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Vorrichtung zum ein-oder beidseitigen Überziehen von Papierbahnen, Aluminiumfolienbahnen od. dgl. mit thermoplastischen Kunststoffolien
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum ein-oder beidseitigen Überziehen von Papierbahnen, Aluminiumfolienbahnen od. dgl. mit thermoplastischen Kunststoffolien aus Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid od. dgl., wobei die über Zuführungswalzen laufende Materialbahn und die Folienbahn bzw. -bahnen durch ein beheiztes Kalanderwalzenpaar durchführbar sind und diesem zweckmässig ein Druckwerk bzw. eine Etikettiereinrichtung und Perforierwalzen zum Bedrucken bzw. Etikettieren und Perforieren der Materialbahn vorgeschaltet sind.
Aus diesem vorzugsweise beidseitig überzogenen Material werden vor allem Behälter hergestellt, die besonders von der Getränkeindustrie zum Verpacken von Milch, Buttermilch, Milchmischgetränken und Fruchtsäften verwendet werden.
Es sind Papier-bzw. Aluminiumfolien-Überziehvorrichtungen bekannt, bei denen aus PolyäthylenGranulat mittels Extruder und einer beheizten Schlitzdüse ein Film erzeugt und auf eine laufende Papier- oder Aluminiumfolienbahn aufgetragen wird, oder das Polyäthylen-Granulat zwischen zwei hochglanzpolierten, unterschiedlich stark beheizten Walzen zu einem Film gewalkt und der auf der wärmeren Walze haftende Polyäthylenfilm auf eine laufende Materialbahn, z. B. Papier-oder Aluminiumfolie aufgebracht wird. Mit diesen Vorrichtungen kann die Materialbahn nur einseitig beschichtet werden, da bei einem nachträglichen Auftrag des Films auf der andern Materialbahnseite der zuerst aufgebrachte Film sich zumindest teilweise ablöst oder zwischen diesem und der Materialbahn sich Blasen bilden.
Es ist auch bekannt, eine Folienbahn aus Zellulosehydrat, Zelluloseacetat od. dgl. von einer Vorratsrolle abzunehmen, mit einem Kleberauftrag zu versehen, durch einen Trockenkanal zu führen und dann zusammen mit der zu überziehenden Pappe, Papierstücken od. dgl., die von einem Zubringerband zugeführt werden, durch ein beheiztes Kalanderwalzenpaar zu führen, worauf das einseitig mit der Folie überzogene Papier auf einer Walze aufgewickelt wird.
Die Verwendung von Kaschierklebern hat den Nachteil, dass aus diesen beim Aufbringen der Folie durch die Wärmeeinwirkung die in ihnen enthaltenen flüchtigen, zum Teil unangenehm riechenden Stoffe, in die Folie übergehen und die Füllungen von Lebensmittelpackungen den schlechten Geruch annehmen. Dies tritt auch ein, wenn bei zweiseitigem Überziehen der zweite Überzug, der die Innenwand der aus der überzogenen Materialbahn hergestellten Behälter bilden soll, mit einer niedrigeren Temperatur als der des ersten Überzuges aufgetragen wird, da der Geruch beim Aufwickeln der fertigen Materialbahn von der einen Folie auf die andere übertragen wird.
In nachteiliger Weise ermöglichen diese bekannten Vorrichtungen nur ein einseitiges Überziehen, so dass für ein zweiseitiges Überziehen ein zweiter Arbeitsgang erforderlich ist.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Vorrichtung zu schaffen, die auch das zweiseitige Überziehen einer Materialbahn in einem einzigen Arbeitsgang oder Durchlauf durch die Vorrichtung ermöglicht, und die die Verwendung von Kaschierklebern und deren Nachteile vermeidet und gleichzeitig die Gewähr für die gleichmässige Zuführung und gute Haftung der Kunststoffolie auf der Materialbahn gibt. Die an sich bekannte Anordnung eines Druckwerkes bzw. einer Etikettiereinrichtung und Perforierwalzen vor den KalanderwalzenermöglichtdasBedrucken, Etikettieren und Perforieren der Materialbahn vor dem Überziehen während ihres Durchlaufes durch die Vorrichtung.
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Die Erfindung besteht im Wesen darin, dass in Bewegungsrichtung der Materialbahn nach dem Kalanderwalzenpaar ein Druckwalzenpaar angeordnet und ein oder zwei endlose Transportbänder für das oder die Kunststoffolienbahnenvorgesehen sind und jedes Transportband über eine der Kalanderwalzen und die auf der gleichen Seite der Materialbahn wie diese Kalanderwalze liegende Druckwalze läuft und zur Streckung der Folie bzw. Reduzierung ihrer Dicke auf die für den Überzug gewünschte Stärke vorzugsweise die Zuführungswalzen als Streckwalzen ausgebildet sind, wobei die Materialbahn mit dem einoder beidseitigenFolienüberzugund den Transportbändern durch das Kalanderwalzenpaar und das Druckwalzenpaardurchläuftundnach dem Austritt aus dem Druckwalzenpaar, nach allfälliger Abkühlung, als ein-oder doppelseitig folienüberzogene Bahn zu einer Aufwickelrolle läuft.
