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Vorrichtung zum Prägen eines thermoplastischen Filmes od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Prägen eines thermoplastischen Filmes od. dgl., bei der eine Saugwirkung auf den Innenraum einer Walze ausgeübt wird, die eine poröse Aussenfläche zum
Prägen des erweichten thermoplastischen Filmes besitzt und bei welcher der thermoplastische Film um einen ausgedehnten Bogen der Prägewalze geführt ist.
Bei derartigen Vorrichtungen war es bisher schwer möglich, den thermoplastischen Film völlig gleich- mässig zu prägen, weil insbesondere in den Bereichen nahe den Enden des Films zufolge des Eindringens von Luft die Saugwirkung und damit die Prägung nur unvollständig war.
DieErfindung behebt diesen Nachteil dadurch, dass die Durchlässigkeit der Prägewalze in einem Be- reich nahe deren Enden grösser ist als in dem dazwischenliegenden Mittelbereich.
Durch die erfindungsgemässe Massnahme wird die Saugwirkung am Rand des Films verstärkt und da- durch eine gleichmässige Prägung erzielt. Ausserdem kann durch eine geeignete Abdichtung das uner- wünschte Einsickern von Luft verhindert werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Dabei zeigen Fig. l schematisch eine Seitenansicht einer Prägevorrichtung und Fig. 2 den Querschnitt einer erfindungsgemäss ausgestalteten Prägewalze.
Gemäss Fig. l wird der thermoplastische Film 20 von einer Vorratsrolle 21 über eine Spannvorrichtung 22 geleitet. Die Spannvorrichtung 22 kann aus zwei im Abstand voneinander stehenden Stäben 23 bestehen, zwischen denen der Film 20 gleitet. Die Stellung dieser Stäbe 23 in bezug auf die von der Zuführwalze 21 und der Führungswalze 24 bestimmte Bahn des Filmes regelt die auf den Film zur Einwirkung kommende Spannung. Die Führungswalze 24 sowie eine Spannwalze 25 und eine Druckwalze 26 sind drehbar zwischen zwei um den Drehpunkt 28 schwenkbare Gelenkarme 27 gelagert, von denen nur der eine Arm dargestellt ist.
Die Spannwalze 25 weist mehrere lange Leisten oder Stäbe 29 auf, die auf dem Umfang der Walze derart gelagert sind, dass benachbarte Leisten bzw. Stäbe eine begrenzte Relativverschiebung in ihrer Längsrichtung zueinander ausfuhren können. Bei Bewegung des Filmes 20 um die Spannwalze 25 werden benachbarte Leisten oder Stäbe abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen parallel zur Oberfläche des Filmes verschoben, so dass sie, da sie mit dem Film in Berührung stehen, denselben in Seitenrichtung ausdehnen und dabei Falten entfernen und das Filmmaterial auf eine begrenzte Grösse strecken. Von der Spannwalze 25 läuft der Film 20 zur Druckwalze 26, deren Oberfläche mit Gummi oder einem andern Material, das einen verhältnismässig hohen Reibungskoeffizienten hat, überzogen ist.
Nach einem Teilumlauf um die Druckwalze 26 legt sich der Film an die Oberfläche einer verhältnismässig grossen ersten Walze 30. In der Praxis erzeugt das Gewicht der Arme 27 zusammen mit den von ihnen getragenen Bauteilen einen genügenden Druck, um einen Schlupf zwischen dem Film 20 und der Oberfläche der Walze 30 zu verhüten. Die Walze 30 dreht sich um ihre Achse und hat eine auf der Achse gelegene Einlassöffnung und Auslassöffnung, so aass die Einführung eines Heizmittels in den hohlen Innenraum der Walze möglich ist. Der Einfachheit halber ist nur der Einlass 31 in der Fig. l dargestellt. Zweckdienliche Heizmittel für die Walze 30 sowie für die nachfolgenden Heizwalze sind Dampf, erwärmtes Öl oder erwärmtes Wasser.
Der Film 20 wird nacheinander von den drehbar gelagerten Walzen 32 und 33 aufgenommen, von denen die Walze 32 den Film von der Walze 30 abnimmt, während die Walze 33 den Film von der Walze 32 abnimmt. Die Walze 34 ist ebenfalls drehbar gelagert und bildet die Endheizwalze, von der aus der Film 20 teilweise um die Prägewalze 35 herumläuft.
