包括 : 涂覆狭槽, 所述涂覆狭槽延伸约所述狭槽模具的宽度, 其中所述涂覆狭槽与通过所述 狭槽模具的流体流通道流体连通, 和 多个致动器, 所述多个致动器间隔约所述狭槽模具的所述宽度, 其中所述多个致动器 中的每个致动器能够操作以在其各自位置处调整所述流体流通道的横向厚度, 从而对通过 所述涂覆狭槽的流体流进行局部调整 ; 和 控制器, 所述控制器被构造成根据用于所述狭槽模具的操作的多个离散设置之一来设 置每个致动器的位置。
5、, 其中所述控制器还被构造成从与挤出物的预选幅材横向轮廓相对应的所述多个离散 设置中预测一组离散设置, 所述预测基于在所述一组离散设置与所述挤出物的幅材横向轮 廓之间的已知相关性。 2. 根据权利要求 1 所述的系统, 其中从与所述挤出物的预选幅材横向轮廓相对应的所 述多个离散设置中预测所述一组离散设置包括 : 使用流体动力学和所述模具的数字模型来 从所述多个离散设置中预测所述一组离散设置。 3. 根据权利要求 2 所述的系统, 其中使用流体动力学和所述模具的数字模型来从与 所述挤出物的预选幅材横向轮廓相对应的所述多个离散设置中预测所述一组离散设置包 括 : 分别地对每个致动器处的流体流进行建。
6、模, 并且基于与所述致动器相关联的所建模的 流体流来确定对每个致动器的位置调整。 4. 根据权利要求 1-3 中任一项所述的系统, 其中从与所述挤出物的预选幅材横向轮廓 相对应的所述多个离散设置中预测所述一组离散设置包括在轮廓控制策略中使用流量灵 敏度矩阵, 以用于将涂层厚度轮廓控制到其所需状态。 5. 根据权利要求 4 所述的系统, 其中所述轮廓控制策略包括高斯 - 牛顿策略。 6. 根据权利要求 4-5 中任一项所述的系统, 其中所述流量灵敏度矩阵表示在所述模具 狭槽的整个宽度上的流量灵敏度与对所述多个致动器中每一个的致动器的位置调整的关 系。 7. 根据权利要求 1-6 中任一项所述的系。
7、统, 其中在所述一组离散设置与所述挤出物的 幅材横向轮廓之间的所述已知相关性基于在所述涂覆狭槽的轮廓与所述一组离散设置之 间的已知相关性以及在所述涂覆狭槽的轮廓与所述挤出物的幅材横向轮廓之间的已知相 关性。 8. 根据权利要求 1-7 中任一项所述的系统, 其中所述控制器还被构造成经由用户接口 将所预测的一组离散设置提供给使用者。 9. 根据权利要求 1-8 中任一项所述的系统, 其中所述控制器还被构造成在所述狭槽模 具的操作期间根据所预测的一组离散设置来设置所述多个致动器中的每一个。 10. 根据权利要求 1-9 中任一项所述的系统, 其中所述控制器还被构造成 : 在所述挤出物离开所述涂覆狭。
8、槽之后评估所述挤出物的幅材横向轮廓 ; 基于所述幅材横向轮廓的评估, 确定对所预测的一组离散设置进行的调整是否能够在 所述挤出物离开所述涂覆狭槽之后提供与所述预选幅材横向轮廓更紧密地匹配的所述挤 权 利 要 求 书 CN 103747938 A 2 2/3 页 3 出物的幅材横向轮廓 ; 在确定对述预测的一组离散设置进行的调整能够在所述挤出物离开所述涂覆狭槽之 后提供与所述预选幅材横向轮廓更紧密地匹配的所述挤出物的幅材横向轮廓之后, 利用所 述控制器从与所述预选幅材横向相对应的所述多个离散设置中预测改善的一组离散设置 ; 以及 在所述狭槽模具的连续操作期间, 通过使所述挤出物穿过所述流体流通道。
9、并离开所述 涂覆狭槽, 而根据所预测的改善的一组离散设置重新定位所述致动器。 11. 根据权利要求 1-10 中任一项所述的系统, 其中所述控制器还被构造成从非瞬时性 计算机可读介质检索所述预选幅材横向轮廓。 12. 根据权利要求 1-11 中任一项所述的系统, 其中所述控制器还被构造成接收来自用 户输入的所述预选幅材横向轮廓。 13. 根据权利要求 1-12 中任一项所述的系统, 还包括多个测量仪表, 其中每个测量仪 表被构造成对所述狭槽模具进行局部测量, 所述局部测量对应于在各自测量仪表的位置处 的所述流体流通道的横向厚度, 其中所述控制器还被构造成, 当利用所述控制器根据所述一组离散设置。
