DE102008062631A1

DE102008062631A1 - Längsstreckvorrichtung für Folien aus Kunststoff

Info

Publication number: DE102008062631A1
Application number: DE200810062631
Authority: DE
Inventors: Innocente Marchante Moreno
Original assignee: Darlet Marchante Technologie SA
Current assignee: Brueckner Maschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2007-12-18
Filing date: 2008-12-17
Publication date: 2009-06-25
Also published as: FR2924975B1; FR2924975A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Längsstreckvorrichtung für Folien aus Kunststoff, von der Art einer Vorrichtung mit zweifacher Streckstufe, vier Streckwalzen (6, 7, 8, 9) umfassend, über welche die zu streckende Folie (5) sukzessive verläuft, mit einer ersten Streckwalze (6) mit insbesondere einer feststehenden Achse (10), einer zweiten Streckwalze (7) mit einer nach vorn und in Bezug auf die Achse (10) der ersten Streckwalze (6) vertikal versetzten Achse (12), einer dritten Streckwalze (8) mit einer nach vorn und in Bezug auf die Achse (12) der zweiten Streckwalze (7) vertikal versetzten Achse (17), wobei die Position der Achse der dritten Streckwalze einstellbar ist, und einer vierten Streckwalze (9) mit einer nach vorn und in Bezug auf die Achse (17) der dritten Streckwalze (8) vertikal versetzten Achse (25), wobei die Vorrichtung (2) motorbetriebene Einrichtungen zum Drehantrieb eines Teils oder der Gesamtheit der Streckwalzen (6, 7, 8, 9) mit sich unterscheidenden Geschwindigkeiten umfasst, um eine erste und eine zweite Streckstufe zwischen den Streckwalzen zu bilden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Längsstreckvorrichtung für Folien aus Kunststoff.
Die in der Industrie verwendeten Längsstreckvorrichtungen für Folien umfassen für gewöhnlich von vorne nach hinten (mit Bezug auf die Durchlaufrichtung der zu streckenden Folie):

– einen Satz Vorerwärmungswalzen, deren Anzahl und Durchmesser in Abhängigkeit vom Werkstoff, aus dem die zu streckende Folie besteht, von der Dicke dieser Folie und der gewünschten Produktionsgeschwindigkeit ausgewählt sind;
– eine Streckgruppe, die eine Abfolge von Walzen aufweist, wobei die ersten Walzen mit einer relativ langsamen Geschwindigkeit und die folgenden Walzen mit einer schnelleren Geschwindigkeit angetrieben sind, um das Verstrecken der Folie zwischen aufeinanderfolgenden, mit verschiedenen und zunehmenden Geschwindigkeiten angetriebenen Walzen durchzuführen;
– eine Wärmestabilisierungsgruppe, deren Aufgabe es ist, die thermische Entspannung und die Stabilisierung der Folie vor dem anschließenden Querstreckvorgang dieser Folie sicherzustellen.

Bei den Längsstreckvorrichtungen der vorgenannten Art werden die Vorerwärmungswalzen und die Streckwalzen, sowie auch die Walzen der Wärmestabilisierungsgruppe auf herkömmliche Weise durch eine Zirkulation warmen Öls auf Temperatur gehalten, das aus einem Kessel kommt, wobei dieses warme Öl von Vorrichtungen von der Art einer Drehdichtung in eine Doppelhülle der Rollen oder Walzen eingeleitet wird.
Auf eine effizientere und besser an die Aufgabe der vorliegenden Erfindung angepasste Weise können diese Walzen auch temperaturgeregelt sein, und zwar dank des Vorhandenseins einer Vorrichtung von der Art eines Wärmerohrs ("caloduc") in der Doppelhülle jedes Zylinders, d. h. einer geschlossenen Kammer, die vakuumdicht ist und eine Teilfüllung mit Fluid besitzt, das so gewählt ist, dass seine thermodynamischen Eigenschaften im Bereich der Betriebstemperaturen der Maschine eine Dampfphase und eine Flüssigphase aufweisen.
Ein Wärmeeintrag in das Innere der Walze erfolgt hier durch einen elektrischen Heizwiderstand, durch Strahlung oder durch Zirkulation warmer Luft, wobei die notwendige Wärmeenergie somit über den Raum von der Art Wärmerohr ("caloduc") durch mehr oder weniger vollständige Verdampfung der darin eingeschlossenen Flüssigkeit auf die Folie übertragen wird; der entstandene Dampf kondensiert an den kalten Teilen der Walze, um deren Isothermie sowie einen schnellen Übergang der Wärme zwischen der Erwärmungseinrichtung und der Folie sicherzustellen.
