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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Folien- oder Filmbildungswalze, eine Folien- oder Filmformvorrichtung und eine Miniaturmusterübertragungsvorrichtung und besonders auf eine Folien- oder Filmbildungswalze, die für eine Thermosteuerung angepasst ist, um Walzenoberflächentemperaturen in einer Walzenumfangsrichtung differenziert zu haben.
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Stand der Technik
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Als eine Folien- oder Filmbildungswalze, die für eine Thermosteuerung angepasst ist, um Walzenoberflächentemperaturen in einer Walzenumfangsrichtung differenziert zu haben, ist eine in der japanischen Patentanmeldung
JP 2006-256 159 A offenbart, die eine innere zylindrische Röhre, die angeordnet ist, um nicht rotierbar zu sein, eine drehbare äußere zylindrische Röhre, die konzentrisch zu der inneren zylindrischen Röhre angeordnet ist, einen ringförmigen Mediumsflusspfad, der als eine Lücke durch und zwischen einer äußeren Umfangsoberfläche der inneren zylindrischen Röhre und einer inneren Umfangsoberfläche der äußeren zylindrischen Röhre definiert ist, eine Mehrzahl von Trennelementen, die sich in der Axialrichtung der inneren zylindrischen Röhre erstrecken, um den ringförmigen Mediumsflusspfad in der Umfangsrichtung jeweils zu teilen, wodurch der Mediumsflusspfad in kleine Mediumsflusspfade aufgeteilt wird, eine Mehrzahl von schlitzförmigen Mediumsflusseinlässen, die durch die Wand der inneren zylindrischen Röhre entlang der Achse der inneren zylindrischen Röhre an verschiedenen Positionen in der Umfangsrichtung der inneren zylindrischen Röhre gebohrt sind, so dass sie jede jeweils mit einer der kleinen Mediumsflusspfade verbunden sind, und eine Mehrzahl von schlitzförmigen Mediumsflussauslässen enthält, die durch die Wand der inneren zylindrischen Röhre entlang der Achse der inneren zylindrischen Röhre an verschiedene Positionen in der Umfangsrichtung der inneren zylindrischen Röhre gebohrt sind, so dass sie jede jeweils mit einem der kleinen Mediumsflusspfade verbunden sind.
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DE 10 2006 012 398 A1 beschreibt eine Heiz- und Kühlwalze, die einen drehfest angeordneten inneren Zylinder, einen drehbaren äußeren Zylinder, der koaxial zum inneren Zylinder angeordnet ist, einen ringförmigen Mediumkanal, der durch eine Außenumfangsoberfläche des inneren Zylinders und eine Innenumfangsoberfläche des äußeren Zylinders gebildet wird, mehrere kleine Mediumkanäle, die gegenüber dem Mediumkanal durch mehrere Trennteile abgeteilt werden, mehrere Medium-Zulauföffnungen, die in einem Wandabschnitt des inneren Zylinders entlang einer Achse des inneren Zylinders so angeordnet sind, dass sie in Verbindung mit den jeweiligen kleinen Mediumkanälen stehen, und mehrerer schlitzförmige Medium-Auslauföffnungen aufweist.
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Offenbarung der Erfindung
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Für eine derartige folien- oder filmbildende Walze muss die äußere zylindrische Röhre (äußere Röhre) eine dünnwandige Struktur mit einer kleinen Wärmekapazität sein, damit Walzoberflächentemperaturen definiert sein können, um durch Walzen umfangsseitig aufgeteilte Thermosteuerungszonen zu differenzieren.
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Für die oben bezeichnete folien- oder filmbildende Walze, unter der Annahme, dass ihre äußere Röhre als eine dünnwandige Struktur eine kleine Wärmekapazität hat, gibt es Anwendungen, wie zum Beispiel für ein Folien- oder Filmformen unter Verwendung eines Bildungsverfahrens, in dem sie keine großen Druckkräfte erfährt, die auf die äußere Röhre wirken, wie zum Bespiel eine Körnbildung oder Formung durch Luftkammern, sondern sie stattdessen in jenen Fällen, in denen das Harz auf die Walze durch eine Kontaktwalze gedrückt wird, wie in einem Kontaktwalzentyp, an einer Deformation der äußeren Röhre leiden kann, wobei ausreichende Druckkräfte nicht verfügbar sind, wodurch verfehlt wird, ein richtiges Gehäuse zu implementieren.
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Ferner können in der oben genannten Folien- oder Filmbildungswalze die Mediumsflusspfade (Wärmemediumskammern), denen verschiedene Temperaturen zu geben sind, untereinander kurzgeschlossen werden, wobei Wärmemedium ausläuft, mit einer Schwierigkeit, eine angemessene individuelle Temperatureinstellung von jeweiligen Mediumsflusspfaden zu implementieren.
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Die vorliegende Erfindung wurde angesichts solcher Probleme entwickelt und es ist eine Aufgabe davon, eine Folien- oder Filmbildungswalze zur Verfügung zu stellen, die angepasst ist, damit eine Thermosteuerung Walzenoberflächentemperaturen in einer Walzenumfangsrichtung differenziert, wodurch Anwendungen, wie zum Beispiel für ein Kontaktwalzentyp-Formen oder eine Miniaturmusterübertragung und eine geeignete individuelle Temperatureinstellung von jeweiligen Wärmemediumskammern erlaubt werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Folien- oder Filmbildungswalze eine zentrale Rotationswelle, die drehend durch Lagerelemente gehalten wird, stationäre Endplatten, die jeweils konzentrisch an Endabschnitten der zentralen Drehwelle angeordnet sind, eine metallische dünnwandige äußere Röhre, die durch die stationären Endplatten an beiden Enden davon gehalten wird, um drehend konzentrisch zu der zentralen Rotationswelle zu sein, eine Mehrzahl von Gummiwalzen, die jeweils drehbar an beiden Enden davon durch die stationären Endplatten gehalten und eingerichtet sind für einen Gleitkontakt mit einer äußeren Umfangsoberfläche der zentralen Drehwelle und einen Gleitkontakt mit einer inneren Umfangsoberfläche der äußeren Röhre, und eine Mehrzahl von Wärmemediumskammern, die durch äußere Umfangsoberflächen der Gummiwalzen, die innere Umfangsoberfläche der äußeren Röhre und die äußere Umfangsoberfläche der zentralen Drehwelle definiert sind, wobei die Mehrzahl von Wärmemediumskammern jede jeweils für eine individuelle Leitung von Wärmemedium eingerichtet sind.
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Kurze Figurenbeschreibung
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1 Dies ist eine Längsschnittansicht, die eine Ausführungsform einer Folien- oder Filmbildungswalze gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert.
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2 Dies ist eine Schnittdraufsicht-Ansicht, welche die Ausführungsform der Folien- oder Filmbildungswalze gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert.
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3 Dies ist eine Ansicht eines III-III-Schnitts von 1.
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4 Dies ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Befestigungsabschnitts der äußeren Röhre der Folien- oder Filmbildungswalze gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
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5 Dies ist eine Ansicht, die eine Möglichkeit einer Ausführungsform einer Folien- oder Filmformvorrichtung eines Kontaktwalzentyps mit der Folien- oder Filmbildungswalze gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die als eine Hauptwalze davon eingerichtet ist, illustriert.
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6 Dies ist eine Ansicht, die eine andere Möglichkeit einer Ausführungsform einer Folien- oder Filmformvorrichtung eines Kontaktwalzentyps mit der Folien- oder Filmbildungswalze gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die als eine Hauptwalze davon eingerichtet ist, illustriert.
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7 Dies ist eine Ansicht, die eine weitere Möglichkeit einer Ausführungsform einer Folien- oder Filmformvorrichtung eines Kontaktwalzentyps mit der Folien- oder Filmbildungswalze gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die als eine Hauptwalze davon eingerichtet ist, illustriert.
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8 Dies ist eine Ansicht, die eine Möglichkeit einer Ausführungsform einer Miniaturmusterübertragungsvorrichtung mit der Folien- oder Filmbildungswalze gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die als eine Hauptwalze davon eingerichtet ist, illustriert.
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9 Dies ist eine Ansicht, die eine weitere Möglichkeit einer Ausführungsform einer Miniaturmusterübertragungsvorrichtung mit der Folien- oder Filmbildungswalze gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die als eine Hauptwalze davon eingereichtet ist, illustriert.
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10 Dies ist eine Ansicht, die eine weitere Möglichkeit einer Ausführungsform einer Miniaturmusterübertragungsvorrichtung mit der Folien- oder Filmbildungswalze gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die als eine Hauptwalze davon eingerichtet ist, illustriert.
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11 Dies ist eine Ansicht, die eine weitere Möglichkeit einer Ausführungsform einer Miniaturmusterübertragungsvorrichtung mit der Folien- oder Filmbildungswalze gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die als eine Hauptwalze davon eingerichtet ist, illustriert.
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12 Dies ist eine Längsschnittansicht, die eine weitere Ausführungsform einer Folien- oder Filmbildungswalze gemäß dieser Erfindung illustriert.
