專利名稱：薄膜剝離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從繞軸旋轉(zhuǎn)的材料塊中剝離薄膜的方法，特別適用于剝離泡沫材料薄膜。
背景技術(shù)：
DE 10 2006 027 271 B4描述了一種用于從材料塊中剝離出薄膜的設(shè)備的開啟方法。在該方法中，材料塊圍繞軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)不斷調(diào)整刀桿，以使其能相對(duì)于材料塊進(jìn)行螺旋運(yùn)動(dòng)，該螺旋運(yùn)動(dòng)中刀桿與軸的距離不斷變小。在初始剝離階段，刀片隨著材料塊的旋轉(zhuǎn)而移近材料塊，以制備用于后續(xù)剝離操作的材料塊的表面。此后，通過調(diào)節(jié)裝置調(diào)整薄膜的預(yù)設(shè)厚度，同時(shí)使材料塊旋轉(zhuǎn)最大一圈，在該最大一圈中能獲得薄膜的預(yù)設(shè)尺寸。最后，將截至目前剝離下的材料沿薄膜的橫向方向切斷。用該方法所獲得的薄膜厚度由剝離階段中設(shè)置的螺旋的螺距決定的。在剝離薄膜時(shí)發(fā)生的一個(gè)現(xiàn)象是，在層厚度從小到大的過渡過程中，在后層總是會(huì)太厚。另一方面，當(dāng)從較厚層轉(zhuǎn)變?yōu)檩^薄層時(shí)，在后層總是會(huì)太薄。這一現(xiàn)象可能是由于泡沫材料的可壓縮性及其恢復(fù)行為導(dǎo)致的。結(jié)果，預(yù)設(shè)層厚度只能在剝離更長(zhǎng)的薄膜后獲得。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是，提供一種薄膜剝離方法，其中，在層厚度改變時(shí)所損耗的材料數(shù)量最少。根據(jù)本發(fā)明的方法由權(quán)利要求1進(jìn)行了限定。該方法包括如下步驟
-執(zhí)行初始剝離階段，以形成材料塊的螺旋形表面，所述表面的半徑隨著旋轉(zhuǎn)角度的增大而減小；
-在小于360°的角度范圍內(nèi)以改變的螺距執(zhí)行過渡階段，直到獲得預(yù)設(shè)的層厚度； -以與初始剝離階段的螺距一致的螺距執(zhí)行剝離階段，其中，刀片在材料塊上每經(jīng)過過渡階段的角度范圍一次，便設(shè)定一次過渡階段的螺距。根據(jù)本發(fā)明的方法提供了 材料塊每轉(zhuǎn)一圈便執(zhí)行一個(gè)過渡步驟，在所述過渡步驟中刀片稍微移動(dòng)以更靠近軸，以使得螺旋的直徑漸進(jìn)式減小。過渡步驟持續(xù)超過一轉(zhuǎn)的一部分，比如四分之一轉(zhuǎn)，即90°。所形成的層厚度由過渡區(qū)域的螺距決定，所述螺距是指材料塊每轉(zhuǎn)一圈時(shí)刀片朝材料塊軸所作用的進(jìn)刀量。根據(jù)本發(fā)明的方法，剝離階段和初始階段所用的是同樣的螺距。因此，在調(diào)節(jié)器改變后不會(huì)產(chǎn)生平?？捎^察到的不精確的層厚度，其結(jié)果是產(chǎn)生更少的廢料，并且本發(fā)明的方法有更佳的效率。盡管在已知的方法中螺距決定了層的厚度，然而，在本發(fā)明的方法中， 層厚度不取決于螺距。螺距甚至可以減小到0，這種情況下在“過渡區(qū)域外無螺距”下進(jìn)行剝離。過渡階段的一轉(zhuǎn)的角度范圍優(yōu)選地為至少20°，最好為至少45°。為避免在過渡階段螺距的變化過于急劇，過渡階段不能選擇得太短。過渡階段的上限是大約180°。首選大約90°的過渡階段。本發(fā)明的方法同樣適合從同一材料塊中剝離兩種不同的預(yù)定層厚度，而不用中斷對(duì)材料塊的操作。為實(shí)現(xiàn)該效果，本發(fā)明的方法提供了 緊隨具有第一預(yù)定層厚度的第一剝離階段之后是過渡階段，該過渡階段引導(dǎo)至具有第二層厚度的第二剝離階段。在此，唯一丟棄的材料是在過渡階段產(chǎn)生的材料，這是因?yàn)樵谠撨^渡階段中層厚度改變了，因此與預(yù)定層厚度不相符。


