DE102005012802B4

DE102005012802B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung gereckter Kunststoffbänder

Info

Publication number: DE102005012802B4
Application number: DE102005012802A
Authority: DE
Inventors: Donald L. van Wildwood Erden; Kenneth C. Cary Rinehart; James M. Arlington Heights Kniola; Otto G. Arlington Heights Weber
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Signode International IP Holdings LLC
Priority date: 2004-04-05
Filing date: 2005-03-19
Publication date: 2009-11-05
Anticipated expiration: 2025-03-20
Also published as: MXPA05002993A; BRPI0501072A; ITTO20050182A1; US7544318B2; AU2005201424A1; AU2005201424B2; US20050218552A1; BRPI0501072B1; DE102005012802A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbandes, die Schritte aufweisend:
Bereitstellen einer ersten und einer zweiten Arbeitsrolle (32, 34), so dass die Arbeitsrollen sich in entgegen gesetzten Richtungen und mit unterschiedlichen direkten Oberflächengeschwindigkeiten drehen, und wobei die Arbeitsrollen voneinander beabstandet sind, um einen Arbeitsrollenspalt (36) dazwischen zu bilden;
Bereitstellen einer Andrückrolle (40; 140; 240), die betriebsmäßig der ersten Arbeitsrolle (32) zugeordnet ist; und
Zuführen eines massiven Materialbogens (W) mit einer Dicke zwischen die Andrückrolle (40; 140; 240) und die erste Arbeitsrolle (32) , so dass der massive Materialbogen gegen die erste Arbeitsrolle (32) gedrückt wird und sich mit der Drehung der ersten Arbeitsrolle zum Arbeitsrollenspalt (36) zwischen der ersten (32) und der zweiten (34) Arbeitsrolle bewegt, um den massiven Materialbogen (W) im wesentlichen an dem Spalt während eines einzigen Durchgangs des massiven Materialbogens durch den Spalt (36) gleichzeitig zu walzen und zu strecken, wenn die Rollen (32, 34) sich...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung gereckter (oriented) Kunststoffbänder. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Walzen und Strecken bzw. Dehnen eines Kunststoffbogens zu einem Bandvorratmaterial mit einer vorbestimmten und gleichmäßigen gewünschten Dicke.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche ist aus der DE 760 954 A bekannt. Weitere Verfahren und Vorrichtungen zum Strecken von Folien und Herstellen von Kunststoffbändern sind aus der US 5 387 388 A , der DE 1 704 538 A , der DE 44 13 162 C1 und der GB 967 127 A bekannt.
Kunststoffband wird oft verwendet, um Gegenstände auf einer Palette oder in einer Kiste zum Transport, zur Lagerung und zum Handel zu einem Bündel zu verpacken. Das Band wird in einer gespannten Schleife durch eine automatische oder manuell betätigte Umreifungsmaschine angelegt. Bei einem typischen Herstellungsverfahren wird ein gegossener Bogen aus thermoplastischem Material, zum Beispiel Polypropylen, zuerst in der Größe durch Walzen durch ein Paar von eng beabstandeten Walzrollen oder -zylindern reduziert, die sich in entgegen gesetzten Richtungen drehen. Nachdem die Dicke des Bogens verringert wurde, wird der Bogen aus den Walzrollen herausgezogen und durch eine Reihe von Reckrollen oder eine Spannanordnung (bridle assembly) auf seine gewünschte Endgröße gedehnt.
Ein spezielles Verfahren, das allgemein verwendet wird, ist ein Verfahren, welches das Kurze-Lücke-Verfahren (”short gap”-Verfahren) genannt wird. Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens schließt eine Eingangsspannvorrichtung (entry bridle), eine Streckanordnung und eine Ausgangsspannvorrichtung (exit bridle) ein. Eine erhitzte Spannvorrichtung für geringe Geschwindigkeit bewegt einen gegossenen Materialbogen, normalerweise eine Folie, zu einer Streckanordnung. Die Streckanordnung weist ein Paar von Rollen oder Zylindern auf, die um eine Entfernung voneinander beabstandet sind. Die erste Rolle dreht sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Eingangsspannvorrichtung. Die zweite Rolle dreht sich schneller als die erste Rolle und mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Ausgangsspannvorrichtung. Wenn daher die Folie durch die Anordnung verläuft, wird sie auf ihre gewünschte Endgröße gedehnt.
