專利名稱：開放間隙膜卷芯的制作方法
開放間隙膜卷芯
背景技術(shù)：
在制備諸如光學(xué)膜這樣的聚合物膜的工藝中，需要將卷材卷繞到芯上以形成用于售賣的材料卷。通常，使用切割轉(zhuǎn)移工藝來開始將卷材卷繞到芯上。在切割轉(zhuǎn)移工藝中，用一條膠帶或一條雙面膠帶將卷材始端附著到芯。因?yàn)檫@個(gè)附著方案，卷材前緣被卷繞好的卷材的后續(xù)層搭蓋，并引起芯表面上的明顯不一致，這可能增大相鄰卷材層中的應(yīng)力。該不一致可能將壓痕蔓延到卷材的若干相鄰層，導(dǎo)致通常被稱為芯壓痕的缺陷。這些芯壓痕可能在每個(gè)卷上卷繞好的卷材材料的許多初始層上觀察到，并可被認(rèn)為是廢損的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一般性地涉及一種用于在周圍卷繞聚合物膜的膜卷芯；一種用于在膜卷芯上卷繞聚合物膜的設(shè)備；一種在膜卷芯上卷繞聚合物膜的方法；以及一種在膜卷芯上的成卷的膜。更具體地講，本發(fā)明涉及一種能夠減少卷繞好的膜中的缺陷的開放間隙膜卷芯。在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種膜卷芯，其包括:具有外表面的圓柱形管；設(shè)置在所述外表面上的適形層；以及在所述適形層中的縱向間隙，所述縱向間隙的間隙寬度足以將膜邊緣布置在所述縱向間隙中。在另一方面，本發(fā)明提供了一種包括膜卷芯的膜卷繞設(shè)備，所述膜卷芯具有:外表面；設(shè)置在所述外表面上的適形層；在所述適形層中的縱向間隙，其具有足以容納膜邊緣的間隙寬度；以及切割和轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，所述切割和轉(zhuǎn)移系統(tǒng)能夠切割膜基底并且將所述膜基底的切分的邊緣轉(zhuǎn)移到所述縱向間隙中，其中所述膜基底被設(shè)置為沿切線方向與所述外表面相鄰，并且所述膜基底的寬度基本平行于所述膜卷芯的中心軸線。在另一方面，本發(fā)明提供了一種卷繞膜的方法，包括:將膜基底設(shè)置為沿切線方向與膜卷芯相鄰以及將所述膜基底移動(dòng)經(jīng)過所述膜卷芯。所述膜卷芯包括:外表面；設(shè)置在所述外表面上的適形層；和在所述適形層中的縱向間隙，其具有足以容納膜邊緣的間隙寬度。所述卷繞膜的方法還包括:將所 述膜卷芯繞中心軸線旋轉(zhuǎn)以使得所述縱向間隙和所述膜基底彼此靠近；啟動(dòng)刀片邊緣切割器來切分所述膜基底，從而形成沿著所述膜基底的寬度的切分的膜邊緣；和啟動(dòng)轉(zhuǎn)移裝置來將所述切分的膜邊緣設(shè)置在所述縱向間隙中。在另一方面，本發(fā)明提供了一種膜卷，其包括膜芯和在所述膜芯周圍卷繞的膜的卷材。所述膜芯包括:具有外表面的圓柱形管；設(shè)置在所述外表面上的適形層；和在所述適形層中的縱向間隙；此外，所述膜的卷材的第一膜邊緣設(shè)置在所述縱向間隙中以使得所述膜的卷材的后續(xù)卷繞層包括所述第一膜邊緣的最小壓痕。上述發(fā)明內(nèi)容并非意圖描述本發(fā)明的每個(gè)所公開的實(shí)施例或每種實(shí)施方案。以下附圖和具體實(shí)施方式
更具體地舉例說明了示例性實(shí)施例。


整個(gè)說明書參考附圖，在附圖中，類似的附圖標(biāo)號(hào)表示類似的元件，并且其中:圖1A-1B示出了現(xiàn)有技術(shù)的膜卷芯的示意性剖視圖2A-2B示出了開放間隙膜卷芯的示意性剖視圖；圖2C示出了圖2B的壓縮端部間隙區(qū)域的示意性剖視圖；圖3A-3D示出了放大的圖2A的端部間隙區(qū)域的實(shí)施例；圖4A-4B示出了卷材連接技術(shù)的示意圖；和圖4C示出了用于切分卷材的刀片的剖視圖。附圖未必按比例繪制。附圖中所使用的類似標(biāo)號(hào)是指類似部件。然而，應(yīng)當(dāng)理解，使用標(biāo)號(hào)來指代給定附圖中的部件并非意圖限制另一附圖中使用相同標(biāo)號(hào)標(biāo)記的部件。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明描述了用于減少由芯旁邊的相鄰卷材層上的卷材始端產(chǎn)生的芯壓痕的制品和工藝。在一個(gè)具體實(shí)施例中，本發(fā)明通過減少卷繞好的卷材的相鄰層中的應(yīng)力的量可導(dǎo)致卷繞好的聚合物膜上的這種芯壓痕的量和嚴(yán)重程度減小?？蓪⑺鲋破访枋鰹殚_放間隙膜卷芯，其提供用于卷材始端的附著位置，以使得始端對(duì)后續(xù)卷繞膜層施加最小應(yīng)力。在一個(gè)具體實(shí)施例中，可通過用薄泡沫片材部分纏繞膜芯來制造開放間隙膜卷?？