包含最佳實(shí)施例的、本發(fā)明的充分而可行的公開使本領(lǐng)域任何一個(gè)普通技術(shù)人員都能實(shí)施本發(fā)明，以下結(jié)合附圖進(jìn)行了更詳盡的陳述，其中
圖1為剝離操作的示意圖2為刀片相對(duì)于材料塊的軸的螺旋形軌跡的圖解；
圖3為從螺旋形軌跡的展開圖，其中一個(gè)接一個(gè)地展示了單個(gè)轉(zhuǎn)圈；
圖4為一種方法中的螺旋形軌跡的展開圖，通過該方法產(chǎn)生了一系列不同的材料厚
度；
圖5展示了在初始階段中用于省時(shí)地移除大量材料的、非常大的剝離角度的例子； 圖6展示了過渡區(qū)域內(nèi)無螺距的剝離實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖1展示了將被加工成泡沫材料薄膜的泡沫材料的材料塊10。該材料塊10大致為圓柱形。其坐落于轉(zhuǎn)軸11上，該轉(zhuǎn)軸11沿著材料塊的軸穿過材料塊。刀片12設(shè)置為對(duì)著材料塊，該刀片設(shè)置在位于與材料塊大致成切線方向上的可調(diào)節(jié)刀桿上，并具有刀刃13。 所述刀片可以是環(huán)形刀帶。所述刀片相對(duì)于材料塊10的位置由控制設(shè)備所控制，以使得在材料塊10旋轉(zhuǎn)時(shí)，刀片以恒定速度朝軸A徑向移動(dòng)，從而刀片能相遵循相對(duì)于材料塊軸的大致螺旋形軌跡。刀片從材料塊中剝離出薄膜14，薄膜14纏繞成卷狀物15。抽出設(shè)備確保薄膜14以恒定傳輸速度、即獨(dú)立于材料塊不同半徑的速度進(jìn)行移動(dòng)。圖2為材料塊10的側(cè)視圖，該圖展示了刀刃13移動(dòng)所遵循的軌跡。本圖不是按比例縮放的，其中為確保清晰度而放大了層厚度。選擇0°的基準(zhǔn)角作為過渡階段UP的起始，該0°基準(zhǔn)角同時(shí)也是初始剝離階段 AP的起始角度。刀片放置于材料塊起點(diǎn)20處，接著隨材料塊的旋轉(zhuǎn)以恒定速度朝著軸A移動(dòng)。原始的圓柱形材料塊在初始剝離階段AP中被切割成螺旋形。在本實(shí)施例中，初始剝離階段中的螺距為3 mm/r。在一整轉(zhuǎn)之后，刀片在材料塊中的穿透深度為3mm。所述初始剝離階段持續(xù)一整轉(zhuǎn)，也就是360°。此后，過渡區(qū)域UP開始，在該過渡區(qū)域中調(diào)整螺距，以在過渡階段末尾時(shí)達(dá)到預(yù)設(shè)層厚度，在這里為6 mm。在過渡階段，螺距Φ設(shè)置為 Φ = (Δ · A) +a
在此Φ為過渡階段的螺距 a為初始剝離階段的螺距
b為螺距，以該螺距在均勻剝離操作中可達(dá)到預(yù)設(shè)層厚度 Δ為b-a之差
A為360°除以過渡階段的角度范圍的商
