CH377527A - Geschichtete Folie - Google Patents

Description

  
 



  Geschichtete Folie
Die Erfindung betrifft eine geschichtete Folie, die vorzugsweise für Verpackungszwecke verwendet werden kann, ein Verfahren zu deren Herstellung und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.



   Die erfindungsgemässe geschichtete Folie soll nicht nur stark und biegsam sein, sondern auch leicht federnd wirken.



   Das erfindungsgemässe Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ermöglichen eine kontinuierliche' Herstellung dieser geschichteten Folie.



   Die erfindungsgemäss geschichtete Folie besteht aus zwei aufeinanderliegenden und miteinander verbundenen Schichten aus thermoplastischem Material und ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schicht auf mindestens einem Teil ihrer Fläche mit Vertiefungen versehen ist, und dass sie zwischen den und rund um diese Vertiefungen mit den daraufliegenden Oberflächenteilen der anderen Schicht verbunden ist.



   Die miteinander verbundenen Teile der Schichten sind zweckmässig miteinander verschweisst.



   Vorzugsweise bestehen beide Schichten aus homogenen Polyäthylen- oder Polyvinylchloridfolien, wobei die nicht mit Vertiefungen versehene zweite Schicht an ihrer nicht mit der ersten Schicht verbundenen Seite mit Papier überzogen sein kann.



   Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung der geschichteten Folie ist dadurch gekennzeichnet, dass man zwei Bahnen aus thermoplastischem Material auf die Erweichungstemperatur erwärmt, die eine Seite der einen erwärmten Bahn an einer ersten Stelle an die Aussenfläche einer   Vakuum-Bossiertrommel    anlegt, sie mit der Oberfläche der Trommel über einen Bogen fortbewegt, die eine Seite der anderen erwärmten Bahn an einer zweiten, im Bogen weiter liegenden Stelle an die andere Seite der ersten Bahn anlegt, so dass die beiden erwärmten Bahnen miteinander an die Bossiertrommel praktisch in ihrer ganzen Breite angedrückt werden, und dann die beiden vereinten Bahnen am Ende des Bogens von der Bossiertrommel entfernt, wobei eine vom Inneren der Trommel ausgeübte Saugwirkung Vertiefungen in der ersten Bahn erzeugt,

   während diese Bahn den Weg von der ersten bis zur zweiten Stelle zurücklegt, und wobei die zweite Bahn an die rund um die Öffnungen dieser Vertiefungen liegenden Oberflächenteile der ersten Bahn angeschweisst wird.



   Die Bossiertrommel kann so ausgebildet sein, dass an den Längsseiten der ersten Bahn je ein Streifen ohne Vertiefungen gelassen wird, so dass durch den an der zweiten Anlegungsstelle auf die zweite Bahn ausgeübten Druck die beiden Ränder der zwei Bahnen kontinuierlich miteinander verschweisst werden. Diese verschweissten Randteile, welche keine Vertiefungen aufweisen, können nachträglich durch Abschneiden entfernt werden.



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Bossiertrommel, Mittel zur Zuführung einer ersten Bahn aus thermoplastischem Material an diese Bossiertrommel und zur gleichzeitigen Erwärmung dieser Bahn auf ihre Erweichungstemperatur, Mittel zum Anlegen dieser ersten erweichten Bahn an eine erste Stelle der Bossiertrommel und zum kontinuierlichen flachen Anlegen an diese Trommel über einen Bogen, Mittel zur Zuführung einer zweiten Bahn aus thermoplastischem Material an diese Bossiertrommel und zur gleichzeitigen Erwärmung dieser zweiten Bahn auf ihre Erweichungstemperatur, Mittel zum Anlegen dieser zweiten erweichten Bahn unter Druck auf die aussenliegende Fläche der ersten Bahn an einer im besagten Bogen weiterliegenden zweiten Stelle, so dass die beiden Bahnen zusammen  praktisch in ihrer ganzen Breite an die Trommel angepresst werden,

   um eine Schweissverbindung zwischen der zweiten Bahn und den nicht vertieften Teilen der ersten Bahn herzustellen, und Mittel zur Entfernung der zusammengefügten Bahnen von der Trommel am Ende des besagten Bogens.