捎蛇m形和可貼合的材料制成薄泡沫片材，并且其在主表面上具有粘合劑層以將所述薄泡沫片材粘附到芯。相對(duì)主表面可具有粘性粘合劑涂層，其可用于將卷材始端粘附到所述薄泡沫片材。薄泡沫片材可纏繞在所述芯周圍以形成沿著芯表面軸向設(shè)置的小間隙?？赏ㄟ^精確切割卷材并將卷材始端布置在小間隙中的切割轉(zhuǎn)移工藝將卷材轉(zhuǎn)移到芯。因?yàn)檫m形薄泡沫片材和間隙，所以卷 繞到卷上的膜的后續(xù)層的壓縮效果使得卷材始端壓縮其上布置有卷材始端的那部分適形薄泡沫片材。這導(dǎo)致卷材始端落到(或低于)間隙相對(duì)側(cè)上的泡沫表面，從而卷繞好的卷材的下一層覆蓋卷材始端，并可最小化應(yīng)力。這些最小化的應(yīng)力可減少相鄰卷材層上的芯壓痕，因此通過降低浪費(fèi)提高卷材加工線的產(chǎn)率。圖1A示出了現(xiàn)有技術(shù)的膜卷芯100的示意性剖視圖。在圖1A中，現(xiàn)有技術(shù)的膜卷芯100包括圓柱形管110，其具有內(nèi)表面112、外表面114和旋轉(zhuǎn)中心115。內(nèi)表面112通常安裝在膜卷繞設(shè)備(未示出)的軸柄上。聚合物膜120的始端122設(shè)置在圓柱形管110的外表面114上，并且所述聚合物膜120卷繞在圓柱形管110周圍。聚合物膜120的始端122可利用涂布在芯的外表面114上的粘合劑層或通過雙面膠帶(未示出)而被附接到芯。隨著聚合物膜120的第一纏繞搭蓋部分124搭蓋所述始端122，通過施加到聚合物膜120上的張力“T”產(chǎn)生應(yīng)力增大的區(qū)域130。應(yīng)力增大的區(qū)域130可導(dǎo)致聚合物膜中的可見的變形。第一纏繞搭蓋部分124通常符合第一纏繞搭蓋部分纏繞于其上的表面的輪廓，并且始端122在圓柱形管的外表面114上產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于聚合物膜的厚度“t”的臺(tái)階變化部分。后續(xù)的第二纏繞搭蓋部分126搭蓋第一纏繞搭蓋部分124和始端122，在應(yīng)力增大的區(qū)域130中再次在聚合物膜120中導(dǎo)致可見的變形。圖1B示出了現(xiàn)有技術(shù)的膜卷芯101的示意性剖視圖。在圖1B中，現(xiàn)有技術(shù)膜卷芯101包括圓柱形管110，其具有內(nèi)表面112、外表面114和旋轉(zhuǎn)中心115。內(nèi)表面112通常安裝在膜卷繞設(shè)備(未示出)的軸柄上。聚合物膜120的始端122設(shè)置在圓柱形管110的外表面114上，并且聚合物膜120卷繞在圓柱形管110周圍。聚合物膜120的始端122可在芯的外表面114上利用膠帶123附接到芯。隨著聚合物膜120的第一纏繞搭蓋部分124搭蓋始端122和膠帶123，通過施加到聚合物膜120上的張力“T”產(chǎn)生應(yīng)力增大的區(qū)域130。應(yīng)力增大的區(qū)域130可在聚合物膜中導(dǎo)致可見的變形。第一纏繞搭蓋部分124通常符合第一纏繞搭蓋部分纏繞于其上的表面的輪廓，并且始端122在圓柱形管的外表面114上產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于聚合物膜的厚度“t”的臺(tái)階變化部分，并且在所述外表面上產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于膠帶123的厚度的第二臺(tái)階變化部分。后續(xù)的第二纏繞搭蓋部分126搭蓋所述第一纏繞搭蓋部分124、始端122和膠帶123，在應(yīng)力增大的區(qū)域130中再次在聚合物膜120中導(dǎo)致可見的變形。圖2A-2B示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的開放間隙膜卷芯200的示意性剖視圖。在圖2A中，開放間隙膜卷芯200包括圓柱形管210，其具有內(nèi)表面212、外表面214和旋轉(zhuǎn)中心215。內(nèi)表面212通常安裝在膜卷繞設(shè)備(未示出)的軸柄上。圓柱形管210可由適于支撐膜的卷繞的任何材料制成，諸如金屬、塑料、紙、復(fù)合材料等。一般來講，圓柱形管210是一次性物品，并且因此其通常由諸如紙板這樣的低成本材料制成。適形層240設(shè)置在圓柱形管210的外表面214上，以使得在適形層240的第一邊緣246和第二邊緣248之間留有間隙250。適形層240可通過在圓柱形管210的外表面214和適形層240的內(nèi)部適形表面242之間的粘合劑層(未示出)附接到外表面214。第二粘合劑層249可設(shè)置在適形層240的外部適形表面244的一部分上。