Vorrichtung zum kontinuierlichen Verstrecken von thermoplastischen Folien in Längs- und Querrichtung in einem Arbeitsgang
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Verstrecken von thermoplastischen Folien, beispielsweise von Polyamid oder Polyesterfolien, in Längs- und Querrichtung in einem Arbeitsgang, wobei die Folie von geführten Gliedern gehalten wird.
Bekannt sind mehrere Vorrichtungen, die ein Verstrecken der Folie in Längs- und Querrichtung in hintereinanderfolgenden Arbeitsgängen ermöglichen.
So werden beispielsweise die Folien zuerst mittels Walzen mit steigender Umfangsgeschwindigkeit oder mit Hilfe eines schnelleren Abzuges längsverstreckt, um dann nachfolgend mittels an den Folienrändern angeordneten Spannketten mit Greiforganen, mit Hilfe von gewölbten Trommeln, kammartigen Profilwalzen, schräggestellten Walzen oder mit auseinanderlaufenden Trommelscheiben querverstreckt zu werden. Gleichfalls ist die Anwendung der Streckeinrichtungen in umgekehrter Reihenfolge - erst quer, dann längs - oder mehrfach abwechselnd hintereinander bekannt. Weiterhin sind Einrichtungen und Verfahren bekannt, mit denen ein gleichzeitiges Verstrecken der Folien in beiden Richtungen in Schlauchform, beispielsweise mit Hilfe einer Blasfolienanlage, durch Spreizen über Bügel oder ähnliche Einrichtungen durchgeführt werden kann.
Die Streckvorrichtungen erster Art, bei denen das Verstrecken in zwei Richtungen in zwei hintereinander verlaufenden Arbeitsgängen erfolgt, haben einmal den Nachteil, dass ein gleichmässiger Verstreckungsgrad in beiden Streckrichtungen oder ein vorher festgelegtes Verhältnis der Verstreckungsgrade nur durch langwieriges Probieren und mit Hilfe zusätzlicher Einrichtungen erreicht werden kann, da die Ausgangsverhältnisse bei den hintereinanderfolgenden Verstreckungen jeweilig andere sind. Zum zweiten tritt ein Nachteil dadurch auf, dass die Streckelemente für die beiden Streckrichtungen jeweils andere sind, die Folie sich beim Übergang von den einen Streckelementen auf die anderen in ihren Eigenschaften, beispielsweise im Verstreckungsgrad, verändern kann.
Sie haben ferner den Nachteil, dass eine Nachbehandlung in einem längs- und quergestreckten, eingespann- ten Zustand, z. B. für eine Fixierung oder Eigenschaftsverbesserung durch Wärmebehandlung, nicht möglich ist.
Auch bei den Streckeinrichtungen, die ein gleichzeitiges Verstrecken der Folie in beiden Richtungen in Schlauchform ermöglichen, ergeben sich Mängel, die ihre Verwendungsmöglichkeiten stark einschränken. Einmal ist die Anwendung grösserer StreckkräSe erheblich erschwert und somit eine wirksame Festigkeitssteigerung in der Folie behindert. Die Anwendung dieser Verstreckungseinrichtungen bleibt nur bestimmten Kunststoffsorten mit besonders günstigen Eigenschaften und : insbesondere den kleinen Folien- dicken vorbehalten. Zum anderen ist auch hier eine Nachbehandlung im gestreckten, eingespannten Zustand nicht durchführbar.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die beiden Streckvorgänge in einem Arbeitsgang ohne Anwendung der Schlauchform zu vereinigen, um eine längs- und querverstreckte Folienbahn zu erhalten, und mit einer Streckvorrichtung, insbesondere an einer Streckmaschine, kontinuierlich einen gleichmä ssigen Verstreckungsgrad der Folie in beiden Richtungen unter möglicher Anwendung grösserer Verstreckungskräfte zu bewirken.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass als Streckvorrichtung ein auseinanderlaufendes Schie nenpaar zum Führen von Haltegliedern vorgesehen ist, die je mit einem Zapfen in die progressiv steigende Nut einer rotierenden Spindel, die längs jeder Schiene liegt, eingreifen. Die Halteglieder können beispielsweise Klemmhebel, Kluppen, Spannbacken, Greifzangen oder ähnliche Greiforgane sein. Durch diese neue Anordnung überlagert sich der Querverstreckung, die vom Abstand und dem eingeschlossenen Winkel der auseinanderlaufenden Schienen abhängt, eine Längsverstreckung, die vom Verlauf der Nut in der Spindel bestimmt wird. Für den Rücktransport der Halteglieder sind zweckmässig zusätzlich Spindeln oder Ketten, Riemen, Bänder oder ähnliche Transportmittel vorgesehen, die einen kontinuierlichen Umlauf der Halteglieder gewährleisten.
Vorteilhaft ist es, im Anschluss an das auseinanderlaufende Schienenpaar ein parallel verlaufendes vorzusehen und die Halteglieder dort durch rotierende Spindeln mit konstant steigender Nut oder Gelenkketten oder dergleichen in gleichbleibendem Abstand zu halten, so dass die Folie im gleichbleibend verstreckten und eingespannten Zustand beliebig lang weitergeführt werden kann. Für den Transport der Halteglieder in solchen Streckvorrichtungen mit anschliessenden parallelen Führungsorganen werden also zweckmässig, ausser den Spindeln, deren Nut progressive Steigung besitzt, Gelenkketten oder gelenkige Zwischenglieder angeordnet.
Diese Ausführung gewinnt durch die parallele Führungsstrecke den besonderen Vorteil, dass eine beliebige Nachbehandlung, z. B. eine Wärmebehandlung zwecks Fixierung, im rängs- und querverstreckten, eingespannten Zustand vorgenommen werden kann.
In der Zeichnung werden zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt und im folgenden beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 die Anordnung der Halteglieder und die Antriebsspindeln mit progressiv steigender Nut,
Fig. 2 die gleiche Anordnung mit zusätzlicher Nachbehandlungsstrecke bei Parallelführung der Halteglieder,
Fig. 3 den Schnitt AB in Fig. 1.
Die Folie 1 wird beim Einlauf in die Streckvorrichtung von den Haltegliedern 2 an den Rändern erfasst.
Die Halteglieder 2 gleiten in den seitlich unter den Spindeln 3 angeordneten, auseinanderlaufenden Schienen 4, greifen mit dem Zapfen 8, einem fingerförmi- gen Ansatz, in die progressiv steigende Nut 7 der rotierenden Spindel 3 ein, werden dadurch beschleunigt fortbewegt, und der Abstand zwischen ihnen vergrössert sich. Der Rücktransport der Halteglieder 2 in gestrichelter Darstellung 6 erfolgt, nach Lösen derselben am Ende des Streckfeldes vom Folienrand, entweder mittels Spindeln konstanter oder veränderlicher Steigung oder mittels Ketten, Riemen, Bändem oder dergleichen kontinuierlich.
Bei der Führung der Folie 1 durch eine anschliessende Nachbehandlungszone nach Fig. 2 werden die Halteglieder 2, die hier in parallel angeordneten rotierenden Spindeln 5 mit konstant steigender Nut 9 eingreifen, im gleichbleibenden Abstand fortbewegt.