DE1704421A1

DE1704421A1 - Extrudiervorrichtung fuer Filme

Info

Publication number: DE1704421A1
Application number: DE19671704421
Authority: DE
Inventors: Marinus Victor Alois; De Meyere Ir Edwin August; De Smedt Felix Frederik
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1966-03-17
Filing date: 1967-03-07
Publication date: 1971-02-11
Also published as: BE695631A; GB1179234A; US3456293A; LU53189A1; NL6703937A

Description

DR. MÜLLER-BORfi DlPL.-lNG. GRALFS DR. MANITZ

PATENTANWÄLTE 1 70^+4 ?1

Braunschweig, 3. Mrz 1967 Unser Zeichen: L/Ββ - G 1622

Agfa-Gevaert AG.
Leverkusen

ibttrudiervorrichtung für Filme

Priorität: Großbritannien vom 17. März 1966 Nr. 11 822/66

Die Erfindung betrifft eine Extrudiervorrichtung, bei der ein ffilm aus thermoplastischem Material, insbesondere aus orientierbarem, kristallisierbarem Polyester, aus einer durch einen länglichen Schlitz gebildeten Düse extrudiert und um mindestens eine Kühlwalze geführt wird.

Bei herkömmlichen Extrudiervorrichtungen wird das geschmolzene thermoplastische Material durch einen länglichen, horizontal liegenden Schlitz gepreßt. Der

so hergestellte warme Film wird um polierte Kühlwalzen 009887/1948

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aus Metall geführt und dann gereckt, beispielsweise in zwei senkrecht zueinander liegenden Richtungen, und nach Wunsch wärmegehärtet "bzw. wärmeentspannt.

Während der Extrusion ist es wichtig, die Filmdicke ändern zu können, ohne den Ebctrusionsvorgang zu unterbrechen.

Bei einem ersten bekannten Verfahren wird die Breite des Extrudierschlitzes verändert. Da mit diesem Verfahren die Filmdicke nicht erheblich verändert werden kann und komplizierte Einrichtungen zur Einstellung nötig sind, die ferner einer sorgfältigen Bedienung bedürfen, um Ungleichmäßigkeiten der Dicke in Querrichtung zu vermeiden, wird dieses Verfahren in der Praxis nicht gerne angewandt.

Nach einem anderen bekannten Verfahren wird das Verhältnis ν : ν verändert, wobei ν die Umfangsgeschwindigkeit der Kühlrollen und ν die Extrusionegeschwindigkeit darstellen. Das Verhältnis läßt sich durch Änderung der extrudierten Menge und/oder der Änderung der Drehzahl der Kühlwalze und der anderen Walzen der Vorrichtung einstellen, Wenn das Verhältnis ν : ν größer als 1 wird, neigt der Film dazu, sich in dem Raum zwischen dem Extrudierschlitz und der Kühlwalze in Querrichtung zusammenzuziehen.

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Diese Schrumpfung in Que-rrichtung des Filmes ist eine Funktion des erwähnten Verhältnisses ν : ν und der

r e

Größe des Abstandes der Kühlwalze vom Extrudierschlitz.

Durch die Schrumpfung in Querrichtung wird die Filmdickt in Querrichtung besonders nahe den Kanten ungleichmäßig. Diese Ungleichmäßigkeit ist selbstverständlich in der Praxis unerwünscht, wenn für die Breite und Dicke des Filmes enge Toleranzgrenzen vorgeschrieben sind.

Durch Verkleinerung des Zwischenraumes zwischen dem Extrudierschlitz und der Kühlwalze kann die erwähnte Schrumpfung in Querrichtung für ein Verhältnis ν : ν größer als 1 vermindert werden. Dadurch entsteht jedoch ein anderer Nachteil, nämlich daß der Film sich nicht in vertikaler Richtung nach unten zu der Kühlwalze bewegt, sondern schräg mitgenommen wird. Die konkave Seite des Films läuft dann über eine Lippe der Extrudierdüse, wodurch der Film besonders leicht durch kleine Fehler an der Düsenlippe beschädigt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Extrudiervorrichtung zu schaffen, bei der die Schrumpfung des Filmes in Querrichtung innerhalb des Raumes zwischen dem Extrudierschlitz und der Kühlwalze beträchtlich herabgesetzt oder vermieden wird.