Noch ein anderes bekanntes Verfahren ist das Null-Lücken-Verfahren (”zero gap”-Verfahren). Bei diesem Verfahren ist die Lücke zwischen den Schritten des Walzens und Streckens beseitigt. Daher werden die Schritte im wesentlichen gleichzeitig ausgeführt.
Das Null-Lücken-Verfahren überwindet viele der Nachteile bekannter Verfahren des Standes der Technik, im Vergleich zu begrenzten Erhöhungen in der Stärke ohne bedeutende Abnahmen in anderen gewünschten Eigenschaften. Zusätzlich verringerte das Null-Lücken-Verfahren eine Einschnürung (necking), die ansonsten auftrat, wenn der Bogen über die Entfernung zwischen den Rollen gestreckt wurde.
Es wurde jedoch festgestellt, dass andere Probleme bei der Verwendung des Null-Lücken-Verfahrens auftraten. Es wurde zum Beispiel festgestellt, dass die seitlichen Enden oder Seiten des Bogenbandes dazu neigten, dicker zu sein als die Bereiche des zentralen Bogenbandes. Das heißt, es gab eine geringere Reduzierung in der Dicke oder weniger Abflachung an den Kanten als in der Mitte oder dem zentralen Bereich des Bogenbandes. Obwohl das Null-Lücken-Verfahren in gewisser Hinsicht dieses Problem durch ”Feststecken” (”pinning”) der Kanten des Bogenbandes zwischen den Rollen ansprach, trat die verringerte Kantenreduktion trotzdem auf.
Zusätzlich wurde festgestellt, dass Luft dazu neigte, sich an der Verbindung des Bandes oder Bogens und der Rolle anzusammeln. Die angesammelte oder mitgerissene Luft, welche im allgemeinen durch Oberflächenrauigkeit oder Fehlerstellen im Bogenband ”gefangen” wurde, bewegte sich innerhalb der Vorrichtung zwischen das Bogenband und die Walzrollen. Dies führte zu ungleichmäßigen thermischen, z. B. Wärmeübertragungs-Eigenschaften über die seitliche Breite der Rollen-/Bogenberührfläche.
Es wurde auch festgestellt, dass unter gewissen Umständen das Bogen-Band weiter bearbeitet wurde, z. B. verlängert, selbst nachdem es die letzte Arbeitsrolle verlassen hatte. Folglich wurde die Menge der Dehnung des Bogenbandes (wie während der Bearbeitung des Bogenbandes) nicht wie gewünscht gesteuert.
Folglich gibt es einen Bedarf an einem verbesserten Verfahren zur Herstellung eines gereckten Bandes. Solch ein Verfahren führt zu einer gleichmäßigen Banddicke bzw. -stärke über die Breite des Bandes. Bei solch einem Verfahren ist die Luftansammlung an der ersten Arbeitsrolle wünschenswerter Weise verringert oder beseitigt, was zu gleichmäßigen thermischen und Wärmeübertragungseigenschaften an der Band-/Rollenberührfläche führt.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
Ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Bogenbandes weist die Schritte auf: Bereitstellen einer ersten und zweiten Arbeitsrolle, so dass die Arbeitsrollen sich in entgegen gesetzten Richtungen und mit verschiedenen direkten Oberflächengeschwindigkeiten drehen. Die Arbeitsrollen sind voneinander beabstandet, um so einen Arbeitsrollenspalt dazwischen zu bilden.
Eine Andrückrolle ist der ersten Arbeitsrolle betriebsmäßig zugeordnet. Die Andrückrolle und die erste Rolle definieren zwischen sich einen Entlüftungsspalt. Ein massiver (solid) Materialbogen mit einer Dicke wird in den Entlüftungsspalt so eingeführt, dass der massive Materialbogen gegen die erste Arbeitsrolle gedrückt wird und sich mit der Drehung der ersten Arbeitsrolle zum Arbeitsrollenspalt bewegt. Die Bewegung des Bogens in den Spalt zwischen der ersten und zweiten Arbeitsrolle walzt und streckt gleichzeitig den massiven Materialbogen im wesentlichen am Spalt während eines einzigen Durchgangs des massiven Bogenmaterials durch den Spalt, wenn die Rollen sich in entgegen gesetzten Richtungen und mit verschiedenen direkten Oberflächengeschwindigkeiten drehen, um einen gewalzten und gedehnten gereckten Bogen zu bilden.
