DE1504242B2 - Vorrichtung zum gleichzeitigen Recken in Langs und Querrichtung von erwärmten Folienbahnen aus thermoplastischen Kunst stoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Recken in Längs- und Querrichtung von erwärmten Folienbahnen aus thermoplastischen Kunststoffen mit einem ersten Walzensystem zum Zuführen der zu reckenden Folienbahnen in die Reckzone und einem zweiten Walzensystem, dessen Walzen mit größerer Umfangsgeschwindigkeit als die Walzen des ersten Walzensystems auslaufen, zum Ziehen der Folienbahnen durch die Reckzone mit mehreren voneinander unabhängigen Spannkluppen, die mit Wälzlagerrollen auf zwei zur Längsachse der Reckzone spiegelbildlich angeordneten, in der Reckzone divergierenden endlosen Führungsschienen verschiebbar geführt sind, und mit hinter der Reckzone angeordneten Einrichtungen zum Zuführen der von den Folienbahnen durch die Reckzone gezogenen Spannkluppen an den Anfang der Reckzone.

Beim gleichzeitigen Verstrecken von Folienbahnen in Längs- und Querrichtung müssen sich die den Folienrand erfassenden Spannkluppen während des Reckvorgangs nicht nur auf divergierenden Schienen bewegen, sondern dabei auch noch ihren gegenseitigen Abstand stetig vergrößern. Die Spannkluppen dürfen daher nicht starr miteinander verbunden sein wie bei den gewöhnlichen Breitreckrahmen. Zur Bewerkstelligung der erforderlichen stetigen Abstandsvergrößerung der Spannkluppen voneinander innerhalb der Reckzone sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, bei denen die gewünschte Wirkung zwangsweise durch ein mechanisches System herbeigeführt wird. Bekannt sind Vorrichtungen, bei denen die Spannkluppen mittels eines Gestänges nach Art einer Nürnberger Schere gelenkig miteinander verbunden sind, wobei deren mittlere oder auch äußere Drehpunkte in einer weiteren Schiene geführt werden, welche sich innerhalb der Reckzone der eigentlichen Kluppenbahn je nach dem Reckverhältnis nähert, so daß die Schere gespreizt und damit der Kluppenabstand vergrößert wird. Ebenfalls bekannt ist eine Vorrichtung, deren lose Spannkluppen innerhalb der Reckzone von einer Schraubenspindel mit progressiver Steigung erfaßt werden und hierdurch die Kluppenabstände in der gewünschten Weise vergrößert werden.

Die genannten Vorrichtungen haben den Nachteil, daß infolge der zwangläufigen mechanischen Führung der Spannkluppen ein zuverlässiger Betrieb bei den zu einer wirtschaftlichen Produktion erforderlichen Foliengeschwindigkeiten nicht möglich ist und demgegenüber die Methode der ungleichzeitigen Längs- und Querreckung trotz ihres hohen Aufwands immer noch vorzuziehen ist.

Zur Vereinfachung der Kluppenbewegung bei gleichzeitigem Recken in Längs- und Querrichtung wurde in der deutschen Auslegeschrift 1195 475 bereits vorgeschlagen, die Kluppen nicht miteinander mechanisch zu verbinden, sondern lose und unabhängig voneinander auf divergierenden Schienenbahnen von der Folie selbst durch die Maschine ziehen zu lassen. Dabei tritt das Problem auf, die Kluppen einwandfrei und in betriebssicherer Fahrweise wieder zum Anfang der Reckzone zurückzuführen. Eine Lösung dieses Problems ist in der zitierten deutschen Auslegeschrift nicht angegeben. Hierzu wird in der französischen Patentschrift 1 282 556 vorgeschlagen, den Reckrahmen senkrecht zu stellen, wobei die Folie den Rahmen von unten nach oben durchläuft und die lose angeordneten Kluppen von der Folie nach oben gezogen und im Rücklauf durch ihr Eigengewicht wieder bis zum Einlauf in die Reckstrecke gefördert werden. Diese Methode ist praktisch jedoch nur bedingt anwendbar, weil in manchen Fällen, vor allem bei dünneren Folien mit weniger als 200 μΐη Dicke, die Reißfestigkeit der erwärmten Folien in der Reckzone nicht ausreicht, um das Gewicht der Kluppen zu tragen. In einem weiteren Ausführungsbeispiel dieser Schutzrechte wird vorgeschlagen, die

