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Verfahren zur Wärmebehandlung und zum Weiterbewegen von
Kunststoffilmen und Vorrichtung zu dessen Durchführung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Wärmebehandlung und zum Weiterbewegen von
Kunststoffilmen in einem Tunnel. Bei solchen Filmen geringer Stärke ergeben sich besondere Schwierig- keiten insbesondere dadurch, dass die Temperatur der Filme sich an ihren verschiedenen Stellen leicht ändert, wenn der Film in Beruhrung mit einem andern Material kommt, dessen spezifische Wärme grosser oder dessen Temperatur unterschiedlich ist. Dadurch entstehen im Film bedeutende innere Spannungen, die Anlass zur Bildung von Blasen oder Falten geben, die die weitere Verarbeitung des Films durch For- men oder Pressen stören.
Die Erfindung hat ein Verfahren zum Gegenstand, das diesen Nachteil mit Sicherheit vermeidet. Es besteht darin, dass auf die Filmbahn schräg zu ihrer Ober- und Unterseite erhitzte Luftströme gerichtet werden, welche auf die so schwebend erhaltene Filmbahn einwirken und diese weiterbewegen.
In einer besonderen Durchführungsweise dieses Verfahrens wirkt der Strom von konditionierter Luft auf einen Film, der keiner Spannung unterworfen ist, wobei der Film durch den durchstreichenden Luftstrom weiterbewegt wird.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Tunnel von den einander zugekehrten Wänden zweier im wesentlichen zueinander parallel ver- laufender Luftzufuhrungskanäle, die an Gebläse angeschlossen und mit Heizeinrichtungen versehen sind und den verlängerten, einander uberlappenden Seitenwanden dieser Kanale umgrenzt ist, wobei der Abstand der beiden Kanäle verstellbar ist und dass von den Luftkanälen Öffnungen in den Tunnel münden, die mit in Richtung zum Tunnelausgang geneigten Leitjalousien versehen sind, wobei der Tunnel an seinem Eingang, bis auf einen Schlitz für den Film, geschlossen ist und ausserhalb desselben eine Regelvorrichtung für die Durchführung der Filmbahn von einer mechanisch angetriebenen Rolle aufweist.
Eine solche Vorrichtung zur Wärmebehandlung und zum Weiterbewegen wird vorzugsweise dem Verarbeitungsgerät des Films zugeordnet, indem der Luftstrom zu diesem Gerät derart geleitet wird, dass seine Beschickung ohne Berührung des Films mit irgendeiner mechanischen Vorrichtung erfolgen kann.
Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert.
Die dargestellte Vorrichtung besteht aus zwei zueinander parallel verlaufenden Luftzuführungskanä- len1 und 2, deren einander zugekehrte Wände und die verlängerten, einander überlappenden Seitenwände einen Tunnel 3 begrenzen, durch den der Kunststoffilm 4 läuft. Die beiden Seitenwände des Tunnels können nach Bedarf wärmeisoliert sein.
Durch zwei Gebläse 5 und 6 wird in die Kanäle 1 und 2 ein Luftstrom eingeblasen, der durch mit Leitjalousien 7, 8 versehene Öffnungen in Richtung auf den Film 4 geleitet wird. Zum Heizen der Luft sind am Austritt der Gebläse Heizkörper 9, 10 vorgesehen, die elektrisch oder mit Dampf heizbar sein können.
Der Tunnel 3 ruht vorzugsweise auf einer mit einer Rolle 12 versehenen Stütze 11.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Tunnel an einer Pressvorrichtung 13 zum Formen des Films 4 angebracht. Der Tunnel ist am Pressstempel 14 dieser Vorrichtung durch ein Gelenk 15 üblicher Art angeschlossen. Der zu verarbeitende Film 4 wird von einer Rolle 16 abgespult, die auf einer vorzugsweise angetriebenen Achse 17 sitzt. Der Film bildet eine Schleife 18 bevor er zwischen eine Lichtquelle 19 und eine Photozelle 20 zu liegen kommt. Durch diese Photozelle wird das Ein- und Ausschalten des
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Antriebes der Rolle 16 gesteuert.
Am Eintritt des Tunnels sind vorzugsweise biegsame Klappen 21, 22 vorgesehen, die eine Eintritts- öffnung 23 für den Film 4 unter Vermeidung jeglichen Wärmeverlustes begrenzen. Am. Ende des Tunnels wird der warme Luftstrom durch Leitbleche 24, 25 in Richtung auf die Jalousien 7 und 8 gerichtet. Durch die Leitbleche 24,25 kann der Luftdruck im Tunnel 3 willkürlich geregelt werden.
Die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Einrichtung ist folgende : Der Film 4 wird zuerst in den Tunnel eingeführt, wonach die Gebläse 5 und 6 sowie die Heizkörper 9 und 10 in Tätigkeit gesetzt werden.