Solche Vorrichtungen weisen den Vorteil einer Energieeinsparung, eines besseren Wärmeaustauschkoeffizienten und einer besseren Temperaturregelung auf, ermöglichen es aber auch, Vorrichtungen wie Drehdichtungen vermeiden zu können, die außer den Wartungsproblemen, die ihnen vor allem bei mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Maschinen zueigen sind, durch ihren eigentlichen Aufbau den Nachteil eines hohen auf die Walze wirkenden Bremsmoments aufweisen. Diese Bremsmomentwirkung wird dadurch noch verstärkt, dass, um die Zirkulation des Öls in den Lagerzapfen der Walze zuzulassen, diese eine ausreichend große Abmessung haben müssen, was in der Folge das Vorhandensein von Wälzlagern mit großen Abmessungen mit sich bringt, die selbst wieder ein hohes Widerstandsmoment aufweisen.
Was den Hauptteil der Maschine betrifft, bei dem es sich um die Streckgruppe handelt, sind die am häufigsten verwendeten Vorrichtungen diejenigen mit sogenannter zweistufiger Verstreckung, wie sie zum Beispiel im deutschen Patent 19622085 (BRUCKNER) oder dem entsprechenden europäischen Patent 0907495 beschrieben sind. Die zweistufige Verstreckung wird durch die natürliche Tendenz der einem Längsstreckvorgang unterzogenen Kunststofffolien, sich gleichzeitig in der Querrichtung zusammenzuziehen, notwendig gemacht.
Diese Tendenz des Querzusammenziehens muss unbedingt vermieden werden, weil das Quereinziehen der Folie bei deren Längsverstreckung nicht nur die Gleichmäßigkeit der Orientierung der Molekülketten (Isotropie des Werkstoffs) durcheinanderbringt, sondern auch noch den Nachteil aufweist, zu einer Überdicke der Ränder der Folie zu führen, die das Dickenprofil der Folie stört und den Betrag an Abfällen auf erhebliche Weise erhöht, weil diese Ränder, die später als Angriffsbereiche für die zum Querverstrecken verwendeten Greifvorrichtungen dienen, am Ende des Querverstreckungsvorgangs abgeschnitten und entsorgt werden müssen.
Um dieses Phänomen des Quereinziehens zu mindern, erfolgt die Längsverstreckung der Folie vorzugsweise zwischen zwei mit unterschiedlicher Geschwindigkeit arbeitenden Walzen, deren tangentialer Abstand der kürzestmögliche ist; die Adhäsion der Folie an den Walzen, deren Temperatur auf einem geeigneten Wert gehalten wird, verhindert unter diesen Umständen, dass die Folie ihrer natürlichen Tendenz zum Quereinziehen nachgibt. Diese hinlänglich bekannte Vorkehrung erlaubt die Längsverstreckung einer Folie zwischen zwei unterschiedlich schnellen Walzen und kann effektiv für geringe Produktionsgeschwindigkeiten eingesetzt werden.
Wenn hingegen die Produktions- und somit Verstreckungsgeschwindigkeit zunimmt, was auf modernen Maschinen der Fall ist, hat die Tatsache, den tangentialen Abstand zwischen zwei Walzen aufrechtzuerhalten, zur Folge, dass über diesen kurzen Abstand die Beschleunigung, welcher die Folie unterworfen wird (eine Beschleunigung, die schnell das übersteigt, was der verstreckte Werkstoff aushalten kann) zunimmt und schließlich zu einem Reißen der Folie führt. Um dieses Reißen zu vermeiden, kann der tangentiale Abstand zwischen den beiden Walzen vergrößert werden, was sich sofort durch eine nicht gewünschte Quereinziehungswirkung ausdrückt.
Um diesem Nachteil abzuhelfen, wurden Vorrichtungen mit zweifacher Streckstufe vorgeschlagen, wobei die Gesamtverstreckung in zwei aufeinanderfolgende Streckstufen unterteilt ist, die jeweils einen kleinstmöglichen tangentialen Abstand zwischen den Streckwalzen aufweisen, womit das Quereinziehen vermieden wird.
Anders ausgedrückt wird der globale Streckungsbetrag, der auf einer einzigen Streckstufe zu einer zu großen Beschleunigung führen würde, auf zwei Stufen verteilt, wodurch die Beschleunigung gesenkt wird, ohne jedoch der Folie eine Gelegenheit zum Quereinziehen zu bieten.
Das ist der Grund warum sogenannte zweistufige Streckvorrichtungen gegenwärtig in der Industrie verwendet werden. Sie weisen im Allgemeinen sechs Walzen in Reihe auf.
Die Notwendigkeit, sechs Walzen zu verwenden, kommt daher, dass, um einen geringen tangentialen Streckabstand einzuhalten, der Durchmesser der Streckwalzen reduziert werden muss, was in der Folge die Kontaktfläche zwischen der Folie und der Oberfläche jeder Walze verkleinert. Wenn die Fläche unzureichend wird, wird es notwendig, damit die Reibung zwischen der Folie und der Walze ausreichend hoch ist, um ein Verrutschen der Folie auf den Streckwalzen aufgrund der Verstreckungskraft zu verhindern, eine zweite, zur vorhergehenden synchrone Walze vorzusehen, wobei die Aufgabe dieser zweiten Walze darin besteht, die Folie vor oder nach der Verstreckung ohne Verrutschen zu halten.
