<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verstrecken von Folienbahnen aus thermoplastischem Material, insbesondere Polyäthylen und Polypropylen, mit einer Anzahl von Förderwalzen, Führungswalzen, Vorheizwalzen, Streckwalzen und Kühlwalzen sowie Elektroden zur elektrostatischen Aufladung der Folienbahn an der ersten Streckwalze.
Bei solchen Vorrichtungen wird die Folienbahn im Streckspalt zwischen zwei gegenläufig mit verschiedenen Geschwindigkeiten angetriebenen, metallischen Walzen verstreckt, von denen die zweite eine grössere Umfangsgeschwindigkeit hat als die erste.
Durch das Verstrecken von aus thermoplastischem Material bestehenden Folienbahnen in Längsrichtung wird eine Verbesserung von deren Festigkeit erreicht. Um optimale Eigenschaften der verstreckten Folienbahnen zu erreichen, müssen diese vor dem Verstrecken auf eine dem betreffenden Material entsprechende Temperatur erwärmt werden ; Polyäthylen oder Polypropylen z. B. auf eine Temperatur von 120 bis 130 C. Nach dem Verstrecken werden die Folienbahnen auf Raumtemperatur abgekühlt. Die beim Verstrecken der Folienbahnen ausgeübten Kräfte sind sehr gross ; man benötigt zur Ausübung der Haltekräfte entweder Walzen mit grossem Durchmesser bis zu 600 mm, oder eine Vielzahl von hintereinander angeordneten Walzen.
Es ist bekannt, die Walzen, über die die Folienbahnen geführt werden, gegeneinander zu drücken, um auf diese Weise die notwendigen Haltekräfte zu erhöhen. Bei Verwendung von Walzen mit grossem Durchmesser wird jedoch die Anlage schwer und teuer. Bei Verwendung einer Vielzahl von Walzen, von denen ein Teil gegeneinander gepresst werden muss, ist der Durchzugswiderstand sehr gross, ausserdem entstehen Markierungen auf der Folienbahn, die auch nach Verlassen des Streckspalts bestehen bleiben.
Es ist bekannt, bei einer Anlage mit einer Vielzahl von Streckwalzen an der ersten und an der letzten Streckwalze Elektroden zur elektrostatischen Aufladung der Folienbahn vorzusehen, wodurch die Folienbahn besser an diesen Streckwalzen haftet. Derartige Vorrichtungen mit vielen Streckwalzen sind jedoch schwer und aufwendig. Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Verstreckvorrichtungen besteht darin, dass im Streckspalt die Folienbahnen einspringen, d. h. dass im Streckspalt die Breite der Folienbahnen geringer und ihr Rand verdickt wird, was zu Materialverlusten führt, weil diese Randteile beschnitten werden müssen.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die genannten Nachteile bekannter Vorrichtungen zu vermeiden, so dass die Folienbahnen einwandfrei ohne Breitensprung verstreckt und schlupffrei, klemmfrei und mit satter Auflage auf den Streckwalzen festgehalten werden können.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, dass in nahem Abstand zur ersten, langsam laufenden Streckwalze eine einzige weitere mit hoher Geschwindigkeit angetriebene Streckwalze vorgesehen ist, an der ebenfalls Elektroden zur elektrostatischen Aufladung der Folienbahn angeordnet sind.
Die Folienbahnen können aus einer einzigen Folie oder aus mehreren aufeinanderliegenden Einzelfolien bestehen.
Die Streckwalzen sind vorteilhaft mit verhältnismässig kleinem Durchmesser, vorzugsweise mit einem Durchmesser von 40 bis 120 mm, ausgebildet.
Die als Sprühelektrode ausgebildeten Elektroden zur elektrostatischen Aufladung der Folienbahn bestehen vorteilhaft aus einer Stange aus elektrisch leitendem Material mit einer Anzahl von daran befestigten, gegen die Walzenoberfläche gerichteten Nadeln ; sie ist in einem Gehäuse aus isolierendem Material eingeschlossen, welches aus einem U-förmigen, sich über die Walzenbreite erstreckenden Profil und Stirnabdeckungen besteht. Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind an beiden Stirnseiten des Gehäuses Isolierblöcke verschiebbar und auf die Folienbreite einstellbar angeordnet.
Zweckmässig werden die Folienbahnen vor dem Passieren des Spaltes erwärmt und/oder durch Wärmeisolierung gegen Wärmeverluste geschützt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht verbesserte Behandlungseffekte beim Verstrecken ; durch die elektrostatische Aufladung werden sehr hohe Haltekräfte, u. zw. über den ganzen Umfang der Walzen, ausgeübt ; ein Schlupf, der bei den bisherigen Verfahren unvermeidlich war und der zur Folge hatte, dass auf den behandelten Folien kleine Kratzer und Markierungen entstanden, wird bei dem erfindungsgemässen Verfahren zuverlässig vermieden. Die elektrostatisch aufgeladenen Folien liegen vollständig satt an den Walzenoberflächen an ; ein Einschluss von Luftblasen u. dgl. ist ausgeschlossen.
Bei Anwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Verstrecken konnte ein Einspringen der Folienbahn im Streckspalt in keinem Fall beobachtet werden, was auf die geringe Breite des Streckspaltes und darauf zurückzuführen ist, dass die elektrostatisch aufgeladenen Folienbahnen sehr fest an den Walzen anhaften ; der Reibungsbeiwert li ist gegenüber einer nicht elektrostatisch aufgeladenen Folienbahn um ein Vielfaches vergrössert.