Die Andrückrolle kann mit einer konvexen Oberfläche ausgebildet sein, um die Verringerung des Mitreißens von Luft im Zentrum des Bogenbandes zu erleichtern. Alternativ kann die Andrückrolle mit einer konkaven Oberfläche ausgebildet sein, um das Umformen der Kanten des Bogenbandes zu erleichtern.
Der Entlüftungsspalt, welcher durch die Andrückrolle und die erste Arbeitsrolle gebildet wird, dient dazu, die Oberflächenungleichmäßigkeiten abzuflachen, um zu verhindern, dass Luft zwischen dem Bogen und den Arbeitsrollen mitgerissen wird. Dies hat die Wirkung der Verringerung der thermischen und Wärmeübertragungsungleichmäßigkeiten zwischen den Rollen und dem Bogen.
Bei einem bevorzugten Verfahren wird die Andrückrolle mit einer Geschwindigkeit gedreht, um die direkte Oberflächengeschwindigkeit der Andrückrolle an die direkte Oberflächengeschwindigkeit der ersten Arbeitsrolle anzupassen. Um die Verhinderung des Mitreißens von Luft zu bewirken, wird der Bogen zwischen der Andrückrolle und der ersten Arbeitsrolle zusammengedrückt. Der durch die Andrückrolle auf das Bogenband ausgeübte Druck kann durch einen Luftregler (Steuern eines pneumatischen Zylinders) oder ähnliche Mittel gesteuert werden.
Das Verfahren kann das Walzen und Strecken des Bogens zwischen einer ersten Arbeitsrolle und einer zweiten Arbeitsrolle mit einem konkaven Profil aufweisen. Diese Konfiguration ”bearbeitet” die Kanten des Bogens stärker als den zentralen Bereich des Bogens. Zusätzlich kann das Verfahren das Abkühlen des Bogens unmittelbar, wenn er den Walz- und Streckbetrieb verlässt, einschließen, d. h. unmittelbar stromabwärts des Verlassens der zweiten Arbeitsrolle. Dies verhindert ein Überbearbeiten oder Überstrecken des Bogens. Das Kühlen kann durch Kontakt mit einer Kühlrolle ausgeführt werden. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist ebenfalls offenbart.
Kurze Beschreibung der verschiedenen Ansichten der Zeichnungen
Die Nutzen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden einem Fachmann nach Durchsicht der folgenden detaillierte Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen schneller ersichtlich, in welchen
1 eine vereinfachte Teilseitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung eines verbesserten gereckten Bandes gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine vergrößerte Seitenansicht der Walz- und Streckrollen der Null-Lücken-Anordnung ist und einen Einlass oder eine stromaufwärtige Andrückrolle und einen Ausgang oder eine stromabwärtige Kühlrolle zeigt;
3 eine Teilschnittansicht der Walz- und Streckrollen von 1 ist, längs der Linie 3-3 von 1; und
4a und 4b alternative Profile der Andrückrolle zeigen.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Während die vorliegende Erfindung in verschiedenen Formen ausgeführt werden kann, ist in den Figuren eine derzeit bevorzugte Ausführungsform dargestellt und nachfolgend beschrieben, mit dem Verständnis, dass die vorliegende Offenbarung als eine beispielhafte Ausführung der Erfindung betrachtet werden soll und die Erfindung nicht auf die spezielle dargestellte Ausführungsform beschränken soll.
In 1 ist eine Vorrichtung 10 zum Walzen und Strecken oder Dehnen eines Bogens oder eines Werkstücks W zu einem dünnen Bandvorratsmaterial schematisch dargestellt. Die allgemeine Anordnung und der Betrieb solch einer Vorrichtung 10 und ein Verfahren sind in der US 5 387 388 A von Van Erden et al. offenbart, welches gemeinsam mit der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde und welches hier durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung mit nur einem einzigen Bogen oder Werkstück W erörtert ist, ist es klar, dass mehr als ein Bogen oder Werkstück gleichzeitig durch die Anordnung geleitet werden kann.
Die dargestellte Vorrichtung 10 weist eine Null-Lücken-Anordnung 12 auf. Der Ausdruck ”Null-Lücke” bezieht sich auf das Konzept, im wesentlichen jegliche Lücke zwischen einem Walzschritt und einem Streckschritt eines Bogen oder Werkstücks W zu beseitigen. Das heißt, die Schritte des Walzens und Streckens werden im wesentlichen gleichzeitig ausgeführt. Die Nulllücken-Anordnung 12 ist zwischen einer Zufuhranordnung 14 und einer Ausgangsspannanordnung (exit bridle assembly) 16 an einem Rahmen oder Träger 18 angeordnet.