10、定位所述致动 器中的每一个包括监测时, 监测来自所述多个测量仪表中的所述测量仪表的局部测量, 并 且针对所述致动器中的每一个调整所述致动器的相对位置, 直到所述致动器在由所述一组 离散设置限定的所述致动器的各自位置处提供所述流体流通道的绝对横向厚度。 14. 根据权利要求 13 所述的系统, 其中所述狭槽模具还包括节流栓, 其中所述多个致动器被附接到所述节流栓约所述节流栓的宽度, 并且 其中所述致动器中的每一个能够操作以通过对所述节流栓在所述流体流通道内的位 置进行局部调整来控制在其位置处的所述流体流通道的厚度。 15. 根据权利要求 13 所述的系统, 其中所述多个致动器中的每个致动器能够操。
11、作以在 其各自位置处调整所述涂覆狭槽的横向厚度, 从而对通过所述涂覆狭槽的流体流进行所述 局部调整。 16. 根据权利要求 15 所述的系统, 其中所述狭槽模具还包括旋转杆和与所述旋转杆相对的模唇, 其中所述涂覆狭槽位于所述旋转杆和所述模唇之间, 并且 其中所述多个致动器能够操作以通过相对于所述模唇移动所述旋转杆来控制所述涂 覆狭槽的横向厚度。 17. 根据权利要求 15 所述的系统, 其中所述狭槽模具还包括在所述涂覆狭槽的一侧上的柔性模唇, 并且 其中所述多个致动器能够操作以通过移动所述柔性模唇来控制所述涂覆狭槽的横向 厚度。 18. 根据权利要求 1-17 中任一项所述的系统, 其中所述狭。
12、槽模具选自 : 膜狭槽模具 ; 多层狭槽模具 ; 热熔融挤压涂布模具 ; 权 利 要 求 书 CN 103747938 A 3 3/3 页 4 落锤锻模 ; 旋转杆模具 ; 粘合剂狭槽模具 ; 溶剂涂布狭槽模具 ; 水性涂布模具 ; 和 狭槽供料式刮刀模具。 19. 一种非瞬时性计算机可读介质, 所述非瞬时性计算机可读介质存储被构造用于引 起可编程的控制器操作狭槽模具的可执行指令, 其中所述狭槽模具包括 : 涂覆狭槽, 所述涂覆狭槽延伸约所述狭槽模具的宽度, 其中所述涂覆狭槽与通过所述 狭槽模具的流体流通道流体连通, 和 多个致动器, 所述多个致动器间隔约所述狭槽模具的宽度, 其中所述多个致动。
13、器中的 每个致动器能够操作以在其各自位置处调整所述流体流通道的横向厚度, 从而对通过所述 涂覆狭槽的流体流进行局部调整, 其中所述可执行指令被构造用于引起所述可编程控制器进行以下操作 : 从与挤出物的预选幅材横向轮廓相对应的多个离散设置中预测一组离散设置, 所述预 测基于在所述一组离散设置与所述挤出物的幅材横向轮廓之间的已知相关性 ; 以及 根据用于所述狭槽模具的操作的所预测的一组离散设置来设置每个致动器的位置。 20. 一种操作狭槽模具的方法, 其中所述狭槽模具包括 : 涂覆狭槽, 所述涂覆狭槽延伸约所述狭槽模具的宽度, 其中所述涂覆狭槽与通过所述 狭槽模具的流体流通道流体连通, 和 多个致。
14、动器, 所述多个致动器间隔约所述狭槽模具的宽度, 其中所述多个致动器中的 每个致动器能够操作以在其各自位置处调整所述流体流通道的横向厚度, 从而对通过所述 涂覆狭槽的流体流进行局部调整 ; 并且 所述方法包括 : 利用控制器从与挤出物的预选幅材横向轮廓相对应的多个离散设置中预测一组离散 设置, 所述预测基于在所述一组离散设置与所述挤出物的幅材横向轮廓之间的已知相关 性 ; 以及 根据用于所述狭槽模具的操作的所预测的一组离散设置来设置每个致动器的位置。 权 利 要 求 书 CN 103747938 A 4 1/22 页 5 狭槽模具位置调整 技术领域 0001 本公开涉及狭槽模具。 背景技术 0。
15、002 一般来讲, 狭槽模具包括形成涂覆狭槽的模唇。涂覆狭槽的宽度可延伸约移动的 幅材的宽度或接纳诸如膜的挤出产品的辊的宽度。如本文所用, 就狭槽模具和狭槽模具的 部件而言,“宽度” 是指狭槽模具及其部件的幅材横向 (或辊横向) 尺寸。就这一点而言, 狭 槽模具的涂覆狭槽延伸约狭槽模具的宽度。 0003 狭槽模具常常用来形成挤出物和涂层。例如, 狭槽模具在狭槽模具涂布中用来将 液体材料涂覆到移动的柔性基底或 “幅材” 上。存在对狭槽模具涂布的任何数量的技术上 的变型。作为一个例子, 涂层材料可处于室温或受控温度下。当涂层材料温度升高以确保 涂层材料熔融或液化以便处理时, 该材料常被称为 “热熔。