因此，在本實(shí)施例中，上述方程式在過渡階段UP時(shí)產(chǎn)生螺距Φ為((6 mm/r - 3 mm/ r) · 4)+ 3 mm/r = 15 mm/r。當(dāng)在90°時(shí)達(dá)到層厚度b=6mm時(shí)，以與初始剝離階段AP相同的螺距繼續(xù)運(yùn)行，以便在該輪轉(zhuǎn)動(dòng)的末尾獲取平行的切割線。接下來是90°的過渡帶22， 在所述過渡帶22中，螺距Φ被調(diào)成與過渡階段UP相同的值，在本實(shí)例中為15mm/r。層厚度依然是6mm。在從0°到90°的第一個(gè)四分之一圓周內(nèi)，螺距為15mm/r，而在其它三個(gè)四分之一圓周內(nèi)螺距為3mm/r。圖3闡明了軌跡的線性發(fā)展。直線24標(biāo)明了圓柱形材料塊的原始圓周。緊隨線 24是一整轉(zhuǎn)的初始剝離階段AP。接下來是過渡階段UP，而最終，在本實(shí)施例中，材料厚度穩(wěn)定地保持在6 mm。運(yùn)轉(zhuǎn)過程以階梯函數(shù)的方式進(jìn)行，其每轉(zhuǎn)中形成90°的過渡區(qū)域22，在該過渡區(qū)域22中，刀片在材料塊中的透入深度增加得比在其他區(qū)域大。在剝離時(shí)、且在經(jīng)過初始剝離階段AP之后，截至該時(shí)刻被剝離出的材料可以被切斷，并在過渡階段UP開始后立即被丟棄。實(shí)驗(yàn)證明，測(cè)量到的層厚度在所有角度范圍內(nèi)都與所需的值一致。特別地，在常規(guī)區(qū)域和過渡區(qū)域之間未發(fā)現(xiàn)偏差。圖4闡明了具有兩個(gè)過渡階段UPl和UP2的例子，其中分別產(chǎn)生了到另一層厚度的過渡。第一過渡階段UPl之后是多個(gè)層厚度為6mm的轉(zhuǎn)動(dòng)。接下來是到IOmm的過渡。在過渡階段UP2，計(jì)算得出相關(guān)的螺距Φ 2為
Φ2 = ( Δ · -1) + a = ((10 mm/r - 3 mm/r) · 4) + 3 mm/r = 31 mm/r。必須要丟棄的層厚度只產(chǎn)生在過渡階段UP2。圖5闡明了從大的層厚度到較小的層厚度過渡的例子。在初始剝離階段AP，以 lOmm/r的螺距Φ運(yùn)轉(zhuǎn)，以從材料塊中移除盡可能多的材料并快速“清理”材料塊。在這種情況下，通過最終具有值為IOmm的一轉(zhuǎn)來獲得薄膜的厚度。所獲得的層厚度b為3mm。過渡區(qū)域UP中螺距Φ調(diào)節(jié)為
φ = C Δ * 4) + a = ((3.mro/「— i￡Lmm/「)* 4) + .10 mm/r =(-7.ι.01Π /「* 4) + 1.0,mm/r = - 18.mm/r 這就是過渡階段UP下面的直線的螺距。初始剝離角度是負(fù)值。材料塊往遠(yuǎn)離刀桿方向移動(dòng)。在90°時(shí)，初始螺距重新設(shè)置為10mm，并以該值在下一個(gè)270°中完成剝離。圖6闡明了“過渡區(qū)域外無螺距的剝離”。在初始剝離階段，在第一個(gè)四分之一圓周內(nèi)(0° -90° )，刀片快速穿透材料塊，隨后以螺距為O運(yùn)轉(zhuǎn)，由此完成圓柱形切割。在過渡階段UP的螺距為
φ = ( Δ · 4) + a = ((.3L_/r — O mm/r) · 4) + O^rnm/r
二(.3Lmm/「* 4) + .0..—moi/「二 Hnxm/「
因此，在剝離階段SP獲得3mm的理想的層厚度。
使用帶電動(dòng)層厚度調(diào)節(jié)的剝離機(jī)器、通過高動(dòng)態(tài)伺服驅(qū)動(dòng)器和智能控制裝置來實(shí)施本方法。本方法的優(yōu)勢(shì)如下
