DE2060965B1

DE2060965B1 - Vorrichtung zum simultanen biaxialen Recken einer Folienbahn aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE2060965B1
Application number: DE19702060965D
Authority: DE
Inventors: Udo Moelz
Original assignee: Erwin Kampf GmbH and Co Maschinenfabrik
Current assignee: Erwin Kampf GmbH and Co Maschinenfabrik
Priority date: 1970-12-11
Filing date: 1970-12-11
Publication date: 1972-04-27
Also published as: GB1321170A; US3755862A; NL7116206A; IT941321B; FR2117972A1; FR2117972B1; JPS5133154B1; BE776394A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum simultanen biaxialen Recken einer Folienbahn aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Vorbehandlungs-, einer Reck- und einer Nachbehandlungszone für die Folienbahn, mit in Führungsschienen endlos umlaufend gelagerten, durch Transportspindeln mit veränderlicher bzw. konstanter Steigung antreibbaren Spannkluppen, wobei zwei aneinanderstoßende, mit ihren Achsen einander schneidende Transportspindeln miteinander verbunden sind.

Bei derartigen bekannten Vorrichtungen stellen die Transportspindeln, die mit Schraubenführungsnuten versehen sind, einen zwangsweisen Antrieb der Spannkluppen sicher, so daß eine einwandfreie Mitnahme der Folienbahn gewährleistet ist. Allerdings ergeben sich Schwierigkeiten im Übergangsbereich zwischen Transportspindeln, deren Achsen einander schneiden, also insbesondere am Anfang und am Ende der Reckzone, in der die Transportspindeln mit einer zur Laufrichtung der Folienbahn geneigten Achse angeordnet sind.

Damit die Mitnehmer der Spannkluppen gleichmäßig von einer Transportspindel auf die nächste Transportspindel übergehen werden, sind die Endteile der Transportspindel einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art einerseits als Kugelkopf und andererseits als Kugelpfanne ausgebildet, so daß die Transportspindeln kugelgelenkartig aneinander anschließen. Die Schraubenführungsnuten sind bis zu den Kugelgelenkansätzen geführt und setzen sich bei jeweils einer Schraubspindel mit dem Fußteil in den Kugelkopf fort. Man erreicht damit, daß die Schraubenführungsnuten aneinanderstoßender Transportspindeln einander im Bereich der Winkelhalbierenden des Schnittwinkels der Transportspindeln im wesentlichen berühren. Die Mitnehmer der Spannkluppen greifen jedoch in die Schraubenführungsnuten 90° versetzt zu der durch die Winkelhalbierende bestimmten Axialebene ein. An dieser Stelle schließen die Schraubenführungsnuten nicht mehr bündig aneinaner an. Mit Hilfe des Fußteils der Schraubenführungsnuten, der bis in den Kugelkopf fortgesetzt ist, erreicht man zwar eine Erfassung des jeweiligen Mitnehmers, doch ist die hierfür erforderliche Einstellung sehr empfindlich. Im Übergangsbereich treten deshalb zwangläufig Stöße und Schläge auf die Spannkluppen auf. Diese Lösung erfordert sehr genau bearbeitete Endteile der Spindeln, demit die Kugelgelenkführungen leichtläufig sind. Die erforderliche Schraubenführungsnut großer Tiefe macht eine umfangreiche Bearbeitung der Transportspindeln notwendig. Die Transportspindeln sind bei dieser bekannten Anordnung auf Rollen gelagert, die über den Umfang einer Spindel verteilt sind. Die Koppelung der Transportspindeln erfolgt durch kardanartige Wellenkupplungen.

Aufgabe der Erfindung ist eine stetige Weiterführung der Schraubenführung auch im Übergangsbereich zwischen zwei aneinanderstoßenden, mit ihren Achsen einander schneidenden Transportspindeln.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Verbinden der Transportspindeln durch mindestens eine Schraubenfeder vorgenommen ist, deren Gangenden an die Führungsflächen der Transportspindeln anschließen und deren Hauptdurchmesser dem Durchmesser der Transportspindeln an den Führungsflächen entspricht.

Die Erfindung stellt eine gleichmäßige und sichere Führung der Folienbahn über die gesamte Länge der Vorrichtung sicher. Im Übergangsbereich zwischen aneinander anstoßenden, mit ihren Achsen einander schneidenden Transportspindeln werden die Spannkluppen durch die Schraubenfeder gleichmäßig und gleichförmig weiterbewegt, so daß keine stoßartigen Belastungen oder unerwartete Spannungen auf die Folienbahn übertragen werden. Innerhalb der Transportspindeln werden die Spannkluppen jeweils über einen Mitnehmer bzw. eine Mitnehmerrolle von den Führungsflächen mitgenommen. Die Schraubenfedern übernehmen diese Mitnehmer und treiben damit die Spannkluppen weiter in Transportrichtung. Die Schraubenfeder wirkt auf die Spannkluppen wie die treibende.Fläche einer Führungsfläche.