16、融” 涂层。在其他实例中, 涂层材 料可包括溶剂稀释剂。溶剂可以是水、 有机溶剂或溶解或分散涂层的组分的任何合适的流 体。溶剂通常在诸如干燥的后续处理中被去除。涂层可包括单个或多个层, 并且一些狭槽 模具可用来同时涂覆多个层。 涂层可以是横跨模具的宽度的连续涂层或替而代之包括成形 带, 每个带延伸横跨模具的宽度的仅一部分并且与相邻的带分离。 0004 狭槽模具也用来形成挤出物, 包括薄膜挤出物或其他挤出物。 在一些实例中, 挤出 物可以是挤出涂层并且被涂覆到幅材基底, 该过程可被称为挤出涂布。 在其他实例中, 挤出 的材料直接形成薄膜或幅材。挤出的膜可通过长度取向或拉幅操作进行后续处理。与涂层。
17、 一样, 挤出物可包括单层或多层。 0005 除了其他因素以外, 诸如膜或涂层的挤出产品的厚度还取决于挤出物通过狭槽模 具的流量。 在一个实例中, 狭槽模具可包括在流体通道内的可调式节流栓, 所述节流栓可用 来局部调整通过狭槽模具的挤出物的流量, 从而得到所需的厚度轮廓。狭槽模具还可包括 柔性的模唇, 所述柔性的模唇可用来局部调整涂覆狭槽本身的厚度以控制来自涂覆狭槽的 挤出物的流量, 从而得到所需的厚度轮廓。 0006 狭槽模具可包括间隔约涂覆狭槽的宽度的多个致动器, 以便为挤出产品得到所需 的厚度轮廓。例如, 可以构造每个致动器, 从而对节流栓或柔性模唇的局部位置进行调整。 0007 在使用。
18、狭槽模具开始挤出过程之后, 可以测量挤出物的幅材横向轮廓。随后可能 需要单独地调整每个致动器, 从而为挤出产品在涂覆狭槽的整个宽度上得到所需的厚度轮 廓, 例如一致的厚度。 发明内容 0008 通常, 本公开涉及根据在挤出期间挤出产品的所需性质或狭槽模具的所需性质而 用于预选致动器设置的技术。在一个实例中, 可根据挤出产品的预选幅材横向轮廓选择多 个致动器中每个致动器的位置。在另一个实例中, 可根据在模具操作期间的预选模腔压力 选择多个致动器中每个致动器的位置。 说 明 书 CN 103747938 A 5 2/22 页 6 0009 在一个实例中, 本公开涉及包括狭槽模具和多个致动器的系统,。
19、 所述狭槽模具包 括延伸约所述狭槽模具的宽度的涂覆狭槽, 所述多个致动器间隔约所述狭槽模具的宽度, 其中所述涂覆狭槽与通过所述狭槽模具的流体流通道流体连通。 多个致动器中的每个致动 器能够操作以在其各自位置处调整流体流通道的横向厚度, 从而对通过涂覆狭槽的流体流 进行局部调整。该系统还包括控制器, 该控制器被构造成根据用于狭槽模具的操作的多个 离散设置之一来设置每个致动器的所述位置。 控制器还被构造成从与挤出物的预选幅材横 向轮廓相对应的多个离散设置中预测该组离散设置, 所述预测基于在所述一组离散设置和 所述挤出物的所述幅材横向轮廓之间的已知相关性。 0010 在另一个实例中, 本公开涉及非瞬。
20、时性计算机可读介质, 所述非瞬时性计算机可 读介质存储被构造用于引起可编程的控制器操作狭槽模具的可执行指令。 其包括涂覆狭槽 和多个致动器, 所述涂覆狭槽延伸约所述狭槽模具的宽度, 所述多个致动器间隔约所述狭 槽模具的所述宽度, 其中涂覆狭槽与通过所述狭槽模具的流体流通道流体连通。多个致动 器中的每个致动器能够操作以在其各自位置处调整流体流通道的横向厚度, 从而对通过涂 覆狭槽的流体流进行局部调整。 可执行指令被构造用于引起可编程的控制器从与挤出物的 预选幅材横向轮廓相对应的多个离散设置中预测该组离散设置, 所述预测基于在所述一组 离散设置和所述挤出物的所述幅材横向轮廓之间的已知相关性, 并且。
21、根据所预测的一组离 散设置为狭槽模具的操作设置每个致动器的所述位置。 0011 在又一个实例中, 本公开涉及操作狭槽模具和多个致动器的方法, 所述多个致动 器间隔约狭槽模具的宽度, 其中所述狭槽模具包括延伸约所述狭槽模具的宽度的涂覆狭 槽, 其中所述涂覆狭槽与通过所述狭槽模具的流体流通道流体连通。多个致动器中的每个 致动器能够操作以在其各自位置处调整流体流通道的横向厚度, 从而对通过涂覆狭槽的流 体流进行局部调整。该方法包括 : 利用控制器从与挤出物的预选幅材横向轮廓相对应的多 个离散设置中预测该组离散设置, 所述预测基于在所述一组离散设置和所述挤出物的所述 幅材横向轮廓之间的已知相关性 ; 。