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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, den Abstand zwischen dem Extrudierschlitz und der Kühlwalze vergrößern zu können, ohne daß das Schrumpfen des Films in Querrichtung zunimmt. Auf diese Weise können die Anforderungen an die Form der Lippen der Düse, die im allgemeinen V-förmig ist, um den Abstand zwischen der Düse, und der Walze herabsetzen zu können, und an die Zugänglichkeit der Einstellschrauben in der Düse zur Einstellung der Düsenbreite weniger streng sein.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß eine feststehende Filmkantenführung an beiden Enden des Extrudierschlitzes vorgesehen ist, die im Betrieb in haftender (adhäsierender) Berührung mit der Filmkante über mindestens einen Teil des Zwischenraumes zwischen dem Extrudierschlitz und der Kühlwalze steht.

Vorzugsweise besteht jede Kantenführung aus einer beispielsweise rechteckig ausgebildeten Leiste, die etwa senkrecht von jedem Ende des Extrudierschlitzes vorsteht. Um eine übermäßige Abkühlung der Filmkanten zu vermeiden, können die Kantenführungen heizbar sein. Sie können weiter auf einen vorgegebenen Betrag einstellbar ausgebildet sein, so daß die Filmbreite ausreichend einstellbar ist.

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Die Erfindung ist in der Zeichnung "beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Extrudiervorrichtung.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das äußere Ende einer Düse.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Seite der Düse, die mit einer Filmkantenführung gemäß der Erfindung versehen ist.

Fig. 4- zeigt eine perspektivische Ansicht einer Filmkantenführung, die einstellbar ist und beheizt werden kann.

Fig. 1 zeigt einen Extruder 10, der mit einer Düse 11 versehen ist. Der thermoplastische Film wird nach unten extrudiert und um angetriebene Kühlwalzen 12 und 13 geführt. Der Film 15 wird über eine frei drehbare Förderwalze 14 zu einer weiteren Station geführt, die eine Aufspuleinrichtung, eine Reckzone usw. sein kann.

Die Umfangsgeschwindigkeit ν der Kühlwalzen 12 und 13 ist größer als die Extrusionsgeschwindigkeit v_e aus

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der Düse 11.

Aufgrund der Spannung folgt der Film in dem Zwischenraum zwischen der Düse 11 und der Kühlrolle 12, einem Weg 16, der in Fig. 2 in einem vergrößerten Ausschnitt als gestrichelte Linie dargestellt ist. Der Übergang von dem geradlinigen Weg des Filmes zwischen den Düsenlippen 17 und 18 in den gekrümmten Weg 16 ist diskontinuierlich. Dabei ist die konkave Seite des Filmes der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt, da sie über die Kante der Lippe 18 läuft und Fehler in der Oberflächenstruktur, der Lippe oder Rückstände und Fleckenspuren, die sich während der Extrusion an der Vorderseite der Lippe absetzen können, in dem extrudierten Film Streifen und andere Fehlstellen verursachen können« Weiterhin verursacht die Längsspannung des Filmes ein Schrumpfen des Filmes in Querrichtung.

Gemäß der Erfindung sind an beiden Enden des Extrudierschlitzes Filmkantenführungen vorgesehen, die in Fig. schematisch durch die rechteckige Leiste 19 und in Fig. 3 perspektivisch durch das Teil 20 angezeigt sind. Die Filmkantenführungen bestehen aus länglichen Stahlklötzen, die an Endplatten 21 auf jeder Seite der Düse 11 befestigt sind. Die einander gegenüberliegenden Flächen der Kantenführungen springen senkrecht von den Enden des J&trudierschlitzes vor. Im nachfolgenden sind diese Flächen als Innenflächen bezeichnet.

