DE1093547B

DE1093547B - Method and device for the ongoing embossing of film webs u. Like. Made of thermoplastic plastic

Info

Publication number: DE1093547B
Application number: DED27098A
Authority: DE
Inventors: Johannes Peiler
Original assignee: Dornbusch & Co
Current assignee: Dornbusch & Co
Priority date: 1957-12-24
Filing date: 1957-12-24
Publication date: 1960-11-24

Description

Verfahren und Vorrichtung zum laufenden Prägen von Folienbahnen u. dgl. aus thermoplastischem Kunststoff Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum laufenden Prägen von Folienbahnen und ähnlichen dünnen flächenartigen Gebilden aus thermoplastischem Kunststoff sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Es ist bekannt, die zu prägenden flächenartigen Gebilde durch entsprechende Vorwärmung in einen nahezu plastischen Zustand zu versetzen und in diesem Zustand kurzzeitigen, pulsierenden und senkrecht zur Laufrichtung der Gebilde gerichteten Druckimpulsen zu unterwerfen, und zwar in einer Vorrichtung, die eine gekühlte Prägewalze und ein zur Prägewalze konzentrisch, also konkav ausgekehltes und in Vibrationsschwingungen zu versetzendes Gegenwerkzeug aufweist. Bei der bekannten Vorrichtung wird das flächenartige Gebilde bei jeder Vibrationsschwingung des Gegenwerkzeuges auf die ganze Länge des zwischen diesem und der Prägewalze vorhandenen Ringspaltes den vorerwähnten Druckimpulsen unterworfen. Bei durchlaufenden Folienbahnen wird also jedesmal ein größeres zusammenhängendes Flächenstück dieser Bahn zwischen Prägewalze und Gegenwerkzeug eingeklemmt, wodurch unvermeidbar erhebliche Zugspannungen in der Folienbahn auftreten. Method and device for the ongoing embossing of film webs u. Like. Made of thermoplastic material The invention relates to a method for running Embossing of film webs and similar thin sheet-like structures made of thermoplastic Plastic and a device for carrying out the method. It is known, the planar structures to be embossed into one by appropriate preheating to move almost plastic state and in this state brief, pulsating and to subject them to pressure pulses directed perpendicular to the direction of travel of the structures, in a device that has a cooled embossing roller and an embossing roller concentric, i.e. concave, fluted and vibratory oscillations Has counter tool. In the known device, the sheet-like structure with each vibration oscillation of the counter tool over the entire length of the between this and the embossing roller existing annular gap the aforementioned pressure pulses subject. With continuous film webs, a larger coherent one is created each time Area of this web sandwiched between the embossing roller and the counter-tool, whereby inevitably significant tensile stresses occur in the film web.

Mit der zur Durchführung des bekannten Verfahrens dienenden Vorrichtung kann man daher nur Folienbahnen prägen, die unter dem Einfluß der auf ihre einzelnen Flächenstücke ausgeübten Preßdrücke und der dadurch in den angrenzenden Bahnstücken entstehenden Zugspannungen sich nicht verzerren oder sogar einreißen. Folienbahnen aus thermoplastischem Kunststoff, die durch entsprechende Vorwärmung in einen nahezu plastischen Zustand versetzt werden, sind in diesem Zustand gegen Zugspannungen aber äußerst empfindlich. Die bekannte Vorrichtung wäre daher zum Prägen derartiger Folienbahnen völlig ungeeignet.With the device used to carry out the known method One can therefore only emboss film webs that are under the influence of on their individual Surface pieces exerted pressing pressures and thereby in the adjacent web pieces resulting tensile stresses do not distort or even tear. Sheeting made of thermoplastic material, which by preheating in an almost plastic state, are in this state against tensile stresses but extremely sensitive. The known device would therefore be used for embossing such Foil webs completely unsuitable.