22、以及根据所预测的一组离散设置为狭槽模具的操作设置 每个致动器的所述位置。 0012 附图和以下说明中示出了本发明的一个或多个实例的细节。 从说明、 附图、 以及从 权利要求书中, 本公开的其他特征、 目标和优点将显而易见。 附图说明 0013 图 1A1B 示出具有多个致动器的包括节流栓的狭槽模具, 每个致动器能够操作 以调整在其位置处的流体流通道的横向厚度。 0014 图 2 示出包括可调式旋转杆且具有连接到旋转杆的多个致动器的狭槽模具, 每个 致动器能够操作以调整在其位置处的旋转杆的局部位置并因此调整涂覆狭槽的局部厚度。 0015 图 3 示出包括柔性模唇且具有连接到柔性模唇的多个致动器的。
23、狭槽模具, 每个致 动器能够操作以调整在其位置处的柔性模唇的局部位置并因此调整涂覆狭槽的局部厚度。 0016 图 4 示出包括定位传感器和控制器的致动器组件, 所述控制器用于基于定位传感 器的输出选择致动器组件的位置。 0017 图 5 是示出用于根据挤出产品的预选幅材横向轮廓选择狭槽模具的多个致动器 中每个致动器的位置的技术的流程图。 说 明 书 CN 103747938 A 6 3/22 页 7 0018 图 6 是示出用于根据在模具操作期间的预选模腔压力选择狭槽模具的多个致动 器中每个致动器的位置的技术的流程图。 0019 图 7 是示出用于在继续操作模具的同时通过增加邻近致动器中的每一。
24、个的流体 流通道的横向厚度来清空狭槽模具的技术的流程图。 0020 图 8 是示出用于在继续操作模具的同时通过基本上关闭邻近致动器中的每一个 的流体流通道来吹扫狭槽模具的技术的流程图。 0021 图 9 示出包括通过反复调整狭槽模具中的致动器位置设置而形成的图案的带涂 层。 0022 图 10 示出包括通过反复调整狭槽模具中的致动器位置设置而形成的图案的挤出 产品。 0023 图 11A11D 示出用于狭槽模具控制器的实例用户接口。 0024 图 1214 示出可用来选择所需模具狭槽轮廓或模具狭槽轮廓中的变化的碰撞测 试数据。 0025 图 15 示出展示用于选择输入以改变致动器位置从而得到所。
25、需模具狭槽轮廓的技 术的实例工作表。 0026 图 16 和 17 示出流量灵敏度轮廓, 该流量灵敏度轮廓可用来选择所需模具狭槽轮 廓或模具狭槽轮廓中的变化, 从而得到所需的挤出物轮廓。 0027 图 18 示出利用一组致动器组件改造狭槽模具的技术。 具体实施方式 0028 图 1A1B 示出狭槽模具 10。狭槽模具 10 包括上模块 2 和下模块 3。上模块 2 与 下模块 3 结合形成通过狭槽模具 10 的流体流通道。流体流通道包括入口 5、 模腔 4 和涂覆 狭槽 6。涂覆狭槽 6 位于安装到上模块 2 的旋转杆 12 和下模块 3 的模唇 13 之间。因为狭 槽模具 10 包括在其涂覆。
26、狭槽处的旋转杆 12, 所以狭槽模具 10 可被称为旋转杆模具。 0029 狭槽模具10包括延伸横跨狭槽模具10内的流体流通道的宽度的节流栓11。 作为 一个例子, 在节流栓 11 处狭槽模具 10 内的流体流通道的宽度可与涂覆狭槽 6 的宽度大致 相同, 使得节流栓 11 延伸约涂覆狭槽 6 的宽度。致动器组件 200 安装在公共安装托架 9 上 并且间隔约狭槽模具 10 的宽度。在一些实例中, 安装托架 9 可以是分段的, 如, 安装托架 9 可包括用于每个致动器组件 200 的单独的结构。每个致动器组件 200 能够操作以通过改变 节流栓11在模具10内的挤出物的流体流通道内的位置而在其。