在一些情況下，第二粘合劑層249可設(shè)置在靠近適形層240的第一邊緣246的適形層240的外部適形表面244的一部分上，如圖2A所示。在一些情況下，第二粘合劑層249可設(shè)置在任何部分上，最多包括適形層240的整個(gè) 外部適形表面244。適形層240可由可在約100和約2000psi之間的徑向壓力下變形的任何合適的適形材料制成。在一些情況下，適形層240可由諸如聚氨酯、聚乙烯、硅樹脂或諸如氯丁橡膠的橡膠等的材料制成。適形材料可為包括遍及所述材料分散的多個(gè)空隙的泡沫材料，諸如開孔泡沫或閉孔泡沫，如本領(lǐng)域公知的那樣。在一個(gè)具體實(shí)施例中，適形層240可為聚乙烯泡沫，諸如可得自美國(guó)明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司的3MTMCUShi0n-M0Unt 貼版膠帶。在一些情況下，3MTMCushion-Mount E1020 (.020〃(0.508mm)厚)，或 E1040 (.042〃 (1.067mm)厚)，或E660 (.070〃(1.778mm)厚)可用于適形層240。適形層240通常具有在約5密耳(0.127mm)至約70密耳(1.778mm)之間，或在約10密耳(0.254mm)至約50密耳(1.27mm)之間，或在約20密耳(0.508mm)至約40密耳(1.016_)之間的適形層厚度“t。”。在一些情況下，20密耳可為優(yōu)選的適形層厚度；然而，優(yōu)選厚度可取決于在開放間隙膜卷芯200周圍纏繞的聚合物膜220的厚度，如本文別處所述。可按若干種不同的方式切割適形層240的第一邊緣246和第二邊緣248以調(diào)節(jié)柔量，并且在圖3A-3D中擴(kuò)大端部間隙區(qū)域255以顯示這些不同的切割，如本文別處所述。在一個(gè)具體實(shí)施例中，間隙250可具有在約1/16英寸(1.588mm)和約3/8英寸(9.525mm)之間的寬度，以容納聚合物膜220的端部。在一些情況下，間隙250優(yōu)選地盡可能小，且寬度超過1/4英寸(6.35mm)的間隙可在一些聚合物膜中形成壓痕。一般的經(jīng)驗(yàn)法則是形成可將聚合物膜220的端部捕獲于其中的最小間隙，并且較厚的膜可允許較寬的間隙。間隙250用于容納將被卷繞在膜芯上的聚合物膜的始端，這樣，間隙尺寸和形狀應(yīng)該被調(diào)節(jié)為確保能以高精確度容易地將所述始端布置在所述間隙中。在一個(gè)具體實(shí)施例中，間隙250可平行于旋轉(zhuǎn)軸線215設(shè)置在圓柱形管210的外表面214上。在一些情況下，作為替代，間隙250相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線215成一角度(未示出)地設(shè)置在圓柱形管210的外表面214上(也就是說，間隙可為繞著圓柱形管210的一部分的螺旋線)。在一些情況下，作為替代，間隙250可按照預(yù)定圖案設(shè)置在圓柱形管210的外表面214上，其中所述預(yù)定圖案對(duì)應(yīng)于聚合物膜的始端(也就是說，切割端)的構(gòu)造。圖2B示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的纏繞后的開放間隙膜卷芯201的示意性剖視圖。纏繞后的開放間隙膜卷芯201包括圖2A的開放間隙膜卷芯200，其中第一纏繞搭蓋部分224搭蓋聚合物膜220的第一端222。聚合物膜220具有厚度“t”，并在在適形泡沫240上(并且具體地說，在應(yīng)力增大的區(qū)域230中)施加徑向壓力的卷材張力“T”下被卷繞在開放間隙膜卷芯200上。在圖2C中放大壓縮端部間隙區(qū)域235以示出由于第一纏繞搭蓋部分224和后續(xù)的搭蓋層導(dǎo)致的適形層240中的變化。圖2C示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的圖2B的壓縮端部間隙區(qū)域235的示意性剖視圖。圖2C中的編號(hào)元件210-250中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于圖2A-2B中所示的類似編號(hào)元件210-250，并且每個(gè)元件的描述和功能均為相應(yīng)地類似的。在圖2C中，壓縮端部間隙區(qū)域235包括適形層240，所述適形層在第一邊緣246具有第一厚度“tel”并且在第二邊緣248具有第二厚度“t。/’，所述第一邊緣和第二邊緣通過寬度為“W”的間隙250分離。聚合物膜220通過第二粘合劑層249附接到適形層240，并在開放間隙膜卷芯200周圍纏繞。適形層240 (初始具有適形層厚度“t。”)通過卷材張力施加的壓縮力被壓縮至第一厚度“t。/’，在本文別處所述。