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Wenn der heiße Film den Extrudierschlitz verläßt, gleiten die Kanten des Filmes über die Innenflächen der Kantenfiihrungen lind werden aufgrund der Haftung der Randkanten des heißen Filmes an den Metalloberflächen ziemlich stark an einem Abheben von diesen Flächen gehindert. Als Folge davon folgt der Film einem Weg 22, wie in Fig. 2 und 3 gestrichelt dargestellt, der sich zunächst in Richtung seiner Bahn zwischen den Lippen 17 und 18 erstreckt und danach um einen geringeren Betrag als der Weg 16 von der Geraden abweicht, bis der Film die Kantenführungen an ihren unteren Enden oder nahe ihren unteren Enden verläßt. Die Gefahr einer Beschädigung der konkaven Seite des Filmes wird dadurch vermieden oder herabgesetzt und die Schrumpfung des Filmes in Querrichtung wird völlig beseitigt.

Die Breite und Länge der Kantenführungen wird nach verschiedenen Einflußfaktoren ausgewählt, beispielsweise nach der Zusammensetzung des extrudierten Filmes, der Temperatur des Filmes, der Spannung des Filmes, der Werkstoffart der Kantenführungen usw.

Es ist klar, daß für jeden Fall optimale Bedingungen existieren, die nicht überschritten werden können, ohne daß der Kontakt des Filmes mit der Kantenführung unterbrochen wird·

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Einige besondere Merkmale, die die Wirksamkeit der Filmkantenführungen gemäß der Erfindung erhöhen, sind in der folgenden Ausführungsform beschrieben.

Fig. 4 zeigt eine Filmkantenführung, die an beiden Enden eines in der Zeichnung strichpunktiert dargestellten Filmextrusionsschlitzes 23 angeordnet ist. Die Filmkantenführung ist L-förmig ausgebildet und weist einen Schenkel 24 und einen Schenkel 25 auf. Der Schankel 25 ist mit einem querverlaufenden Abschnitt 26 mit örtlich, geschwächtem Querschnitt versehen, wodurch er zu dem Schenkel 24 einstellbar ist. Der Schenkel ist an der Düse mit Hilfe von Schrauben befestigt, die sich durch Bohrungen 27 erstrecken. In der Mitte des Schenkels 25 ist ein länglicher Arm 28 befestigt, der sich in der gleichen Hauptrichtung erstreckt wie der Schenkel 24. Mit Hilfe einer Einstellschraube 29, welche sich frei durch eine Bohrung in dem Arm 24 erstreckt und in eine in dem verbreiterten Ende des Armes 28 vorgesehene Gewindebohrung geschraubt ist, können beide Arme einander etwas angenähert werden. Dadurch kann die Innenfläche 31 des Schenkels 25» an der die Kante des Filmes 32 haftet, eine bestimmte Position zu der entsprechenden Innenfläche der gegenüberliegenden Kantenführung annehmen, wodurch die Innenflächen in Laufrichtung des Filmes, die in der Zeichnung durch einen Pfeil angezeigt ist, etwas divergieren, us können beide Kantenführungen gemeinsam oder nur eine von ihnen einstellbar sein.

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die Einstellschraube 29 genügend weit aus dem Arm 28 herausgeschraubt ist, so daß der Kopf der Schraube nicht mehr auf dem Arm 24 aufliegt, kann der Abstand zwischen dem Schenkel 24 und dem Arm 28 auf der Seite der Schraube etwas vergrößert werden, indem eine Mutter 30 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, so daß sie gegen die Unterseite des Schenkels 24 drückt. Auf diese Weise kann die Innenfläche 31 mit der entsprechenden Fläche der gegenüberliegenden Filmkantenführung in Laufrichtung des Filmes etwas konvergierend eingestellt werden.

Die oben beschriebenen einstellbaren Filmkantenführungen schaffen eine äußerst einfache und wirksame Einrichtung zur Feineinstellung der Breite des extrudierten Filmes.