Ein zusätzliches Problem, dass sich bei der Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit stellt, rührt daher, dass Luft, die durch die Folie eingeschlossen wird, zwischen dieser und der Oberfläche der Walze ein Luftkissen bildet, das die Folie von der Oberfläche der Walze abhebt, wodurch deren Widerstand gegen die Verstreckungskräfte zunichte gemacht wird. Die Folie wird dann gleichzeitig in der Längs- und in der Querrichtung "schwimmen", so dass sie in der Längsrichtung Verstreckungsunregelmäßigkeiten aufweist.
Um die Bildung dieses Luftkissens zu vermeiden, ist es notwendig, Andrückwalzen vorzusehen, die in der gegenwärtigen Reihenauslegung der Streckwalzen unglücklicherweise jedoch nicht am Eintrittspunkt der Luft positioniert werden können.
Ein weiterer Nachteil der Vorrichtungen mit zweistufiger Verstreckung und sechs Walzen in Reihe liegt in der Tatsache, dass jede Streckwalze und jede auf diese folgende Andrückwalze die Oberfläche der Folie schädigen kann, was von zunehmendem Nachteil ist, wenn man bedenkt, dass die gegenwärtig gefragten Verpackungsfolien immer empfindlicher werdende Oberflächen mit niedriger Versiegelungsschwelle oder mit Vorhandensein eines Sperre genannten Materials aufweisen, während gleichzeitig der Anspruch nach Perfektion der Oberfläche der Folie zunimmt.
Schließlich ist es wohl klar, dass die Vervielfachung der Walzen, ob es sich nun um Streckwalzen oder Andrückwalzen handelt, die Gesamtkosten dieser Walzen und ihrer Antriebsvorrichtungen erhöht.
Das französische Patent FR 2 852 883 zielt darauf ab, diesen Nachteilen abzuhelfen, indem eine Vorrichtung vorgeschlagen wird, die eine mit großer Geschwindigkeit arbeitende Längsverstreckung von Kunststofffolien mit mindestens zwei Verstreckungsstufen erlaubt, aber die Anzahl von Streckwalzen in größtmöglichem Ausmaß verringert, und wobei gleichzeitig durch eine geeignete geometrische Anordnung der Andrückwalzen die Bildung eines Luftkissens vermieden wird.
Eine Längsstreckvorrichtung dieser Art ist in 1 dargestellt. Es handelt sich um eine Längsstreckvorrichtung 2 für Folien 5 aus Kunststoff, von der Art einer Vorrichtung mit zweifacher Streckstufe, die vier Streckwalzen 6, 7, 8, 9 umfasst, über welche die zu streckende Folie 5 sukzessive verläuft, mit einer ersten Streckwalze 6 mit insbesondere einer feststehenden Achse 10, einer zweiten Streckwalze 7 mit einer nach vorn und in Bezug auf die Achse 10 der ersten Streckwalze 6 vertikal versetzten Achse 12, einer dritten Streckwalze 8 mit einer nach vorn und in Bezug auf die Achse 12 der zweiten Streckwalze 7 vertikal versetzten Achse 17, und einer vierten Streckwalze 9 mit einer nach vorn und in Bezug auf die Achse 17 der dritten Streckwalze 8 vertikal versetzten Achse 25, wobei die Vorrichtung motorbetriebene Einrichtungen zum Drehantrieb eines Teils oder der Gesamtheit der Streckwalzen mit sich unterscheidenden Geschwindigkeiten umfasst, um eine erste und eine zweite Streckstufe zwischen den Streckwalzen 6, 7, 8, 9 zu bilden.
Eine solche Folienlängsstteckvorrichtung erfordert somit eine Gruppe von nur vier Streckwalzen (und nicht mehr sechs Walzen wie bei den bekannten Vorrichtungen) mit einer Anordnung dieser vier Walzen, die eine zweifache Verstreckung der Folie ermöglicht und eine optimale Positionierung aller Andrückwalzen oder anderer Andrückelemente zulässt.
Eine solche Vorrichtung weist eine erste Streckstufe, die zwischen der zweiten und der dritten Streckwalze angeordnet ist, und eine zweite Streckstufe auf, die zwischen der dritten und der vierten Streckwalze angeordnet ist.
Diese Vorrichtung wird vor allem verwendet, um die Verstreckung einer sogenannten metallisierbaren Folie durchzuführen, d. h. einer Folie, die dazu bestimmt ist, durch Vakuumverdampfung eines Metalls eine feine Metallschicht zu erhalten. Eine solche Metallbeschichtung der Folie verleiht ihr, außer interessanten optischen Eigenschaften, Sperreneigenschaften, die von der Verpackungsindustrie sehr begehrt sind.