27、各自位置处将流体流通道的 横向厚度调整约狭槽模具 10 的宽度, 从而得到对通过涂覆狭槽 6 的流体流的局部调整。 0030 在狭槽模具 10 的操作期间, 挤出物在流体流通道入口 5 处进入狭槽模具 10 并且 继续通过包括模腔 4 的狭槽模具 10 的流体流通道, 直到挤出物通过涂覆狭槽 6 离开并且被 涂覆到移动的辊7。 在一些实例中, 挤出产品可涂覆到移动的幅材 (未示出) , 在其他实例中, 挤出产品可直接涂覆到辊 7。挤出产品和幅材 (如适用) 可在一系列辊上运行以允许挤出产 品冷却。 可对辊7下游的挤出产品进行一个或多个附加的过程。 虽然不与本公开密切相关, 但此类过程包括 (但。
28、不限于) 拉伸、 涂布、 拉幅、 印刷、 切割、 轧制等。 0031 如图 1B 中最清楚示出的, 狭槽 10 包括安装在公共安装托架 9 上的一组五个致动 器组件 200。每个致动器组件 200 附接到节流栓 11 并且致动器组件 200 间隔约节流栓 11 说 明 书 CN 103747938 A 7 4/22 页 8 的宽度。致动器中的每一个能够操作以通过提供对节流栓 11 在狭槽模具 10 内的流体流通 道内的位置的局部调整而控制在其位置处的流体流通道的厚度。 0032 如参照图 4 进一步详细讨论的, 致动器组件 200 中的每一个包括驱动线性致动器 的电机。致动器组件 200 中的。
29、每一个还包括精密传感器, 例如线性可变差动变压器 (LVDT) 或线性编码器, 所述精密传感器检测线性致动器的输出轴的位置移动。 线性致动器组件200 的输出轴间隔约节流栓11的宽度, 使得每个线性致动器组件200能够操作以调整节流栓的 局部位置。 如下文进一步详细讨论的, 每个线性致动器的位置可单独地选择, 从而得到挤出 产品的所需幅材横向轮廓。此外, 线性致动器组件 200 的位置还可以在狭槽模具 10 的操作 期间, 通过调整狭槽模具10内邻近节流栓11的流体流通道的总横截面积而精确协调, 从而 得到模腔 4 内的所需模腔压力。在其他实例中, 每个致动器组件 200 的位置可主动控制以 。
30、产生具有图案化特征 (诸如重复或随机的图案化特征) 的挤出产品。如本文所提到的, 对致 动器或致动器组件的位置的引用旨在更具体地表示致动器输出轴的相对定位。 0033 图 2 示出狭槽模具 20。狭槽模具 20 包括可调式旋转杆 22, 其中多个致动器组件 200 连接到旋转杆 22。每个致动器组件 200 能够操作以在其位置处调整旋转杆 22 的局部 位置并且因此调整涂覆狭槽 6 的局部厚度。狭槽模具 20 的一些方面类似于狭槽模具 10 的 这些方面并且关于狭槽模具 20 以有限的细节讨论。具有与狭槽模具 10 中的部件相同的附 图标记的狭槽模具 20 的部件基本上类似于狭槽模具 10 的。
31、类似附图标记的部件。 0034 狭槽模具 20 包括上模块 2 和下模块 3。上模块 2 与下模块 3 结合形成通过狭槽模 具 20 的流体流通道。流体流通道包括入口 5、 模腔 4 和涂覆狭槽 6。涂覆狭槽 6 位于安装 到上模块 2 的可调式旋转杆 22 和下模块 3 的模唇 13 之间。因为狭槽模具 20 包括在其涂 覆狭槽处的可调式旋转杆 22, 所以狭槽模具 20 可被称为旋转杆模具。 0035 狭槽模具20与狭槽模具10的不同之处在于涂覆狭槽6的厚度受连接到旋转杆22 的致动器组件 200 控制。致动器组件 200 安装在公共安装托架 9 上并且间隔约狭槽模具 20 的宽度。每个致。
32、动器组件 200 能够操作以通过改变旋转杆 22 的位置而在其各自位置处将 流体流通道的横向厚度调整约狭槽模具20的宽度, 从而得到对通过涂覆狭槽6的流体流的 局部调整。尽管图 2 中仅示出一个致动器组件 200, 但狭槽模具 20 包括间隔约旋转杆 22 和 狭槽模具20的宽度的一组致动器组件200, 并且类似于如图1B所示的致动器组件200的布 置。 0036 在狭槽模具 20 的操作期间, 挤出物在流体流通道入口 5 处进入狭槽模具 20 并且 继续通过包括模腔 4 的狭槽模具 20 的流体流通道, 直到挤出物通过涂覆狭槽 6 离开并且被 涂覆到移动的辊7。 在一些实例中, 挤出产品可涂。