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Bevor der thermoplastische Film 20 auf die Prägewalze 35 aufgebracht wird, wird er auf die Prägetemperatur gebracht. Das Innere der Prägewalze ist mit einer Saugpumpe (nicht dargestellt) verbunden, wobei das erzielte Teilvakuum durch die Matrize hindurch auf den Film wirkt und dadurch der Film an diese angesaugt wird.
Um ein gleichförmiges Prägen des thermoplastischen Filmes auch an den Seitenenden desselben zu si- chern, ist, wie in Fig. 2 dargestellt, die Prägewalze 35 mit einem Mantel 101 versehen, der in seinem mittleren Bereich Lochungen 102 und am Rande Lochungen 103 hat. Die Lochungen 103 sind in zwei ringförmigen Streifen 104 nahe den gegenüberliegenden Enden des Mantels J 01 angebracht. Diese Lochungen 103 stehen wesentlich dichter zusammen als die Lochungen 102. Der Mantel 101 ist mit einer porösen Schichte 56 überzogen, welche die Matrize bildet. Die Ränder der Schicht 56 werden von undurchlässigen Bändern 57 abgedeckt, um ein Einsickern von Luft zu verhindern.
Die Abmessungen des zylindrischen Mantels 101 sind im Vergleich zur Breite des thermoplastischen Filmes 20 so gewählt, dass ein kleiner Bereich 105 von ungefähr 25 mm Breite zwischen jeder Kante des thermoplastischen Filmes und der Aussen- kante des Streifens 104 vorhanden ist. Die Lochungen 103 liegen sowohl unter dem Bereich 105 als auch unter den Randkantenabschnitten des thermoplastischen Filmes 20. Durch die erfindungsgemässe Anordnung wird ein grösserer Saugzug auf die über den Lochungen 103 liegenden Randkantenabschnitte des thermoplastischen Filmes 20 ausgeübt als auf den übrigen Teil des Filmes, der über den Lochungen 102 liegt.
Selbstverständlich wird durch die grössere Anzahl der Lochungen 103 an den vom Film 20 nicht abgedeckten Rändern auch mehr Luft in das Walzeninnere gesaugt, jedoch kann das erforderliche Teilvakuum trotzdem ohne weiteres aufrechterhalten werden.
Nachdem der Film auf die beschriebene Art geprägt wurde, kann er gemäss Fig. l, noch während er sich auf der Prägewalze 35 befindet, mittels Kühlflüssigkeit, z. B. Wasser, gekühlt werden. Das Wasser kann z. B. mittels perforierter Rohre 42 auf die freie Oberfläche des Filmes 20 aufgesprüht werden, wobei das abtropfende Wasser von einer Sammelschale 43 aufgefangen wird. Anschliessend an die Prägewalze ist eine Abnahmewalze 36 angeordnet, die über ein Getriebe 83 angetrieben wird und verhütet, dass sich der Film 20 auf der Prägewalze 35 aufrollt. Über Rollen 37 gelangt der Film anschliessend zu Kühlwalzen 38, 39 und einer Vorrichtung 40 zur Abnahme der Kühlflüssigkeit. Jede der Kühlwalzen 38, 39 ist mit einem Einlass 107 und einen nicht dargestellten Auslass für ein Kühlmedium, z. B. Wasser, versehen.
Die Vorrichtung 40 zur Abnahme des Kühlwassers weist geschlitzte Rohre 108, 109 sowie eine Auffangschale 110 zum Auffangen des von der Aussenseite der Rohre abtropfenden Wassers auf. Von den Rohren 108, 109 läuft der Film über die Führungswalze 111 zu einer Saugwalze 112, die über den Einlass 113 mit einer Pumpe verbunden ist, die in der Walze ungefähr den gleichen Unterdruck aufrechterhält wie in der Walze 36.
Schliesslich wird der Film bei 41 aufgerollt.
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Device for embossing a thermoplastic film or the like.
The invention relates to a device for embossing a thermoplastic film od. The like. In which a suction effect is exerted on the interior of a roller which has a porous outer surface for
Has embossing of the softened thermoplastic film and in which the thermoplastic film is guided around an extended arc of the embossing roller.
With devices of this type it has hitherto been difficult to emboss the thermoplastic film in a completely uniform manner, because, in particular in the areas near the ends of the film, due to the penetration of air, the suction effect and thus the embossing was only incomplete.
The invention overcomes this disadvantage in that the permeability of the embossing roller is greater in an area near its ends than in the central area in between.
The measure according to the invention increases the suction effect at the edge of the film and thereby achieves a uniform embossing. In addition, a suitable seal can prevent unwanted infiltration of air.
