DE1704700C3

DE1704700C3 - Vorrichtung zum gleichzeitigen Strecken einer Folienbahn aus einem Kunststoff in ihrer Langs und Quer richtung

Info

Publication number: DE1704700C3
Application number: DE1704700A
Authority: DE
Inventors: Tadashi Koyama; Yoshifumi Shindo; Nobuyuki Takesue
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1967-05-25
Filing date: 1967-03-20
Publication date: 1973-09-20
Also published as: DE1704700B2; DE1704700A1; US3491402A; BE701089A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Strecken einer Folienbahn aus einem Kunststoff in ihrer Längs- und Querrichtung mit Hilfe von beiderseits der Folienbahn angeordneten endlosen Kluppenketten mit jeweils zickzackartig und gelenkig miteinander verbundenen Gelenkgliedern, die an ihren Verbindungsstellen mit Führungseinrichtungen an zwei voneinander getrennten Führungsschienen versehen sind, wobei die den Kanten der Folienbahn benachbarten Führungsschienen in bezug auf die Bewegungsrichtung der Foiienbahn divergierend angeordnet sind, und mit Spannkluppen, die im Streckbereich an den der Folienbahn zugewandten Enden der Gelenkglieder angeordnet sind.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der USA.-Patentschrift 3 276 071 bekannt. Um die Foiienbahn möglichst gleichmäßig zu spannen und die Bildung wellenartiger Schrumpfungen längs den Seitenkanten der Folienbahn zwischen den Einspannstellen möglichst klein zu halten, wird man bei der bekannten Kette den Abstand zwischen den Spannkluppen möglichst klein machen. Der Mindestwert dieses Abstandes ist dadurch gegeben, daß im Anfangsbereich der Streckvorrichtung, d. h. dort, wo die zunächst noch ungestreckte Folienbahn von den Spannkluppen erfaßt wird, die Spannkluppen unmittelbar bzw. unter Einhaltung eines geringen Abstandes zur Verminderung der Reibung nebeneinander liegen. In diesem Zustand bilden die zickzack- oder scherenartig verlaufenden Gelenkglieder mit der Bewegungsrichtung der Kette einen relativ großen Winkel; daher werden sowohl die Kräfte, die erforderlich sind, um die Gelenkglieder in Bewegungsrichtung der Kette anzutreiben, als auch die an den Gelenken selbst und auf die Führungseinrichtungen ausgeübten Kräfte verhältnismäßig groß. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß die Kette selbst bei präziser Fertigung und guter Schmierung verhältnismäßig schwer läuft und beträchtlichen verschleißenden

ίο Kräften ausgesetzt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den für die genannten Kräfte verantwortlichen Anfangswinkel zwischen den der Kraftübertragung beteiligten Gelenkgliedern und der Bewegungsrichtung der

Kette zu verkleinern, ohne jedoch den vorteilhaften Mindestabstand zwischen den Spannkluppen zu vergrößern.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei der Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art dadurch, daß zwischen zwei von den Gelenkgliedern getragenen Spannkluppen jeweils eine zusätzliche Spannkluppe angeordnet ist, die an Enden zweier untereinander gelenkig verbundener Zusatzgelenkglieder angebracht ist, wobei jedes Zusatz-

gelenkglied an einer Stelle zwischen den Verbindungsstellen der Gelenkglieder an einem Gelenkglied gelenkig befestigt ist.

Die Zusatzgelenkglieder, an denen erfindungsgemäß die zusätzlichen Spannkluppen angeordnet sind, nehmen an der Kraftübertragung beim Antrieb der Kette nicht teil. Andererseits ergibt sich aus ihrer Zwischenschaltung für die Hauptgelenkglieder der beabsichtigte kleinere Winkel relativ zur Bewegungsrichtung der Kette.

In der folgenden Beschreibung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen erläutert. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 eine Streckvorrichtung,
F i g. 2 eine Draufsicht auf einige Gelenkglieder der Vorrichtung nach F i g. 1 in dem Zustand, in dem die Spannkluppen den Mindestabstand voneinandei aufweisen,

F i g. 3 eine ähnliche Darstellung wie F i g. 2. jedoch in einem Zustand, in dem die Spannklupper maximalen Abstand voneinander aufweisen,

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV nach Fig. 2,

F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V dei Fig. 2,

F i g. 6 schematische Darstellungen zum Vergleich der Kette (B) gemäß der Erfindung mit einer herkömmlichen Kette (A),

F i g. 7 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Kraftübertragung.