Für diese Art von Folie ist es interessant, in der Außenschicht der Folie Ausgangsstoffe mit einer besonderen Formulierung zu verwenden, die frei von einer bestimmten Anzahl von Additiven sind, die im Allgemeinen in der Folie vorhanden und dazu bestimmt sind, die Verstreckung zu erleichtern. Diese Additive lassen sich in der vorstehend erwähnten Formulierung nicht finden, weil ihr Vorhandensein der Adhäsion der Metallschicht an der Folie schadet.
Angesichts der theologischen Besonderheit dieser Werkstoffe, die auf die Abwesenheit von Additiven zurückzuführen ist, ist die Verstreckung schwieriger und zeichnet sich häufig durch das Bestehen von Oberflächenfehlern aus, die einer Abfolge von Linien oder Rissen mit kleinen Abmessungen gleichen, die "Schmelzbruch" genannt werden.
Das Vorhandensein dieser Fehler ist im Falle von metallbeschichteten Folien besonders auffällig, weil sie zu einem Mangel führen, dessen visuelle Wirkung durch die metallisierte Schicht noch verstärkt wird.
Die im französischen Patent FR 2 852 883 beschriebene Streckvorrichtung ermöglicht es, das Auftauchen solcher Fehler erheblich zu reduzieren, wenn die für die Metallbeschichtung bestimmte Seite der Folie, d. h. die am empfindlichsten auf das Auftreten von Fehlern reagierende Seite, nicht mit der Streckwalze, die auf die erste Verstreckung folgt, d. h. der dritten Streckwalze in Kontakt ist.
Im gegenteiligen Fall wird die für die Metallbeschichtung bestimmte Seite geschädigt.
Eine solche Streckvorrichtung macht es somit erforderlich, die Folie in dem Fall, in dem die für die Beschichtung bestimmte Seite in Bezug auf die vorgenannte Streckwalze nicht auf der richtigen Seite angeordnet ist, vorher umzudrehen.
Die Erfindung zielt darauf ab, diesen Nachteilen abzuhelfen, indem eine Längsstreckvorrichtung vorgeschlagen wird, die in der Lage ist, die Verstreckung von Folien, die eine für eine Beschichtung bestimmte Seite umfassen, ohne Schädigung durchzuführen, und zwar wie auch immer die Position der vorgenannten Seite sein mag.
Dazu betrifft die Erfindung eine Längsstreckvorrichtung von der vorgenannten Art, die sich dadurch auszeichnet, dass die zweite Streckwalze mit Positionierungseinrichtungen ausgestattet ist, die dazu ausgelegt sind, die zweite Streckwalze zwischen einer an die dritte Streckwalze angenäherten Position, in der die erste Streckstufe zwischen der zweiten und der dritten Streckwalze gebildet ist, und einer an die erste Streckwalze angenäherten Position zu verlagern, in der die erste Streckstufe zwischen der ersten und der zweiten Streckwalze gebildet ist.
So läuft, wenn die zweite Streckwalze in der Nähe der dritten Streckwalze angeordnet ist, alles wie im Falle der Streckvorrichtung aus dem Stand der Technik ab.
In diesem Fall sind die Drehgeschwindigkeiten der Walzen so eingestellt, dass sich die erste Streckstufe zwischen der zweiten und dritten Streckwalze befindet, und sich die zweite Streckstufe zwischen der dritten und vierten Streckwalze befindet.
So ist der Abstand zwischen den Walzen, die die erste Streckstufe abgrenzen, gering, und derjenige zwischen den Walzen, die die zweite Streckstufe abgrenzen, ist größer.
In diesem Fall ist die Folie so angeordnet, dass, wie zuvor, die zur Metallbeschichtung bestimmte Seite mit der ersten und dritten Streckwalze nicht direkt in Kontakt ist, wobei diese Seite mit der zweiten und vierten Streckwalze in Kontakt kommt. Wie zuvor zu sehen war, ist dann die Seite, die dazu bestimmt ist, metallbeschichtet zu werden, nicht in Kontakt mit der Walze, die auf die erste Streckstufe folgt.
In dem Fall, dass die Position der zur Metallbeschichtung bestimmten Seite umgekehrt ist, wird die zweite Streckwalze zur ersten Streckwalze hin verlagert.
In diesem Fall werden die Geschwindigkeiten der verschienen Walzen so eingestellt, dass sich die erste Streckstufe zwischen der ersten und der zweiten Streckwalze befindet, und sich die zweite Streckstufe zwischen der zweiten und dritten Streckstufe befindet.
Da der Abstand zwischen der ersten und zweiten Streckwalze verkleinert ist, ist der Abstand zwischen der zweiten und dritten Streckwalze in der Folge größer. Es ist wieder die vorherige Auslegung anzutreffen, in welcher der Abstand zwischen den Walzen, die die erste Verstreckung abgrenzen, gering ist, und derjenige zwischen den Walzen, die die zweite Verstreckung abgrenzen, größer ist.