Die Zufuhranordnung 14 kann irgendeine von verschiedenen Formen annehmen, und wie in 1 dargestellt ist, kann sie einen Extruder 20 zum Extrudieren eines Bogens oder Werkstücks eines Lagermaterials und eine Eingangsspannanordnung (entry bridle assembly) 22 aufweisen. Der Extruder 20 erzeugt einen Bogen oder ein Werkstück aus geeignetem Material, wie z. B. Polypropylen, zur Eingangsspannanordnung 22 zur Zufuhr in die Null-Lücken-Anordnung 12. Der Bogen W kann in der Eingangsspannanordnung 22 vorerwärmt werden, um die Bearbeitungseigenschaften des Materialbogens zu verbessern.
Die Eingangsspannanordnung 22 weist eine Vielzahl von Rollen oder Zylindern 24, 26, 28, 30 auf, die den Bogen W richtig zur Zufuhr in die Nulllücken-Anordnung 12 liefern. Die Rollen 24, 26, 28, 30 tragen typischerweise nicht wesentlich zum Strecken oder Walzen des Bogens W bei. Wie dargestellt, sind die Rollen 24, 26, 28, 30 längs zweier Reihen angeordnet, wobei die Rollen 26, 30 der unteren Reihe beabstandet zwischen und mit einem Abstand unterhalb den Rollen 24, 28 der oberen Reihe angeordnet sind. Die Rollen 24, 28 drehen sich im Uhrzeigersinn, während die Rollen 26, 30 sich im Gegenuhrzeigersinn drehen, so dass, wenn der Bogen W um die Eingangsspannanordnung 22 gewunden wird, er durch die Rollen 24, 26, 28, 30 verläuft. Jede der Rollen 24, 26, 28, 30 wird mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit durch zum Beispiel eine Motor- und Wellenanordnung (nicht dargestellt) gedreht. Alle der Rollen 24, 26, 28, 30 drehen sich im wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit oder direkten Oberflächengeschwindigkeit, wie eine obere Rolle 32 in der Null-Lücken-Anordnung 12.
Wenn der Bogen W durch die Zufuhranordnung 14 gelaufen ist, bewegt er sich zur Null-Lücken-Anordnung 12 zum Walzen und Strecken zu einem fertigen Bogen S mit einer vorbestimmten gewünschten Dicke. Die Null-Lücken-Anordnung 12 weist eine erste und eine zweite Arbeitsrolle oder Zylinder 32 bzw. 34 auf (dargestellt als eine obere oder Oberseitenrolle 32 und eine untere oder Bodenrolle 34), die drehbar in entgegen gesetztem Verhältnis montiert sind. Ein Spalt 36, d. h. der minimale Abstand zwischen den Arbeitsrollen 32, 34, kann variiert werden, im wesentlichen abhängig von der gewünschten fertigen Dicke des Bogens S. Wie detailliert im zuvor genannten US-Patent Nr. 5 387 388 von Van Erden et al erörtert wurde, können die Null-Lücken-Rollen 32, 34 massiv oder hohl sein und können erhitzt werden, um die Streckeigenschaften des Materialbogens zu verbessern.
Es wurde beobachtet, dass Luft durch den sich bewegenden Bogen W mitgerissen oder gefangen werden kann, wenn er sich der oberen Rolle 32 nähert. Luft neigt dazu, sich längs der Oberfläche des Bogens W anzusammeln oder anzuhäufen und kann sich innerhalb von geringfügigen Oberflächen-Fehlerstellen im Bogen W ansammeln. Aufgrund des ”Streckens” des Bogens W um die obere Rolle 32, sammelt sich die Luft zwischen dem Bogen W und der Rolle 32 an, wenn sich der Bogen W über die Rolle 32 bewegt. Die gefangene Luft neigt dazu, eine Tasche zu bilden, die sich zwischen dem Bogen W und der Rolle 32 an der Bogen-/Rollenberührfläche herumbewegt, wie bei 38 angegeben.
Indem die Luft beträchtlich andere Wärmeübertragungseigenschaften als die Rolle 32 und der Bogen W hat, wird die Wärmeübertragung von der Rolle 32 auf den Bogen W ungünstig beeinflusst, d. h. ungleichmäßig. Dies wiederum führt zu variierenden Temperaturen im Bogen W (kleine Temperaturvariationen an verschiedenen Stellen am Bogen W). Diese Temperaturvariationen können zu Änderungen in der Dicke des Bogens S nach dem Recken in der Flussrichtung führen.