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13 Dies ist eine erklärende Ansicht der Folien- oder Filmbildungswalze gemäß der anderen Ausführungsform.
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14 Dies ist eine Schnittansicht, die eine weitere Ausführungsform einer Folien- oder Filmbildungswalze gemäß dieser Erfindung illustriert.
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Beste Möglichkeit zum Ausführen der Erfindung
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Es wird eine Ausführungsform einer Folien- oder Filmbildungswalze gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben werden.
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Wie in 1 bis 3 illustriert ist, enthält eine Folien- oder Filmbildungswalze 10 eine zentrale Rotationswelle 20, eine äußere Röhre (dünnwandige Hülse) 40, vier Gummiwalzen 70 und vier Wärmemediumszuführ- und Ableitungsmechanismen 100.
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Die zentrale Rotationswelle 20 hat Endabschnitte 21 und 22, die drehbar durch einen Betriebsseiten-Lagerabschnitt 23 und einen Antriebsseiten-Lagerabschnitt 24 einer Filmbildungsmaschine jeweils durch Lagerelemente 25 und 26 gehalten sind. An einem Ende des Endabschnitts 22 der zentralen Rotationswelle 20 gibt es ein Zahnrad 27, das daran befestigt ist, um die zentrale Rotationswelle 20 zum Drehen anzutreiben. Das Zahnrad 27 ist zum Antreiben mit einem nicht gezeigten Zahnriemen oder dergleichen mit einem Elektromotor (nicht gezeigt) verbunden, so dass es zum Drehen durch den Elektromotor antreibbar ist.
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Die zentrale Rotationswelle 20 hat an axial (horizontal in 1 und 2) beabstandeten zwei Orten eine Antriebsseitenendplatte 29 und eine Betriebsseitenendplatte 28 einer Scheibenform, die jeweils durch Kugellager 31 und 30 gehalten werden. Die Betriebsseitenendplatte 28 und die Antriebsseitenendplatte 29 sind nichtdrehbare, stationäre Endplatten, die jeweils fest durch nicht gezeigte Verbindungselemente oder dergleichen mit dem Betriebsseitenlagerabschnitt 23 und dem Antriebsseitenlagerabschnitt 24 verbunden sind, und sind nichtdrehbar konzentrisch an der zentralen Rotationswelle 20 angeordnet. Wie hierin verwendet, bezieht sich die konzentrische Anordnung auf äußere Umfangsoberflächen des Betriebsseitenlagerabschnitts 23 und des Antriebsseitenlagerabschnitts 24, die mit der zentralen Rotationswelle 20 konzentrisch sind.
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Die äußere Röhre 40 ist ein metallischer dünnwandiger Zylinder aus einem Edelstahl oder dergleichen als eine elastisch deformierbare flexible Dünnwandstruktur. Die äußere Röhre 40 weist an rechten und linken Endabschnitten davon ringförmige Endabschnittsaushärtungselemente 43 und 44 auf, die jeweils fest daran durch ringförmige Reifen-(Aufwölbungsreifen-)Elemente 41 und 42 angebracht sind. Die ringförmigen Endabschnittsaushärtungselemente 43 und 44 sind jeweils drehbar an der Betriebsseitenendplatte 28 und der Antriebsseitenendplatte 29 durch Kugellager 47 und 48, die durch Lagerbefestigungsringe 44 und 46 befestigt sind, an äußeren Umfangsabschnitten der Betriebsseitenendplatte 28 und der Antriebsseitenendplatte 29 gehalten. Die äußere Röhre 40 ist dadurch konzentrisch zu der zentralen Rotationswelle 20 und drehbar um eine zentrale Achse der zentralen Rotationswelle 20 angeordnet.
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Es werden nun Details von Verbindungsstrukturen zwischen der äußeren Röhre 40 und Endabschnittsaushärtelementen 43 und 44 unter Verwendung der Reifen-(Auswölbungsreifen-)Elemente 41 und 42 mit Bezug auf 4 beschrieben. Die Verbindungsstruktur zwischen der äußeren Röhre 40 und dem linken Endabschnittsaushärtelement 43 und die Verbindungsstruktur zwischen der äußeren Röhre 40 und dem rechten Endabschnittsaushärtungselement 43 sind disymmetrisch und identische Strukturen, so dass die rechte Verbindungsstruktur in 4 gezeigt ist, wobei die linke Verbindungsstruktur ausgelassen wird, während entsprechende Teile durch Bezugszeichen zur Identifikation bezeichnet werden.
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Die Endabschnittshärtungselemente 43 und 44 sind an beiden axialen Enden der äußeren Röhre 40 eingesetzt, um jeweils in die äußere Röhre 40 zu passen. Es gibt breite Ausnehmungsnuten (Umfangsnuten) 49 und 50 in äußeren Umfangsabschnitten, wo die Endabschnittshärtungselemente 43 und 44 jeweils in innere Umfangsoberflächen der äußeren Röhre 40 gefügt sind. Die Ausnehmungsnuten 49 und 50 weisen O-Ringe 51 und 52 auf, die aus einem gummiähnlichen Elastomer gemacht sind, die darin gefügt sind, um jeweils daran angelegt zu sein.
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Die Ausnehmungsnuten 49 und 50 sind als breite O-Ring-Nuten mit Tiefen eingerichtet, die gleich oder größer als Liniendurchmesser der O-Ringe 51 und 52 in freien Größenzuständen sind (tiefer als ein typischer spezifizierter Wert zwischen 0,05 und 0,3 mm) und mit Breitengrößen, die jeweils ausreichend breiter als die Liniendurchmesser der O-Ringe 51 und 52 sind (etwa 2 bis 2,5 Mal die Liniendurchmesser). Die freien Größenzustände beziehen sich auf Zustände der O-Ringe 51 und 52 ohne elastische Deformationen.
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Die Ausnehmungsnuten 49 und 50 haben metallische Kragenelemente 53 und 54, die in Breitenrichtung jeweils benachbart zu den O-Ringen 51 und 52 sind. Die Kragenelemente 53 und 54 sind in zumindest zwei aufgeteilt, um in die Ausnehmungsnuten 49 und 50 zu passen, und benachbart zu den O-Ringen 51 und 52 an den äußeren Seiten in Bezug auf die Endabschnittshärtungselemente 43 und 44 derselben angeordnet (für die Ausnehmungsnut 50 des rechten Endabschnittshärtungselements 44 an der rechten Seite des O-Rings 52), so dass sie jeweils axial (horizontal) in den Ausnehmungsnuten 49 und 50 beweglich sind. Die Kragenelemente 53 und 54, die an den Ausnehmungsnuten 49 und 50 angebracht sind, haben jeweils Außendurchmesser, die auf Dimensionen eingestellt sind, die gleich oder kleiner als Außendurchmesser der Endabschnittshärtungselemente 43 und 44 sind.
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Die Endabschnittshärtungselemente 43 und 44 weisen Schrauböffnungen 55 und 56 auf, die dadurch von Endflächen an der Außenseite der Endabschnittshärtungselemente 43 und 44 eingestochen sind, die sich jeweils in Nutseitenwände der Ausnehmungsnuten 49 und 50 öffnen. Es gibt Sätze von Schrauböffnungen 55 und 56, die entlang von Umfängen der Endabschnittshärtungselemente 43 und 44 angeordnet sind, wobei ihre Schraubelemente 57 und 58 daran gewindebefestigt sind. Die Schraubelemente 57 und 58 sind eingerichtet, um an distalen Enden davon an Seitenflächen der Kragenelemente 53 und 54 anzustoßen, wodurch die Kragenelemente 53 und 54 jeweils gegen die O-Ringe 51 und 52 in Abhängigkeit von geschraubten Höhen gedrückt werden.
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Die äußere Röhre 40 hat die Reifen-(Auswölbungsreifen-)Elemente 41 und 42 von metallischen harten Strukturen zum jeweiligen Anbringen an äußeren Umfängen von beiden axialen Enden davon (als Teile davon, entsprechend den Ausnehmungsnuten 49 und 50) angefügt. Die Reifenelemente 41 und 42 sind an äußere Umfänge der äußeren Röhre 40 gefügt, um die äußere Röhre 40 an einem Auswölben zu hindern, um sich jeweils in Durchmesser vergrößernde Richtungen zu deformieren.
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Im Laufe der Anbringung der Endabschnittshärtungselemente 43 und 44 werden die O-Ringe 51 und 52 und die Kragenelemente 53 und 54 angebracht, um an die Ausnehmungsnuten 49 und 50 zu passen, und in einem Zustand, wo die Schraubelemente 57 und 58 gelöst sind (d. h. in einem Zustand, wo die Kragenelemente 53 und 54 noch nicht gegen die O-Ringe 51 und 52 gedrückt sind, wodurch die O-Ringe 51 und 52 belassen werden, wie sie in ihrem freien Größenzustand sind), und die Reifenelemente 41 und 42 noch nicht als zusätzliche Bedingungen angebracht sind, werden die Endabschnittshärtungselemente 43 und 44 von Öffnungen an rechten und linken axialen Enden der äußeren Röhre 40 in die äußere Röhre 40 eingesetzt.