所得的壓縮后的第一厚度“t。/’小于第二厚度“t。/’(也通過卷材張力壓縮)，并且也小于適形層厚度“t。”。在間隙250附近的適形層240的壓縮導(dǎo)致第一纏繞搭蓋部分224平穩(wěn)地跨越間隙250和布置在間隙250中的聚合物膜220的始邊緣222。圖3A-3D示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的放大的圖2A的端部間隙區(qū)域255的實(shí)施例。在圖3A-3D中，端部間隙區(qū)域(255a、255b、255c、255d)包括相對(duì)于圓柱形管210的外表面214以不同的角度切割的適形層240的第一邊緣(246a、246b、246c、246d)和第二邊緣(248a、248b、248c、248d)。在一些情況下，成角度切割可影響適形層壓縮跨越間隙(250a、250b、250c、250d)和搭蓋始端(在圖2B-2C中示出)的聚合物層(也在圖2B-2C中示出)和使所述聚合物層變平的能力。每個(gè)間隙包括各自的間隙寬度(1&、胃13、1(3、1(1)，所述間隙寬度可通過例如間隙的平均寬度或間隙的最小寬度，或一些其它代表性尺寸限定。圖4A-4B示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的用于開放間隙膜卷芯200的卷材連接技術(shù)400的示意圖。圖4A-4B中的編號(hào)元件210-250中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于圖2A-2B中所示的類似編號(hào)元件210-250，并且每個(gè)元件的描述和功能均為相應(yīng)地類似的。在圖4A中，開放間隙膜卷芯200包括纏繞在圓柱形管210周圍留出間隙250的適形層240。開放間隙膜卷芯200繞中心軸線215沿著旋轉(zhuǎn)方向416旋轉(zhuǎn)，并且將聚合物膜220設(shè)置為沿切線方向與開放間隙膜卷芯200相鄰。聚合物膜220沿著膜方向417運(yùn)動(dòng)，并且開放間隙膜卷芯200旋轉(zhuǎn)以使得間隙250和聚合物膜220彼此靠近。切割步驟包括刀片邊緣切割器440，其包括被布置在將為狹縫位置的始邊緣222處的固定的刀片435和移動(dòng)的刀片430。始邊緣222狹縫位置可通過定時(shí)裝置(未示出)預(yù)定，以適于將切割邊緣設(shè)置在間隙250中。轉(zhuǎn)移步驟包括轉(zhuǎn)移裝置，其包括轉(zhuǎn)移支撐件420和刷子425，它們被布置為在沿著轉(zhuǎn)移方向421運(yùn)動(dòng)時(shí)將切割的聚合物膜220轉(zhuǎn)移到適形層240。在一些情況下，刷子425可包括:多個(gè)刷毛，諸如適形橡膠、聚合物型、無機(jī)或有機(jī)刷毛；或者至少一 個(gè)適形翼，諸如橡膠翼或聚合物型翼。
切割步驟和轉(zhuǎn)移步驟二者均相對(duì)于開放間隙膜卷芯200的速度和旋轉(zhuǎn)方向416，速度和膜方向417以及間隙250的位置定時(shí)。在一個(gè)具體實(shí)施例中，圖4B示出了在切割和轉(zhuǎn)移步驟的最后，其中固定的刀片435和移動(dòng)的刀片430已切分膜生產(chǎn)始邊緣222 (在切分膜之后，刀片邊緣切割器快速移開)，所述始邊緣通過轉(zhuǎn)移支撐件420上的轉(zhuǎn)移刷子425布置在間隙250中。一旦始邊緣222設(shè)置在間隙250中并且轉(zhuǎn)移刷子425在具有粘合劑層450的區(qū)域中抵靠著適形層240按壓聚合物膜220，轉(zhuǎn)移裝置就同樣地快速移開。在一個(gè)具體實(shí)施例中，轉(zhuǎn)移刷子425可附接到移動(dòng)的刀片430，使得通過一個(gè)流體運(yùn)動(dòng)完成切割和轉(zhuǎn)移。應(yīng)當(dāng)理解，為了將切分的聚合物膜220的始邊緣222精確地布置在間隙250中，應(yīng)該精確地控制切割和轉(zhuǎn)移操作的時(shí)刻。另外，切割操作應(yīng)該為準(zhǔn)確和可重復(fù)進(jìn)行的，尤其以在典型卷材加工中遇到的高速(超過500英尺/分鐘(152米/分鐘))。在一個(gè)具體實(shí)施例中，圖4C示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面用于快速和準(zhǔn)確地切分聚合物膜220的刀片邊緣切割器440的剖視圖。刀片邊緣切割器440包括能夠沿著刀片方向431快速移動(dòng)的移動(dòng)的刀片430和具有靜態(tài)刀片邊緣439的固定的刀片435。移動(dòng)的刀片430包括“V”形形狀的移動(dòng)的刀片邊緣437，其中“V”的中心在聚合物膜220上大約居中。