ίο Kluppen am Ende der Reckstrecke durch Magnete, die auf einer drehenden Trommel befestigt sind, auf die Rückführbahn zu fördern. Der weitere Weg der Kluppen zur Einlaufzone zurück wird nicht beschrieben. Diese Einrichtung ist für den praktischen Betrieb ebenfalls nur bedingt geeignet, weil die magnetische Anziehungskraft am Ende der Magnetstrecke nicht schlagartig, sondern stetig aufhört, so daß die Kluppen am Ende der Magnetstrecke abgebremst werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß bei einwandfreier Reckung der Folienbahn eine einfache und störungsfreie Rückführung der die Reckzone durchlaufenden Spannkluppen an (' den Anfang der Reckzone gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Einrichtungen zum Zuführen der Spannkluppen an den Anfang der Reckzone als endlos umlaufende Keilriemen ausgebildet sind, die gegen die auf den Führungsschienen abrollenden äußeren Wälzlagerrollen mehrerer zuzuführender Spannkluppen bereits unmittelbar hinter der Reckzone anpreßbar sind.

Das wesentliche Merkmal der Erfindung ist also, daß die mit Wälzlagerrollen lose auf Profilschienen umlaufenden Spannkluppen, die innerhalb der Reckzone von der Folienbahn selbst befördert werden, außerhalb der Reckzone von endlosen Keilriemen angetrieben werden. Diese Keilriemen sind dabei so angeordnet, daß sie durch feststehende, federnd gelagerte kleine Rollen gegen die äußeren Wälzlagerrollen der Spannkluppen gepreßt werden. Auf diese Weise können die losen Spannkluppen unmittelbar hinter der divergierenden Reckzone wieder angetrieben werden und die Folienbahn noch eine beliebige Strecke zwischen nunmehr parallelen Kluppenpaaren ( weitergezogen werden. Hierdurch wird eine Beschädigung der Folienbahn vermieden und weiterhin die Möglichkeit gegeben, daß sie sich im gespannten Zustand ausgleichen kann und gegebenenfalls durch Luftanblasen gekühlt werden kann.

Das Wiedererfassen der Spannkluppen hinter der Reckzone durch die Keilriemen ist unabhängig von dem jeweiligen Abstand zweier aufeinanderfolgender Spannkluppen, da ein Keilriemen, im Gegensatz z. B.

zu einer Rollenkette, keine zwangsweise Teilung besitzt. Dies ist ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, da nur auf diese Weise ein Einfädeln der Folienbahn und damit das Ingangsetzen des Reckprozesses vernünftig und betriebssicher durchzuführen ist.

Zweckmäßig gibt man der Führungsschiene den Querschnitt eines gleichseitigen regelmäßigen Sechsecks und stattet die Spannkluppen mit drei um jeweils 120° versetzten Wälzlagerrollenpaaren aus, welche sie auf der Führungsschiene führen.

In einer weiteren Ausführungsform ist die gesamte Vorrichtung um eine waagerechte Achse derart stufenlos schwenkbar gestaltet, daß die Neigung der

Ebene, innerhalb deren die Kluppen umlaufen, verändert und dadurch die von den Kluppen auf die Folienbahn wirkende Gewichtsbelastung nach den jeweiligen Erfordernissen einstellbar ist.