Ein wesentlicher Vorteil kann dadurch erreicht werden, dass vor der Behandlungsanlage, in der die Folienbahn unter Festhalten auf den Walzen verstreckt oder geschrumpft wird, eine Folienbildungsanlage, z. B. eine Strangpresse mit Schlitz- oder Ringdüse, angeordnet wird, und auf der Förderstrecke zwischen der Strangpresse und den ersten Walzen der Behandlungsanlage Vorsorge getroffen wird, dass die den Folienbahnen innewohnende Eigenwärme nicht abgegeben wird. Dies kann durch Anordnung von wärmeisolierenden Schutzplatten und gegebenenfalls Heizeinrichtungen erreicht werden. Auf diese Weise werden Spannungen in den Folienbahnen vermieden.
<Desc/Clms Page number 2>
Wenn zwei oder mehrere Folienbahnen aufeinanderliegend gleichzeitig verstreckt werden, zeigt sich ein interessanter Effekt darin, dass nach dem Verstrecken die einzelnen Bahnen so fest aneinander haften, dass sie voneinander durch Auseinanderfalten nicht mehr getrennt werden können, ähnlich als ob sie mit einem Bindemittel verbunden wären. Diese Verbundfolien haben eine ausserordentliche Festigkeit und können mit besonderem Vorteil für Verpackungszwecke verwendet werden, insbesondere nach Aufschneiden in Bändchen und Verweben der Bändchen zu einem Gewebe.
Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Verstrecken von Folienbahnen ist in den Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine solche Vorrichtung im Aufriss, Fig. 2 ein Schaltschema zur elektrostatischen Aufladung der Walzen, Fig. 3 einen Schnitt durch eine Elektrode und Fig. 4 eine Stirnansicht der Elektrode nach Fig. 3 entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.
In Fig. 1 ist mit-l-der Kopf einer Strangpresse bezeichnet, in dem ein Folienschlauch-2gebildet wird. Nach Austritt des Folienschlauches aus dem Spritzkopf wird der Folienschlauch gekühlt und mittels der Förderrollen --3-- flachgelegt, so dass am Ausgang der Förderstrecke der Folienschlauch aus zwei aufeinanderliegenden Folienbahnen besteht. Die Förderstrecke ist nach aussen zu durch wärmeisolierende Platten --4-- gegen Wärmeabstrahlung geschützt, so dass die Eigenwärme des Folienschlauches im wesentlichen erhalten bleibt. Zusätzlich können Heizkörper--5--an dieser Förderstrecke vorgesehen sein.
Die doppelt liegende Folienbahn wird am Ausgang der Förderstrecke von einem Paar von Folienabzugswalzen--6--abgenommen und gelangt dann in eine Schneideinrichtung--7--, in der sie einoder beidseitig aufgeschnitten wird. Die aufeinanderliegenden Folienbahnen werden dann durch ein
EMI2.1
während des Streckens zu vermeiden. Die Breite des Streckspaltes kann 0, 9 bis 5 mm betragen. Hinter dem Streckwalzenpaar--10, 10'--sind weitere Heizwalzen--12, 12'--angeordnet, worauf das Kühlwalzenpaar - -13, 13'-- folgt. Von dort wird die Folienbahn über mehrere Umlenkrollen--14, 14', 14"--auf die Aufwickeleinrichtung, die allgemein mit--15--bezeichnet ist, übernommen.
In Fig. 1 sind die Walzen-9', 9"--, das Streckwalzenpaar--10, 10'-- und die nachgeschalteten Walzen--12, 12'-- mit je einer Elektrode--16--ausgestattet, deren Schaltung und Aufbau aus den Fig. 2 bis 4 näher ersichtlich ist.
Gemäss Fig. 2 ist an das Netz mit 220 V Spannung ein Transformator und Gleichrichter-17angeschlossen, der die Elektroden --16-- der genannten Walzen anspeist. In Fig. 2 ist nur die Walze-10- dargestellt. Der Walzenkörper ist über die Leitung --18-- geerdet.
Gemäss Fig. 3 besteht die Elektrode--16--aus einer Stange--19--aus elektrisch leitendem Material,
EMI2.2
Abstand der Nadeln von der Metalloberfläche der Walzen kann zweckmässig 40 bis 60 mm betragen.
Die Elektroden (Fig. 4) sind durch ein Schutzrohr--22--, welches aus elektrisch isolierendem Material besteht, seitlich und nach oben abgedeckt ; nur nach unten gegen die Walzenoberfläche--21--ist eine keilförmige Ausnehmung --23-- vorgesehen, über die die elektrostatische Ladung auf die Folienbahn gebracht wird. Die Elektrode wirkt als Sprühelektrode. Die Betriebswerte betragen zweckmässig 30 kV, 1 mA. Die Betriebsbedingungen hängen natürlich von der Dicke der Folie und deren Dielektrizitätskonstante ab ; bei dickeren Folien wird man mit höheren Spannungen arbeiten.
Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, ist die Elektrode samt ihrem Schutzrohr--22--von einem Gehäuse umgeben, welches aus einem sich über die gesamte Walzenbreite erstreckenden U-förmigen Profil --24-- aus isolierendem Material und stirnseitigen Abdeckungen --2S-- besteht. In dem im Querschnitt etwa trapezförmigen Raum unterhalb der Elektrode sind von beiden Stirnseiten des Gehäuses her verschiebbare Isolierblöcke --26-- vorgesehen, die auf den Rand der Folienbahn einstellbar sind. Die Verschieb- und Einstellbarkeit dieser Isolierblöcke erfolgt mittels der nach aussen ragenden Steuerstange--27--.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.