Vorher ist dafür gesorgt worden, dass eine ausreichende Länge des Films abgewickelt wurde, um am Eintritt der Vorrichtung eine Schleife 18 zu bilden, die den Lichtstrahl zwischen der Lichtquelle 19 und der Photozelle 20 unterbricht. Dieses Abspulen geschieht durch den Ablauf der durch die angetriebene Achse 17 bewegten Rolle 16.
Innerhalb des Tunnels wird der Film durch den warmen Luftstrom, der aus den Kanälen 1 und 2 austritt und gegen den Film durch die Jalousien 7, 8 gerichtet ist, schwebend gehalten. Der Film berührt somit im Tunnel keine Wand und kann sofort die Lufttemperatur im mittleren Tunnel 3 annehmen, wobei er gleichzeitig einem Druck ausgesetzt ist, der durch die zwei zueinander gerichteten Luftströme erzeugt
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bleibende Temperatur wird jegliche im Film vorhandene Spannung ausgeglichen und der Anfangszustand der Kunststoffmoleküle wieder hergestellt, die durch das vorherige Rollen oder Walzen des Films ihre La- ge verändert haben.
Gemäss dem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung wird nach jedem Arbeitsgang der Unterdruckpres- se, während der Pressstempel 14 in seine tiefste Stellung gelangt ist, eine bestimmte Länge 26 des Films zwischen die Patrize und die Matrize der Presse'durch den warmen Luftstrom gefördert, wobei letzterer nach aussen zwischen den beiden Presswerkzeugen austritt. In diesem Augenblick geht der Pressstempel 14 wieder aufwärts und durch die gelenkige Verbindung des Stempels 14 mit dem Tunnel 3 neigt sich dieser mit Hilfe der schwenkbaren Stütze 11, wodurch ein Schlitz 27 zwischen dem oberen feststehenden Teil
13 der Presse und dem Tunnel gebildet wird. Da der Film zwischen der Matrize und der Patrize festgehalten ist, entweicht der warme Luftstrom durch den Schlitz 27 unter Mitnahme des Films, der somit eine Schleife 28 bildet.
Am Ende des Pressvorganges geht der Pressstempel 14 nach unten und nimmt den Tunnel mit, wodurch sich der Schlitz 27 schliesst. Der warme Luftstrom strömt wieder durch die Presswerkzeuge und legt die Schleife 28 des Films zwischen Matrize und Patrize.
Durch diese Anordnung wird eine konstante Geschwindigkeit des Films 4 im Tunnel und somit eine einwandfreie Wärmebehandlung des Films gewährleistet, obwohl eine Einrichtung mit absatzweisem Pressvorgang beschickt wird.
Die beschriebene Vorrichtung ist selbstverständlich mit allen erforderlichen Einstellorganen versehen.
So kann z. B. ein Schaufelrad 29 vorgesehen werden, auf dessen Schaufel durch das Lcitblech 25 ein Teil des Luftstroms geleitet wird, wobei das Schaufelrad 29 eine Walze dreht, die den Film zu einer Verbrauchsstelle führt. Es sind ebenfalls Vorrichtungen zum Regeln der Temperatur vorgesehen. Das Schaufelrad 29 kann z. B. Geräte steuern, die die Geschwindigkeit der Gebläse 5 und 6 und somit die Menge und die Geschwindigkeit der Luft regeln.
Die einander überlappenden Seitenwände der Luftkanäle 1 und 2 sind vorzugsweise gegeneinander verschiebbar ausgebildet, wodurch der Abstand der Luftkanäle und somit der Druck des Luftstroms auf den Film verändert werden kann. Eine weitere Regelungsmöglichkeit stellt die Photozelle 20 dar, die die Zuführung des Films beschleunigt, wenn die Schleife 18 sich verkürzt und somit den Lichtstrahl von der Lichtquelle 19 nicht mehr unterbricht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Wärmebehandlung und zum Weiterbewegen von Kunststoffilmen in einem Tunnel, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Filmbahn schräg zu ihrer Ober- und Unterseite erhitzte Luftströme gerichtet werden, welche auf diese schwebend erhaltene Filmbahn einwirken und diese weiterbewegen.
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Process for heat treatment and for moving
Plastic films and apparatus for carrying them through
The invention relates to a method for heat treatment and for moving
Plastic films in a tunnel. In the case of such low-thickness films, particular difficulties arise in particular from the fact that the temperature of the films changes slightly at their various locations when the film comes into contact with another material whose specific heat is greater or whose temperature is different. This creates significant internal tensions in the film, which give rise to the formation of bubbles or wrinkles that interfere with the further processing of the film by molding or pressing.
The subject of the invention is a method which reliably avoids this disadvantage. It consists in that heated air currents are directed onto the film web obliquely to its upper and lower sides, which act on the film web thus obtained and move it further.