Um einen übermäßigen Wärmeverlust an den Filmkanten zu verhindern, besonders wenn die Kantenführungen relativ lang ausgebildet sind, können die Kantenführungen beheizt werden. In der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform erfolgt die Beheizung des Schenkels 25 über den Arm 28, um den ein elektrisches Heizelement 33 gelegt ist. Zweckmäßigerweise werden die Filmkantenführungen auf eine Temperatur aufgeheizt, die zwischen der Schmelztemperatur des thermoplastischen Materials und der Temperatur der Kühlwalze liegt. Um den Weg des extrudierten Filmes noch weiter beeinflussen zu können,

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kann an der Innenfläche 31 der Kantenführungen eine vorspringende Führungsleiste befestigt werden. Die Führungsleiste 34- erstreckt sich zunächst geradlinig und ist dann etwas gebogen, so daß im Betrieb der Randteil des Filmes mit der konvex gekrümmten Seite an ihr haftet.

Es ist klar, daß die Wirkung der erwähnten Führungsleiste begrenzt ist. Durch eine übermäßige Spannung des Filmes wird der haftende Kontakt zwischen dem Randteil des Filmes und der Leiste unterbrochen.

Die Haftung zwischen dem Film und der Führungsleiste 34 kann gleich der zwischen der Filmkante und der Kantenführung 31 sein, die Haftstärke kann jedoch auch verschieden sein. Im letzteren Falle wird der geforderte Unterschied in der Haftfähigkeit durch die Auswahl des Werkstoffes für die Innenfläche der Kantenführung einerseits und die vorspringende Führungsleiste andererseits bestimmt.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Die mit der Filmkante in Berührung stehend· Kantenführung kann auch andere Formen aufweisen als die in der Zeichnung dargestellte rechteckige Form. So können die beiden länglichen Seiten-

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teile entsprechend der beabsichtigten Hauptkrümmung dee Filmes in dem Zwischenraum zwischen der Düse und den Kühlwalzen gekrümmt sein. Die Unterseite der Kantenführung kann abgeschrägt sein, so daß sie dichter an die Kühlwalze herangeführt werden kann, und dergl. Der Abstand zwischen den Innenflächen der Kantenführungen kann etwas geringer sein als die Breite des Filmes, wobei in den Innenflächen jeder Kantenführung JNuten vorgesehen sein können, die zur Aufnahme von Randteilen des extrudierten Filmes dienen.

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Claims

Ansprüche

1. Extinidiervorrichtung, bei der ein Film aus thermoplastischem Material aus einer durch einen länglichen Schlitz gebildeten Düse extrudiert und um mindestens eine Kühlwalze geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden des Extrudierschlitzes je eine feststehende Filmkantenführung (19» 20) vorgesehen ist, die im Betrieb in haftender Berührung mit der Filmkante über mindestens einen Teil des Zwischenraumes zwischen dem Extrudierschlitz und der Kühlwalze (12) steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Filmkantenführungen (19, 20) aus einer rechteckigen Leiste besteht, die etwa senkrecht von jedem Ende des Extrudierschlitzes vorsteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filmkantenführungen (19, 20) aufheizbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder jede der Filmkantenführungen (19, 20) derart einstellbar ist, daß die Führungen in Richtung der Filmbewegung etwas divergieren oder konvergieren.

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5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Filmkajitenführungen (19» 20) an der Seite, die mit der Filmkante in haftender Berührung steht, mit einer länglichen, vorstehenden Führungsleiste (34-) versehen sind, die so ausgebildet und angeordnet ist, daß sie einen Randteil des extrudierten Films an der konvex gekrümmten Seite haftend berührt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch _ gekennzeichnet, daß die Filmkantenführungen (19» 20) an der Seite, die mit der Filmkante in haftender Berührung steht, mit einer .Nut zur Aufnahme der Filmkante versehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der einstellbaren Filmkantenführung zur Veränderung der Breite des extrudieren Filmes über einen kleinen Bereich verwendet wird.

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