Auf diese Weise wird die Durchführung in einem Arbeitsgang ermöglicht und durch die Anwendung der Transportbänder die gleichmässige, einwandfreie Zufuhr der Folienbahnen zur Materialbahn und durch das dem Kalanderwalzenpaar nachgeschaltete Druckwalzenpaar die sichere Haftung der Folie auf der Materialbahn ohne Verwendung von Kaschierklebern erreicht. Die verlässliche Haftung wird dadurch erzielt, dass die Kunststofffolie über eine längere Strecke zwischen den Kalanderwalzen und den Druckwalzen plastisch bleibt, da sie noch zwischen den von den Kalanderwalzen erwärmten Transportbändern läuft.
Es kann deshalb auch das Überziehen mit höheren Bahngeschwindigkeiten erfolgen, als bei Vorrichtungen, die nur mit Kalanderwalzen arbeiten würden, da dann die Folie nur längs einer Erzeugenden aufgepresst wird und sich dann sofort abkühlt, wenn sie durch die Kalanderwalzen gelaufen ist. Das Transportband, an dem die Kunststoffolie nicht haften darf, besteht bevorzugt aus Tetrafluoräthylen, verstärkt mit Glasfasern. Das Überziehen der Materialbahn erfolgt in der Regel an der einen Seite, die bei den herzustellenden Verpackungen die Aussenseite bildet, mit einer dünneren, etwa 10-20 li starken Folie als an der andern Materialbahnseite, die mit einer etwa 50 J. L dicken Folie überzogen wird.
Nun ist aber bei solchen 10-20 IL starken Folien deren Transport und Führung über den verhältnismässig langen Weg in der Vorrichtung mit Schwierigkeiten verbunden, da so dünne Folien zur Bildung von Falten, Blasen u. dgl. neigen, die auch mit aufwendigen Konstruktionsmitteln kaum zu verhindern sind. Es wird daher von verhältnismässig starken Folien, deren Dicke mindestens 40-50 . zweckmässig 0, 1 mm und darüber beträgt, ausgegangen, die knapp vor den Kalanderwalzen auf die gewünschte Stärke verstreckt werden.
Durch diese Massnahme wird aber nicht nur die Zuführung der dünnen Folie zu den Kalandern erleichtert, sondern es werden auch in vorteilhafter Weise durch die Streckung die mechanischen Eigenschaften der Folie verbessert und die Verwendung von billigerem Ausgangsmaterial ermöglicht. Vorzugsweise werden die Zuführungswalzen für die Folienbahn oder-bahnen als Streckwalzen zur Reduzierung der Folie auf die für die Beschichtung gewünschte Stärke ausgebildet. Die Folie muss keineswegs die gleiche Breite besitzen wie die Materialbahn ; sie kann auch schmäler sein und auf der Materialbahn entsprechend dem Verwendungszweck in Querrichtung versetzt aufgebracht werden.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt. Fig. 1 zeigt die Maschine in schematischer Darstellung und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
Von der Rolle A wird die strichpunktiert dargestellte Materialbahn 11 über die Führungs- und Umlenkrolle 12 zum Druckwerk geführt, das eine Farbwanne 13 mit Farbstoff, Tauchwalze 14, Übertragungswalze 15 und Druckwalze 16 mit Gegenwalze 17 aufweist und die durchlaufende Materialbahn 11 bedruckt. Es ist ohne weiteres möglich, einen Mehrfarbendruck zu erreichen, indem mehrere Druckwerke übereinander angeordnet werden.
Vom Druckwerk gelangt die Materialbahn 11 durch die Perforierwalzen 18, 19 nach unten zwischen das beheizte Kalanderwalzenpaar 8, 81 und das Druckwalzenpaar 9, 91'- Von der strichliert dargestellten Kunststoffolienrolle 1 wird die beispielsweise 0, 1 mm starke Folie 10 über die Führungs- und Umkek rolle 2 und die Walzen 3-6 dem Kalanderwalzenpaar 8, 81 zugeführt. Nach dem Beispiel sind die Walzen 4, 5 und 6 als Streckwalzen ausgeführt.
Die Walze 4 ist eine mit Kunststoff, z. B. Tetrafluoräthylen, belegte, heizbare Walze. Die Anpressung der zu verstreckenden Folie erfolgt durch die mit hitzebeständigem Material überzogene Walze 3.