移動(dòng)的刀片邊緣437的“V”形包括遠(yuǎn)小于I度的角“ α ”，并可導(dǎo)致在60英寸(1524mm)或更大的刀片寬度“w”上的約0.125英寸(3.175mm)的拔模距離“d”。實(shí)魁用新的切割和轉(zhuǎn)移系統(tǒng)改進(jìn)美國(guó)威斯康辛州日耳曼敦的福斯特爾公司(Faustel)的福斯特爾卷繞機(jī)。隨著卷材穿過由芯和后備刀片限定的間隙，該切割和轉(zhuǎn)移系統(tǒng)使用樞轉(zhuǎn)的刀片來切割卷材。芯為6英寸(15.24cm) 1.D.X 7英寸(17.78cm) 0.D.纖維芯。用3M Cushion-Mount Plus 貼版膠帶 E1040 (40 密耳(1.016mm)+2 密耳(0.0508mm)粘合劑)泡沫帶纏繞芯。在泡沫片材端部之間的接縫·形成1/4英寸(6.35mm)寬的間隙。切割和轉(zhuǎn)移刀片的致動(dòng)與芯間隙的旋轉(zhuǎn)同步以使得卷材始端精確地布置在產(chǎn)生的間隙中。轉(zhuǎn)移刷子將卷材按壓到粘性泡沫覆蓋的芯上以使得卷繞工藝開始。芯上的泡沫片材在布置卷材始端的間隙處受到壓縮。這個(gè)壓縮降低了通常在此處形成的應(yīng)力集中，并且作為結(jié)果減少了在相鄰卷材層上的芯壓痕的量，因此減少了浪費(fèi)。使用Simatic S7-400PLC (美國(guó)田納西州約翰遜城的西門子)來基于線速度、刻劃偏移量(Scribe Offset)、刀片負(fù)載設(shè)置和通信延遲的參數(shù)計(jì)算刀片進(jìn)給偏移量(KnifeFire Offset)。將刀片進(jìn)給偏移量發(fā)送到合適的西門子MC伺服驅(qū)動(dòng)器并將其與伺服電機(jī)正弦編碼器的實(shí)際位置進(jìn)行比較。如果比較結(jié)果為真，則驅(qū)動(dòng)器通過高速輸出使螺線管閥通電。這個(gè)行為導(dǎo)致氣缸延伸，從而釋放用于機(jī)械動(dòng)力刀片的扣件。參數(shù)定義刻劃偏移量:激光刻劃器設(shè)在外側(cè)轉(zhuǎn)軸的頂部以便于操作員接觸，從而當(dāng)外側(cè)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)移位置時(shí)，芯間隙位于底部。如果刀片進(jìn)給并且轉(zhuǎn)軸和卷材靜止，則膜將貼到新的芯上。從新的芯上的貼好的膜的前緣至芯間隙的距離是“刻劃偏移量”。刀片進(jìn)給偏移量:對(duì)于刀片，具有四個(gè)不同量的機(jī)械負(fù)載(刀片負(fù)載設(shè)置)。負(fù)載量確定刀片進(jìn)給的延遲時(shí)間的量。在較低的設(shè)置下，刀片移動(dòng)較慢，然而機(jī)械扣件更容易被氣缸克服，這是因?yàn)樵诳奂系牧^小。線速度:隨著線速度增大，卷材和新的芯以更快的速率移動(dòng)，從而刀片進(jìn)給偏移量成指數(shù)增加以補(bǔ)償所述更快的速率。通信延遲:這包括四個(gè)不同的區(qū)域:(I)驅(qū)動(dòng)器開啟至控制繼電器的輸出所需的處理時(shí)間；(2)在從驅(qū)動(dòng)器接收到信號(hào)之后關(guān)閉控制繼電器所用的時(shí)間；(3)螺線管打開到氣缸的空氣通道所用的時(shí)間；以及(4)氣缸產(chǎn)生足夠的力以克服閂鎖的抵抗力所用的時(shí)間。切割和轉(zhuǎn)移操作:操作員安裝新的芯并開啟激光刻劃器。操作員隨后將芯間隙與激光刻劃器對(duì)齊。激光刻劃器關(guān)閉，并且電機(jī)正弦編碼器設(shè)為O (也就是說，芯間隙位置位于O位置)。隨后將制備的卷移動(dòng)至接合位置并且將機(jī)械設(shè)備的其它部件移動(dòng)至正確位置。隨后，制備的卷起動(dòng)并且其表面速度斜線上升至與移動(dòng)卷材的線速度精確相同的速度。一旦制備的卷處于正確速度，PLC就將計(jì)算的刀片進(jìn)給偏移量發(fā)送合適的驅(qū)動(dòng)器。PLC/驅(qū)動(dòng)器隨后基于刀片進(jìn)給偏移量確定進(jìn)給位置。當(dāng)電機(jī)正弦編碼器的位置等于刀片進(jìn)給位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)器輸出使控制繼電器和螺線管閥通電以釋放刀片機(jī)構(gòu)中存儲(chǔ)的能量。當(dāng)?shù)镀谡_位置切割卷材時(shí)，刷子將卷材的切割端布置在芯間隙中。以下為本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的列表。