33、覆到移动的幅材 (未示出) , 在其他实例中, 挤出产品可直接涂覆到辊 7。挤出产品和幅材 (如适用) 可在一系列辊上运行以允许挤出产 品冷却。可对辊 7 下游的挤出产品进行一个或多个附加的过程, 此类过程包括 (但不限于) 拉伸、 涂布、 拉幅、 印刷、 切割、 轧制等。 0037 致动器组件 200 中的每一个能够操作以通过提供对旋转杆 22 位置的局部调整而 在其位置处控制流体流通道的厚度。如下文进一步详细讨论的, 每个致动器组件 200 的位 置可单独地选择, 从而得到挤出产品的所需幅材横向轮廓。此外, 线性致动器组件 200 的位 置还可以在狭槽模具 20 的操作期间, 通过调整涂覆。
34、狭槽 6 的总横截面积而精确协调, 从而 得到模腔 4 内的所需模腔压力。在其他实例中, 每个致动器组件 200 的位置可主动控制以 说 明 书 CN 103747938 A 8 5/22 页 9 产生具有图案化特征 (诸如重复或随机的图案化特征) 的挤出产品。 0038 虽然狭槽模具 20 不包括节流栓, 但在其他实例中, 具有可调式旋转杆的狭槽模具 也可以包括可调式节流栓, 类似于狭槽模具10的节流栓11。 此类节流栓的位置可通过一组 致动器进行局部控制, 就像狭槽模具 10 的节流栓 11 那样。 0039 图 3 示出狭槽模具 30。狭槽模具 30 包括柔性模唇 32, 其中多个致动器。
35、组件 200 连接到柔性模唇 32。每个致动器组件 200 能够操作以在其位置处调整柔性模唇 32 的局部 位置并且因此调整涂覆狭槽 6 的局部厚度。狭槽模具 30 的一些方面类似于狭槽模具 10 和 狭槽模具 20 的这些方面并且关于狭槽模具 30 以有限的细节讨论。具有与狭槽模具 10 和 狭槽模具 20 中的部件相同的附图标记的狭槽模具 30 的部件基本上类似于狭槽模具 10 和 狭槽模具 20 的类似附图标记的部件。 0040 狭槽模具 30 包括上模块 2 和下模块 3。上模块 2 与下模块 3 结合形成通过狭槽模 具 30 的流体流通道。流体流通道包括入口 5、 模腔 4 和涂覆狭。
36、槽 6。涂覆狭槽 6 位于作为 上模块 2 的一部分的模唇 34 和下模块 3 的柔性模唇 32 之间。 0041 狭槽模具 30 与狭槽模具 10 的不同之处在于涂覆狭槽 6 的厚度受连接到柔性模唇 32 的致动器组件 200 控制。致动器组件 200 安装在公共安装托架 9 上并且间隔约狭槽模具 30 的宽度。每个致动器 200 能够操作以通过改变柔性模唇 32 的位置而在其各自位置处将 流体流通道的横向厚度调整约狭槽模具30的宽度, 从而得到对通过涂覆狭槽6的流体流的 局部调整。尽管图 3 中仅示出一个致动器 300, 但狭槽模具 30 包括间隔约柔性模唇 32 和狭 槽模具 30 的宽。
37、度的一组致动器组件 200, 并且类似于如图 1B 所示的致动器组件 200 的布 置。 0042 在狭槽模具30的操作期间, 挤出物在压力下在流体流通道入口5处进入狭槽模具 30并且继续通过包括模腔4的狭槽模具30的流体流通道, 直到挤出物通过涂覆狭槽6离开 并且被涂覆到移动的辊 7。在一些实例中, 挤出产品可涂覆到移动的幅材 (未示出) , 在其他 实例中, 挤出产品可直接涂覆到辊 7。挤出产品和幅材 (如适用) 可在一系列辊上运行以允 许挤出产品冷却。 0043 在其他实例中, 狭槽模具 30 可与不同构型的辊一起使用。例如, 挤出物可形成下 落到下游辊上的帘幕, 在这种情况下所述下游辊。
38、被称为浇注轮, 其温度可以受到控制。 在其 他实例中, 挤出物帘幕可竖直地或横向水平地 (或以任何角度) 下落到两个辊的辊隙中以用 于后续处理。这通常用于膜挤出和挤压涂布操作中。 0044 可对辊 7 下游的挤出产品进行一个或多个附加的过程, 此类过程包括 (但不限于) 拉伸、 涂布、 拉幅、 印刷、 切割、 轧制等。 0045 致动器组件 200 中的每一个能够操作以通过提供对柔性模唇 32 位置的局部调整 而在其位置处控制流体流通道的厚度。如下文进一步详细讨论的, 每个致动器组件 200 的 位置可单独地选择, 从而得到挤出产品的所需幅材横向轮廓。此外, 线性致动器组件 200 的 位置还。