-在過渡階段UP的角度范圍中的一轉(zhuǎn)的部分內(nèi)便達(dá)到理想層厚度； -適于在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中想要改變預(yù)設(shè)層厚度的應(yīng)用場(chǎng)合； -由于下一層不會(huì)因前次切割而變形，因此是對(duì)材料的最佳使用； -在相同的角度范圍內(nèi)總能發(fā)生層厚度的改變；因此，在任何位置都能精確地達(dá)到層厚度。
權(quán)利要求
1.一種從材料塊(10)中剝離薄膜的方法，所述材料塊圍繞軸(A)旋轉(zhuǎn)，該方法使用控制裝置，該控制裝置設(shè)置有刀片(12)，以使得該刀片(12)遵循關(guān)于所述材料塊的螺旋狀軌跡，所述軌跡形成螺距(Φ)，該螺距由所述材料塊每轉(zhuǎn)一圈時(shí)刀片的進(jìn)刀量所界定，所述方法包括以下步驟-執(zhí)行初始剝離階段(AP)，以形成材料塊的螺旋形表面，該螺旋形表面的半徑隨旋轉(zhuǎn)角度的增大而減??；-在小于360°的角度范圍內(nèi)以變化的螺距執(zhí)行過渡階段(UP)，直到獲得預(yù)設(shè)的層厚度；-以與初始剝離階段的螺距一致的螺距執(zhí)行剝離階段(SP)，刀片每穿過材料塊上的過渡階段(UP)的角度范圍一次時(shí)便設(shè)置一次過渡階段的螺距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述過渡階段(UP)的螺距(Φ)設(shè)置為φ = ( Λ · A)+a其中，a為初始剝離階段的螺距，b為可達(dá)到預(yù)設(shè)的層厚度的均勻剝離操作所具有的螺距，Δ為b-a之差，A為360°除以所述過渡階段的角度范圍之商。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述過渡階段的角度范圍為至少 20°，優(yōu)選為至少45°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述過渡階段的角度范圍小于180°，優(yōu)選地為90°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述初始剝離階段覆蓋了正好一圈或者多圈的角度范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于以第一預(yù)設(shè)層厚度進(jìn)行的第一剝離階段之后是在過渡區(qū)域進(jìn)行的過渡階段，該過渡階段之后是以第二預(yù)設(shè)層厚度進(jìn)行的第二剝離階段。
全文摘要
本方法規(guī)定，在初始剝離階段(AP)，材料塊(10)以螺旋形開始被剝離。隨后是占一個(gè)轉(zhuǎn)圈的一部分的過渡階段(UP)，以轉(zhuǎn)變成預(yù)設(shè)的層厚度。在后續(xù)剝離階段(SP)中，以與初始剝離階段相同的螺距進(jìn)行剝離。在材料塊每轉(zhuǎn)一圈時(shí)，刀片在有限的角度范圍內(nèi)進(jìn)一步深入材料塊中，此后，以初始剝離階段的螺距完成該圈轉(zhuǎn)動(dòng)。本方法的優(yōu)點(diǎn)是在一個(gè)轉(zhuǎn)圈中的部分內(nèi)便達(dá)到預(yù)設(shè)的層厚度。實(shí)施本方法，可花費(fèi)極少的時(shí)間且?guī)缀醪焕速M(fèi)材料。
文檔編號(hào)B26D3/28GK102421574SQ201080019417
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月9日
發(fā)明者赫爾穆特·滕內(nèi)斯, 邁克爾·蒂爾曼 申請(qǐng)人:范肯-科菲爾有限責(zé)任及兩合公司