Um zu verhindern, dass Luft zwischen dem Bogen W und der oberen Rolle 32 mitgerissen wird, ist eine Hochdruck-Andrückrolle 40 am Einlass 42 zur Null-Lücken-Anordnung 12, genau stromabwärts des Punkts angeordnet, an welchem der Bogen W beginnt, sich um die obere Rolle 32 zu wickeln. Bei einer vorliegenden Vorrichtung ist die Andrückrolle 40 so konfiguriert, dass sie den Bogen W um 2/1000 Inch (2 Milli-Inch) komprimiert, um die Oberflächenrauigkeit des Bogens W abzuflachen, um zu verhindern, dass Luft mitgerissen wird. Eine alternative Andrückrolle 240 (siehe 4a) kann mit einer konvexen Oberfläche ausgebildet sein, um das Mitreißen von Luft im Zentrum des Bogens W zu reduzieren.
Bei einer derzeitigen Ausführungsform übt die Andrückrolle 40 durch Betätigung eines Zylinders 41, wie z. B. eines pneumatischen Zylinders, einen Druck auf den Bogen (gegen die obere Rolle 32) aus. Der Druck kann gesteuert oder variiert werden, um eine gewünschte Kompression durch Steuerung/Variation des pneumatischen Drucks zu erreichen. Andere Verfahren zur Erzielung einer Drucksteuerung der Andrückrolle 40 werden von Fachleuten erkannt.
Es wird auch in Erwägung gezogen, dass das Anlegen von Druck durch die Andrückrolle 40 die Gestalt des Bogens W umformen kann, bevor er gereckt wird. Dies kann wiederum die Kantenwülste oder -Abschrägungen abflachen und eine gleichförmiger Dicke (verbesserte Flachheit) über den gewalzten und gestreckten Bogen S liefern. Die Andrückrolle 40, wie in 1 zu sehen, dreht sich in einer Richtung, die zur ersten Arbeitsrolle 32 entgegen gesetzt ist.
Es wird auch von Fachleuten geschätzt, dass die Arbeitsrollen 32, 34 prinzipiell eher die Kanten des Bogens W ”bearbeiten” als den zentralen Bereich des Bogens W. Zu diesem Zweck verwendet die vorliegende Vorrichtung 10 eine konkave untere Rolle 34 in der Null-Lücken-Anordnung 12. Wie in 3 zu sehen, hat die vorliegende untere Rolle 34 einen Durchmesser d₄₄ in der Mitte 44 der Rolle 34, der ungefähr 10/1000 Inch (10 Milli-Inch) bis ungefähr 20 Milli-Inch, und vorzugsweise ungefähr 14 Milli-Inch bis ungefähr 16 Milli-Inch weniger beträgt als der Durchmesser d₄₆ an den Kanten 46 der Rolle 34. Auf diese Weise sind die kanten des Bogens S flacher und die Dicke des Bogens S über die Bogenbreite ist gleichmäßiger als die eines Bogens, welcher in einer Anordnung mit flachen Rollen gebildet wurde. Die konkave Oberfläche der Rolle 34 ermöglicht auch, dass Luft, die an der Andrückrolle 40 vorbei gelangen kann, eher durch den Spalt 36 verläuft als sich am Spalt 36 ansammelt. Noch alternativ kann, wie in 4b zu sehen ist, die Andrückrolle 140 eine konkave Oberfläche aufweisen, um die Kanten des Bogens W weiter zu ”bearbeiten”.