   Die Bahnen werden vorzugsweise schrittweise auf ihre Erweichungstemperatur erhitzt, indem man sie über dampfbeheizte Walzen führt. Man kann eine einzige geheizte Walze zum gleichzeitigen Erwärmen beider Bahnen auf eine unter ihrer Erweichungstemperatur liegende Temperatur verwenden, wonach die beiden Bahnen unabhängig voneinander durch getrennte dampfgeheizte Walzen in einem Schritt oder mehreren aufeinanderfolgenden Schritten auf die Erweichungstemperatur erhitzt werden können.



   Die Mittel zum Anlegen der zweiten erweichten Bahn unter Druck gegen die Aussenfläche der ersten Bahn können aus einer dampfbeheizten Walze bestehen, welche mit einem wärmebeständigen Material, wie synthetischem Gummi, überzogen ist und an die Vakuum-Bossiertrommel angedrückt wird. Anstatt diese geheizte Druckwalze mit einem solchen   Über-    zug zu versehen, kann auch die Aussenwand der Bossiertrommel aus perforiertem synthetischem Gummi bestehen, der von innen befestigt wird.



   Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, die ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Folie und einer Vorrichtung darstellt.



   Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Teiles einer geschichteten Folie.



   Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1, und
Fig. 3 ist eine Skizze einer zur Ausübung des Verfahrens verwendeten Vorrichtung.



   Gemäss Fig. 1 und 2 ist die geschichtete Folie aus den zwei Schichten 1 und 2 aus Polyäthylen gebildet, die mit ihren Flächen miteinander verbunden sind. Die Schicht 1 ist mit Vertiefungen versehen, so dass ihre an die Schicht 2 grenzende Fläche eine Anzahl von Vertiefungen 3 aufweist, deren Öffnungen durch Teile der Schicht 2 verschlossen sind. Bei der abgebildeten Ausführung bilden diese Vertiefungen 3 Kegelstümpfe. Sie verjüngen sich in kleinem Winkel in Richtung des Bodens der Vertiefungen. Infolgedessen weist die Schicht 1 Erhöhungen auf, die den Vertiefungen 3 entsprechen. Die einander berührenden Teile der Schichten 1 und 2 zwischen und rund um die Öffnungen der Vertiefungen 3 sind bei 4 miteinander verschweisst.



   Die in Fig. 1 und 2 abgebildete geschichtete Folie wird zweckmässig mit Hilfe eines kontinuierlichen Verfahrens hergestellt unter Verwendung der in Fig. 3 schematisch abgebildeten Vorrichtung, wie im folgenden beschrieben.



   Eine verhältnismässig dicke, z. B. 0,1 mm dicke, Bahn 5 aus Polyäthylen wird von einer auf einem Gestell 7 angebrachten Rolle 6 abgezogen und über die Leitrolle 8 geführt. Gleichzeitig wird eine dünnere, z. B. 0,05 mm dicke Bahn 11 aus dem gleichen Material von der Rolle 12 auf einem zweiten Gestell 13 abgewickelt und über die Leitrolle 14 geführt. Die Bahn 5 wandert nach Verlassen der Leitrolle 8 horizontal zu einer Stelle, wo sie durch die Bahn 11 unterstützt wird, welche über die Leitrolle 14 geführt wird. Von dieser Stelle wandern die beiden Bahnen 5, 11 miteinander unter eine Expansionsrolle 15, welche Falten in der Bahn 5 ausglättet. Der Umfang der Expansionsrolle 15 wird aus zwei Serien von Leisten gebildet, die axial hin und her beweglich sind.