In one particular way in which this method is carried out, the flow of conditioned air acts on a film which is not subjected to tension, the film being advanced by the air flow passing through it.
A device for carrying out the method according to the invention is characterized in that the tunnel is delimited by the mutually facing walls of two essentially parallel air supply ducts, which are connected to fans and provided with heating devices, and the elongated, overlapping side walls of these ducts, The distance between the two channels is adjustable and that the air channels open into the tunnel with openings which are provided with guide louvres inclined in the direction of the tunnel exit, the tunnel being closed at its entrance, except for a slot for the film, and outside it a control device for the passage of the film web from a mechanically driven roller.
Such a device for heat treatment and for further movement is preferably associated with the device for processing the film, in that the air flow is directed to this device in such a way that it can be fed without contacting the film with any mechanical device.
Further features of the invention are explained with reference to the drawing.
The device shown consists of two air supply ducts 1 and 2 running parallel to one another, the walls of which facing one another and the elongated, overlapping side walls delimit a tunnel 3 through which the plastic film 4 runs. The two side walls of the tunnel can be thermally insulated if necessary.
An air stream is blown into the ducts 1 and 2 by two blowers 5 and 6, which air flow is directed towards the film 4 through openings provided with guide blinds 7, 8. To heat the air, heating elements 9, 10 are provided at the outlet of the fan, which can be heated electrically or with steam.
The tunnel 3 preferably rests on a support 11 provided with a roller 12.
In the illustrated embodiment, the tunnel is attached to a pressing device 13 for forming the film 4. The tunnel is connected to the ram 14 of this device by a joint 15 of the usual type. The film 4 to be processed is unwound from a roller 16 which is seated on a preferably driven shaft 17. The film forms a loop 18 before it comes to lie between a light source 19 and a photocell 20. This photocell is used to switch the
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Drive of the roller 16 is controlled.
At the entrance of the tunnel, flexible flaps 21, 22 are preferably provided which delimit an entry opening 23 for the film 4 while avoiding any loss of heat. At the. At the end of the tunnel, the warm air flow is directed through guide plates 24, 25 in the direction of the blinds 7 and 8. The air pressure in the tunnel 3 can be arbitrarily regulated by the guide plates 24, 25.
The operation of the device described above is as follows: the film 4 is first introduced into the tunnel, after which the fans 5 and 6 and the heating elements 9 and 10 are put into operation.
It has previously been ensured that a sufficient length of the film has been unwound to form a loop 18 at the entrance of the device which interrupts the light beam between the light source 19 and the photocell 20. This unwinding takes place when the roller 16 is moved by the driven axle 17.
Inside the tunnel, the film is kept floating by the warm air flow which exits the channels 1 and 2 and is directed against the film through the blinds 7, 8. The film thus does not touch any wall in the tunnel and can immediately assume the air temperature in the central tunnel 3, while at the same time being exposed to a pressure generated by the two air currents directed towards one another
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If the temperature remains constant, any tension present in the film is compensated for and the initial state of the plastic molecules, which have changed their position when the film was previously rolled or rolled, is restored.
According to the exemplary embodiment in the drawing, after each operation of the vacuum press, while the press ram 14 has reached its lowest position, a certain length 26 of the film is conveyed between the male and female molds of the press through the warm air stream, the latter after exits outside between the two pressing tools. At this moment the ram 14 goes up again and, due to the articulation of the ram 14 with the tunnel 3, the latter inclines with the aid of the pivoting support 11, creating a slot 27 between the upper fixed part
13 of the press and the tunnel is formed. Since the film is held between the female mold and the male mold, the warm air flow escapes through the slot 27, entraining the film, which thus forms a loop 28.
At the end of the pressing process, the ram 14 goes down and takes the tunnel with it, whereby the slot 27 closes. The warm air flow again flows through the pressing tools and places the loop 28 of the film between the die and the male die.
This arrangement ensures a constant speed of the film 4 in the tunnel and thus a perfect heat treatment of the film, although a device is charged with intermittent pressing.
The device described is of course provided with all the necessary adjusting elements.
So z. B. a paddle wheel 29 can be provided, on the blade of which is passed through the Lcitblech 25 part of the air flow, the paddle wheel 29 rotates a roller which leads the film to a point of consumption. Devices for regulating the temperature are also provided. The paddle wheel 29 can, for. B. Control devices that regulate the speed of fans 5 and 6 and thus the amount and speed of air.
The overlapping side walls of the air channels 1 and 2 are preferably designed to be displaceable relative to one another, whereby the distance between the air channels and thus the pressure of the air flow on the film can be changed. The photocell 20 represents a further control option, which accelerates the feed of the film when the loop 18 shortens and thus no longer interrupts the light beam from the light source 19.
PATENT CLAIMS:
1. A method for heat treatment and for the further movement of plastic films in a tunnel, characterized in that heated air currents are directed obliquely to their upper and lower sides, which act on this film web and move it further.