Gemäß Fig. I wird eine Folienbahn 1 mittel! eines Walzenpaares 13 a, 13 ft einem Paar endlose: Kluppenketten 3 zugeführt, die seitlich in Abstanc voneinander angeordnet sind. Die Ketten 3 werder mittels Zahnrädern 8 und 12 angetrieben und lauf er um ein zum Spannen der Ketten 3 verschiebbare; weiteres Zahnrad 9. Jedes Glied der Ketten 3 is mit Spannkluppen 2a, Ib zum Festhalten dei Folienbahn 1 versehen. Zum gleichzeitigen Strecker der Folienbahn 1 in ihrer Längs- und Querrichtung werden die Ketten 3 in Richtung des Pfeiles A läng; Führungsschienen 4, 5, 6 und 7 geführt, die ar einem Bett 15 fest angebracht sind. Wenn der Film 1 von den Zuführungswalzen des Walzenpaares 13η

13 ft in eine Zone C gelangt, werden die Spannkluppen 2 α, 2Jb die normalerweise geschlossen sind, motels einer Öffnungsführung 11 automatisch geöffnet und wieder geschlossen, so daß sie die Seitenkanten der Folienbahn 1 mit gleichem anfänglichem Abstand ergreifen. Die derart eingespannte Folienbahn 1 wird sodann in eine Zone D bewegt, in der sie mittels einer (nicht gezeigten) Heizeinrichtung auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wird. Die

Ende an einem Ende der äußeren Zusatzglieder 25
und 24 mittels eines Zapfens 28 angelenkt. Die
inneren Zusatzgelenkglieder 26 verlaufen parallel zu
den inneren Gelenkgliedern 18' und 19'.

Der Abstand zwischen den Achsen der Zapfen 27
und 28 ist halb so groß wie der Abstand zwischen
den Achsen der Gelenkwellen 20 und 21. Die
Zapfen 27 und 28 sind mit Preßsitz in die Bohrun-

auf eine bestimmte temperatur ermizi wira. uie gen der äußeren Zusatzgelenkglieaer 24 und 25 Führungsschienen 4, 5, 6 und 7 führen die Folien- io eingesetzt, so -daß sie sich in diesen nicht bewegen bahn 1 dann in eine Zone E. In Zone E sind die können, während sie in den Bohrungen der anderen Führungsschienen 5 und 6 auf dem Bett 15 so ange- Gelenkglieder mittels Sinterlagern 29 eingesetzt sind, ordnet, daß sich deren Abstand in Bewegungs- An den unteren Enden der Gelenkwellen 20 und

richtung der Folienbahn I allmählich verkleinert. 21 sind Kugel- bzw. Rollenlager 30 und Rollen 31 Dadurch werden die Zickzack- oder scherenartig 15 vorgesehen, die sich in den Führungsschienen 4, 5, miteinander verbundenen Gelenkglieder der Ket- 6 und 7 bewegen.

ten 3 gespreizt, und die Abstände zwischen benach- Jeweils ein Ende der äußeren Gelenkglieder 17

barten Spannkluppen 2a, lh werden größer. Zu- und 25 ist auf die Folienbahn 1 zu nach außen vergleich sind die Führungsschienen 4, 5, 6 und 7 zu längen und trägt die Spannkluppen 2a, 2b, die sich beiden Seiten der Folienbahn 1 derart angeordnet. 30 mitteis L-förmiger Hebel 34 und 35 öffnen und daß sich der Abstand zwischen ihnen in Bewegungs- schließen lassen, welche um Zapfen 36 schwenkbar ichtung A der Folienbahn I vergrößert. In der sind. An den anderen Enden der Hebel 34 und 35 ]■ one E wird die Folienbalin 1 also gleichzeitig in ist jeweils ein Ende einer Zugfeder 38 bzw. 39 bc-'■üingsrichtung und Querrichtung gestreckt und festigt, so daß die Greifkraft größer ist als die außerdem mittels einer (nicht dargestellten) Heiz- 25 Streckkraft, die zum gleichzeitigen Strecken der einrichtung auf einer bestimmten Temperatur gc- Folienbahn 1 in Längs- und Querrichtung erforderhalten. Die Folienbahn 1 gelangt sodann in eine lieh ist. Das andere Ende der Feder 38 ist mittels Zone F, wo sie mittels einer weiteren (nicht dar- eines Federschuhs 40 an dem äußeren Gelenkglied gestellten) Heizeinrichtung wärmebehandelt wird, 16 festgehalten, während das andere Ende der Feder und sodann in eine Zone G. wo sie mittels einer 30 39 in einer Bohrung 66 des äußeren Zusatzgclenk-.'-licht dargestellten) Kühleinrichtung abgekühlt wird. glieds 24 befestigt ist. Daher sind die Spannkluppen t.n einer Zone H werden die Spannkluppen 2a, Ib 2a, 2b normalerweise geschlossen. Greifen jedoch mittels einer weiteren Öffnungsführung 10 geöffnet, die Öffnungsführungen 10 und 11 an einer Rolle 41 so daß die beiden Seiten der Folienbahn 1 frei- an, so werden die Hebel 34 und 35 in Richtung des gegeben werden. Schließlich wird die Folienbahn 1 35 Pfeiles M bewegt, und die Spannkluppen 2a, Zb über ein Walzenpaar 14 a, 14fo abgezogen und ge- öffnen sich.