   Die entsprechenden Leisten der beiden Serien entfernen sich axial, wenn die Bahnen unter ihnen durchgeführt werden, und kehren zueinander wieder zurück, wenn sie von den Bahnen nicht bedeckt sind. Nach der Expansionsrolle 15 wandern die Bahnen zusammen um eine Auftragsrolle 16 und dann rund um die dampfgeheizte Trommel 17, über welcher die Auftragsrolle 16 liegt. Die Trommel erhöht die Temperatur der Bahnen 5, 11 auf einen Wert, der wesentlich niedriger ist als die Erweichungstemperatur, so dass die Bahnen nicht zusammenkleben. Von der Unterseite der Trommel 17 wandert die Bahn 11 auf eine Expansionsrolle 18, die in Konstruktion und Wirkungsweise der Expansionsrolle 15 entspricht, und von dort unter und über die zwei dampfgeheizten Trommeln 19 und 21, bevor sie wieder mit der Bahn 5 in Berührung gebracht wird.

   Die Bahn 5 wandert, nachdem sie auf einem längeren Bogen mit der Trommel 17 in Berührung bleibt, als die Bahn 11 nach oben über die Expansionsrolle 2 ähnlicher Konstruktion und Wirkungsweise wie die Expansionsrollen 15 und 18. Sie geht dann über die dampfgeheizte Trommel 23 und unter und über zwei Rollen 24, 25, die beide mit Dampf geheizt sind, um die Bahn 5 auf ihre Erweichungstemperatur zu bringen. Nach Verlassen der Rolle 25 geht die warme erweichte Bahn 5 zu der mit 26 bezeichneten Vakuum-Bossiertrommel. Diese Trommel 26 ist im Prinzip eine perforierte Trommel, deren Inneres über eine rotierende Verbindung mit einer (nicht gezeichneten) Vakuumpumpe kommuniziert. Die Wand dieser Trommel ist etwa 3 mm dick und mit verhältnismässig grossen, regelmässig angebrachten Öffnungen von etwa 6 mm Durchmesser durchbrochen.

   Im Innern der perforierten Trommelwand ist ein Drahtnetz angebracht, welches von innen durch einen Stützzylinder aus ungefähr 0,8 mm dikkem perforiertem rostfreiem Stahl gehalten wird, der durch in Schlitzen eingeführte Schrägkeile zum Anlegen an das Drahtnetz gedehnt ist. Dieser innere Stützzylinder weist Löcher von 1,5 mm Durchmesser auf, deren Mittelpunkt etwa 38 mm voneinander entfernt liegen.



   Der Druck im Innern der Trommel 26 beträgt annähernd 1/2 Atmosphäre abs.



   Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird die Bahn 5 an den Umfang der Trommel 26 an einer Stelle angelegt, die etwa 12,5 oder 15 cm vor der Stelle liegt, wo sich die Bahn 5 mit der Bahn 11 trifft. In der dazwischenliegenden Zone bewirkt der durch die Öffnungen der Aussenwand der Trommel wirkende Sog, dass Teile  der Bahn 5 in diese Öffnungen bis zu einer Tiefe hineingezogen werden, die durch das Drahtnetz begrenzt wird, welches im Inneren durch einen Stützzylinder aus rostfreiem Stahl gehalten wird. Bis zum Moment, wo die Bahn 11 mit der Aussenseite der Bahn 5 auf der Trommel 26 in Berührung kommt, haben sich in der Bahn 5 durch das Vakuum gleichmässig verteilte Vertiefungen gebildet.

   Die Trommel 21 wird ständig gegen die Trommel 26 gedrückt, so dass durch dieses Anpressen die Bahn 11 an diejenigen Oberflächenteile der Bahn 5 geschweisst wird, die zwischen den und rund um die Vertiefungen liegen.



  Nachdem sich beide Bahnen 5, 11 über einen auf etwa 1800 ausgedehnten Bogen berührt haben, werden sie durch den Kaltwasserstrahl 27 abgekühlt, so dass sie beide leicht durch die Abnahmerolle 28 von der Trommel 26 abgenommen werden können. Nach Verlassen der Rolle 28 kann die geschichtete Folie in eine weitere Vorrichtung (nicht gezeichnet) gelangen, wo sie getrocknet und aufgewickelt wird.