In diesem Fall kommt dann die für die Metallbeschichtung bestimmte Seite nicht mit der zweiten und vierten Streckwalze in Kontakt, und kommt mit der ersten und dritten Streckwalze in Kontakt.
Auch hier ist wieder die gewollte Auslegung anzutreffen, in der die für die Metallbeschichtung bestimmte Seite nicht mit der Streckwalze in Kontakt ist, die auf die erste Verstreckung folgt, und zwar in diesem Fall der zweiten Streckwalze. Die Folie wird also bei der Längsverstreckung nicht beschädigt.
Die Auslegung der erfindungsgemäßen Längsstreckvorrichtung kann sich somit an die Position der zur Metallbeschichtung bestimmten Seite anpassen, um deren Beschädigung zu vermeiden.
Nach einem Merkmal der Erfindung ist die Achse der zweiten Streckwalze an einem ersten Ende mindestens eines Arms angebracht, wobei der Arm schwenkbeweglich um eine Achse angebracht ist, die in einem mittleren Bereich des Arms angeordnet ist, wobei ein zweites Ende des Arms durch motorbetriebene Einrichtungen wie etwa einen Stellantrieb betätigt wird.
Vorteilhafter Weise ist die dritte Streckwalze an einer beweglichen Einspannvorrichtung, insbesondere an einem Ständer der Vorrichtung angelenkt angebracht, wobei motorbetriebene Einrichtungen wie etwa mindestens ein Stellantrieb vorgesehen sind, um die Verlagerung der beweglichen Einspannvorrichtung zu steuern.
Nach einer Möglichkeit der Erfindung sind Andrückelemente wie etwa Andrückwalzen zumindest der zweiten Streckwalze, der dritten Streckwalze und der vierten Streckwalze zugeordnet.
Vorzugsweise ist das der zweiten Streckwalze zugeordnete Andrückelement von einer beweglichen Einspannvorrichtung gehaltert, die dazu ausgelegt ist, die Verlagerung der zweiten Streckwalze zu begleiten.
Nach einem Merkmal der Erfindung ist das der dritten Streckwalze zugeordnete Andrückelement von einer beweglichen Einspannvorrichtung gehaltert, die dazu ausgelegt ist, die Verlagerung der dritten Streckwalze zu begleiten.
Vorteilhafter Weise sind die Andrückelemente alle durch Andrückwalzen gebildet, die an den zugeordneten Streckwalzen an Berührungspunkten der Folie oder in der Nähe dieser Berührungspunkte angreifen.
Nach einer Möglichkeit der Erfindung besitzt die vierte Streckwalze eine feststehende Achse.
Vorzugsweise besitzt die vierte Streckwalze eine Achse, deren Position einstellbar ist, die beispielsweise an einer beweglichen Einspannvorrichtung angebracht ist, um den Abstand zwischen der dritten Walze und der vierten Walze einzustellen.
Nach einem Merkmal der Erfindung ist das der dritten Streckwalze zugeordnete Andrückelement durch ein elektrostatisches Auflagesystem vorzugsweise mit Band gebildet.
Jedenfalls wird die Erfindung anhand der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügte Schemazeichnung besser verständlich, die beispielhaft eine Ausführungsform dieser Längsstreckvorrichtung für Folien darstellt.
1 stellt eine Längsstreckvorrichtung aus dem Stand der Technik in Seitenansicht dar;
2 stellt eine Längsstreckvorrichtung nach der Erfindung in einer ersten Position dar;
3 ist eine 2 entsprechende Ansicht in einer zweiten Position.
In der Zeichnung ist die Längsstreckvorrichtung in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet. Diese Längsstreckvorrichtung 2 ist zwischen einem Satz Vorerwärmungswalzen 3, die vorgelagert angeordnet sind, und einer Thermostabilisierungsgruppe 4 angeordnet, die nachgelagert angeordnet ist, wobei die Begriffe vor- und nachgelagert mit Bezug auf die (durch Pfeile angezeigte) Durchlaufrichtung der zu streckenden Folie 5 verwendet werden.
Die Längsstreckvorrichtung 2 umfasst ihrerseits von vorn nach hinten vier Streckwalzen 6, 7, 8 und 9, denen Andrückwalzen zugeordnet sind, wie nachstehend noch im Einzelnen angegeben wird.
Die erste Streckwalze 6 ist hier eine Walze mit feststehender Achse 10, die direkt am Ständer 11 der Vorrichtung 2 angebracht ist. Diese erste Walze 6 ist fakultativ mit einer (nicht dargestellten) Andrückwalze ausgestattet, die am Berührungspunkt zwischen der Folie 5 und der Walze 6 angreift.
Die zweite Streckwalze 7 ist eine Walze mit einer Achse 12. Die Achse 12 dieser zweiten Walze 7 ist in Bezug auf die Achse 10 der ersten Walze 6 nach vorn und unten versetzt.
Die Achse 12 der zweiten Streckwalze ist an einem ersten Ende mindestens eines Arms 32 angebracht, wobei der Arm 32 schwenkbeweglich um eine Achse 33 angebracht ist, die in einem mittleren Bereich des Arms 32 angeordnet ist.