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Zum Zeitpunkt dieses Einsetzens sind die O-Ringe 51 und 52 in ihren freien Größenzuständen, die Ausnehmungsnuten 49 und 50 weisen ihre Tiefen auf, die gleich oder größer als die Liniendurchmesser der O-Ringe 51 und 52 in freien Größenzuständen sind, wobei Gesamtheiten der O-Ringe 51 und 52 in Ausnehmungsnuten 49 und 50 aufgenommen sind, wobei die O-Ringe 51 und 52 daran gehindert werden, sich außerhalb der äußeren Umfangsoberfläche der Endabschnittshärtungselemente 43 und 44 auszuwölben und die Endabschnittshärtungselemente 43 und 44 glatt mit Leichtigkeit in die dünnwandige äußere Röhre 40 mit niedrigem Reibungswiderstand eingesetzt werden können, ohne dass die O-Ringe 51 und 52 gegen innere Umfangsoberflächen der äußeren Röhre 40 gepresst werden. Ferner ist es dadurch auch vermeidbar, dass die O-Ringe 51 und 52 während der Einsetzarbeit verletzt werden.
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Um die Einsetzarbeit weiter zu erleichtern, weisen die Endabschnittshärtungselemente 43 und 44 sich verjüngende äußere Umfangsoberflächen 43A und 44A auf, die verjüngt sind, während sie sich an ihren Enden zum Einsetzen in die äußere Röhre 40 erstrecken, zusätzlich zu R-abgeschrägten Verbindungsteilen 43C und 44C zwischen den sich verjüngenden äußeren Umfangsoberflächen 43A und 44A und geraden äußeren Umfangsoberflächen 43B und 44B, wo jeweils die Ausnehmungsnuten 49 und 50 ausgebildet sind.
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Nach der Vollendung der oben genannten Einsetzarbeit werden die Reifenelemente 41 und 42 gefügt, um jeweils auf äußeren Umfängen an beiden axialen Enden der äußeren Röhre 40 angebracht zu sein. Danach werden die Schraubelemente 57 und 58 eingeschraubt, wodurch die Kragenelemente 53 und 54 gegen die O-Ringe 51 und 52 gedrückt werden, wodurch die O-Ringe 51 und 52 jeweils elastisch deformiert werden. Die O-Ringe 51 und 52 werden in zusammengedrückten Zuständen zwischen der äußeren Röhre 40 und den Endabschnittshärtungselementen 43 und 44 dazu gebracht, sich jeweils elastisch in Abhängigkeit von geschraubten Höhe der Schraubelemente 57 und 58 zu deformieren. Es wird durch die Reifenelemente 41 und 42 für die äußere Röhre 40 unterbunden, sich auswölbend zu deformieren mit Rückstellkräften aufgrund von elastischen Deformationen der O-Ringe 51 und 52.
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Dadurch werden die äußere Röhre 40 und die Endabschnittshärtungselemente 43 und 44 zusammengekoppelt, damit sich flüssigkeitsdichte Verbindungen nicht relativ verschieben können, mit Reibungswiderständen, die zwischen ihnen durch Rückstellkräfte aufgrund von elastischen Deformationen der O-Ringe 51 und 52 ausgebildet sind. Gleichzeitig damit sind die äußere Röhre 40 und die Reifenelemente 41 und 42 auch zusammengekoppelt, damit relative Verschiebungen für Verbindungen unmöglich sind, mit Reibungswiderständen, die zwischen diesen durch Rückstellkräfte aufgrund von elastischen Deformationen der O-Ringe 51 und 52 entwickelt sind.
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Während dies der Fall ist, werden die O-Ringe 51 und 52 unter der Bedingung elastisch verformt, dass die äußere Röhre 40 durch die Reifenelemente 41 und 42 an einem Auswölben zum Deformieren gehindert wird, wodurch die äußere Röhre 40 und die Endabschnittshärtungselemente 43 und 44 flüssigkeitsdichte Verbindungen mit stabilisierten Stärken haben, die eine vergrößerte Druckkapazität mit vergrößerten elastischen Deformationsmengen der O-Ringe 51 und 52 ebenfalls erlauben. Die elastischen Deformationsmengen der O-Ringe 51 und 52 sind frei auf einen willkürlichen Wert durch geschraubte Höheneinstellungen der Schraubelemente 57 und 58 einstellbar.
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Für diese Verbindungsstruktur kann die oben beschriebene Einsetzarbeit auf eine umgekehrte Weise durchgeführt werden, um dadurch die äußere Röhre 40 und die Endabschnittshärtungselemente 43 und 44 mit Leichtigkeit auseinander zu nehmen, um eine exzellente Wartbarkeit zu ermöglichen.
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Wie in 1 bis 3 illustriert ist, haben die vier Gummiwalzen 70 eine identische Struktur und sind jede jeweils eingerichtet als ein Hohlzylinder mit einem metallischen Zylinder 73, der aufgehängt ist, um eine Brücke zwischen einem rechten oder linken Wellenendelement 71 oder 72 und einem linken oder rechten Wellenendelement 72 oder 71 zu bilden, und ist damit integriert, und einem zylindrischen Gummi 74, das aus einem gummiähnlichen Elastomer gemacht und über einen äußeren Umfang des metallischen Zylinders 73 verteilt ist.
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Die Gummiwalzen 70 sind jede jeweils drehbar um ihre eigene Mittelachse durch Haltewellenabschnitte 75 und 76, die an den Wellenendelementen 71 und 72 ausgebildet sind, von der Betriebsseitenendplatte 28 und der Antriebsseitenendplatte 29 durch Kugellager 77 und 78 gehalten.
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Die vier Gummiwalzen 70 sind angeordnet, um gleichmäßig, in Drehwinkelintervallen von 90 Grad um die Mittelachse der zentralen Rotationswelle 20 beabstandet angeordnet, wobei ihre zylindrischen Gummis 74 in Gleitkontakt (Druckkontakt) an eine äußere Umfangsoberfläche der zentralen Rotationswelle 20 und Gleitkontakt (Druckkontakt) an eine innere Umfangsoberfläche der äußeren Röhre 40 gebracht sind.
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Dadurch wird eine Drehung der zentralen Rotationswelle 20 durch Reibungskräfte auf die entsprechenden Gummiwalzen 70 übertragen, wodurch jede Gummiwalze 70 dazu gebracht wird, sich für eine Drehung um ihre eigene Mittelachse zu drehen. Und Drehungen der jeweiligen Gummiwalzen 70 werden durch Reibungskräfte auf die äußere Röhre 40 übertragen, wodurch die äußere Röhre 40 dazu gebracht wird, sich um die Mittelachse der zentralen Rotationswelle 20 zu drehen.
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Es wird bemerkt, dass es unter einem unbelasteten Zustand (einem Zustand der Folien- oder Filmbildungswalze 10, wo die äußere Röhre 40 frei von äußeren Kräften ist, die darauf von außen, wie zum Beispiel durch eine Kontaktwalze wirken) auch eine Einstellung für die Gummiwalzen 70 sein kann, nicht in Kontakt an der zentralen Rotationswelle 20 oder der äußeren Röhre 40 mit kleinen Lücken dazwischen zu sein.
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Wie in 3 illustriert ist, rollt für eine zentrale Rotationswelle 20, die in einer Uhrzeigersinnrichtung von einem Motor angetrieben wird, jede Gummiwalze 70 in einer Gegenuhrzeigersinnrichtung und die äußere Röhre 40 dreht sich in einer Gegenuhrzeigersinnrichtung.
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Für jede Gummiwalze 70 ist das Wellenendelement 72 mit einer Hydraulikdruckzuleitungsöffnung 83 ausgebildet. Ein Hydraulikdruckzuleitungsmittel 84 außerhalb der Walze ist durch ein Drehgelenk 82 mit der Hydraulikdruckzuleitungsöffnung 83 verbunden und die Hydraulikdruckzuleitungsöffnung 83 ist eingerichtet, einen Hydraulikdruck von dem Hydraulikdruckzuführungsmittel 84 in einen Raum 85 in der Walze einzuführen. Das heißt, die Gummiwalzen 70 sind jeweils als eine hohle Walze für eine Hydraulikdruckzuführung durch ein Drehgelenk 82 zu einem inneren Raum der Walze eingerichtet und angepasst für ein variables Einstellen von Druck in dem inneren Walzenraum.
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Durch das wird jede Gummiwalze 70 selbst während des Rotierens (Walzens) in die Lage versetzt, einen Innendruck des Walzeninnenraums 85 zu haben, der in einer variablen Weise durch Hydraulikdruck eingestellt wird, so dass der metallische Zylinder 73 und das zylindrische Gummi 74 der Gummiwalze 70 wie ein Fass durch den Innendruck des Walzeninnenraums 85 angeschwollen werden. In Übereinstimmung damit wird auch die äußere Röhre 40 wie ein Fass ausgewölbt, wodurch der äußeren Röhre 40 eine Balligkeit in einer variablen Weise gegeben wird.