Nachdem fertige Bogen S die Null-Lücken-Anordnung 12 verlässt, windet er sich um die Ausgangsspannanordnung 16. Die dargestellte Ausgangsspannanordnung 16 weist eine Vielzahl von Rollen oder Zylindern 48, 50, 52, 54, 56, 58 auf, die den Bogen S richtig aus der Null-Lücken-Anordnung 12 ziehen. Die Rollen 48, 50, 52, 54, 56, 58 tragen jedoch nicht wesentlich zu einem Strecken des Bogens S bei. Es wird jedoch von einem Fachmann geschätzt, dass die Rollen 48, 50, 52, 54, 56, 58 dem Bogen W eine gewisse Streckung zufügen können. Wie dargestellt sind die Rollen 48, 50, 52, 54, 56, 58 längs zweier Reihen angeordnet, wobei die Rollen 50, 54, 58 der unteren Reihe zwischen und mit einem Abstand unterhalb den Rollen 48, 52, 56 der oberen Reihe beabstandet angeordnet sind. Die Rollen 48, 52, 56 drehen sich im Uhrzeigersinn, während die Rollen 50, 54, 58 sich im Gegenuhrzeigersinn drehen, so dass wenn der Bogen S um die Ausgangsspannanordnung 16 gewunden wird, er durch die Rollen 48, 50, 52, 54, 56, 58 verläuft. Die Rollen 48, 50, 52, 54, 56, 58 werden mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit von zum Beispiel einer Motor- und Wellenanordnung (nicht dargestellt) gedreht. Alle der Rollen 48, 50, 52, 54, 56, 58 drehen sich mit im wesentlichen der gleichen direkten Oberflächengeschwindigkeit (lineal surface velocity) wie die Bodenrolle 34 in der Null-Lücken-Anordnung 12.
Obwohl die Rollen 48, 50, 52, 54, 56, 58 nicht wesentlich zu einem Strecken des Bogens S beitragen, neigt die erhöhte Temperatur des Bogens S in Verbindung mit dem ”Ziehen” dazu, die Dehnung des Bogens S fortzusetzen. Als Ergebnis kann die Steuerung der Endstärke des Bogens S (und so des anschließend gebildeten Bandes) nicht so groß sein wie gewünscht. Zu diesem Zweck ist eine Kühlrolle 60 in der Nähe des Auslasses 62 der Null-Lücken-Anordnung 12 vor dem Eingang in die Ausgangsspannanordnung 16 angeordnet. Die Kühlrolle 60 verringert die Temperatur des Bogens S, was wiederum das Ausmaß der unerwünschten Nachwalzdehnung verringert. Dies liefert noch mehr Kontrolle über die Endstärke des Bogens S (und so des Bandes).
Obwohl die hier dargestellte und beschriebene Ausführungsform so konfiguriert ist, dass sie die Walz-(Arbeits-)rollen 32, 34 in einer Oben-Unten-Anordnung angeordnet hat, ist es klar, dass die Rollen 32, 34 in einer Seite-an-Seite-Anordnung platziert werden können, in welcher die obere Rolle 32 die erste Rolle wird, die der Bogen kontaktiert, während die untere Rolle 34 die zweite Rolle wird, die der Bogen kontaktiert.
Ein Verfahren zur Herstellung eines gereckten Bandes S enthält die Schritte des Formens, wie z. B. durch Extrusion, eines Bogens W und Befördern des Bogens W zur Eingangsspannanordnung 22 einer Formvorrichtung 10. Der Bogen W windet sich um die Eingangsspannrollen 24, 26, 28, 30 zur richtigen Ausrichtung zur Zufuhr in die Null-Lücken-Anordnung 12. Der Bogen W wird dann zwischen eine Hochdruck-Andruckrolle 40 und die obere Rolle 32 der Nulllücken-Anordnung 12 und um die Oberseite der oberen Rolle 32 zugeführt. Auf diese Weise wird der Bogen W komprimiert, was die Oberflächenrauigkeit des Bogens W reduziert, um Luft daran zu hindern, mit dem Bogen W in die Nulllücken-Anordnung 12 zwischen den Bogen W und die obere Rolle 32 einzutreten. Der Bogen W wird durch die obere Rolle 32 und die Eingangsspannrollen 24, 26, 28, 30 angetrieben, die mit der gleichen direkten Oberflächengeschwindigkeit angetrieben werden.
Wenn der Bogen W sich in und durch die Null-Lücken-Anordnung 12 bewegt, bewegt er sich um den Umfang der oberen Rolle 32 bis er den Arbeitsrollenspalt 36 erreicht, der zwischen der oberen und den unteren Arbeitsrolle 32, 34 definiert ist. Die sich schneller drehende untere Rolle 34 zieht den Bogen W durch den Spalt 36, während die sich langsamer drehende obere Rolle 32 und die Walzreduzierung die Geschwindigkeit der unteren Oberfläche des Bogens W abbremst. Daher wird der Bogen W durch den Spalt 36 beschleunigt und gleichzeitig auf seine vorbestimmte Endstärke gewalzt und gestreckt, wenn er durch den Spalt 36 verläuft.