   Die Trommel 21 ist zweckmässig mit einem elastischen Überzug aus wärmebeständigem Material, wie z. B. Silicongummi, versehen, um etwaige Unregelmässigkeiten an der Oberfläche der Trommel 26 auszugleichen und um sicher zu gehen, dass der auf die Bahnen 5, 11 zwischen den Trommeln 21, 26 wirkende Pressdruck in der ganzen Breite dieser Bahnen gleich bleibt. Ein brauchbarer Pressdruck ist üblicherweise 8-10 kg/cm Spaltbreite.



   In der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung drehen sich die dampfgeheizten Walzen und Trommeln 17, 19, 21, 23, 24, 25, die Vakuum-Bossiertrommel 26 und die Abnahmerolle 28 mit praktisch gleicher Umfangsgeschwindigkeit.



   Als Material für die Bahnen 5, 11 dient vorzugsweise Polyäthylen, aber Polyvinylchlorid ist auch brauchbar. Die Bahn 11 kann auch mit Papier überzogen sein, welcher Überzug aussen liegt.



   Die Anzahl der zu verwendenden geheizten Walzen hängt von der Erweichungstemperatur der Bahnen und von ihrer Dicke ab.



   In der beschriebenen Vorrichtung werden beide Bahnen zusammen auf derselben Trommel 17 vorgewärmt, aber diese Vorerwärmung kann auch gesondert auf verschiedenen Walzen vorgenommen werden.



   Anstatt die Oberfläche der Trommel 21 mit einem Überzug aus synthetischem Gummi zu versehen, kann die Aussenwand der Vakuum-Bossiertrommel 26 aus einem perforierten Rohr aus synthetischem Gummi bestehen, welches über ein Drahtnetz von einem inneren perforierten Stützzylinder gehalten wird.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Geschichtete Folie, bestehend aus zwei aufeinanderliegenden und miteinander verbundenen Schichten aus thermoplastischem Material, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schicht auf mindestens einem Teil ihrer Fläche mit Vertiefungen versehen ist, und dass sie zwischen den und rund um die Vertiefungen mit den daraufliegenden Oberflächenteilen der anderen Schicht verbunden ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Geschichtete Folie nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander verbundenen Teile der Schichten miteinander verschweisst sind.

   2. Geschichtete Folie nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte andere Schicht an ihrer mit der besagten ersten Schicht nicht verbundenen Seite mit Papier überzogen ist.

   3. Geschichtete Folie nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen gleichmässig verteilt sind und etwa die Form eines Kegelstumpfes aufweisen.

   4. Geschichtete Folie nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten mindestens teilweise aus Polyäthylen bestehen.

   5. Geschichtete Folie nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Schichten mindestens teilweise aus Polyvinylchlorid bestehen.

   PATENTANSPRUCH II Verfahren zur Herstellung einer geschichteten Folie nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man zwei Bahnen aus thermoplastischem Material auf die Erweichungstemperatur erwärmt, die eine Seite der einen erwärmten Bahn an einer ersten Stelle an die Aussenfläche einer Vakuum Bossiertrommel anlegt, sie mit der Oberfläche der Trommel über einen Bogen fortbewegt, die eine Seite der anderen erwärmten Bahn an einer zweiten, im Bogen weiterliegenden Stelle an die andere Seite der ersten Bahn anlegt, so dass die beiden erwärmten Bahnen miteinander an die Bossiertrommel praktisch in ihrer ganzen Breite angedrückt werden, und dann die beiden vereinten Bahnen am Ende des Bogens von der Bossiertrommel entfernt, wobei eine vom Inneren der Trommel ausgeübte Saugwirkung Vertiefungen in der ersten Bahn bildet,

   während diese Bahn den Weg von der ersten zur zweiten Stelle zurücklegt, und wobei die zweite Bahn an die rund um die Öffnungen dieser Vertiefungen liegenden Oberflächenteile der ersten Bahn angeschweisst wird.