Das zweite Ende des Arms 32 wird durch mindestens einen Stellantrieb 36 betätigt, um den Arm 32 sich verschwenken zu lassen und somit die Walze 7 zu verlagern.
Die Walze 7 ist zwischen einer in 2 gezeigten, an die Walze 8 angenäherten Position und einer in 3 gezeigten, an die Walze 6 angenäherten Position verlagerbar.
Eine Andrückwalze 13 ist der zweiten Streckwalze 7 zugeordnet, wobei sie so positioniert wird, dass ihr Kontaktpunkt dem Berührungspunkt zwischen der Folie 5 und der zweiten Streckwalze 7 angenähert ist, um die Entstehung eines Luftkissens an dieser Stelle zu verhindern. Die Andrückwalze 13 ist an einer Stütze 14 angebracht, die selbst schwenkbeweglich um eine Achse 15 am Ständer 11 angebracht ist. Mindestens ein Stellantrieb 16, der zwischen dem Ständer 11 und der Stütze 14 angebracht ist, steuert die Verschwenkung dieser Stütze 14, um die Andrückwalze 13 an die zweite Streckwalze 7 anzunähern oder von dieser weg zu verlagern, und um die Verlagerung der Streckwalze 7 zu begleiten.
Die Achse 17 der dritten Streckwalze 8 befindet sich vor und über der Achse 12 der zweiten Streckwalze 7. Diese dritte Walze 8 ist an einer beweglichen Einspannvorrichtung 18 angebracht, die um eine Achse 19 am Ständer 11 angelenkt ist. Mindestens ein Stellantrieb 20, der zwischen dem Ständer 11 und der beweglichen Einspannvorrichtung 18 angebracht ist, steuert die Verschwenkung dieser beweglichen Einspannvorrichtung 18 um ihre Anlenkachse 19, um den Abstand zwischen der Achse 12 der zweiten Streckwalze 7 und der Achse 17 der dritten Streckwalze 8 einzustellen.
Eine Andrückwalze 21 ist der dritten Streckwalze 8 zugeordnet. Die Andrückwalze 21 ist an einer Stütze 22 angebracht, die selbst schwenkbeweglich um eine Achse 23 an der beweglichen Einspannvorrichtung 18 angebracht ist. Mindestens ein Stellantrieb 24, der zwischen der beweglichen Einspannvorrichtung 18 und der Stütze 22 angebracht ist, steuert die Verschwenkung dieser Stütze 22, um die Andrückwalze 21 an die dritte Streckwalze 8 anzunähern oder von dieser weg zu verlagern.
Auf diese Weise wird die Andrückwalze 21 über der dritten Streckwalze 8 genau auf dem oder sehr nahe am Berührungspunkt der aus der zweiten Streckwalze 7 kommenden Folie 5 gehalten, wie auch immer die eingestellte Position der beweglichen Einspannvorrichtung 18 sein mag.
In dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel ist die vierte Streckwalze 9 eine Walze mit einer feststehende Achse 25, die direkt am Ständer 11 der Vorrichtung 2 angebracht ist. Die Achse 25 dieser vierten Streckwalze 9 ist in Bezug auf die Achse 17 der dritten Walze 8 nach vorn und unten versetzt.
In der in 2 dargestellten Position befindet sich die Achse 25 der vierten Walze 9 auf derselben Höhe wie die Achse 12 der zweiten Walze 7.
Eine Andrückwalze 26 ist der vierten Streckwalze 9 zugeordnet, wobei sie so positioniert wird, dass ihr Kontaktpunkt ebenfalls genau dem Berührungspunkt zwischen der Folie 5 und der vierten Streckwalze 9 entspricht. Die Andrückwalze 26 ist an einer Stütze 27 angebracht, die selbst schwenkbeweglich um eine Achse 28 am Ständer 11 angebracht ist. Mindestens ein Stellantrieb 29, der zwischen dem Ständer 11 und der Stütze 27 angebracht ist, steuert die Verschwenkung dieser Stütze 27, um die Andrückwalze 26 an die vierte Streckwalze 9 anzunähern oder von dieser weg zu verlagern.
Der Funktionsablauf der Längsstreckvorrichtung wird nun ausführlicher beschrieben.
Die Folie umfasst eine erste Seite A, die empfindliche Seite genannt wird und dazu bestimmt ist, metallbeschichtet zu werden, und eine nicht empfindliche Seite B, die der Seite A entgegengesetzt ist.
2 stellt den Fall dar, bei dem die Folie so in die Längsstreckvorrichtung 2 eingespannt ist, dass die Seite A auf die Seite gedreht ist, die zur ersten Streckwalze 6 entgegengesetzt ist, d. h. nicht direkt mit dieser Walze 6 in Kontakt kommt. In diesem Fall kommt die nicht empfindliche Seite B der Folie in direkten Kontakt mit der Walze 6.