Der Bogen W wird bearbeitet, z. B. zwischen einer flachen oberen Rolle 32 und einer konkaven unteren Rolle 34 gewalzt und gestreckt. Dies neigt dazu, die Kanten des Bogens W in einem größeren Ausmaß zu bearbeiten als den zentralen Bereich des Bogens W, was zur Bildung eines Bogens W führt, welcher Kanten mit einer gleichmäßigeren Dicke aufweist (relativ zum zentralen Bereich des Bogens W).
Wenn er die Null-Lücken-Anordnung 12 verlässt, d. h. anschließend an das Walzen und Strecken, läuft der Bogen S über eine Kühlrolle 60. Die Kühlrolle 60 verringert die Temperatur des Bogens S, wenn er die Anordnung 12 verlässt und stoppt so oder verringert zumindest die fortgesetzte Dehnung des Bogens S. Der Bogen S wird durch die Ausgangsspannanordnung 16 aus der Anordnung 12 (über die Kühlrolle 60) gezogen. Das Ziehen des nun abgekühlten Bogens S erzeugt einen dünnen, flachen, gereckten Bogen S, der bereit ist, wie gewünscht oberflächenbehandelt und/oder wärmebehandelt zu werden und in dünne Bänder geschnitten zu werden, wie dies zur Anwendung bei der Umreifung von Verpackungen und ähnlichem, gemäß bekannten Verfahren, erforderlich ist.
Die oben beschriebene Vorrichtung und das Verfahren erzeugen ein qualitativ hochwertiges Band mit gleichmäßiger Dicke im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen und Verfahren.
Alle Patente, auf die hier Bezug genommen wurde, werden hier durch Bezugnahme eingeschlossen, ob nun im Text dieser Offenbarung besonders darauf Bezug genommen wurde oder nicht.
In der vorliegenden Offenbarung sollen die Wörter ”ein”, eine” oder ”einer” den Singular und den Plural einschließen. Umgekehrt soll die Bezugnahme auf Mehrzahlausdrücke, wo geeignet, den Singular einschließen.
Aus dem vorstehenden folgt, dass zahlreiche Modifikationen und Variationen erreicht werden können, ohne vom eigentlichen Gedanken und Umfang der neuartigen Konzepte der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es ist klar, dass keine Beschränkung mit Bezug auf die speziell dargestellten Ausführungsformen beabsichtigt ist oder abgeleitet werden soll. Die Offenbarung soll alle solche Modifikationen abdecken, soweit sie unter den Schutzumfang der Ansprüche fallen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbandes, die Schritte aufweisend: Bereitstellen einer ersten und einer zweiten Arbeitsrolle (32, 34), so dass die Arbeitsrollen sich in entgegen gesetzten Richtungen und mit unterschiedlichen direkten Oberflächengeschwindigkeiten drehen, und wobei die Arbeitsrollen voneinander beabstandet sind, um einen Arbeitsrollenspalt (36) dazwischen zu bilden; Bereitstellen einer Andrückrolle (40; 140; 240), die betriebsmäßig der ersten Arbeitsrolle (32) zugeordnet ist; und Zuführen eines massiven Materialbogens (W) mit einer Dicke zwischen die Andrückrolle (40; 140; 240) und die erste Arbeitsrolle (32) , so dass der massive Materialbogen gegen die erste Arbeitsrolle (32) gedrückt wird und sich mit der Drehung der ersten Arbeitsrolle zum Arbeitsrollenspalt (36) zwischen der ersten (32) und der zweiten (34) Arbeitsrolle bewegt, um den massiven Materialbogen (W) im wesentlichen an dem Spalt während eines einzigen Durchgangs des massiven Materialbogens durch den Spalt (36) gleichzeitig zu walzen und zu strecken, wenn die Rollen (32, 34) sich in entgegen gesetzten Richtungen und mit unterschiedlichen direkten Oberflächengeschwindigkeiten drehen, um einen gewalzten und gestreckten gereckten Bogen (S) zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückrolle (40; 140; 240) und die erste Rolle (32) einen Entlüftungsspalt zwischen sich bilden zur Entlüftung des Materialbogens (W), wobei die Andrückrolle (W) mit einer Geschwindigkeit gedreht wird, um die direkte Oberflächengeschwindigkeit der Andrückrolle (40; 140; 240) an die direkte Oberflächengeschwindigkeit der ersten Arbeitsrolle (32) anzupassen.