Die Erfindung bezweckt, die Nachteile des bekannten Verfahrens, die beim laufenden Prägen von in einen nahezu plastischen Zustand versetzten Folienbahnen aus thermoplastischem Kunststoff auftreten würden, in einfacher Weise zu beheben. Die kurzzeitig pulsierenden und senkrecht zur Laufrichtung der Folienbahn gerichteten Druckimpulse sollen dabei erfindungsgemäß nur auf einzelne, dicht zusammenliegende punktförmige Stellen der Folienbahn ausgeübt werden, und zwar zweckmäßig mit Hilfe eines Bündels von hochelastischen und radial zur Prägewalze gerichteten Borsten oder Fasersträngen, deren freie Kopfenden mit der Folienbahn lediglich an der Auflaufstelle dieser Bahn auf die Prägewalze in Berührung zu bringen sind. Durch dieses Borsten- oder Faserstrangbündel, das als Gegenwerkzeug zur Prägewalze dient und etwa in Art einer vibrierenden Massagebürste arbeitet, wird jeweils nur ein ganz schmaler Streifen der Folienbahn sanft auf die Mantelfläche der Prägewalze aufgeklopft. The invention aims at the disadvantages of the known method, the during the ongoing embossing of film webs that have been put in an almost plastic state thermoplastic would occur in a simple manner to fix. The briefly pulsating and directed perpendicular to the direction of travel of the film web According to the invention, pressure pulses should only be applied to individual, closely spaced ones punctiform points of the film web are exercised, expediently with the help a bundle of highly elastic bristles directed radially to the embossing roller or fiber strands whose free head ends with the film web only at the run-up point this web are to be brought into contact with the embossing roller. Through this bristle or bundle of fiber strands, which serves as a counter tool to the embossing roller and, for example, in Art a vibrating massage brush works, only one is whole at a time narrow strip of the film web gently knocked onto the outer surface of the embossing roller.

Infolge Verwendung von hochelastischen Borsten oder Fasersträngen wird vermieden, daß an ihren punktförmigen Berührungsstellen mit der durchlaufenden Folienbahn unzulässig hohe Druckbelastungen auftreten. Andererseits wird die innere Struktur des jeweils aufgeklopften schmalen Folienstreifens durch das vibrierende Borsten- oder Faserstrangbündel so weit gelockert, daß sich der aufgeklopfte Folienstreifen weich in das Profil des Prägewalzenmantels einschmiegt. Der einmal auf die Prägewalze aufgeklopfte Folienstreifen bleibt bis zur Ablaufstelle der Folienbahn in relativer Ruhe auf dieser Walze liegen, nachdem er bereits außer Berührung mit dem vorerwähnten Borsten- oder Faserstrangbündel gekommen ist. Durch die Kühlwirkung der Prägewalze bildet sich auf dem zu ihr in Ruhe befindlichen Folienstreifen eine erstarrende zusammenhängende Haut, die der ablaufenden Folienbahn genügend mechanische Festigkeit gegen Verzerren oder Einreißen verleiht. As a result of the use of highly elastic bristles or fiber strands it is avoided that at their point-like points of contact with the continuous Film web inadmissibly high pressure loads occur. On the other hand, the inner one Structure of the narrow strip of film knocked open by the vibrating The bundle of bristles or fiber strands loosened so far that the pounded film strip can be removed nestles softly into the profile of the embossing roller jacket. The one on the embossing roller tapped film strips remain in relative position up to the point where the film web runs off Rest lying on this roller, having already been out of touch with the aforementioned A bundle of bristles or fiber strands has arrived. Due to the cooling effect of the embossing roller a solidifying sheet forms on the film strip that is at rest in relation to it cohesive skin that gives the film web sufficient mechanical strength against distorting or tearing.

Die Schwingungsebene der Borsten oder Faserstränge verläuft vorzugsweise parallel mit einer durch die Drehachse der Prägewalze und die Auflaufstelle der Folienbahn auf die Prägewalze gelegten Ebene und kann selbstverständlich auch mit dieser Ebene zusammenfallen. Die Borsten oder Faserstränge können nach Art einer Flachbürste mit planer Oberfläche an einem Halter befestigt sein und werden dann zweckmäßig so angeordnet, daß sie sich parallel zu der vorerwähnten Ebene erstrecken und ihre plane Oberfläche senkrecht zu dieser Ebene gerichtet ist. Sie können aber auch die Gestalt einer frei drehbaren oder mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit wie die Prägewalze angetriebenen Bürstenwalze haben, die eine im Querschnitt kreisförmige Oberfläche aufweist. The plane of vibration of the bristles or fiber strands preferably runs parallel with one through the axis of rotation of the embossing roller and the run-up point of the Foil web placed on the embossing roller plane and can of course also with coincide with this level. The bristles or fiber strands can be like a Flat brush with a flat surface to be attached to a holder and then expediently arranged so that they extend parallel to the aforementioned plane and its flat surface is directed perpendicular to this plane. But you can also the shape of a freely rotatable or with the same peripheral speed as the embossing roller have driven brush roller, which is circular in cross-section Has surface.

In allen Fällen ist es möglich, mit einem recht geringen Andruck des Borsten- oder Faserstrangbündels auf die durchlaufende Folienbahn auszukommen. Infolgedessen wird diese Bahn während des Prägevorgangs keiner nennenswerten Bremswirkung oder Zugspannung ausgesetzt und kann sich in nahezu plastischem Zustand befinden, was ihre saubere Ausprägung begünstigt. Ferner ergibt sich der Vorteil, daß die Prägewalze den geringen Andruck des Borsten- oder Faserstrangbündels, der sich von der Folienbahn auf sie überträgt, selbst bei ganz leichter Ausführung ohne Gefahr einer Durchbiegung aufzunehmen vermag. In all cases it is possible with a very low pressure of the bristle or fiber strand bundle get along on the continuous film web. As a result, this web does not have any noteworthy braking effect during the embossing process or exposed to tensile stress and can be in an almost plastic state, which favors their clean expression. There is also the advantage that the Embossing roller the low pressure of the bristle or fiber strand bundle, which is from the film web transfers to them, even with very light execution without danger able to absorb a deflection.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht, und zwar zeigen Fig. 1 und 2 in schematischer Darstellung je ein Ausführungsbeispiel einer solchen Vorrichtung. In the drawing is a device for carrying out the invention Process illustrated, namely show Figures 1 and 2 in a schematic representation each one embodiment of such a device.

Eine Folienbahn 1 aus thermoplastischem Kunststoff läuft über eine Umlenkrolle 2 einer Heiztrommel 3 zu, wobei vorzugsweise die Umlenkrolle 2 in Richtung auf die Heiztrommel 3 hin an- und abstellbar angeordnet ist. Dadurch wird die Folienbahn 1 satt auf die Mantelfläche der Heiztrommel 3 aufgedrückt, gewissermaßen an diese Mantelfläche angebügelt und kann bis zum nahezu plastischen Zustand vorgewärmt werden. In diesem Zustand läuft die Folienbahn 1 von der Heiztrommel 3 auf die mit einem beliebigen Prägemuster versehene Mantelfläche einer mit regelbarer Umfangsgeschwindigkeit angetriebenen Prägewalze 4. Die ebenfalls angetriebene Heiztrommel 3 muß mit etwa der gleichen Umfangsgeschwindigkeit umlaufen wie die Prägewalze4, damit die Folienbahn 1 nach ihrer Vorwärmung keine nennenswerte Zugspannung erleidet. A film web 1 made of thermoplastic material runs over a Deflection roller 2 to a heating drum 3, preferably the deflection roller 2 in the direction on the heating drum 3 is arranged to be switched on and off. This will make the film web 1 fully pressed onto the jacket surface of the heating drum 3, to a certain extent on this The outer surface is ironed on and can be preheated to an almost plastic state. In this state, the film web 1 runs from the heating drum 3 to the with a any embossing pattern provided with a peripheral surface with adjustable peripheral speed driven embossing roller 4. The also driven heating drum 3 must with about rotate at the same peripheral speed as the embossing roller4, so that the film web 1 does not suffer any significant tensile stress after it has been preheated.

Beim Auflaufen auf die Mantelfläche der Prägewalze 4 wird die Folienbahn 1 der Einwirkung eines Bündels aus hochelastischen und mindestens angenähert radial zur Prägewalze 4 gerichteten Borsten oder Fasersträngen 5 unterworfen und dadurch geprägt. Eine entsprechend angeordnete, der Prägewalze 4 nachgeschaltete Abnahmerolle 6 sorgt dafür, daß die Folienbahn 1 nach dem Prägevorgang auf der Mantelfläche der Prägewalze 4 über einen Teil ihres Umfanges gehalten wird. Die in bekannter Weise von innen her gekühlte Prägewalze 4 entzieht dabei der Folienbahn 1 so viel Wärme, daß diese Bahn beim Ablaufen von der Prägewalze 4 wieder hinreichend erstarrt ist und genügend mechanische Widerstandsfestigkeit besitzt. When running onto the outer surface of the embossing roller 4, the film web is 1 the action of a bundle of highly elastic and at least approximately radial bristles or fiber strands 5 directed towards the embossing roller 4 and thereby embossed. A correspondingly arranged take-off roller downstream of the embossing roller 4 6 ensures that the film web 1 after the embossing process on the outer surface of the Embossing roller 4 is held over part of its circumference. Which in a known way embossing roller 4 cooled from the inside extracts so much heat from the film web 1 that that this web is sufficiently solidified again when it runs off the embossing roller 4 and has sufficient mechanical resistance.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sitzt das Bündel von Borsten oder Fasersträngen 5 an einem Halter 7, der mit Hilfe einer (nicht gezeichneten) Vibrationseinrichtung üblicher Ausführung in Vibrationsbewegungen in Richtung des eingezeichneten Doppelpfeils A zu versetzen ist. Die Schwingungsebene des Halters 7 liegt in Laufrichtung der Folienbahn 1 etwas hinter, aber parallel zu einer Ebene8, die durch die Drehachse 9 der Prägewalze 4 und die Auflaufstelle 10 der Folienbahn 1 auf diese Walze gelegt ist. Die Borsten oder Faserstränge 5 des Bündels erstrecken sich parallel zur Ebene 8 und weisen eine plane und senkrecht zu dieser Ebene gerichtete Oberfläche auf. In the embodiment according to FIG. 1, the bundle of bristles is seated or fiber strands 5 on a holder 7, which with the help of a (not shown) Vibration device of the usual design in vibratory movements in the direction of the marked double arrow A is to be moved. The oscillation plane of the holder 7 lies somewhat behind in the running direction of the film web 1, but parallel to a plane 8, through the axis of rotation 9 of the embossing roller 4 and the run-up point 10 of the film web 1 is placed on this roller. The bristles or fiber strands 5 of the bundle extend are parallel to plane 8 and have a plane and perpendicular to this plane Surface on.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem vorbeschriebenen im wesentlichen nur dadurch, daß die Borsten oder Faserstränge 5 die Gestalt einer frei drehbaren oder mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit wie die Prägewalze angetriebenen Bürstenwalze 11 haben, die eine im Querschnitt kreisförmige Oberfläche aufweist. Die Zapfenlager der Bürstenwalze 11 sind in ähnlicher Weise wie der Halter 7 des ersten Ausführungsbeispiels in Vibrationsschwingungen in Richtung des Doppelpfeiles B zu versetzen. Die Schwingungsebene der an der Bürstenwalze 11 sitzenden und mit der Folienbahn jeweils in Berührung kommenden Borsten oder Faserstränge 5 fällt auch hier mit der durch die Drehachse 9 der Prägewalze und die Auflaufstelle 10 der Folienbahn gelegten Ebene 8 zusammen. The embodiment according to FIG. 2 differs from that described above essentially only in that the bristles or fiber strands 5 have the shape of a freely rotatable or driven at the same peripheral speed as the embossing roller Have brush roller 11, which has a circular surface in cross section. The journal bearings of the brush roller 11 are similar to the holder 7 of the first embodiment in vibration oscillations in the direction of the double arrow B to move. The plane of vibration of the seated on the brush roller 11 and with bristles or fiber strands 5 coming into contact with the film web also here with the axis of rotation 9 of the embossing roller and the run-on point 10 the film web laid level 8 together.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for continuous embossing of foil webs and the like. Made of thermoplastic material, which by appropriate preheating in an almost plastic state and in this state brief, pulsating and subjected to pressure pulses directed perpendicular to the running direction of the film web are, characterized in that these pressure pulses only apply to individual, closely spaced punctiform points of the film web are exercised.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1 with a cooled embossing roller, over which the film web is passed, and a Counter-tool, its holder in vibrational oscillations directed radially to the embossing roller is displaceable, and such a Fol ienbahnführung that the preheated arriving Foil web until it solidifies due to the cooling effect of the embossing roller runs in a correspondingly large wrap angle over the embossing roller, thereby characterized in that as a counter tool only at the run-up point (10) of the Film web (1) on the embossing roller (4) with the film web (1) with its free head ends contactable bundle of highly elastic and radially directed to the embossing roller Bristles or fiber strands (5) are used.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the plane of vibration the bristles or fiber strands (5) with one through the axis of rotation (9) of the embossing roller (4) and the run-up point (10) of the film web (1) placed on the embossing roller (4) Level (8) runs parallel.

4. Apparatus according to claim 2 and 3, characterized in that the bristles or fiber strands (5) extending parallel to the plane (8) have planar and perpendicular to the plane (8) surface.

5. Apparatus according to claim 2 and 3, characterized in that the bristles or fiber strands (5) have the shape of a freely rotatable or with the same Have the peripheral speed of the embossing roller (4) driven brush roller (11), which has a surface which is circular in cross section.

Documents considered: German Patent No. 853 402; French patent specification No. 958 939.