39、可以在狭槽模具 30 的操作期间, 通过调整涂覆狭槽 6 的总横截面积而精确协调, 从 而得到模腔 4 内的所需模腔压力。在其他实例中, 每个致动器组件 200 的位置可主动控制 以产生具有图案化特征 (诸如重复或随机的图案化特征) 的挤出产品。 0046 虽然狭槽模具 30 不包括节流栓, 但在其他实例中, 具有柔性模唇的狭槽模具也可 以包括可调式节流栓, 类似于狭槽模具10的节流栓11。 此类节流栓的位置可通过一组致动 说 明 书 CN 103747938 A 9 6/22 页 10 器进行局部控制, 就像狭槽模具 10 的节流栓 11 那样。 0047 图4示出包括致动器组件200、 零。
40、游隙联轴器240和控制器300的组件。 如图1A3 所示, 致动器组件 200 可通过以下方式在狭槽模具中使用, 从而对狭槽模具的流体流通道 进行局部调整, 如, 与狭槽模具20、 30一样通过调整涂覆狭槽的厚度, 或者与狭槽模具10一 样通过调整狭槽模具内的流体流通道的厚度。 0048 致动器组件 200 包括电机 210、 联接到电机 210 的线性致动器 220、 和定位传感器 230。作为一个例子, 电机 210 可以是步进电机。电机 210 的输出轴 (未示出) 机械联接到 线性致动器 220。传感器 230 感测线性致动器 220 的位置。例如, 传感器 230 可以是 LVDT 。
41、传感器或线性编码器。传感器 230 用夹具 232 固定到线性致动器 220 的输出轴 222, 并且 精确地测量线性致动器 220 的输出轴 222 的相对位置。在其他实例中, 传感器 230 可测量 输出联轴器 240、 模具致动器连杆 252、 柔性模唇 32、 旋转杆 22 或节流栓 11。作为一个例 子, 适合用作致动器组件 200 的致动器组件可得自霍尼韦尔国际股份有限公司 (Honeywell International Incorporated(Morristown,New Jersey)。 0049 控制器300接收来自电机210和传感器230两者的位置输入。 例如, 电机2。
42、10可以 是步进电机并且可提供对步进电机已从步进电机的已知参考位置取得的 “步进” 数的指示。 传感器 230 可向控制器 300 提供比由电机 210 所提供的更精确的位置信息。控制器 300 将 指令提供给电机 210, 以将致动器 220 的输出轴 222 驱动至预选位置。例如, 控制器 300 可 在操作电机 210 的同时使用传感器 230 监测致动器 220 的输出轴 222 的位置, 以便根据预 选位置定位致动器 220 的输出轴 222。在一些实例中, 控制器 300 可同时地或顺次地控制 一组致动器组件 200。例如, 控制器 300 可控制狭槽模具 10 中的致动器组件 2。
43、00 中的每一 个, 如图 1B 所示。 0050 在狭槽模具 10、 20、 30 中, 致动器 220 的输出轴 222 通过零游隙联轴器 240 连接到 模具致动器连杆 252。零游隙联轴器 240 包括螺纹连接在一起的两个半块 : 下半块 242 和 上半块 244。下半块 242 用螺钉直接附接到模具致动器连杆 252。此外, 零游隙联轴器 240 还包括叠置的突起组件, 该组件用螺栓连接到致动器 220 的输出轴 222 的端部上。叠置的 突起组件包括围绕绝缘盘248的两个金属盘246。 作为一个例子, 绝缘盘248可包括陶瓷材 料。下半块 242 和上半块 244 结合, 以环绕。
44、叠置的突起组件, 所述叠置的突起组件包括用螺 栓连接到致动器 220 的输出轴 222 的端部上的金属盘 246 和绝缘盘 248。一旦上半块 244 牢固地通过螺纹连接到下半块242, 致动器220的输出轴222就有效地连接到零游隙联轴器 240 和模具致动器连杆 252。 0051 零游隙联轴器 240 用来将致动器组件 200 与狭槽模具热隔离。具体地讲, 绝缘盘 248显著地限制致动器220的输出轴222和模具致动器连杆252之间的金属间接触路径。 这 有助于保护致动器组件200不受狭槽模具的热量损坏。 例如, 狭槽模具通常在超过300的 温度下操作, 而包括电机210和传感器230在。