Verfahren nach Anspruch 1, aufweisend den Schritt des Komprimierens des massiven Materialbogens (W) zwischen der Andrückrolle (40; 140; 240) und der ersten Arbeitsrolle (32).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Arbeitsrolle (34) ein konkaves Profil aufweist, welches in einem zentralen Bereich (44) einen kleineren Durchmesser hat als an entgegengesetzten Endbereichen (46), und wobei das massive Bogenmaterial (W) an den entgegengesetzten Endbereichen mehr gewalzt und gestreckt wird als im zentralen Bereich.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend den Schritt des Abkühlens des gewalzten und gestreckten gereckten Bogens (S), welcher unmittelbar an das Austreten des gewalzten und gestreckten gereckten Bogens aus zweiten Arbeitsrolle (34) folgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend den Schritt des Kontaktierens des gewalzten und gestreckten gereckten Bogens (S) mit einer Kühlrolle (60), um den gewalzten und gestreckten gereckten Bogen zu kühlen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend den Schritt des Steuerns eines Druckes, der durch die Andrückrolle (40; 140; 240) am Entlüftungsspalt ausgeübt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Andrückrolle (140) konkaves Profil aufweist, welches in einem zentralen Bereich einen kleiner Durchmesser als an entgegengesetzten Endbereichen hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Andrückrolle (240) ein konvexes Profil aufweist, welches in einem zentralen Bereich einen größeren Durchmesser als an entgegengesetzten Endbereichen hat.
Vorrichtung zur Herstellung eines Kunststoffbandes aus einem massiven Materialbogen, aufweisend: eine erste und eine zweite voneinander beabstandete Arbeitsrolle (32, 34), welche einen Arbeitsrollenspalt (36) zwischen sich definieren, wobei die erste und zweite Rolle sich in entgegen gesetzten Richtungen und mit unterschiedlichen direkten Oberflächengeschwindigkeiten drehen, wobei die Arbeitsrollen (32, 34) voneinander beabstandet sind, um einen Arbeitsrollenspalt (36) dazwischen zu definieren; und eine Andrückrolle (40; 140; 240), die betriebsmäßig der ersten Arbeitsrolle (32) zugeordnet ist, wobei der massive Materialbogen (W) so zwischen der Andrückrolle (40; 140; 240) und der ersten Arbeitsrolle (32) zugeführt und gegen die erste Arbeitsrolle gedrückt wird und sich mit der Drehung der ersten Arbeitsrolle zum Arbeitsrollenspalt zwischen der ersten und zweiten Arbeitsrolle bewegt, dass der massive Materialbogen (W) im wesentlichen an dem Spalt (36) während eines einzigen Durchgangs des massiven Materialbogens durch den Spalt gleichzeitig walzbar ist und streckbar ist; wenn die Rollen (32, 34) sich drehen, um einen gewalzten und gestreckten gereckten Bogen (S) zu bilden. dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückrolle (40; 140; 240) und die erste Rolle (32) einen Entlüftungsspalt zur Entlüftung des Materialbogens (W) zwischen sich definieren, wobei die Vorrichtung Mittel zum Antreiben der Andrückrolle (40; 140; 240) mit einer direkten Oberflächengeschwindigkeit, welche ungefähr gleich ist wie die direkte Oberflächengeschwindigkeit der ersten Arbeitsrolle (32), aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die zweite Arbeitsrolle (34) ein konkaves Profil aufweist, welches in einem zentralen Bereich (44) einen kleineren Durchmesser hat als an entgegengesetzten Endbereichen (46), so dass das massive Bogenmaterial (W) an den entgegengesetzten Enden mehr gewalzt und gestreckt wird als im zentralen Bereich.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, welche Mittel (60) zum Kühlen des gewalzten und gestreckten gereckten Bogens (S) nach dem Verlassen der ersten und zweiten Arbeitsrolle (32, 34) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Mittel zum Kühlen eine Kühlrolle (60) aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Kühlrolle (60) unmittelbar stromabwärts der zweiten Arbeitsrolle (34) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Andrückrolle (140) ein konkaves Profil aufweist, welches in einem zentralen Bereich einen kleineren Durchmesser hat als an entgegengesetzten Endbereichen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Andrückrolle (240) ein konvexes Profil aufweist, welches in einem zentralen Bereich einen größeren Durchmesser hat als an entgegengesetzten Endbereichen.
Vorrichtung einem der Ansprüche 9 bis 15, welche Mittel zum Steuern eines Druckes aufweist, der durch die Andruckrolle (40; 140; 240) am Entlüftungsspalt ausgeübt wird.