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Es gibt mechanische Dichtelemente 59 und 60, die jeweils zwischen der zentralen Rotationswelle 20 und der Betriebsseitenendplatte 28 und der Antriebsseitenendplatte 29 angebracht sind, und mechanische Abdichtelemente 61 und 62, die jeweils zwischen der Betriebsseitenendplatte 28 und der Antriebsseitenendplatte 29 und den Endabschnittshärtungselementen 43 und 44 angebracht sind. Ferner gibt es mechanische Abdichtelemente, die jeweils zwischen der Betriebsseitenendplatte 28 und der Antriebsseitenendplatte 29 und den Haltewellenabschnitten 75 und 76 angeordnet sind. Dadurch ist ein Innenraum der äußeren Röhre, der durch die Betriebsseitenendplatte 28, die Antriebsseitenendplatte 29, die Endabschnittshärtungselemente 43 und 44 und die äußere Röhre 40 eingeschlossen ist, als eine flüssigkeitsdichte Struktur in einer Form eingerichtet, dass die zentrale Rotationswelle 20 durch einen zentralen Abschnitt davon geschaffen wird. Der ringförmige Raum von flüssigkeitsdichter Struktur zwischen der zentralen Rotationswelle 20 und der äußeren Röhre 40 ist durch die vier Gummiwalzen 70 in Umfangsrichtung der zentralen Rotationswelle 20 und der äußeren Röhre 40, mit einer ersten Wärmemediumskammer 91, einer zweiten Wärmemediumskammer 92, einer dritten Wärmemediumskammer 93 und einer vierten Wärmemediumskammer 94, die zwischen den Gummiwalzen 70 definiert sind in vier aufgeteilt (siehe 3).
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Die vier Wärmemediumszuleitungs- und Abflussmechanismen 100 sind untereinander in ihrer Struktur identisch und fest eins-zu-eins an der ersten bis vierten Wärmemediumskammer 91, 92, 93 und 94 angeordnet. Die Wärmemediumszuführungs- und Abflussmechanismen 100 enthalten jede jeweils ein kanalförmiges Element 101 mit einem C-förmigen Querschnitt, und ein gebogenes Hobelelement 102, das an das kanalförmige Element 101 geschweißt und an eine innere Umfangsoberfläche der äußeren Röhre 40 angrenzend ist. Das kanalförmige Element 101 und das gebogene Hobelelement 102 sind über die axiale Länge der äußeren Röhre 40 erstreckt, wobei das gebogene Hobelelement 102 eine Mehrzahl von Wärmemediums-Austrittsöffnungen 106 aufweist, die im Wesentlichen über eine gesamte Region davon verteilt sind. Mit anderen Worten sind mehrere Wärmemediums-Austrittsöffnungen 106 im Wesentlichen über eine gesamte Region von axialer Länge der äußeren Röhre 40 angeordnet.
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Für jeden Wärmemediumszuführungs- und Abflussmechanismus 100 sind beide Enden einer verbundenen Kombination des kanalförmigen Elements 101 und gebogenen Hobelelements 102 an Endplatten 103 und 104 befestigt. Die Endplatten 103 und 104 schließen beide Enden der verbundenen Kombination des kanalförmigen Elements 101 und gebogenen Hobelelements 102, um eine Wärmemediumszuführungskammer 105 aufzuweisen, die innerhalb der verbundenen Kombination für jeden Wärmemediumszuführungs- und Abflussmechanismus 100 definiert ist.
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Jeder Wärmemediumszuführungs- und Abflussmechanismus 100 ist mit einem Wärmemediumszuführungs- und Abflussrohr 107 versehen. Das Wärmemediumszuführungs- und Abflussrohr 107 ist fest innerhalb der Wärmemediumszuführungskammer 105 angeordnet, wobei beide Enden außerhalb der Walze durch Endplatten 108 und 109 und die Betriebsseitenendplatte 28 und die Antriebsseitenendplatte 29 vorstehen. Das Wärmemediumszuführungs- und Abflussrohr 107 ist an einem axial zentralen Teil davon durch eine Trennwandplatte 110 aufgeteilt, die einen Wärmemediumszuführungspfad 111 an der Seite der Antriebsseitenendplatte 29 und einen Wärmemediumsabflusspfad 112 an der Seite der Betriebsseitenendplatte 28 definiert. Und das Wärmemediumszuführungs- und Abflussrohr 107 hat einen Endteil davon an der Seite der Antriebsseitenendplatte 29 als einen Wärmemediumseinlass 113 und einen Endteil davon an der Seite der Betriebsseitenendplatte 28 als einen Wärmemediumsauslass 114.
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Das Wärmemediumszuführungs- und Abflussrohr 107 hat an dem Abschnitt des Wärmemediumszuführungspfads 111 eine Vielzahl von Wärmemediumszuführungsöffnungen 115, die dadurch in Richtung der Wärmemediumszuführungskammer 105 geöffnet sind. Das Wärmemediumszuführungs- und Abflussrohr 107 hat an dem Abschnitt des Wärmemediumsabflusspfads 112 eine Vielzahl von Wärmemediumsabflussöffnungen 116, die dadurch und durch das kanalförmige Element 101 zu der Außenseite der Wärmemediumszuführungskammer 105 (der ersten bis vierten Wärmemediumskammer 91, 92, 93, 94) geöffnet sind.
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Durch diese Struktur für jede der ersten bis vierten Wärmemediumskammern 91, 92, 93 und 94 ist ein Fluss von Wärmemedium zugelassen, von einem Wärmemediumseinlass 113 zu dem Wärmemediumszuführungspfad 111 einzufließen, von dort durch Wärmemediumszuführungsöffnungen 115 in die Wärmemediumszuführungskammer 105 einzutreffen, von den Wärmemediums-Austrittsöffnungen 106 in Richtung einer inneren Umfangsoberfläche der äußeren Röhre 40 herauszuspritzen, aus der Wärmemediumszuführungskammer 105 heraus zu fließen und durch die Wärmemediumsabschlussöffnungen 116 in den Wärmemediumsausflusspfad 112 aufzutreffen, um aus dem Wärmemediumsauslass 114 ausgelassen zu werden. Das heißt, dass Wärmemedium individuell unabhängig für jede Wärmemediumskammer der ersten bis vierten Wärmemediumskammern 91, 92, 93 und 94 geleitet wird.
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Dies erlaubt, dass die Temperatur von Wärmemedium, das zu einer bestimmten Wärmemediumskammer der ersten bis vierten Wärmemediumskammer 91, 92, 93 und 94 zugeführt wird, individuell eingestellt werden kann, wodurch Oberflächentemperaturen der äußeren Röhre 40 individuell für jede gürtelähnliche Zone entsprechend einer jeweiligen der ersten bis vierten Wärmemediumskammern 91, 92, 93 und 94 eingestellt werden kann. Mit anderen Worten ist es der äußeren Röhre 40 möglich, Oberflächentemperaturen individuell für jede der ersten bis vierten Wärmemediumskammer 91, 92, 93 und 94 als Thermosteuerungszonen, die in einer Walzrotationsrichtung versetzt sind, einzustellen.
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Die ersten bis vierten Wärmemediumskammern 91, 92, 93 und 94 sind durch die Gummiwalzen 70 mit den zylindrischen Gummis 74, die an der zentralen Rotationswelle 20 und der äußeren Röhre 40 kontaktieren, um Abdichteffekte möglich zu machen, definiert, um es zu gestatten, dass die erste bis vierte Wärmemediumskammer 91, 92, 93 und 94 frei oder soweit möglich gemieden von kurzgeschlossener Leckage von Wärmemedium zwischen Wärmemediumskammern sind.
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Dies ermöglicht eine genaue Hochpräzisionseinstellung von Temperaturen von Thermosteuerungszonen, die durch die ersten bis vierten Wärmemediumskammern 91, 92, 93 und 94 sowie Oberflächentemperaturen der äußeren Röhre 40 durch die Thermosteuerungszonen eingestellt sind.
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Ferner spritzt an jeder der ersten bis vierten Wärmemediumskammern 91, 92, 93 und 94 ein Fluss von thermogesteuertem Wärmemedium in Richtung einer inneren Umfangsoberfläche der äußeren Röhre 40 von mehreren Wärmemediums-Austrittsöffnungen 106, die im Wesentlichen über eine gesamte Region des gebogenen Hobelelements 102 verteilt sind, das im Wesentlichen über eine gesamte Region einer axialen Länge der äußeren Röhre 40 angeordnet ist, wodurch Oberflächentemperaturen der äußeren Röhre 40 im Wesentlichen gleichmäßig für jede der Thermosteuerungszonen durch die erste bis vierte Wärmemediumskammer 91, 92, 93 und 94 eingestellt werden kann.
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Dies erlaubt es jeder Thermosteuerungszone, dass die Oberflächentemperatur der äußeren Röhre 40 gleich, ohne Gradienten in der axialen Walzrichtung eingestellt wird.
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Selbst wenn die äußere Röhre 40 als dünnwandige Struktur mit einer kleinen Wärmekapazität eingerichtet ist, damit Oberflächentemperaturen an entsprechenden Thermosteuerungszonen der äußeren Röhre 40 definiert sind, um an der Folien- oder Filmbildungswalze 10 während der Rotation zu differenzieren, wird die äußere Röhre 40 durch die Gummiwalzen 70 in einem Metallstützverfahren gestützt, was in der Anwendung auf ein Kontaktwalzentypfolien- oder Filmformen oder Miniaturmusterübertragen nötig ist, um Orte von Kontaktwalzen zu homogenisieren, die an Orten der Gummiwalzen 70 anzuordnen sind, die in ihrer Position angeordnet sind, wodurch die äußere Röhre 40 daran gehindert werden kann, deformiert zu werden, wodurch ausreichende Druckkräfte sichergestellt werden.
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Dies erlaubt beim Anwenden auf ein Kontaktwalzentypfolien- oder Filmformen oder Miniaturmusterübertragen, dass Oberflächentemperaturen an der äußeren Röhre 40 der Folien- und Filmbildungswalze 10, während sie rotiert, durch Thermosteuerungszonen, die in einer Walzenumfangsrichtung versetzt sind, differenziert werden.
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5 zeigt eine Möglichkeit einer Ausführungsform einer Folien- oder Filmformvorrichtung eines Kontaktwalzentyps mit der Folien- oder Filmbildungswalze 10 gemäß der oben genannten Ausführungsform, die als Hauptwalze davon angepasst ist.
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Die Folien- oder Filmformvorrichtung gemäß dieser Möglichkeit einer Ausführungsform enthält Kontaktwalzen 211 und 212, die in Positionen angeordnet sind, wo sie durch die äußere Röhre 40 an entsprechenden von horizontal angeordneten zwei Gummiwalzen 70 mit Rotationsphasenpositionen, die um 180 Grad voneinander um eine Rotationsmittelachse der Folien- oder Filmbildungswalze 10 abweichen, anstoßen können.
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Geschmolzenes thermoplastisches Harz aus einer T-Form 201 wird nach unten zwischen die Folien- oder Filmbildungswalze 10 und die Kontaktwalze 211 zugeführt.
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In diesem Fall stellt eine angeordnete Position der Kontaktwalze 211 eine Kontaktstartposition für thermoplastisches Harz der Folien- oder Filmbildungswalze 10 dar, wobei die Kontaktstartposition an einem Grenzabschnitt zwischen der ersten Wärmemediumskammer 91 und der zweiten Wärmemediumskammer 92 verbleibt. Eine angeordnete Position der Kontaktwalze 212 stellt eine Abschälposition von thermoplastischem Harz von der Folien- oder Filmbildungswalze 10 dar, die Abschälposition verbleibt an einem Grenzabschnitt zwischen der dritten Wärmemediumskammer 93 und der vierten Wärmemediumskammer 94.
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Während sich die Folien- oder Filmbildungswalze 10 dreht, wird thermoplastisches Harz, das mit einer Walzenoberfläche der Folien- oder Filmbildungswalze 10 kontaktiert ist, von der Kontaktstartposition in Richtung der Abschälposition bewegt, während des Passierens in dieser Reihenfolge einer Thermosteuerungszone durch die zweite Wärmemediumskammer 92 und einer Thermosteuerungszone durch die dritte Wärmemediumskammer 93, wo es abgekühlt und ausgehärtet wird.
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In dieser Möglichkeit einer Ausführungsform wird die Folien- oder Filmbildungswalze 10 unter eine Temperatursteuerung gestellt, wo ein Fluss von Wärmemedium, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 der ersten Wärmemediumskammer 91 zugeführt wird, eine höchste Temperatur hat, ein Fluss von Wärmemedium, das einer Wärmemediumszuführungskammer 105 zuzuführen ist, niedrigere Temperaturen hat, während es auf die zweite Wärmemediumskammer 92 und im Gegenzug die dritte Wärmemediumskammer 93 zielt, und ein Fluss eines Wärmemediums, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 der vierten Wärmemediumskammer 94 zuzuführen ist, eine Temperatur aufweist, die etwas höher als die Temperatur des Flusses von Wärmemedium ist, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 der dritten Wärmemediumskammer 93 zuzuführen ist.
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Oberflächentemperaturen der äußeren Röhre 40 werden im Wesentlichen gleich den Temperaturen des Flusses des Mediums, das Wärmemediumszuführungskammern 105 der ersten bis vierten Wärmemediumskammern 91 bis 94 an Thermosteuerungszonen, die durch die erste bis vierte Wärmemediumskammer 91, 92, 93 und 94 jeweils eingestellt werden, zugeführt wird.
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Oberflächentemperaturen der Kontaktwalze 211 sind im Wesentlichen gleich Oberflächentemperaturen der äußeren Röhre 40 an der Thermosteuerungszone durch die zweite Wärmemediumskammer 92 und Oberflächentemperaturen der Kontaktwalze 212 sind im Wesentlichen gleich Oberflächentemperaturen der äußeren Röhre 40 an der Thermosteuerungszone durch die dritte Wärmemediumskammer 93, wenn sie so thermogesteuert sind.
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Zum Beispiel unter der Annahme von geschmolzenem Harz, das aus der T-Form 201 mit einer Temperatur von 270 Grad C heraus fließt, gibt es Temperaturen, die auf 160 Grad C gesetzt sind, für einen Fluss von Wärmemedium, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 der ersten Wärmemediumskammer 91 zuzuführen ist, 130 Grad C für einen Fluss von Wärmemedium, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 der zweiten Wärmemediumskammer 92 zuzuführen ist, 80 Grad C für einen Fluss von Wärmemedium, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 der dritten Wärmemediumskammer 93 zuzuführen ist, und etwa 100 Grad C für einen Fluss von Wärmemedium, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 der vierten Wärmemediumskammer 94 zuzuführen ist.
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Dies erlaubt Temperaturen einer Region einer Walzoberfläche an der Kontaktstartposition von geschmolzenem Harz, das aus der T-Form 201 zu der Folien- oder Filmbildungswalze 10 heraus fließt, dass sie höher sind als der Fall einer Hauptwalze mit keinen Temperaturunterschieden in der Walzenumfangsrichtung, wodurch eine Klebung zwischen Harz und Walzenoberfläche (Oberfläche der äußeren Röhre 40) ausreichend gesichert werden kann.
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Und es erlaubt Temperaturen einer Region einer Walzenoberfläche in einer Umgebung der Abschälposition für ein Abschälen von geformtem Harz (als eine Folie oder ein Film W) von der Folien- oder Filmbildungswalze 10, dass sie niedriger ist als der Fall einer Hauptwalze mit keinen Temperaturunterschieden in der Walzenumfangsrichtung. Dies ermöglicht eine gesicherte Oberflächennatur von Harz, während das Harz schnell über eine Region einer Walzenoberfläche nahe der Kristallisationstemperatur passieren kann, wodurch ein glattes Abschälen von Harz von der Walzoberfläche ermöglicht wird. Mit den vorstehenden Effekten in Kombination wird ein Formen einer hochqualitativen Folie oder eines Films W implementiert.
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6 ist eine andere Möglichkeit einer Ausführungsform einer Folien- oder Filmformvorrichtung eines Kontaktwalzentyps mit der Folien- oder Filmbildungswalze 10 gemäß der oben genannten Ausführungsform, die als Hauptwalze davon eingerichtet ist, welche neben den Kontaktwalzen 211 und 212 eine weitere Kontaktwalze 213 aufweist, die in einer Position angeordnet ist, wo sie durch die äußere Röhre 40 an einer Gummiwalze 70, die in einem Grenzabschnitt zwischen der zweiten Wärmemediumskammer 92 und der dritten Wärmemediumskammer 93 sitzt, anstoßen kann.
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In diesem Fall können Walzenoberflächentemperaturen der Folien- oder Filmbildungswalze 10 sowie Temperaturen einer Region einer Walzenoberfläche der Kontaktwalze 211 an der Kontaktstartposition identisch mit jenen in der Möglichkeit der Ausführungsform, die in 5 illustriert ist, sein, während Oberflächentemperaturen der Kontaktwalze 213 im Wesentlichen gleich Oberflächentemperaturen der äußeren Röhre 40 an der Thermosteuerungszone der dritten Wärmemediumskammer 93 und Oberflächentemperaturen einer Region einer Walzenoberfläche der Kontaktwalze 212 an der Abschälposition niedriger sind, als Oberflächentemperaturen der äußeren Röhre 40 an der Thermosteuerungszone der dritten Wärmemediumskammer 93, wenn sie so eingestellt sind. Wenn zum Beispiel angenommen wird, dass ein Fluss von Wärmemedium, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 der dritten Wärmemediumskammer 93 zugeführt wird, eine Temperatur von 80 Grad C hat, sind die Walzenoberflächentemperaturen der Kontaktwalze 212 um 40 Grad C eingestellt.
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Dies ermöglicht es, Temperaturen von Harz, das von der Folien- oder Filmbildungswalze 10 abzuschälen ist, zu reduzieren, wodurch eine ausreichende Kühlung von Harz erlaubt wird, die in einem Formprozess durchgeführt werden muss, wodurch ein noch glatteres Abschälen von Harz von der Walzenoberfläche ermöglicht wird.
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7 ist noch eine andere Möglichkeit einer Ausführungsform einer Folien- oder Filmformvorrichtung eines Kontaktwalzentyps mit der Folien- oder Filmbildungswalze 10 gemäß der oben genannten Ausführungsform, die als Hauptwalze davon eingerichtet ist, die Kontaktwalzen 211 und 213 aufweist, die jeweils in Übereinstimmung mit horizontal und vertikal angeordneten zwei Gummiwalzen 70 in Rotationsphasenpositionen, die um 90 Grad voneinander um eine Rotationsmittelachse der Folien- oder Filmbildungswalze 10 verschieden sind, angeordnet sind.
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In diesem Fall ist die Kontaktstartposition identisch mit der oben genannten Möglichkeit einer Ausführungsform, aber stattdessen stellt eine angeordnete Position der Kontaktwalze 213 eine Abschälposition von thermoplastischem Harz für die Folien- oder Filmbildungswalze 10 dar, wobei die Abschälposition an einem Grenzabschnitt zwischen der zweiten Wärmemediumskammer 92 und der dritten Wärmemediumskammer 93 verbleibt.
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In dieser Möglichkeit einer Ausführungsform ist die Folien- oder Filmbildungswalze 10 unter eine Temperatursteuerung gestellt, wo ein Fluss von Wärmemedium, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 der ersten Wärmemediumskammer 91 zuzuführen ist, eine höchste Temperatur aufweist, und ein Fluss von Wärmemedium, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 zuzuführen ist, niedrigere Temperaturen aufweist, weil es auf die zweite Wärmemediumskammer 92 und im Gegenzug die dritte Wärmemediumskammer 93 gerichtet ist, während sich die vierte Wärmemediumskammer 94 keiner spezifischen Temperatursteuerung unterzieht.
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Wenn zum Beispiel angenommen wird, dass geschmolzenes Harz von der T-Form 201 heraus fließt, während es eine Temperatur von 270 Grad C aufweist, gibt es Temperaturen, die auf 130 Grad C für einen Fluss eines Wärmemediums, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 der ersten Wärmemediumskammer 91 zuzuführen ist, 90 Grad C für einen Fluss des Wärmemediums, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 der zweiten Wärmemediumskammer 92 zuzuführen ist, 40 Grad C für einen Fluss des Wärmemediums, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 der dritten Wärmemediumskammer 93 zuzuführen ist, 90 Grad C für eine Walzenoberfläche der Kontaktwalze 211 und etwa 40 Grad C für eine Walzenoberfläche der Kontaktwalze 213 eingestellt sind.
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In dieser Möglichkeit einer Ausführungsform wird das Kühlen des Harzes schneller durchgeführt, als in der vorgenannten Möglichkeit einer Ausführungsform. Es ist daher für ein Formen einer Folie oder eines Films eines thermoplastischen Harzes, das für ein schnelles Abkühlen geeignet ist, anpassbar.
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Ein Blech oder Film W, abgeschält von der Folien- oder Filmbildungswalze 10, wird durch eine Führungsrolle 231 geführt, um sich zu dem nächsten Prozess zu bewegen.
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8 illustriert eine Möglichkeit einer Ausführungsform einer Miniaturmusterübertragungsvorrichtung mit der Folien- oder Filmbildungswalze 10 gemäß der oben genannten Ausführungsform, die als eine Hauptwalze davon eingerichtet ist.
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Die Miniaturmusterübertragungsvorrichtung ist eingerichtet für ein Wiedererhitzen einer Folie oder eines Films W, der aus einem thermoplastischen Harz gemacht ist, um ein Miniaturmuster, wie zum Beispiel eine Gravur, zum Eingravieren in eine Oberfläche des Blechs oder Films W zu übertragen. Daher hat in der Folien- oder Filmbildungswalze 10, die in der Miniaturmusterübertragungsvorrichtung angewendet wird, eine Oberfläche der äußeren Röhre 40 darin ein komplementäres Miniaturmuster des auf die Folie oder den Film W zu übertragenden Miniaturmusters ausgebildet.
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Die Miniaturmusterübertragungsvorrichtung gemäß dieser Möglichkeit einer Ausführungsform enthält Kontaktwalzen 221 und 222, die in Positionen angeordnet sind, wo sie durch die äußere Röhre 40 an entsprechende von horizontal angeordneten zwei Gummiwalzen 70, die Rotationsphasenpositionen aufweisen, die um 180 Grad voneinander um eine Rotationsmittelachse der Folien- oder Filmbildungswalze 10 verschieden sind, anstoßen können.
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Eine Folie oder ein Film W wird durch eine Führungsrolle 232 geführt, um auf eine Walzoberfläche der Folien- oder Filmbildungswalze 10 hin zugeführt zu werden, und wird in der Weise des auf eine Walzoberfläche der Folien- oder Filmbildungswalze 10 aufgewickelt Werdens zugeführt, während eine angeordnete Position der Kontaktwalze 221 eine Übertragungsstartposition darstellt, wobei die Übertragungsstartposition an einem Grenzabschnitt zwischen der ersten Wärmemediumskammer 91 und der zweiten Wärmemediumskammer 92 liegt. Eine angeordnete Position der Kontaktwalze 222 stellt eine Abschälposition von thermoplastischem Harz von der Folien- oder Filmbildungswalze 10 dar, wobei die Abschälposition an einem Grenzabschnitt zwischen der dritten Wärmemediumskammer 93 und der vierten Wärmemediumskammer 94 liegt.
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In dieser Möglichkeit einer Ausführungsform wird die Folien- oder Filmbildungswalze 10 unter eine Temperatursteuerung gesetzt, wo ein Fluss von Wärmemedium, das zu der Wärmemediumszuführungskammer 105 der ersten Wärmemediumskammer 91 zuzuführen ist, eine höchste Temperatur aufweist, ein Fluss eines Wärmemediums, das zu der Wärmemediumszuführungskammer 105 zuzuführen ist, niedrigere Temperaturen hat, wenn es auf die zweite Wärmemediumskammer 92 und im Gegenzug die dritte Wärmemediumskammer 93 gezielt wird, und ein Fluss von Wärmemedium, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 der vierten Wärmemediumskammer 94 zuzuführen ist, eine Temperatur aufweist, die etwas höher als die Temperatur eines Flusses von Wärmemedium ist, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 der dritten Wärmemediumskammer 93 zuzuführen ist.
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Oberflächentemperaturen der äußeren Hülse 40 werden im Wesentlichen gleich mit Temperaturen eines Flusses von Wärmemedium, das Wärmemediumszuführungskammern 105 der ersten bis vierten Wärmemediumskammern 91 bis 94 an Thermosteuerungszonen, die jeweils durch die ersten bis vierten Wärmemediumskammern 91, 92, 93 und 94 festgesetzt werden, zuzuführen ist.
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Oberflächentemperaturen der Kontaktwalze 221 sind im Wesentlichen gleich mit Oberflächentemperaturen der äußeren Röhre 40 an der Thermosteuerungszone durch die zweite Wärmemediumskammer 92, und Oberflächentemperaturen der Kontaktwalze 222 sind im Wesentlichen gleich zu Oberflächentemperaturen der äußeren Röhre 40 an der Thermosteuerungszone durch die dritte Wärmemediumskammer 93, weil sie so thermogesteuert sind.
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Zum Beispiel gibt es Temperaturen, die auf 160 Grad C gesetzt sind, für einen Fluss eines Wärmemediums, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 der ersten Wärmemediumskammer 91 zuzuführen ist, 130 Grad C für einen Fluss von Wärmemedium, welcher der Wärmemediumszuführungskammer 105 der zweiten Wärmemediumskammer 92 zuzuführen ist, 80 Grad C für einen Fluss eines Wärmemediums, welches der Wärmemediumszuführungskammer 105 der dritten Wärmemediumskammer 93 zuzuführen ist, und etwa 100 Grad C für einen Fluss eines Wärmemediums, welcher einer Wärmemediumszuführungskammer 105 der vierten Wärmemediumskammer 94 zuzuführen ist.
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Dadurch wird eine Folie oder ein Film W, wie er durch die Führungsrolle 232 geführt und auf eine Walzoberfläche der Folien- oder Filmbildungswalze 10 hin zugeführt wird, durch die Hochtemperaturthermosteuerungszone, die durch die erste Wärmemediumskammer 91 festgesetzt wird, vorgeheizt, während er sich von einer Kontaktstartposition an der Walzoberfläche der Folien- oder Filmbildungswalze 10 zu der Übertragstartposition bewegt. Durch das Vorheizen hat die Folie oder der Film W eine Temperatur gleich oder größer als eine Glasübergangstemperatur an der Übertragungsstartposition. Die Folie oder der Film W ist an der Übertragungsstartposition durch die Kontaktwalze 221 gegen die Walzoberfläche der Folien- oder Filmbildungswalze 10 gedrückt, wodurch sie ein Miniaturmuster der Walzoberfläche darauf übertragen hat. Danach bewegt sich die Folie oder der Film W, der auf die Walzoberfläche der Folien- oder Filmbildungswalze 10 gewickelt wird, in Richtung der Abschälposition, während sich die Folien- oder Filmbindungswalze 10 dreht, während er die Thermosteuerungszone durch die zweite Wärmemediumskammer 92 und im Gegenzug die Thermosteuerungszone durch die dritte Wärmemediumskammer 93 passiert, wodurch er unter die Glasübergangstemperatur abgekühlt wird.