In der Zeichnung (F i g. 1 bis 3) sind beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt in der Draufsicht ein Kombinationsaggregat von Einlauf- und Auslaufwalzen mit Spannkluppensystem. Das Ein- und Auslaufsystem besteht aus einem Walzentrio 1 und einem mit einer höheren Geschwindigkeit umlaufenden Walzentrio 2, welche eine über sie laufende Folienbahn 3 zwischen sich in der Längsrichtung verstrecken. Im Zwischenraum zwischen den Walzentrios 1 und 2 ist das die Querreckung der Folienbahn 3 bewerkstelligende Kluppensystem angeordnet. Es besteht aus zwei an den beiden Längsseiten der Folienbahn 3 angeordneten Gruppen von Spannkluppen 4, welche frei rollend auf je einer endlosen Führungsschiene 5 verschiebbar sind.

Die endlosen Führungsschienen 5 sind so gestaltet, daß sie in der Einlaufzone parallel zu den Rändern der noch unverstreckten Folienbahn 3 laufen, sich dann am Beginn der Deformierungszone im flachen Winkel nach auswärts fortsetzen, am Ende der Deformierungszone wieder parallel zu den Rändern der nunmehr breitgereckten Folienbahn 3 verlaufen, sich dann in einem kurzen Umkehrbogen von den Rändern der Folienbahn 3 nach außen entfernen und in einer im wesentlichen geradlinigen Strecke zu einem abermaligen Umkehrbogen verlaufen, der sich an den Beginn der Einlaufzone anschließt. Die Bewegung der Spannkluppen 4 auf den Führungsschienen 5 erfolgt auf dem im Winkel zueinander verlaufenden Strecken der Schienen 5 durch die Folienbahn 3 selbst, an welche hier die Spannkluppen 4 angeklammert sind. Auf den übrigen Strecken der Führungsschienen 5 werden die Spannkluppen 4 durch je zwei endlos über angetriebene Keilriemenscheiben 6 bzw. 7 und Umlenkrollen 8 bzw. Anpreßrollen 9 und umlaufende Keilriemen 10 und 11 gefördert, indem die Anpreßrollen 9 die Keilriemen 10, 11 federnd so weit gegen Wälzlagerrollen der Spannkluppen 4 drükken, daß die letzteren von den Keilriemen 10, 11 durch Reibung mitgenommen und so auf den Führungsschienen 5 verschoben werden.

F i g. 2 zeigt in der Seitenansicht die zwei Walzentrios 1 und 2 und die zwischen ihnen geführte Folienbahn 3, die jeweils umschlingend um die mittlere lose Walze jedes Trios geführt ist, so daß sie durch ihren eigenen Zug sich derart zwischen der losen Walze und den beiden unteren Walzen einspannt, daß die Folienbahn 3 zwischen den Walzenaggregaten nicht durchrutschen kann.

Die Umlenkrollen 8 für den Keilriemen 10 können in der Pfeilrichtung von der Führungsschiene 5 wegschwenken, dadurch kann die mit S bezeichnete, als Speicher für die Spannkluppen 4 dienende Teilstrecke der Schienen 5 in gewissem Umfang vergrößert oder verkleinert werden, um sie der mit der Variation des gewünschten Längsreckverhältnisses sich ändernden Anzahl der zu speichernden Spannkluppen 4 anzupassen.

Eine besonders vorteilhafte Gestaltung der Führungsschienen 5 und der Spannkluppen 4, die einen ruhigen und gleichmäßigen Lauf der Spannkluppen 4 bei geringstmöglicher Reibung gewährleistet, ist in Fig. 3 dargestellt. Hier ist die endlose Führungsschiene S als regelmäßiges Sechskantprofil gestaltet. Die Schiene 5 ist über Stützen 12 am Maschinenrahmen 13 befestigt. Die Kluppe 4 ist mit sechs als Laufrollen dienenden Wälzlagern 14 ausgerüstet, welche paarweise und um jeweils 120° versetzt auf der Führungsschiene 5 laufen.