項(xiàng)I是一種膜卷芯，包括:具有外表面的圓柱形管；設(shè)置在所述外表面上的適形層；和在所述適形層中的縱向 間隙，所述縱向間隙具有足以將膜邊緣布置在所述縱向間隙中的間隙寬度。 項(xiàng)2是項(xiàng)I所述的膜卷芯，其中所述適形層附著到所述外表面。項(xiàng)3是項(xiàng)I或項(xiàng)2所述的膜卷芯，還包括設(shè)置在所述適形層的外部表面的至少一部分上的粘合劑。項(xiàng)4是項(xiàng)I至項(xiàng)3所述的膜卷芯，其中所述縱向間隙平行于圓柱形管的旋轉(zhuǎn)軸線。項(xiàng)5是項(xiàng)I至項(xiàng)4所述的膜卷芯，其中所述縱向間隙包括螺旋線。項(xiàng)6是項(xiàng)I至項(xiàng)5所述的膜卷芯，其中所述適形層包括開孔泡沫或閉孔泡沫。項(xiàng)7是項(xiàng)I至項(xiàng)6所述的膜卷芯，其中所述適形層包括聚氨酯、聚乙烯、硅樹脂或橡膠。項(xiàng)8是項(xiàng)I至項(xiàng)7所述的膜卷芯，其中所述縱向間隙包括橫截面，所述橫截面包括矩形形狀、錐形形狀、V形、倒V形或它們的組合。項(xiàng)9是項(xiàng)I至項(xiàng)8所述的膜卷芯，其中所述縱向間隙包括在約1/16英寸(1.5875mm)至約1/2英寸(12.7mm)的范圍內(nèi)的間隙寬度。項(xiàng)10是項(xiàng)I至項(xiàng)9所述的膜卷芯，其中所述適形層的未壓縮厚度在約0.01英寸(0.254mm)至約0.06英寸(1.524mm)的范圍內(nèi)。項(xiàng)11是項(xiàng)I至項(xiàng)10所述的膜卷芯，其中所述縱向間隙包括的間隙寬度為約1/4英寸(6.35mm),并且適形層的未壓縮厚度為約0.04英寸(1.016mm)。項(xiàng)12是一種膜卷繞設(shè)備，包括:膜卷芯，其具有:外表面；設(shè)置在所述外表面上的適形層；在所述適形層中的縱向間隙，其具有足以容納膜邊緣的間隙寬度；和切割和轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，其能夠切割膜基底和將膜的切分的邊緣轉(zhuǎn)移到縱向間隙中，其中所述膜基底設(shè)為沿切線方向與所述外表面相鄰，并且所述膜基底的寬度基本平行于所述膜卷芯的中心軸線。項(xiàng)13是項(xiàng)12所述的膜卷繞設(shè)備，其中所述切割和轉(zhuǎn)移系統(tǒng)包括被設(shè)置為切分膜基底的刀片邊緣切割器和能夠?qū)⒛せ椎那蟹值倪吘夀D(zhuǎn)移到縱向間隙中的轉(zhuǎn)移裝置。項(xiàng)14是項(xiàng)12或項(xiàng)13所述的膜卷繞設(shè)備，其中所述膜基底能夠相對(duì)于所述膜卷芯移動(dòng)，并且所述膜卷芯能夠繞中心軸線旋轉(zhuǎn)。項(xiàng)15是項(xiàng)12至項(xiàng)14所述的膜卷繞設(shè)備，還包括定時(shí)裝置，其在所述膜基底和所述膜卷芯二者運(yùn)動(dòng)的同時(shí)能夠?yàn)榍懈钜约皩⑶蟹值倪吘夀D(zhuǎn)移到縱向間隙中來進(jìn)行精確地定時(shí)。項(xiàng)16是項(xiàng)12至項(xiàng)15所述的膜卷繞設(shè)備，其中膜基底的所述切分的邊緣的寬度可被布置為完全位于縱向間 隙中。項(xiàng)17是項(xiàng)12至項(xiàng)16所述的膜卷繞設(shè)備，其中所述轉(zhuǎn)移裝置包括具有多個(gè)刷毛的刷子或至少一個(gè)適形翼。項(xiàng)18是項(xiàng)12至項(xiàng)17所述的膜卷繞設(shè)備，其中所述適形層還包括外部粘合劑層。項(xiàng)19是一種卷繞膜的方法，包括:將膜基底沿切線方向與膜卷芯相鄰地設(shè)置，所述膜卷芯包括:外表面；設(shè)置在所述外表面上的適形層；在適形層中的縱向間隙，其間隙寬度足以容納膜邊緣；使膜基底移動(dòng)經(jīng)過膜卷芯；使膜卷芯繞中心軸線旋轉(zhuǎn)以使得縱向間隙和膜基底彼此靠近；啟動(dòng)刀片邊緣切割器來切分膜基底，從而形成沿著膜基底的寬度的切分的膜邊緣；以及啟動(dòng)轉(zhuǎn)移裝置來將切分的膜邊緣設(shè)置到縱向間隙中。項(xiàng)20是根據(jù)項(xiàng)19所述的方法，其中轉(zhuǎn)移裝置將膜基底按壓到適形層上。項(xiàng)21是根據(jù)項(xiàng)19或項(xiàng)20所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)移裝置包括具有多個(gè)刷毛或至少一個(gè)適形翼的刷子。項(xiàng)22是根據(jù)項(xiàng)19至項(xiàng)21所述的方法，其中相對(duì)于膜卷芯的旋轉(zhuǎn)來對(duì)啟動(dòng)刀片邊緣切割器和轉(zhuǎn)移裝置進(jìn)行定時(shí)，以使得將切分的膜邊緣布置到縱向間隙中和膜基底的主表面接觸適形層基本同時(shí)發(fā)生。項(xiàng)23是根據(jù)項(xiàng)19至項(xiàng)22所述的方法，其中所述刀片邊緣切割器包括樞轉(zhuǎn)的刀片邊緣切割器。項(xiàng)24是根據(jù)項(xiàng)19至項(xiàng)23所述的方法，其中所述適形層還包括粘合劑外層。項(xiàng)25是一種膜卷，包括:膜芯，其包括:具有外表面的圓柱形管；設(shè)置在所述外表面上的適形層；在所述適形層中的縱向間隙；以及在膜芯周圍卷繞的膜的卷材，其中膜的卷材的第一膜邊緣設(shè)置在縱向間隙中以使得膜的卷材的后續(xù)卷繞層包括第一膜邊緣的最小壓痕。除非另外指明，否則在說明書和權(quán)利要求中使用的表示特征的尺寸、數(shù)量和物理特性的所有數(shù)字應(yīng)當(dāng)被理解為由術(shù)語“約”來修飾。因此，除非有相反的指示，否則在上述說明書和所附權(quán)利要求中提出的數(shù)值參數(shù)為近似值，這些近似值可根據(jù)本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員利用本文所公開的教導(dǎo)內(nèi)容尋求獲得的所需特性而變化。本文中所引用的所有參考文獻(xiàn)和出版物以引用方式明確地全文并入本文中，但與本發(fā)明直接沖突的部分除外。盡管本文中示出和描述了特定實(shí)施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，大量的替代形式和/或同等實(shí)施方式可以替代所示和所述的特定實(shí)施例。本申請(qǐng)旨在覆蓋本文討論的特定實(shí)施例的任何改動(dòng)和變化。因此，可預(yù)期本發(fā)明應(yīng)該僅僅由 權(quán)利要求書和其等同形式限制。
權(quán)利要求
1.一種膜卷芯，包括: 具有外表面的圓柱形管； 設(shè)置在所述外表面上的適形層；和 在所述適形層中的縱向間隙，所述縱向間隙具有足以將膜邊緣布置在所述縱向間隙中的間隙寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜卷芯，其中所述適形層附著到所述外表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜卷芯，還包括設(shè)置在所述適形層的外部表面的至少一部分上的粘合劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜卷芯，其中所述縱向間隙平行于所述圓柱形管的旋轉(zhuǎn)軸線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜卷芯，其中所述縱向間隙包括螺旋線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜卷芯，其中所述適形層包括開孔泡沫或閉孔泡沫。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜卷芯，其中所述適形層包括聚氨酯、聚乙烯、硅樹脂或橡膠。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜卷芯，其中所述縱向間隙包括橫截面，所述橫截面包括矩形形狀、錐形形狀、V形、倒V形或它們的組 合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜卷芯，其中所述縱向間隙的間隙寬度在從約1/16英寸(1.5875mm)至約1/2英寸(12.7mm)的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜卷芯，其中所述適形層的未壓縮的厚度在從約0.01英寸(0.254mm)至約0.06英寸(1.524mm)的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜卷芯，其中所述縱向間隙的間隙寬度為約1/2英寸(6.35mm)并且所述適形層的未壓縮的厚度為約0.04英寸(1.016mm)。