langt zu möglichen weiteren Be- oder Verarbeitungs- Um eine hohe Geschwindigkeit der Verbindungsstationen, glieder zu ermöglichen, sind Schmiernippel an den

Der Aufbau der Kluppenketten 3 wird an Hand drehbaren Teilen vorgesehen, so daß alle gleitenden von F i g. 2 bis 5 erläutert. Ein Paar äußerer Ge- 40 Teile zwischen den Wellen und den Buchsen sowie lenkglieder 16 und 17 ist über eine Gelenkwelle 20 Rollen und Kugellager geschmiert werden. Es mit einem Paar innerer Gelenkglieder 18 und 19
und über eine Gelenkwelle 21 mit einem nächsten
Paar innerer Gelenkglieder 18' und 19' verbunden. Der Abstand zwischen den Achsen der Ge- 45
lenkwellen 20 und 21 ist bei den inneren und
äußeren Gelenkgliedern 18, 19 bzw. 16, 17 gleich.
Die so miteinander verbundenen, jeweils aus

zwei Gelenkgliedern bestehenden Glieder bilden uuupcu au jw« .->> -..» —

eine scherenartig faltbare Kette. Bei dieser Aus- 50 sehen den Spannkluppen 2a, 2b. Die Kappen führungsform sind die Gelenkwellen 2& und 21 werden längs der Führungsschienen 4 und 5 bewegt, mit Preßsitz in die äußeren Gelenkglieder 16 und 17 welche die seitliche Bewegung der Gelenkglieder eingesetzt, so daß sie nicht in den Bohrungen dieser am Ende der Heizzone D bzw. am Anfang det Glieder gleiten können. Dagegen sind sie in den Streckzone E begrenzen. Der Abstand zwischen der Bohrungen der inneren Gelenkglieder 18 und 19 55 Spannkluppen 2a. Ib wird daher in der Heizzone L bzw. 18'und 19'mittels Buchsen 22 und 23 gleitend konstant gehalten, und die Antriebskraft für di<

gelagert. Diese Gelenke werden im folgenden als '"' '"'"""'^"

Hauptgelenke bezeichnet.

An Zwischenbereichen der inneren Gelenkglieder uci um.inag^nv...

18, 19 und auf deren Außenseiten ist jeweils ein 6° värc. wenn die Gclenkgliedcr längs der Führungs

Ende eines Paares äußerer Zusatzgclenkglicdcr 24 schienen bewegt würden. Es wird daher keine sch

und 25 mittels eines Zapfens 27 angclcnkt. Die

äußeren Zusatzgelenkglieder 24 und 25 verlaufen

parallel zu den äußeren Gelcnkgliedern 16 und 17. uun.n uob lo.u.iuu .- „..._. _~

Ein inneres ZusatzgelenkglirJ 26 ist mit einem Ende 65 In der Streckzone E nimmt der Abstand zwischc

an einer Zwischenstelle der äußeren Gclenkglieder den Schienen 5 und 6 allmählich zu, und die beide

16 und 17 und auf deren Innenseite mittels eines

weiteren Zapfens 27 angelenkt und mit dem anderen

Konen uiiu rvugwiiug,!.! _ö. -.. Es

können auch Sinterlager verwendet werden, so daß die Reibung herabgesetzt und eine Abnutzung vermindert wird.

Beim Betrieb der Vorrichtung schiebt das Zahnrad 8 die Kette 3 derart, daß Kappen 33, die auf jeder Gelenkwelle 20 angeordnet sind, aneinanderstoßen. Jede Kappe 33 hat einen Durchmesser, der doppelt so groß ist wie der minimale Abstand zwi-

konstant genalten, unu uic nuunuj»,»,. .~. _.. Gelenkglieder wird über die aneinandergrenzendet Kappen 33 übertragen, so daß keine Verringeruni der übertragenen Kraft auftritt, wie es der FaI \^värc. wenn die C

schienen bewegt wurucu. i_..-> vmu ,..„..^. —

hohe Kraft auf die Gclenkgiicdcr ausgeübt. Die i die Streckzone E gelangenden Gelenkglicder weide durch das Zahnrad 12 über das Zahnrad 9 gezogei In der Streckzone E nimmt der Abstand zwischc den Schienen 5 und 6 allmählich zu, und die beide Gruppen von Führungsschienen zu beiden Seite der Folienbahn I öffnen sich in seitlicher Richtur

immer mehr, so daß der Abstand der Gelenkglieder Absland zwischen den Spannkluppen, mit dem die

immer größer wird, wie es in Fig. 6(B) dargestellt ungeslreckte Folienbahn in der Zone C erfaßt wird,

ist. In der Wärmebehandlungszone F werden die verringert werden muß.

Kluppenkelten 3 mit der in Fig. 3 dargestellten Allgemein gesagt, ist der anfängliche Abstand maximalen Spreizung bis zum Eingreifen in die 5 durch den äußeren Durchmesser der Rollen 31 bzw. Zahnräder 9 bewegt. Dabei wird die Kraft in der der Kappen 33 bestimmt, die an den Gelenkwellen Streckzone E mit einer Dämpfung übertragen. In befestigt sind und durch die Führungsschienen gedcr Wärmebehandlungszone /-' und der Külilzone G führt werden. Bei einer herkömmlichen Streckmüssen die Führungsschienen 6 und 7 zu beiden vorrichtung gemäß Fig. 6(A), bei der die Gelenk-Seiten der Folienbahn 1 fest an dem Bell IS ver- io glieder die gleiche Länge haben und mit den Fühankerl sein, da die Gelenkgliedcr sonst durch die rungsschienen einen Winkel bilden, der durch die Zugkräfte, die von der Folienbahn 1 ausgeübt wer- aneinandergrenzenden Gelcnkgiieder festgelegt ist den, angehoben werden. In diesem Fall werden die und der sich allmählich vergrößert, wird die an dem Ketten 3 durch die Folienbahn 1 selbst gezogen, so Lager angreifende Belastung durch den Reibungsdaß die Übcrtragungskrafl der Glieder, die durch 15 koeffizientcn der Rolle 31 bestimmt, ferner durch die Anordnung der Führungsschienen 6 und 7 be- den Reibungswiderstand in jedem gleitenden Teil einflußt wird, außer Betracht bleiben kann. Auf der sowie durch die Anzahl der Gelenkglieder, die mil Rücklaufseite der Gelenkgliedcr reicht es aus, den Führungsschienen in der Streckzone E bzw. in lediglich Führungsschienen 4 und 5 auf dem Bett derjenigen Zone, in der der Abstand der Glieder vorzusehen, um Zickzackbewegungen der Gelenk- 20 durch die Schienen verstellt werden, verbunden glieder zu vermeiden. In einer Zone B wird der sind. Die Lebensdauer der Lager hängt dabei von Abstand der Gelenkgliedcr mittels der Zahnräder 8 der Streckgeschwindigkeit ab.

und 12 von dem maximalen auf den minimalen Es sei angenommen, daß der Gleitwiderstand

Wert verringert. gegenüber dem Bett 15 auf Grund des Gewichtes

Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach der 25 der Gelcnkgiieder, der Gleitwiderstand der Gelenke

Erfindung ist im folgenden an Hand der Fig. 6(A) und die Kraft zum Strecken der Folienbahn ver-

und 6 (B) erläutert. Die Größe der an den Längs- nachlässigbar seien. Es sei ferner angenommen, daß

kanten der gestreckten Folienbahn erzeugten Wellen die Gelenkglieder sich mit einer festen Geschwindig-

hängt von dem Abstand zwischen den Spannkluppen keit drehen und daß die Führungsschienen parallel

in der Zone F ab. Wie ersichtlich, ist diese wellen- 30 zueinander verlaufen. Die Kraft P₁, die erforderlich

förmige Deformierung um so kleiner, je kleiner der ist, um das Gelenkglied am linken Ende in Fig. 7

genannte Abstand ist. Bei gleichbleibendem Streck- mit einer Kraft P_n zu beaufschlagen, sowie die auf

verhältnis ist es erforderlich, diesen Abstand zu der Rolle 31 wirkende Kraft A₁ sind durch die

verringern; das bedeutet, daß auch der anfängliche folgenden Gleichungen gegeben:

,cos β + μ sin θ \"

\ cos θ + /( sin θ

I cos β I // sin β \--²1 2 cos β N_n.

R₁ = (P₁ + P₀) sin « = — P_n sm Θ.

\ cos (-) — μ sin Θ J \ cos C-) — μ sin (-) j

Den Gleichungen ist zu entnehmen, daß die über- zwischen den Spannkluppen zu Beginn der Strektragende Kraft um so mehr geschwächt wird und kung läßt sich nicht beliebig verkleinern,
daß die auf die Rolle wirkende Kraft um so größer Da die Vorrichtung gemäß der Erfindung nach ist, je größer die Anzahl der Gelenkgliedcr ist, je 45 F i g. 6 (B) außer den Hauptgelenkgliedern Zusatzgrößer der Reibungskoeffizient μ der Rollen ist und gelenkgliedcr umfaßt, lassen sich die obengenannten je größer der Winkel W zwischen der Führungs- Nachteile ausschalten, indem der Abstand zwischen schiene und den Gelenkgliedern ist, wenn gleiche den Spannkluppen auf die Hälfte verringert wird. Längen der Gelenkglieder vorausgesetzt werden. Bei Außerdem lassen sich die einzelnen Teile leichter dieser Konstruktion ergibt eine Verringerung des 50 ausbilden, und die Vorrichtung kann mit hohen anfänglichen Abstandes der Spannkluppen etwa Betriebsgeschwindigkeiten betrieben werden, wenn durch Verringerung des Durchmessers der Lager der äußere Durchmesser der Rollen etwas größer bzw. Rollen eine Erhöhung der Belastung, weil der gemacht wird. Bei der Vorrichtung nach der Erfin-Winkel Θ größer wird. Daher läßt sich mit einer dung erfolgt die Kraftübertragung lediglich durch bekannten Vorrichtung gemäß Fig. 6(A) keine 55 die Hauptgelenkglieder, so daß es ausreicht, die befriedigende Streckung, insbesondere der Rand- zusätzlichen Gelenkglieder nur so stark auszubilden, partien, von Folien ausführen, und der Abstand daß sie die Streckkräfte aufnehmen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche ·

1. Vorrichtung zum gleichzeitigen Strecken einer Folienbahn aus einem Kunststoff in ihrer Längs- und Querrichtung mit Hilfe von beiderseits der Folienbahn angeordneten endlosen Kluppenketten mit jeweils zickzackartig und gelenkig miteinander verbundenen Gelenkgliedern, die an ihren Verbindungsstellen mit Führungseinrichtungen an zwei voneinander getrennten Führungsschienen versehen sind, wobei die den Kanten der Folienbahn benachbarten Führungsschienen in bezug auf die Bewegungsrichtung der Foiienbahn divergierend angeordnet sind, und mit Spannkluppen, welche im Streekbereich an den der Folienbahn zugewandten Enden der Gelenkglieder angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei von den Gelenkgliedern (16, 17; 18, 19) getragenen Spannkluppen (2 a, 2 b) jeweils eine zusätzliche Spannkluppe (2a, 2b) angeordnet ist, die an Enden zweier untereinander gelenkig verbundener Zusatzgelenkglieder (24, 25; 26) angebracht ist, wobei jedes Zusatzgelenkglied (24, 25; 26) an einer Stelle zwischen den Verbindungsstellen der Gelenkglieder (16, 17; 18, 19) an einem Gelenkglied (16, 17; 18, 19) gelenkig befestigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzgelenkgiieder (24. 25; 26) etwa in der Mitte der Gelenkglieder (16, 17; 18, 19) angelenkt sind.