Die Walze 7 wird mittels des Arms 32 und des Stellantriebs 36 deutlich horizontal in die an die Walze 8 angenäherte Position verlagert.
Eine erste Streckstufe ist durch die Walzen 7 und 8 abgegrenzt, wobei eine zweite Streckstufe durch die Walzen 8 und 9 abgegrenzt ist.
Der Abstand zwischen den Walzen 7 und 8, die die ersten Streckstufe abgrenzen, ist gering, während der Abstand zwischen den Walzen 8 und 9, die die zweite Streckstufe abgrenzen, größer ist.
Die beiden ersten Streckwalzen 6 und 7 werden synchron oder fast synchron durch nicht dargestellte motorbetriebene Einrichtungen von der Art eines einzelnen Motors oder Getriebemotors mit Getriebewelle in Drehung versetzt. Es ist festzustellen, dass eine leichte Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den beiden Walzen 6 und 7 eine bessere Adhäsion der Folie 5 an den Walzen ermöglicht.
Die dritte Streckwalze 8 wird durch nicht dargestellte motorbetriebene Einrichtungen mit einer Geschwindigkeit in Drehung versetzt, die höher als diejenige der zweiten Streckwalze 7 und so gewählt ist, dass ein gewünschtes Längsdehnungsverhältnis für die erste Streckstufe erzielt wird.
Die vierte Streckwalze 9 wird durch nicht dargestellte motorbetriebene Einrichtungen mit einer Geschwindigkeit in Drehung versetzt, die höher als diejenige der dritten Streckwalze 8 und so gewählt ist, dass ein gewünschtes Längsdehnungsverhältnis für die zweite Streckstufe erzielt wird, die hier durch die beiden letzten Walzen 8 und 9 gebildet ist.
Für die Verwendung dieser Längsstreckvorrichtung 2 in der in 2 dargestellten Position läuft die zu streckende, aus dem Satz Vorerwärmungswalzen 2 austretende Folie 5 über die erste Streckwalze 6, unter die zweite Streckwalze 7, über die dritte Streckwalze 8 und unter die vierte Streckwalze 9, bevor sie zur Thermostabilisierungsgruppe 4 gelangt (wo andere Andrückwalzen 30 und 31 ins Spiel kommen, die von der vorliegenden Erfindung nicht betroffen sind). Die Betätigung der Stellantriebe 16, 24 und 29 ermöglicht es, die Andrückwalzen 13, 21 und 26 von den entsprechenden Streckwalzen 7, 8 und 9 wegzurücken, um das anfängliche Einführen der Folie 5 in die Vorrichtung 2 zuzulassen.
Somit kommt beim Durchlaufen der Folie die Seite B mit der Walze 8 in Kontakt, die sich der ersten Stufe nachgelagert befindet. Auf diese Weise wird die empfindliche Seite A nicht beschädigt.
3 stellt den Fall dar, bei dem die Folie so in die Längsstreckvorrichtung 2 eingelegt wird, dass die Seite A auf die Seite der ersten Streckwalze 6 gedreht, d. h. direkt in Kontakt mit der Walze 6 ist. Die Seite B der Folie kommt dann nicht in direkten Kontakt mit der Walze 6.
In diesem Fall wird die Walze 7 mittels des Arms 32 und des Stellantriebs 36 in die an die Walze 6 angenäherte Position verlagert.
Eine erste Streckstufe ist nun durch die Walzen 6 und 7 abgegrenzt, wobei eine zweite Streckstufe durch die Walzen 7 und 8 abgegrenzt ist.
Somit ist wieder die vorherige Auslegung anzutreffen, in welcher der Abstand zwischen den Walzen 6 und 7, die die erste Streckstufe abgrenzen, gering ist, während der Abstand zwischen den Walzen 7 und 8, die die zweite Streckstufe abgrenzen, größer ist.
Die zweite Streckwalze 7 wird durch nicht dargestellte motorbetriebene Einrichtungen mit einer Geschwindigkeit in Drehung versetzt, die höher als diejenige der ersten Streckwalze 6 und so gewählt ist, dass ein gewünschtes Längsdehnungsverhältnis für die erste Streckstufe erzielt wird.
Die dritte Streckwalze 8 wird durch nicht dargestellte motorbetriebene Einrichtungen mit einer Geschwindigkeit in Drehung versetzt, die höher als diejenige der zweiten Streckwalze 7 und so gewählt ist, dass ein gewünschtes Längsdehnungsverhältnis für die zweite Streckstufe erzielt wird, die hier durch die beiden letzten Walzen 7 und 8 gebildet ist.
Die Streckwalzen 8 und 9 werden synchron oder fast synchron durch nicht dargestellte motorbetriebene Einrichtungen von der Art eines einzelnen Motors oder Getriebemotors mit Getriebewelle in Drehung versetzt. Wie zuvor ermöglicht eine leichte Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den beiden Walzen 8 und 9 eine bessere Adhäsion der Folie 5 an diesen Walzen.