12.一種膜卷繞設(shè)備，包括: 膜卷芯，所述膜卷芯具有: 外表面； 設(shè)置在所述外表面上的適形層； 在所述適形層中的縱向間隙，所述縱向間隙具有足以容納膜邊緣的間隙寬度；和切割和轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，其能夠切割膜基底并且將所述膜基底的切分的邊緣轉(zhuǎn)移到所述縱向間隙中，其中所述膜基底被設(shè)置為沿切線方向與所述外表面相鄰，并且所述膜基底的寬度基本平行于所述膜卷芯的中心軸線。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的膜卷繞設(shè)備，其中所述切割和轉(zhuǎn)移系統(tǒng)包括被設(shè)置為切分所述膜基底的刀片邊緣切割器和能夠?qū)⑺瞿せ椎乃銮蟹值倪吘夀D(zhuǎn)移到所述縱向間隙中的轉(zhuǎn)移裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的膜卷繞設(shè)備，其中所述膜基底能夠相對(duì)于所述膜卷芯移動(dòng)，并且所述膜卷芯能夠繞所述中心軸線旋轉(zhuǎn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的膜卷繞設(shè)備，還包括定時(shí)裝置，所述定時(shí)裝置在所述膜基底和所述膜卷芯二者運(yùn)動(dòng)期間能夠?yàn)榍懈钜约皩⑶蟹值倪吘夀D(zhuǎn)移至所述縱向間隙中進(jìn)行精確地定時(shí)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的膜卷繞設(shè)備，其中所述膜基底的所述切分的邊緣的寬度能被布置為整體位于所述縱向間隙中。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的膜卷繞設(shè)備，其中所述轉(zhuǎn)移裝置包括具有多個(gè)刷毛的刷子或至少一個(gè)適形翼。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的膜卷繞設(shè)備，其中所述適形層還包括外部粘合劑層。
19.一種卷繞膜的方法，包括: 將膜基底設(shè)置為沿切線方向與膜卷芯相鄰，所述膜卷芯包括: 外表面； 設(shè)置在所述外表面上的適形層； 在所述適形層中的縱向間隙，所述縱向間隙具有足以容納膜邊緣的間隙寬度； 將所述膜基底移動(dòng) 經(jīng)過所述膜卷芯； 將所述膜卷芯繞中心軸線旋轉(zhuǎn)以使得所述縱向間隙和所述膜基底彼此靠近； 啟動(dòng)刀片邊緣切割器來切分所述膜基底，從而形成沿著所述膜基底的寬度的切分的膜邊緣；和 啟動(dòng)轉(zhuǎn)移裝置來將所述切分的膜邊緣設(shè)置在所述縱向間隙中。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)移裝置將所述膜基底按壓到所述適形層上。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)移裝置包括具有多個(gè)刷毛的刷子或至少一個(gè)適形翼。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中相對(duì)于所述膜卷芯的旋轉(zhuǎn)來對(duì)啟動(dòng)所述刀片邊緣切割器和所述轉(zhuǎn)移裝置進(jìn)行定時(shí)，以使得將所述切分的膜邊緣布置到所述縱向間隙中和所述膜基底的主表面接觸所述適形層基本同時(shí)發(fā)生。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述刀片邊緣切割器包括樞轉(zhuǎn)的刀片邊緣切割器。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述適形層還包括外部粘合劑層。
25.一種膜卷，包括: 膜芯，所述膜芯包括: 具有外表面的圓柱形管； 設(shè)置在所述外表面上的適形層； 在所述適形層中的縱向間隙；和 在所述膜芯周圍卷繞的膜的卷材， 其中所述膜的卷材的第一膜邊緣設(shè)置在所述縱向間隙中，以使得所述膜的卷材的后續(xù)卷繞層包括所述第一膜邊緣的最小壓痕。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在周圍卷繞聚合物膜的膜卷芯，一種用于在膜卷芯上卷繞聚合物膜的設(shè)備，一種在膜卷芯上卷繞聚合物膜的方法；以及一種在膜卷芯上的成卷的膜。更具體地講，本發(fā)明涉及一種能夠減少卷繞好的膜中的缺陷的開放間隙膜卷芯。
文檔編號(hào)B65H75/10GK103249660SQ201180059514
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者凱文·B·紐豪斯, 布魯斯·E·泰特, 特倫斯·A·李, 克里斯托夫·M·伊斯門, 阿列·J·塞西爾, 安德魯·F·奈策爾 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司