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Dies erlaubt Temperaturen einer Region einer Walzoberfläche vor der Übergangsstartposition, d. h. Temperaturen der Hochtemperaturthermosteuerungszone, die durch das Vorheizen der ersten Wärmemediumskammer 91 eingestellt sind, um höher zu sein, als der Fall einer Hauptwalze mit keinen Temperaturdifferenzen in der Walzumfangsrichtung, was es ermöglicht, Temperaturen der Folie oder des Films W zu haben, die ausreichend über die Glasübergangstemperatur angehoben sind, wodurch danach eine ausreichend genaue Übertragung eines Miniaturmusters ermöglicht wird.
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Es ermöglicht Temperaturen einer Region einer Walzoberfläche nahe der Abschälposition, wo die Folie oder der Film W mit dem darauf übertragenen Miniaturmuster von der Folien- oder Filmbildungswalze 10 abzuschälen ist, niedriger zu sein, als der Fall einer Hauptwalze mit keinen Temperaturdifferenzen in der Walzumfangsrichtung, wodurch ermöglicht wird, die Folie oder den Film W ausreichend abzukühlen, wodurch das Miniaturmuster, das auf die Folie oder den Film W übertragen ist, ausreichend gehärtet und gefestigt werden kann, bevor die Folie oder der Film W von der Walzoberfläche abgeschält wird. Mit den vorstehenden Effekten in Kombination wird ein sicherer, hochpräziser Übergang eines Miniaturmusters implementiert, wodurch das zur Verfügung Stellen einer Folie oder eines Films W mit einem darauf übertragenen Hochqualitätsminiaturmuster ermöglicht wird.
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9 illustriert eine andere Möglichkeit einer Ausführungsform einer Miniaturmusterübertragungsvorrichtung mit der Folien- oder Filmbildungswalze 10 gemäß der oben genannten Ausführungsform, die eingerichtet ist, eine Hauptwalze davon zu sein.
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In dieser Möglichkeit einer Ausführungsform wird eine Folie oder ein Film W durch eine Führungswalze 232 geführt, um zu einer Übertragungsstartposition durch eine Kontaktwalze 221 hin zugeführt zu werden. Diese Möglichkeit einer Ausführungsform ist unter anderem für eine Miniaturmusterübertragung in einem Prozess, der kein wesentliches Vorheizen benötigt, oder eine Miniaturmusterübertragung auf ein thermoplastisches Harz, das eine niedrige Glasübergangstemperatur hat, geeignet.
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10 illustriert eine andere Möglichkeit einer Ausführungsform einer Miniaturmusterübertragungsvorrichtung mit der Folien- oder Filmbildungswalze 10 gemäß der oben genannten Ausführungsform, die eingerichtet ist, eine Hauptwalze davon zu sein.
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Diese Möglichkeit einer Ausführungsform weist Kontaktwalzen 221 und 222 auf, die in Positionen angeordnet sind, wo sie durch die äußere Röhre 40 an entsprechenden von zwei Gummiwalzen 70 in Rotationsphasenpositionen, die voneinander um 90 Grad um eine Drehmittelachse der Folien- oder Filmbildungswalze 10 abweichen, anschlagen können.
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Eine Folie oder ein Film W wird durch eine Führungswalze 234 geführt und einer Übertragungsstartposition durch die Kontaktwalze 221 zugeführt und wird von der Folien- oder Filmbildungswalze 10 an einer Abschälposition durch die Kontaktwalze 222 abgeschält. Die Übertragungsstartposition verbleibt an einer Grenzposition zwischen der ersten Wärmemediumskammer 91 und der zweiten Wärmemediumskammer 92 und die Abschälposition verbleibt an einer Grenzposition zwischen der zweiten Wärmemediumskammer 92 und der dritten Wärmemediumskammer 93.
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In dieser Möglichkeit einer Ausführungsform ist die Folien- oder Filmbildungswalze 10 auch unter eine Temperatursteuerung gesetzt, wo ein Fluss eines Wärmemediums, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 der ersten Wärmemediumskammer 91 zuzuführen ist, eine höchste Temperatur aufweist, ein Fluss eines Wärmemediums, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 zuzuführen ist, niedrigere Temperaturen hat, wenn es auf die zweite Wärmemediumskammer 92 und im Gegenzug die dritte Wärmemediumskammer 93 zielt, und ein Fluss eines Wärmemediums, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 der vierten Wärmemediumskammer 94 zuzuführen ist, eine Temperatur aufweist, die etwas höher ist als die Temperatur des Flusses des Wärmemediums, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 der dritten Wärmemediumskammer 93 zuzuführen ist. Ferner sind Oberflächentemperaturen der Kontaktwalze 221 im Wesentlichen gleich der Oberflächentemperatur der äußeren Hülse 40 an der Thermosteuerungszone durch die zweite Wärmemediumskammer 92 und Oberflächentemperaturen der Kontaktwalze 222 sind im Wesentlichen gleich zu Oberflächentemperaturen der äußeren Hülse 40 an der Thermosteuerungszone durch die dritte Wärmemediumskammer 93, wenn sie so thermogesteuert sind.
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Diese Möglichkeit einer Ausführungsform ist geeignet für eine Hochgeschwindigkeitsminiaturmusterübertragung in einem Verfahren, das keine wesentliche Vorheizung braucht.
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11 illustriert eine andere Möglichkeit einer Ausführungsform einer Miniaturmusterübertragungsvorrichtung mit der Folien- oder Filmbildungswalze 10 gemäß der oben genannten Ausführungsform, die als Hauptwalze dafür eingerichtet ist.
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In dieser Möglichkeit einer Ausführungsform wird die Folien- oder Filmbildungswalze 10 im Uhrzeigersinn gedreht, anders als bei den vorgenannten möglichen Ausführungsformen. Sie weist Kontaktwalzen 221 und 222 auf, die an Positionen angeordnet sind, wo sie durch die äußere Röhre 40 an entsprechenden von zwei Gummiwalzen 70 in Rotationsphasenpositionen, die voneinander um eine Rotationsmittelachse der Folien- oder Filmbildungswalze 10 um 90 Grad abweichen, anstoßen können.
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Eine Folie oder ein Film W wird durch eine Führungswalze 235 geführt, um auf eine Walzoberfläche der Folien- oder Filmbildungswalze 10 hin zuführen und wird in der Weise des auf eine Walzoberfläche der Folien- oder Filmbildungswalze 10 Aufwickelns zugeführt, während eine angeordnete Position der Kontaktwalze 221 eine Übertragungsstartposition darstellt, wobei die Übertragstartposition an einem Grenzabschnitt zwischen der ersten Wärmemediumskammer 91 und der vierten Wärmemediumskammer 94 bleibt. Eine angeordnete Position der Kontaktwalze 222 stellt eine Abschälposition von thermoplastischem Harz von der Folien- oder Filmbildungswalze 10 dar, wobei die Abschälposition an einem Grenzabschnitt zwischen der vierten Wärmemediumskammer 94 und der dritten Wärmemediumskammer 93 verbleibt.
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In dieser Möglichkeit einer Ausführungsform wird die Folien- oder Filmbildungswalze 10 unter eine Temperatursteuerung gesetzt, wo ein Fluss eines Wärmemediums, das zu einer Wärmemediumszuführungskammer 105 der ersten Wärmemediumskammer 91 zuzuführen ist, eine höchste Temperatur aufweist, ein Fluss eines Wärmemediums, das zu einer Wärmemediumszuführungskammer 105 zuzuführen ist, niedrigere Temperaturen aufweist, wenn es auf die vierte Wärmemediumskammer 94 und im Gegenzug die dritte Wärmemediumskammer 93 zielt, und ein Fluss eines Wärmemediums, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 der zweiten Wärmemediumskammer 92 zuzuführen ist, eine Temperatur aufweist, die etwas höher als die Temperatur des Flusses des Wärmemediums, das der Wärmemediumszuführungskammer 105 der dritten Wärmemediumskammer 93 zuzuführen ist. Ferner sind Oberflächentemperaturen der Kontaktwalze 221 im Wesentlichen gleich Oberflächentemperaturen der äußeren Röhre 40 an der Thermosteuerungszone durch die vierte Wärmemediumskammer 94 und Oberflächentemperaturen der Kontaktwalze 222 sind im Wesentlichen gleich Oberflächentemperaturen der äußeren Röhre 40 an der Thermosteuerungszone durch die dritte Wärmemediumskammer 93, wenn sie so thermogesteuert sind.