Further features and advantages of the invention are described in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawings. 1 shows a schematic side view of an embossing device and FIG. 2 shows the cross section of an embossing roller designed according to the invention.
According to FIG. 1, the thermoplastic film 20 is guided from a supply roll 21 over a tensioning device 22. The clamping device 22 can consist of two spaced apart rods 23, between which the film 20 slides. The position of these rods 23 in relation to the path of the film determined by the feed roller 21 and the guide roller 24 regulates the tension applied to the film. The guide roller 24 as well as a tension roller 25 and a pressure roller 26 are rotatably mounted between two articulated arms 27 pivotable about the pivot point 28, of which only one arm is shown.
The tension roller 25 has a plurality of long strips or bars 29 which are mounted on the circumference of the roller in such a way that adjacent bars or bars can perform a limited relative displacement in their longitudinal direction to one another. When the film 20 is moved around the tension roller 25, adjacent bars or rods are alternately shifted in opposite directions parallel to the surface of the film, so that they, since they are in contact with the film, expand the same in the lateral direction, removing wrinkles and the film material stretch a limited size. From the tension roller 25, the film 20 runs to the pressure roller 26, the surface of which is coated with rubber or another material which has a relatively high coefficient of friction.
After a partial revolution around the pressure roller 26, the film lies on the surface of a relatively large first roller 30. In practice, the weight of the arms 27 together with the components they support creates sufficient pressure to prevent slippage between the film 20 and the Surface of the roller 30 to prevent. The roller 30 rotates around its axis and has an inlet opening and an outlet opening located on the axis, so that a heating medium can be introduced into the hollow interior of the roller. For the sake of simplicity, only the inlet 31 is shown in FIG. Appropriate heating means for the roller 30 as well as for the subsequent heating roller are steam, heated oil or heated water.
The film 20 is taken up one after the other by the rotatably mounted rollers 32 and 33, of which the roller 32 removes the film from the roller 30, while the roller 33 removes the film from the roller 32. The roller 34 is also rotatably mounted and forms the final heating roller from which the film 20 partially runs around the embossing roller 35.
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Before the thermoplastic film 20 is applied to the embossing roller 35, it is brought to the embossing temperature. The interior of the embossing roller is connected to a suction pump (not shown), with the partial vacuum achieved acting on the film through the die and the film being sucked onto it.
In order to ensure uniform embossing of the thermoplastic film also at the side ends thereof, as shown in FIG. 2, the embossing roller 35 is provided with a jacket 101 which has perforations 102 in its central area and perforations 103 at the edge. The perforations 103 are made in two annular strips 104 near the opposite ends of the jacket J 01. These perforations 103 are much closer together than the perforations 102. The jacket 101 is covered with a porous layer 56 which forms the die. The edges of the layer 56 are covered by impermeable tapes 57 to prevent air seepage.
The dimensions of the cylindrical jacket 101 are selected in comparison to the width of the thermoplastic film 20 such that a small area 105 of approximately 25 mm width is present between each edge of the thermoplastic film and the outer edge of the strip 104. The perforations 103 lie both under the area 105 and under the edge sections of the thermoplastic film 20. The arrangement according to the invention exerts a greater suction force on the edge sections of the thermoplastic film 20 lying above the perforations 103 than on the remaining part of the film that is above the holes 102 is located.
Of course, due to the larger number of perforations 103 at the edges not covered by the film 20, more air is sucked into the inside of the roller, but the required partial vacuum can nevertheless be easily maintained.
After the film has been embossed in the manner described, it can, as shown in FIG. B. water, be cooled. The water can e.g. B. be sprayed onto the free surface of the film 20 by means of perforated tubes 42, the dripping water being collected by a collecting tray 43. Adjacent to the embossing roller is a take-off roller 36 which is driven via a gear 83 and prevents the film 20 from rolling up on the embossing roller 35. The film then passes via rollers 37 to cooling rollers 38, 39 and a device 40 for removing the cooling liquid. Each of the cooling rollers 38, 39 is provided with an inlet 107 and an outlet (not shown) for a cooling medium, e.g. B. water provided.
The device 40 for taking off the cooling water has slotted tubes 108, 109 and a collecting tray 110 for collecting the water dripping from the outside of the tubes. The film runs from the tubes 108, 109 via the guide roller 111 to a suction roller 112, which is connected via the inlet 113 to a pump which maintains approximately the same negative pressure in the roller as in the roller 36.
Finally, the film is rolled up at 41.