Der Umschlingungswinkel der heizbaren Walze- 4 ist so gross wie möglich zu wählen. Die erhitzte und inden Grenzen der Thermoplastizität befindliche Folie wird nunmehr von der mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Materialbahn laufenden angepressten Walze 5, die hochglanzpoliert ist, aufgenommen und auf das gleichschnellaufende Transportband 7 aus mit Glasfasern verstärktem Tetrafluor- äthylen, übergeben. Das schlupffreie Abziehen der Folie von der Walze 4 wird durch eine mit hitze- beständigem Gummi überzogene, an der Walze 5 angepresste Rolle 6 bewerkstelligt. Der Ge- schwindigkeitsunterschied zwischen der beheizten Walze 4 und der hochglänzenden Walze 5 bestimmt die Verstreckung der Folie.
Der Abstand der beiden Walzen 4, 5 kann regelbar sein und ist so
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klein wie möglich zuhalten, um die unerwünschte Einschnürung in der Breite auf ein Minimum zu reduzieren. DerGeschwindigkeitsunterschied der Walzen 4, 5 kann durch auswechselbare Kettenzahnräder oder auch durch ein kleines stufenloses Getriebe bewerkstelligt werden. Wichtig ist, dass die Anpressung der Folie an die heizbare Walze 4 ohne Schlupf erfolgt, und die mechanische Koppelung der Walzen ohne Spiel und Rattern arbeitet. Die Temperatur ist für jedes Verstreckungsverhältnis zu ändern, was durch eine feinfühlige Temperatur-Regelungseinrichtung möglich wird.
Die so gestreckte Folie wird von dem endlosen Transportband 7 über die federnd unter Druck aneinander anliegenden beheizten Kalanderwalzen 8. 8' mit der Materialbahn 11 zusammengeführt, wobei das Transportband 7 über die Kalanderwalze 8 und die Druckwalze 9 sowie eine Umlenkwalze 25 geführt ist und von der Walze 5 die Folie 10 aufnimmt. Zum zweiseitigen Überziehen ist eine spiegelbildliche Anordnung der Folienrolle I'mit Folie 10'und den Walzen 2'-6'sowie Transportband 7'vorgesehen, die für eine einseitige Beschichtung abgestellt oder weggelassen wird, wobei aber das Kalanderwalzenpaar 8, 8' und das Druckwalzenpaar 9, 9' selbstverständlich eingeschaltet bleiben.
Zwischen den beheiztenKalanderwalzen 8. 8' werdendieKunststoffolien 10, 10' auf die Materialbahn 11 aufgetragen. Bei starken Trägerbahnen kann eine Vorheizung der Materialbahn 11 zwischen den Wal-
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19 und dem Einlauf in die Kalanderwalzen 8, 8' vorgenommen werden.che die Haftung der Kunststoffolien auf der Materialbahn vervollkommnen. Hiedurch wird auch ein eventuelles Abheben des noch thermoplastischen Überzuges durch die Transportbänder 7, 7' verhin- dert. Nach Verlassen der Walzen 9, 9' wird die überzogene Materialbahn über eine strichliert ge- zeichnete Kühlstrecke 27 dem Zugwalzenpaar 20,21 zugeführt.
Von dort wird sie über eine Füh- rungsrolle 22 geleitet und auf eine mit einer Rutschkupplung versehene angetriebene Wickelrolle 23 so aufgerollt, dass die überzogene Materialbahn immer stramm sitzt.
Es ist ohne weiteres möglich, zwischen den Walzen 17 und 18 eine Etikettiereinrichtung 24, die strichliert angedeutet ist, vorzusehen, wobei diese Einrichtung auch zur Aufbringung einer Verstei- fungsauflage, z. B. für die Bodenkanten oder für Reissfadeneinlagen dienen kann.
Die zwischen den Walzen 18 und 19 durchgeführte Perforation kann je nach Wunsch verschie- dener Art sein, z. B. zur Herstellung einer Klarsichtöffnung, eines Loches für einen Strohhalm oder einer
Einreisskante. Die aneinander unter Druck anliegenden Antriebswalzen 20 und 21 stehen mit den Wal- zen 18, 19 und auch mit den Walzen 4, 5, 8, 9 und 17, 16 im Druckwerk mittels Ketten und Zahn- rädern 25 ineinerzwangsläufigformschlüssigen Verbindung. Hiedurch stimmen Druckund Perforation immer überein.
Die Rolle A und die beiden Folienrollen 1 und l'stehen unter leichter Bremswirkung.
Da die Wellen der Walzen und Rollen der Vorrichtung alle parallel zueinander und horizontal lie- gen, ist die Verbindung dieser Wellen mittels Kettenrädern, Ketten und Zahnrädern leicht durchführbar.
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung mit freitragenden Wellen. In der Wandplatte 26 sind die Wellen gelagert. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die Bedienbarkeit der Vorrichtung zum Zweck des Aus- wechselns der Rollen und der Überwachung erleichtert wird.
Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung ist das Überziehen von Materialbahnen aus Papier od. dgL mit allen thermoplastischen Folien möglich, wobei die Materialbahn einen höheren Schmelzpunkt als die Folien aufweist.
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