In diesem Fall kommt beim Durchlaufen der Folie die Seite B mit der Walze 7 in Kontakt, die sich der ersten Streckstufe nachgelagert befindet. Auf diese Weise wird die empfindliche Seite A nicht beschädigt.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die einzige Ausführungsform dieser Längsstreckvorrichtung für Folien beschränkt, die vorstehend beispielhaft beschrieben wurde; vielmehr deckt sie alle Ausführungs- und Anwendungsvarianten ab, die demselben Prinzip gehorchen. So kann vor allem die zweite Streckwalze durch irgendwelche bekannte Einrichtungen auf motorbetriebene oder manuelle Weise horizontal verlagert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19622085 [0007]
- EP 0907495 [0007]
- FR 2852883 [0019, 0027]

Claims

Längsstreckvorrichtung für Folien aus Kunststoff, von der Art einer Vorrichtung mit zweifacher Streckstufe, vier Streckwalzen (6, 7, 8, 9) umfassend, über welche die zu streckende Folie (5) sukzessive verläuft, mit einer ersten Streckwalze (6) mit insbesondere einer feststehenden Achse (10), einer zweiten Streckwalze (7) mit einer nach vorn und in Bezug auf die Achse (10) der ersten Streckwalze (6) vertikal versetzten Achse (12), einer dritten Streckwalze (8) mit einer nach vorn und in Bezug auf die Achse (12) der zweiten Streckwalze (7) vertikal versetzten Achse (17), wobei die Position der Achse der dritten Streckwalze einstellbar ist, und einer vierten Streckwalze (9) mit einer nach vorn und in Bezug auf die Achse (17) der dritten Streckwalze (8) vertikal versetzten Achse (25), wobei die Vorrichtung (2) motorbetriebene Einrichtungen zum Drehantrieb eines Teils oder der Gesamtheit der Streckwalzen (6, 7, 8, 9) mit sich unterscheidenden Geschwindigkeiten umfasst, um eine erste und eine zweite Streckstufe zwischen den Streckwalzen zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Streckwalze mit Positionierungseinrichtungen (32, 36) ausgestattet ist, die dazu ausgelegt sind, die zweite Streckwalze (7) zwischen einer an die dritte Streckwalze (8) angenäherten Position, in der die erste Streckstufe zwischen der zweiten und der dritten Streckwalze (7, 8) gebildet ist, und einer an die erste Streckwalze (6) angenäherten Position zu verlagern, in der die erste Streckstufe zwischen der ersten und der zweiten Streckwalze (6, 7) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (12) der zweiten Streckwalze (7) an einem ersten Ende mindestens eines Arms (32) angebracht ist, wobei der Arm (32) schwenkbeweglich um eine Achse (33) angebracht ist, die in einem mittleren Bereich des Arms (32) angeordnet ist, wobei ein zweites Ende des Arms (32) durch motorbetriebene Einrichtungen wie etwa einen Stellantrieb (36) betätigt wird.
Längsstreckvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Streckwalze (8) an einer beweglichen Einspannvorrichtung (18), insbesondere an einem Ständer (11) der Vorrichtung (2) angelenkt (bei 19) angebracht ist, wobei motorbetriebene Einrichtungen wie etwa mindestens ein Stellantrieb (20) vorgesehen sind, um die Verlagerung der beweglichen Einspannvorrichtung zu (18) steuern.
Längsstreckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Andrückelemente wie etwa Andrückwalzen (13, 21, 26) zumindest der zweiten Streckwalze (7), der dritten Streckwalze (8) und der vierten Streckwalze (9) zugeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das der zweiten Streckwalze (7) zugeordnete Andrückelement (13) von einer beweglichen Einspannvorrichtung (14) gehaltert ist, die dazu ausgelegt ist, die Verlagerung der zweiten Streckwalze (7) zu begleiten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das der dritten Streckwalze (8) zugeordnete Andrückelement (21) von einer beweglichen Einspannvorrichtung (22) gehaltert ist, die dazu ausgelegt ist, die Verlagerung der dritten Streckwalze (8) zu begleiten.
Längsstreckvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückelemente alle durch Andrückwalzen (13, 21, 26) gebildet sind, die an den zugeordneten Streckwalzen (7, 8, 9) an Berührungspunkten der Folie (5) oder in der Nähe dieser Berührungspunkte angreifen.
Längsstreckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Streckwalze (9) eine feststehende Achse (25) besitzt.
Längsstreckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Streckwalze (9) eine Achse (25) besitzt, deren Position einstellbar ist, die beispielsweise an einer beweglichen Einspannvorrichtung angebracht ist, um den Abstand zwischen der dritten Walze (8) und der vierten Walze (9) einzustellen.
Längsstreckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das der dritten Streckwalze (8) zugeordnete Andrückelement durch ein elektrostatisches Auflagesystem vorzugsweise mit Band gebildet ist.