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Diese Möglichkeit einer Ausführungsform weist auch gleiche Funktionen und Wirkungen zu der Möglichkeit einer Ausführungsform, die in 8 illustriert ist, auf.
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Es wird eine andere Ausführungsform einer Folien- oder Filmbildungswalze gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 12 und 13 beschrieben werden. Es wird bemerkt, dass in 12 und 13 jene Teile, die 1 bis 3 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet werden, wie die Bezugszeichen in 1 bis 3, um sich wiederholende Beschreibung zu eliminieren.
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Diese Ausführungsform ist eingerichtet für ein gezwungenes Rotationsantreiben einer äußeren Röhre 40 sowie einer zentralen Rotationswelle 20. Sie weist äußere Antriebsritzel 121 und 122 auf, die als äußere Röhren-Rotationsantriebselemente an jeweils einem der Reifenelemente 41 und 42 an beiden horizontalen Enden (beiden axialen Enden) der äußeren Röhre 40 ausgebildet sind. Außerhalb der äußeren Röhre 40 gibt es eine sich drehende Ritzelwelle 123, die parallel mit der zentralen Drehwelle 20 vorgesehen ist. Die Ritzelwelle 123 weist darauf befestigte Antriebsritzel 124 und 125 auf, die jeweils mit den äußeren Ritzeln 121 und 122 eingreifen.
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Die Ritzelwelle 123 hat ein Zahnrad 126 darauf befestigt. Es gibt einen endlosen Zahnriemen 131, der über Zahnräder 126, 27 und 130 und ein Zahnrad 129, das an einer Ausgangswelle 128 eines Elektromotors 127 befestigt ist, angebracht ist.
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Die äußere Röhre 40 wird dadurch angetrieben, in Synchronisation mit einer Rotation der zentralen Rotationswelle 20 zu rotieren. Ein solches Rotationsantreiben der äußeren Röhre 40 erlaubt eine stabilere Drehung der äußeren Röhre 40, als in zuvor genannten Ausführungsformen. Ferner, wenn der Rotationsantrieb der äußeren Röhre auf entsprechende der Reifenelemente 41, 42 durch die äußeren Ritzel 121 und 122 (d. h. an beiden horizontalen Enden der äußeren Röhre 40) durchgeführt wird, wird die äußere Röhre 40 von Verformungen freigehalten, selbst wenn die axiale Länge groß ist.
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In der obigen Ausführungsform weist die äußere Röhre 40 vier Gummiwalzen 70 auf, die darin angeordnet sind, um ein Inneres der äußeren Röhre 40 in vier aufzuteilen, um vier Thermosteuerungszonen zu schaffen, während die Zahl der Thermosteuerungszonen nicht auf vier begrenzt ist, und eine kleinste nötige Anzahl sein kann. D. h., die Anzahl von Thermosteuerungszonen kann zwei, drei, fünf oder mehr sein.
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14 illustriert eine Ausführungsform, die ein Paar von Gummiwalzen 70 enthält, die in der äußeren Röhre 40 angeordnet sind, um ein Inneres der äußeren Röhre 40 in zwei aufzuteilen, um zwei Thermosteuerungszonen zur Verfügung zu stellen. Es wird bemerkt, dass in 14 auch jene Teile, die 1 bis 3 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind, wie den Bezugszeichen in 1 bis 3, um eine sich wiederholte Beschreibung zu eliminieren.
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Diese Ausführungsform weist eine erste Wärmemediumskammer 141 und eine zweite Wärmemediumskammer 142 auf, die durch die gepaarten Gummiwalzen 70 definiert sind, die das Innere der äußeren Röhre 40 in zwei aufteilen. Die erste Wärmemediumskammer 141 und die zweite Wärmemediumskammer 142 haben ihre Wärmemediumszuführungs- und Ablaufmechanismen 150 daran angeordnet.
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Die Wärmemediumszuführungs- und Abflussmechanismen 150 haben jeweils ein flaches Hobelelement 151 und ein gebogenes Hobelelement 152, das an das flache Hobelelement 151 geschweißt ist, um sich nahe an eine innere Umfangsoberfläche der äußeren Röhre 40 zu erstrecken. Das flache Hobelelement 151 und das gebogene Hobelelement 152 sind über die axiale Länge der äußeren Röhre 40 erstreckt, wobei das gebogene Hobelelement 102 eine Mehrzahl von Wärmemediums-Austrittsöffnungen 153 aufweist, die im Wesentlichen in einer gesamten Region davon geöffnet sind.
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Die Wärmemediumszuführungs- und Abflussmechanismen 150 haben jeweils eine Wärmemediumszuführungskammer 156, die innerhalb einer verbundenen Kombination des flachen Hobelelements 151 und des gebogenen Hobelelements 152, eingeschlossen an beiden Enden mit Endplatten (nicht gezeigt), wie die zuvor genannten Ausführungsformen definiert ist. Die Wärmemediumszuführungskammer 156 ist mit einem Wärmemedium durch ein Wärmemediumszuführungsrohr 159 versorgt. Ferner weisen die Wärmemediumszuführungs- und Abflussmechanismen 150 Wärmemediumsabflusskammern 158 auf, die jeweils durch flache Hobelelemente 151 und Trennplatten 154 und 157 definiert sind. Die Wärmemediumsabflusskammern 158 sind jeweils mit der ersten Wärmemediumskammer 141 oder der zweiten Wärmemediumskammer 142 verbunden, welche durch Verbindungsöffnungen 161, die in dem flachen Hobelelement 151 geöffnet sind, in Verbindung damit sind. Die Wärmemediumsabflusskammern 158 sind jeweils mit einem Wärmemediumsabflussrohr 160 versehen. Ferner weisen die Trennplatten 154 Verbindungsöffnungen 155 auf, die dadurch vorgesehen sind.
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In dieser Ausführungsform wird ein Fluss von Wärmemedium für jede der ersten Wärmemediumskammer 141 und der zweiten Wärmemediumskammer 142 zugelassen, um von dem Wärmemediumszuführungsrohr 159 zu der Wärmemediumszuführungskammer 156 zugeführt zu werden, aus den Wärmemediums-Austrittsöffnungen 153 in Richtung einer inneren Umfangsoberfläche der äußeren Röhre 40 ausgespritzt zu werden, aus der Wärmemediumszuführungskammer 156 auszufließen und durch Verbindungsöffnungen 161 in der Wärmemediumsabflusskammer 158 aufzutreffen, um außen durch das Wärmemediumsabflussrohr 160 abgeleitet zu werden. D. h., Wärmemedium wird individuell unabhängig für jede der ersten Wärmemediumskammer 141 und der zweiten Wärmemediumskammer 142 geleitet.
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Dies erlaubt es, dass Temperaturen eines Flusses von Wärmemedium, das dem Wärmemediumszuführungsrohr 159 einer jeweiligen der ersten Wärmemediumskammer 141 und der zweiten Wärmemediumskammer 142 zugeführt wird, individuell eingestellt werden, um dadurch individuell Oberflächentemperaturen der äußeren Röhre 40 an einer gürtelähnlichen Zone entsprechend der ersten Wärmemediumskammer 141 und an einer gürtelähnlichen Zone entsprechend der zweiten Wärmemediumskammer 142 einzustellen. Mit anderen Worten ist es der äußeren Röhre 40 möglich, individuell für die erste Wärmemediumskammer 141 und die zweite Wärmemediumskammer 142 Oberflächentemperaturen einzustellen, wenn Thermosteuerungszonen in einer Walzrotationsrichtung versetzt sind.
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Es wird bemerkt, das auch die Folien- oder Filmbildungswalze 10, die in 12 und 13 illustriert ist, sowie die Folien- oder Filmbildungswalze 10, die in 14 illustriert ist, angepasst werden kann, wie die Folien- oder Filmbildungswalze 10 gemäß der Ausführungsform, die in 1 bis 4 illustriert ist, als eine Hauptwalze für, unter anderem, Kontaktwalzentyp-Folien- oder Filmformvorrichtungen oder Miniaturmusterübertragungsvorrichtungen.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Folien- oder Filmbildungswalze Gummiwalzen, die eingerichtet sind, einen ringförmigen Raum zwischen einer zentralen Rotationswelle und einer äußeren Röhre in eine Mehrzahl von Wärmemediumskammern abzusetzen, wobei die Gummiwalzen angepasst sind, als Stützwalzen für die äußere Röhre zu wirken, wodurch ermöglicht wird, dass die äußere Röhre davor bewahrt wird, in Anwendungen, wie zum Beispiel einer Kontaktwalzentypformung, deformiert zu werden, obwohl die äußere Röhre als eine dünnwandige Struktur mit einer kleinen Wärmekapazität ausgeführt wird, damit Walzenoberflächentemperaturen als durch walzenumfangsseitig aufgeteilte Thermosteuerungszonen differenziert definiert werden können, wodurch eine gesicherte ausreichende Druckkraft und eine adäquate Implementierung, wie durch eine Kontaktwalzentypformung ermöglicht wird.