   UNTERANSPRÜCHE 6. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass man an den Längsseiten der ersten Bahn je einen Streifen ohne Vertiefungen lässt, so dass durch den auf die zweite Bahn ausgeübten Druck die beiden Ränder der zwei Bahnen kontinuierlich miteinander verschweisst werden.

   7. Verfahren nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die verschweissten Ränder nachträglich entfernt werden.

   8. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass man die Bahnen schrittweise durch Führung über geheizte Walzen auf ihre Erweichungstemperatur erwärmt.

   9. Verfahren nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst beide Bahnen auf eine unter ihrer Erweichungstemperatur liegende Temperatur durch gemeinsame Führung über eine erste geheizte Walze erwärmt und dann die Bahnen voneinander getrennt auf getrennten geheizten weiteren Walzen auf ihre Erweichungstemperatur erhitzt werden.

   PATENTANSPRUCH III Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch eine Bossiertrommel, Mittel zur Zuführung einer ersten Bahn aus thermoplastischem Material an diese Bossiertrommel und zur gleichzeitigen Erwärmung dieser Bahn auf ihre Erweichungstemperatur, Mittel zum Anlegen dieser ersten erweichten Bahn an eine erste Stelle der Bossiertrommel und zum kontinuierlichen flachen Anlegen an diese Trommel über einen Bogen, Mittel zur Zuführung einer zweiten Bahn aus thermoplastischem Material an diese Bossiertrommel und zur gleichzeitigen Erwärmung dieser zweiten Bahn auf ihre Erweichungstemperatur, Mittel zum Anlegen dieser zweiten erweichten Bahn unter Druck auf die aussenliegende Oberfläche der ersten Bahn an einer im besagten Bogen weiterliegenden zweiten Stelle,

   so dass die beiden Bahnen zusammen praktisch in ihrer ganzen Breite an die Trommel angepresst werden, um eine Schweissverbindung zu bilden zwischen der zweiten Bahn und den nicht vertieften Teilen der ersten Bahn, und Mittel zur Entfernung der zusammengefügten Bahnen von der Trommel am Ende des besagten Bogens.

   UNTERANSPRÜCHE 10. Vorrichtung nach Patentanspruch III, gekennzeichnet durch geheizte Walzen zum schrittweisen Erwärmen der Bahnen auf ihre Erweichungstemperatur.

   11. Vorrichtung nach Unteranspruch 10, gekennzeichnet durch eine gemeinsame geheizte Walze, zum gleichzeitigen Erhitzen beider Bahnen auf eine unter ihrer Erweichungstemperatur liegende Temperatur, und durch getrennte, geheizte Walzen, zur weiteren Erhöhung der Temperatur der beiden Bahnen unabhängig voneinander in einem oder in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten.

   12. Vorrichtung nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Anlegen der zweiten erweichten Bahn unter Druck gegen die aussenliegende Oberfläche der ersten Bahn aus einer geheizten Walze bestehen, welche mit einem elastischen Überzug aus wärmebeständigem Material, wie synthetischem Gummi, überzogen ist und an die Vakuum-Bossiertrommel angedrückt ist.

   13. Vorrichtung nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenwand der Bossiertrommel aus perforiertem synthetischem Gummi besteht, welche Aussenwand von innen befestigt ist.

   14. Vorrichtung nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenwand der Bossiertrommel regelmässig verteilte Öffnungen aufweist, und auf ihrer inneren Seite ein Drahtnetz angebracht ist, welches von innen durch einen Stützzylinder aus perforiertem Metall gehalten wird, wobei das Drahtnetz sich an die innere Oberfläche der Aussenwand anlegt.

   15. Vorrichtung nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Stützzylinder geschlitzt ist, um durch axial in die Schlitze einführbare Keile zum Anlegen an die innere Oberfläche des Drahtnetzes gedehnt werden zu können.