Die Spannkluppen 4 sind in an sich bekannter Weise mit Kluppenhammer 15 und Kluppentisch oder Gegenlager 16 gestaltet. Der obere Hebelarm des Kluppenhammers 15 wirkt in bekannter Weise mit hier nicht dargestellten Anlaufschienen oder -scheiben in der Nähe der oberen und unteren Umkehrpunkte der Führungsschienen 5 zusammen, um am Einlauf das selbständige Anklammern der Spannkluppen 4 an den Folienrand und am Auslauf das selbständige Öffnen und Freimachen der Spannkluppen 4 von der Folienbahn 3 zu bewerkstelligen. Zur Gewährleistung eines leichten Laufes der Spannkluppen 4 auf den Führungsschienen 5 ist es wesentlich, daß die Mittelebene des außenliegenden Wälzlager-Rollenpaares der Spannkluppe 4 mit der Ebene der Folienbahn 3 zusammenfällt, damit der Spannkluppe 4 durch den Zug der Folienbahn 3 kein Kippmoment um die Führungsschiene 5 erteilt wird.

Die Vorrichtung der Erfindung hat den Vorteil, daß in der Verstreckungszone, wo die erwärmte Folienbahn 3 bei ihrer Vorwärtsbewegung die Kluppen 4 mitziehen muß, mit Sicherheit ein Einreißen der Folie in der Nähe der Eingreifstellen der Spannkluppen 4 vermieden wird. Außerdem ist gewährleistet, daß die Spannkluppen 4 sich an keiner Stelle ihrer Bahn auf den Führungsschienen 5 verkanten und dabei verklemmen können und daß an ihnen keine Kippmomente gegenüber den Schienen 5 entstehen können.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist geeignet für die biaxiale Verstreckung von thermoplastischen Kunststoff-Folienbahnen jeder Art, im besonderen zur Herstellung von extrem dünnen verstreckten Polyvinylchlorid-Folienbahnen. Beispielsweise gelingt es erstmals auf diese Art, Polyvinylchlorid-Folienbahnen von einer Dicke von 10 μΐη in betriebssicherer Fahrweise bei wirtschaftlicher Produktionsgeschwindigkeit herzustellen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum gleichzeitigen Recken in Längs- und Querrichtung von erwärmten Folienbahnen aus thermoplastischen Kunststoffen mit einem ersten Walzensystem zum Zuführen der zu reckenden Folienbahnen in die Reckzone und einem zweiten Walzensystem, dessen Walzen mit größerer Umfangsgeschwindigkeit als die Walzen des ersten Walzensystems umlaufen, zum Ziehen der Folienbahnen durch die Reckzone, mit mehreren voneinander unabhängigen Spannkluppen, die mit Wälzlagerrollen auf zwei zur Längsachse der Reckzone spiegelbildlich angeordneten, in der Reckzone divergierenden, endlosen Führungsschienen verschiebbar geführt sind, und mit hinter der Reckzone angeordneten Einrichtungen zum Zuführen der von den Folienbahnen durch die Reckzone gezogenen Spannkluppen an den Anfang der Reckzone, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Zuführen der Spannkluppen an den Anfang der Reckzone als endlos umlaufende Keilriemen (10, 11)

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ausgebildet sind, die gegen die auf den Führungsschienen (5) abrollenden äußeren Wälzlagerrollen mehrerer zuzuführender Spannkluppen (4) bereits unmittelbar hinter der Reckzone anpreßbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Führungsschienen (5) ein gleichseitiges regelmäßiges Sechseck darstellt und daß die Spannkluppen (4) auf den Führungsschienen (5) mit drei um jeweils 120° versetzten Wälzlagerrollenpaaren geführt sind. .

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Vorrichtung um eine rechtwinklig zur Folienbahnrichtung liegende horizontale Achse stufenlos schwenkbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen