DE19846814C2

DE19846814C2 - Einrichtung zum Zusammenkaschieren von Bahnen

Info

Publication number: DE19846814C2
Application number: DE19846814A
Authority: DE
Inventors: Christian Buske; Bernhard Funger; Peter Foernsel; Klaus Kubik
Original assignee: Eduard Kuesters Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Andritz Kuesters GmbH
Priority date: 1998-10-10
Filing date: 1998-10-10
Publication date: 2002-01-17
Anticipated expiration: 2018-10-11
Also published as: DE19846814A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.

Die Corona-Behandlung zur Vorbehandlung der Oberflä chen von Folien für verschiedene Prozesse der Folienver arbeitung wie Beschichten, Kaschieren oder Bedrucken, ist grundsätzlich seit langem bekannt und in dem "Lexikon Folientechnik" von Joachim Nentwig, VCH Verlagsgesell schaft mbH, D-6940 Weinheim, (1991), unter dem Stichwort "Corona-Behandlung" auf Seite 80 bis 82 beschrieben.

Eine dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zugrundeliegende praktische Ausführungsform zur Erleichterung des Zusammen kaschierens zweier Folien ist Gegenstand der nicht vorver öffentlichten DE 198 02 662 A1. Bei dieser vorbekannten Einrichtung sind zu beiden Seiten der jeweiligen Einzelbahn stabförmige, quer über die Bahnbrei te reichende Elektroden angeordnet, die stets eine zwei seitige Behandlung der Einzelfolie verursachen, was in vielen Fällen nicht erwünscht ist. Außerdem sind die Elek troden bei der bekannten Ausführungsform eine Strecke vor dem Walzspalt angeordnet, so daß die der Corona-Entladung ausgesetzte Bahn eine gewisse Strecke bzw. Zeit zurück legt, bis sie die engste Stelle des Walzspalts, wo der eigentliche Fügevorgang stattfindet, erreicht. Die Wirkung der Corona-Behandlung hat dann schon etwas nachgelassen, so daß die beiden Bahnen dem Walzspalt nicht mehr im opti mal aktivierten Oberflächenzustand erreichen.

Aus der DE 27 54 425 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von zwei- oder mehrlagigen bahnförmigen Verbundwerkstoffen bekannt, bei denen eine Walze eines Walzspalts mit einem dichtelasti schen Belag versehen ist und als eine Elektrode zur Her beiführung der Corona-Entladung im Bereich des Walzspalts dient. Die Corona-Entladung ist dabei so ausgestaltet, daß nur die Fügeseiten behandelt und die Fügeverbindung opti miert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Corona- Behandlung der Bahnen vor dem Zusammenkaschieren weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird in einem ersten Aspekt durch die im Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst.

Hierbei bildet mindestens eine der Walzen des Walz spalts selbst eine Elektrode und wirkt an einer in Lauf richtung einer Bahn vor dem Walzspalt gelegenen Stelle mit einer die andere Elektrode bildenden Walze zusammen, die einen zusätzlichen Corona-Walzspalt darstellt, durch den die betreffende Bahn vor Erreichen des eigentlichen, der Fügung dienenden Walzspalts hindurchleitbar ist.

Das Dielektrikum ist hierbei durch einen Walzenbelag gebildet.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann das Dielektrikum gemäß Anspruch 2 jedoch auch als mitlaufendes Band ausgebildet sein.

Dieses mitlaufende Band kann gemäß Anspruch 3 eine stabförmige Elektrode mindestens auf der der Bahn zugewandten Seite umschlingen, wobei diese Elektrode dann als um ihre Achse drehbarer Stab ausgebildet wäre.

Alternativ kann gemäß Anspruch 4 auch vorgesehen sein, daß das Band eine der Walzen des Walzspalts minde stens auf der Seite des Walzspalts umschlingt.

Das bedeutet, daß das dielektrische Band den der Fügung dienenden Walzspalt zusammen mit den beiden zusam menzukaschierenden Bahnen durchläuft.

Gemäß den Ansprüchen 5 und 6 kann das Band entweder ein endlos umlaufendes Band oder ein endlicher Bandab schnitt sein, der von einer Abwickelvorrichtung auf einer Aufwickelvorrichtung umwickelbar ist.

Eine bei bestimmten Fügevorgängen vorteilhafte Wei terbildung der Erfindung ist Gegenstand der Anspruchs 7. Die Temperierung der Walze des Walzspalts, also ihre Be heizung oder ihre Kühlung, überträgt sich durch den Um schlingungswinkel auf die jeweilige Bahn, die dadurch eine Temperaturänderung erfährt, die je nach dem Material der Bahn die Wirkung der Corona-Behandlung unterstützen kann.

Es sollen natürlich während der Corona-Behandlung Überschläge zwischen den Elektroden vermieden werden. Derartige Überschläge treten auf, wenn sich die Elektroden ohne trennendes Dielektrikum gegenüberstehen. Dies könnte insbesondere an den Enden der Arbeitsbreite der Walzen des Walzspalts der Fall sein. Eine einfache Maßnahme zur Vermeidung von Überschlägen in diesem Bereich ist Gegen stand des Anspruchs 8. Die Bahnen, die das Dielektrikum darstellen, werden einfach seitlich überstehen gelassen. Diese Bereiche sind dann zwar nicht optimal gefügt, können aber abgetrennt werden. Die entsprechenden Materialver luste werden durch den Vorteil der einfachen Unterdrückung von Überschlägen mehr als wettgemacht.

Eine weitere Maßnahme zur Vermeidung von Überschlä gen ist Gegenstand des Anspruchs 9. Die Abrundung vergrö ßert die Radien an den Enden und vermeidet die an scharfen Kanten sonst aufstehenden Feldkonzentrationen, die Durch brüche und Überschläge begünstigen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin dung schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer ersten Ausfüh rungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung;

Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht eines einen Walzspalt bildenden Walzenpaars;

Fig. 3 bis 7 zeigen Seitenansichten weiterer Ausfüh rungsformen.

Die in Fig. 1 als Ganzes mit 300 bezeichnete Einrich tung umfaßt zwei zusammenwirkende glatte Metallwalzen 1, 2 mit geschlossener Oberfläche, die einen Walzspalt 3 bil den. Die vertikale Verbindungsebene der Achsen der Walzen 1, 2 stellt die Wirkebene dar, die dazu senkrechte, durch die engste Stelle des Walzspalts 3 gehende Ebene die Walz ebene.

Symmetrisch zu der Walzebene Wa sind auf der Seite des Einlaufsbereichs 4 übereinander mit Abstand von der Walzebene Wa zwei Umlenkrollen 5, 6 angeordnet, über die zusammenzukaschierenden Bahnen B₁ und B₂ gemäß Fig. 1 von rechts dem Einlaufbereich derart zugeleitet werden, daß die Bahnen B₁ bzw. B₂ schon eine Strecke vor Erreichen der engsten Stelle des Walzspalts 3 an den Walzen 1 bzw. 2 zur Anlage kommen und dort Umschlingungswinkel bilden, die in dem Ausführungsbeispiel gleich groß ausgebildet sind. Dies ist aber nicht zwingend und hängt von den Durchmessern und Stellungen der beteiligten Walzen 1, 2, 5, 6 ab.

Die beiden zusammenwirkenden Walzen 1, 2 haben nur eine reine Fügefunktion. Die Corona-Bestrahlung findet an einer in Laufrichtung der Bahnen B₁, B₂ vorgeschalteten Stelle an einem Corona-Walzspalt 14 bzw. 15 statt, der jeweils an einer dem Walzspalt 3 vorgeschalteten Stelle zwischen der Walze 1 und einer aus Stahl mit glatter ge schlossener Oberfläche bestehenden Gegenwalze 16 bzw. zwischen der Walze 2 und einer entsprechenden Walze 17 gebildet sind. Die Bahnen B₁ und B₂ sind beide dielektrisch und laufen durch die Walzspalte 14, 15 hindurch. Die koro nabehandelten Bahnen B₁, B₂ werden nach weniger als einer viertel Umdrehung der Walzen 1, 2 durch den Walzspalt 3 hindurchgeleitet, wo sie zusammengefügt werden.

Mindenstens einer der Walzen 1, 2 kann temperiert, d. h. gekühlt bzw. bevorzugt beheizt sein, so daß die Bah nen B₁ bzw. B₂ beim Erreichen der Corona-Walzsplte 14, 15 und jedenfalls in dem Walzspalt 3 zumindest teilweise die Temperatur der Oberfläche der Walze 1, 2 angenommen hat und mit dieser Temperatur die Corona-Bestrahlung bzw. Fügens erfahren. Dies kann die Wirkung dieser Corona-Bestrahlung bzw. die Kaschierung vorteilhaft beeinflussen.

In Fig. 2 ist eine Vorderansicht der Walzen 1, 2 dar gestellt, in der zwei Maßnahmen zur Vermeidung von Über schlägen an den Enden der Walzen 1, 2 wiedergegeben sind. Die eine Maßnahme besteht darin, daß die aus den beiden Bahnen B₁, B₂ zusammenkaschierte Bahn B eine größere Breite 18 aufweist als es der Breite 19 der Behandlungszone ent spricht. An jedem Ende steht daher die Bahn B um eine Strecke 20 über den Rand der Behandlungszone über und verhindert aufgrund ihrer dielektrischen Eigenschaft den Überschlag in diesem Bereich.

Eine andere Maßnahme zur Vermeidung von Überschlägen besteht darin, daß die an den stirnseitigen Endflächen auftretenden Kanten 21, 22 über das normale Mag hinaus abgerundet sind, so daß durch die Vergrößerung der Radien dort die Feldstärke herabgesetzt wird. (Fig. 2)

Bei der Ausführungsform 400 der Fig. 3 ist das Die lektrikum durch ein endlos umlaufendes Band 23 gebildet, welches um eine Antriebstrommel 24 und eine stabförmige Elektrode 10 geleitet ist, die in diesem Fall um ihre Achse drehbar gelagert ist. Die Rolle 25 dient der Auf rechterhaltung der Spannung in dem Band 23. Mit Abstand oberhalb der stabförmigen Elektrode 10 ist eine weitere stabförmige Elektrode 9 angeordnet, die nicht drehbar sein muß. Zwischen den stabförmigen Elektroden 9, 10 wird eine Corona-Entladung gezündet. Die Bahn B₂ wird durch den Bereich der Corona-Entladung 9, 10 hindurchgeführt und tritt danach in den Walzspalt 3 zwischen den Walzen 1, 2 ein, wo gleichzeitig eine weitere Bahn B₁ zuläuft, die in dem Walzspalt 3 mit der Bahn B₂ zusammenkaschiert wird. Die Anordnung kann allerdings auch ohne die Walzen 1, 2 genutzt werden, z. B. um die Bedruckbarkeit der Bahn B₂ zu verbes sern.

Bei der Ausführungsform 400' der Fig. 4 werden zwei endlos umlaufende dielektrische Bänder 23 entsprechend der Ausführungsform 400 der Fig. 3 um nahe der engsten Stelle des Walzspalts 3 angeordnete stabförmige Elektroden 9, 10 geleitet, die in dem Fall drehbar angeordnet sind. Es bestehen hierbei keine Bindungen mehr an bestimmte Eigen schaften der zusammenzukaschierenden Bahnen B₁ und B₂.

Die Ausführungsform 400" der Fig. 5 läßt eine Ver einfachung erkennen, insofern ein einzelnes endloses die lektrisches Band 23 über beide drehbaren stabförmigen Elektroden 9, 10 geleitet ist.

Bei der Ausführungsform 500 nach Fig. 6 bilden die beiden Walzen 1, 2 selbst die Elektroden, zwischen denen die Corona-Entladung 11 stattfindet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein endloses dielektrisches Band 23 mit einer Antriebsrolle 24 über die Walze 1 geleitet und passiert mit dieser den Walzspalt 3. Der Vorteil be steht auch hier wieder darin, daß keine Abhängigkeit von bestimmten elektrischen Eigenschaften der zusammenzuka schierenden Bahnen B₁ und B₂ besteht.

Die Ausführungsform 500' der Fig. 7 hat auch ein dielektrisches Band 27, welches den Walzspalt 3 passiert, welches aber nicht endlos ist, sondern von einer Abwickel rolle 28 abgewickelt und nach dem Passieren des Walzspalts 3 von einer angetriebenen Aufwickelrolle 29 wieder aufge wickelt wird. Auf diese Weise können für das dielektrische Band 27 Materialien verwendet werden, die gute dielektri sche Eigenschaften aufweisen, aber einen endlosen Umlauf nicht aushalten, z. B. Papier-Materialien, wie sie in Kon densatoren verwendet werden.

Claims

1. Einrichtung (300) zum Zusammenkaschieren von kon tinuierlich gleichlaufenden in ihrer Längsrichtung beweg ten Bahnen (B₁, B₂),
mit Einrichtungen (5, 6) zur Zufuhr mindestens einer ersten und einer zweiten Bahn (B₁, B₂) derart, daß die Bah nen einander gegenüberliegen,
mit einer Einrichtung zur mindestens einseitigen flächigen Behandlung mindestens einer der Bahnen (B₁, B₂) mit einer Corona-Entladung mittels zweier quer über die Bahn nahe derselben sich erstreckender, durch ein Dielek trikum getrennter Elektroden,
und mit einem der Einrichtung zur Corona-Behandlung nachgeschalteten Walzspalt (3), durch den die einander gegenüberliegenden Bahnen (B₁, B₂) unter Eingehen einer flä chigen Verbindung hindurchleitbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine Walze (1, 2) des Walzspalts (3) selbst eine Elektrode bildet und an einer in Laufrichtung einer Bahn (B₁,B₂) vor dem Walzspalt (3) gelegenen Stelle mit einer die andere Elektrode bildenden Walze (16, 17) in einem zusätzlichen Corona-Walzspalt (14, 15) zusammenwirkt, durch den die betreffende Bahn (B₁ bzw. B₂) vor Erreichen des Walzspalts (3) hindurchleitbar ist.

2. Einrichtung (400, 400', 400", 500, 500') zum Zusam menkaschieren von kontinuierlich gleichlaufenden in ihrer Längsrichtung bewegten Bahnen (B₁, B₂),
mit Einrichtungen (5, 6) zur Zufuhr mindestens einer ersten und einer zweiten Bahn (B₁, B₂) derart, daß die Bah nen einander gegenüberliegen,
mit einer Einrichtung zur mindestens einseitigen flächigen Behandlung mindestens einer der Bahnen (B₁, B₂) mit einer Corona-Entladung mittels zweier quer über die Bahn nahe derselben sich erstreckender, durch ein Dielek trikum getrennter Elektroden,
und mit einem der Einrichtung zur Corona-Behandlung nachgeschalteten Walzspalt (3), durch den die einander gegenüberliegenden Bahnen (B₁, B₂) unter Eingehen einer flä chigen Verbindung hindurchleitbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Dielektrikum als mitlaufendes Band (23, 27) ausgebildet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß das Band (23) eine stabförmige Elektrode (9, 10) mindestens auf der der Bahn zugewandten Seite umschlingt.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß das Band (23) eine (1) der Walzen (1, 2) des Walz spalts (3) mindestens auf der Seite des Walzspalts (3) umschlingt.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (23) ein endlos um laufendes Band ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (27) ein endlicher Bandabschnitt ist, der von einer Abwickelvorrichtung (28) auf eine Aufwickelvorrichtung unter Passieren des Walz spalts (3) umwickelbar ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Walzen (1, 2) des Walzspalts (3) temperiert ist und eine der Bah nen (B₁, B₂) vor Erreichen des Walzspalts (3) diese Walze auf einem Umschlingungswinkel (12) umschlingt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenzukaschierenden Bahnen (B₁, B₂) an mindestens einem Längsrand in Breiten richtung der Bahnen (B₁, B₂) über die Ränder der Arbeits breite (19) der als Elektroden dienenden Walzen (1, 2) des Walzspalts (3) überstehen.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Arbeitsbreite (19) eine als Elektrode dienenden Walze (1, 2) des Walz spalts (3) in einer durch die Walzenachse gehenden Schnittebene abgerundet sind.