45、内的致动器组件200的部件在经受超过130 的温度时可能出现有限的功能或甚至永久性损坏。为此, 零游隙联轴器 240 可用来将致动 器组件 200 的温度保持在 130 或以下。在一些实例中, 盘 246 也可由非金属材料形成, 使 得在致动器 220 的输出轴 222 和模具致动器连杆 252 之间不存在金属间接触。此类实例将 致动器组件 200 与狭槽模具外壳进一步热隔离。在其他实例中, 联轴器 240 的表面积可选 择成耗散热量以将致动器组件 200 的温度保持在 130 或以下。这可以独立地使用或与绝 说 明 书 CN 103747938 A 10 7/22 页 11 缘盘 248 结。
46、合使用。在另外的实例中, 可使用主动热控制来冷却零游隙联轴器 240、 输出轴 222 或致动器组件 200。主动热控制的合适的例子包括对流空气流、 循环液体和热电子装 置。 0052 相比使用差速器螺栓作为致动机构的狭槽模具设计, 零游隙联轴器 240 以有限游 隙或零游隙将致动器220的输出轴222联接到模具致动器连杆252。 然而, 由于差速器螺栓 机构可具有100微米以上的游隙, 所以零游隙联轴器240可提供几乎为零的游隙, 例如小于 10 微米、 或甚至小于 5 微米, 例如约 3 微米。 0053 在使用一组差速器螺栓来控制涂覆狭槽宽度或节流栓位置的狭槽模具中, 每个差 速器螺栓的。
47、相对大的游隙意味着调整一个差速器螺栓的位置可能改变在其他螺栓处的流 体流通道的厚度。为此, 在操作挤出模具的同时, 可能永远不知道节流栓的绝对位置。相比 之下, 在狭槽模具 10、 20、 30 中, 致动器 220 的输出轴 222 的位置直接对应于节流栓 11(用 于狭槽模具 10) 、 旋转杆 22(用于狭槽模具 20) 和柔性模唇 32(用于狭槽模具 30) 的局部 位置。为此, 狭槽模具 10、 20 和 30 有利于进行在使用差速器螺栓作为致动机构的狭槽模具 中不可用的可重复的精确定位。 0054 图 5 是示出用于根据挤出产品的预选幅材横向轮廓选择狭槽模具的多个致动器 中每个致动。
48、器的位置的技术的流程图。 虽然不限于本文所公开的狭槽模具, 但为清楚起见, 图 5 的技术相对于狭槽模具 10(图 1A1B) 、 致动器组件 200(图 4) 和控制器 300(图 4) 进行描述。在不同的实例中, 图 5 的技术可用于条带涂布、 膜狭槽模具、 多层狭槽模具、 热熔 融挤压涂布模具、 落锤锻模、 旋转杆模具、 粘合剂狭槽模具、 溶剂涂布狭槽模具、 水性涂布模 具、 狭槽供料式刮刀模具或其他狭槽模具。 0055 首先, 获得诸如狭槽模具 10 的狭槽模具 (502)。狭槽模具包括延伸约狭槽模具的 宽度的涂覆狭槽和间隔约狭槽模具的宽度的多个致动器。 涂覆狭槽与通过狭槽模具的流体 。
49、流通道流体连通。 多个致动器中的每个致动器能够操作以在其各自位置处调整流体流通道 的横向厚度, 从而对通过涂覆狭槽的流体流进行局部调整。 0056 接下来, 获得与每个致动器通信的诸如控制器300的控制器(504)。 控制器被构造 成根据诸如传感器 230 的测量位置和 / 或电机 210 的步进电机设置的多个离散设置之一设 置每个致动器的所述位置。 0057 使用流体动力学和模具 10 的数字模型, 例如模具 10 的实体模型, 控制器 300 从与 预选幅材横向轮廓相对应的多个离散设置中预测一组离散设置(506)。 在不同的实例中, 控 制器 300 可从非瞬时性计算机可读介质检索预选幅材横向轮廓或者可以接收来自用户输 入的预选幅材横向轮廓。 0058 在不同的实例中, 预测的设置可对应于来自传感器 230 的测量和 / 或电机 210 的 离散位置设置。传感器 230 可向控制器 300 提供比由电机 210 提供的更精确的位置信息。 为此, 控制器 300 可基于来自传感器 230。