Die genannte Schraubenfeder bildet eine stetige Fortsetzung der Führungsfläche, so daß im Übergangsbereich eine formschlüssige Mitnahme der Spannkluppen sichergestellt ist, ohne daß Ungleichmäßigkeiten auftreten. Andererseits besitzt die Schraubenfeder eine elastische Nachgiebigkeit, so daß sie sich bei der Drehung der Transportspindeln in dem erforderlichen Ausmaß verstellt. Bei Ausrichtung der Transportspindeln oder bei einer Einstellung derselben auf ein anderes Reckverhältnis folgt die Schraubenfeder einer solchen Verstellung ohne weiteres, so daß etwaige Ungleichmäßigkeiten der Ausrichtung ausgeglichen werden. Die Schrauben-

feder ist auch geeignet, thermische Verformungen der Transportspindeln auszugleichen, die im Betrieb der Maschine auftreten können.

Nach.einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in einer Vorrichtung, bei der die Führungsfläche jeder Transportspindel als Nut ausgebildet ist, vorgesehen, daß zwei Schraubenfedern so ineinandergelegt angeordnet sind, daß ihre Windungen einen der Nutbreite entsprechenden Abstand voneinander aufweisen und daß jedes Gangende der beiden Schraubenfedern in einem Kantenausschnitt an der Führungsfläche einer Transportspindel eingesetzt ist.

Damit ergibt sich eine noch bessere Führung der Spannkluppen im Übergangsbereich, weil dieselben durch die beiden benachbarten Schraubenfedern wie durch die Flächen der Schraubenführungsnut zweiseitig abgestützt sind, so daß sich die Spannkluppen auch nicht schneller als vorgeschrieben bewegen können.

Die Anwendung von Schraubenfedern im Sinne der Erfindung ermöglicht es, daß aneinander anstoßende Transportspindeln einen merklichen Abstand voneinander haben können. Dieses ist sehr günstig, weil damit ein Ausgleich von thermischen Spannungen sowie Längenunterschieden möglich ist. Solche Spannungen werden durch die Schraubenfedern ohne weiteres ausgeglichen. Zwischen einander zugewandten Stirnflächen aufeinanderfolgender Transportspindeln bleibt ausreichend Raum für eine Wellenkupplung. Eine besondere Bearbeitung oder Anpassung der Enden der Transportspindeln ist nicht notwendig.

Die Erfindung wird an Hand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, in der darstellt

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung und

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in F i g. 1.

In F i g. 1 sind nur diejenigen Teile der Antriebseinrichtung einer Vorrichtung zum simultanen biaxialen Recken eingezeichnet, die für die Erfindung wesentlich sind. Innerhalb der Vorrichtung durchläuft die Folienbahn aus thermoplastischem Kunststoff, die von einer nicht dargestellten Vorratsrolle abgezogen wird, eine Vorbehandlungszone 1, die hauptsächlich der Erwärmung der Folienbahn dient, eine Reckzone 2 und eine Nachbehandlungszone 3, die hauptsächlich der Fixierung der gereckten Folienbahn dient. Schließlich wird die Folienbahn von einer nicht dargestellten Aufwickelvorrichtung aufgenommen. Die Transportrichtung der Folienbahn durch die Maschine ist durch den Pfeil 4 angegeben. Die Laufgeschwingigkeit der Folienbahn ist in der Vorbehandlungszone 1 vergleichsweise gering, sie nimmt in der Reckzone 2 im Maße der Längsreckung kontinuierlich zu und hat in der Nachbehandlungszone 3 einen entsprechend hohen Endwert. Zu beiden Seiten ist die Folienbahn von Spannkluppen gehalten, die entsprechend den genannten Geschwindigkeitsänderungen geführt werden müssen.

Im unteren Teil der F i g. 1 ist schematisch die Umlaufführung 5 für die Spannkluppen 6 dargestellt, im oberen Teil der F i g. 1 sind die Transporteinrichtungen für die Spannkluppen 6 gezeigt, die normalerweise auf einer Führungsschiene endlos umlaufend gelagert sind. In der Vorbehandlungszone liegen die einzelnen Spannkluppen 6 dicht aneinander. Sie werden in der Reckzone 2 auseinandergeführt und müssen in der Nachbehandlungszone 3 mit großem Abstand gefördert werden. Der Transport der Spannkluppen 6 erfolgt jeweils mit Transportspindeln, und zwar in der Vorbehandlungszone 1 mit einer Transportspindel 7 mit geringer, jedoch konstanter Steigung, in der Reckzone 2 durch eine Transportspindel 8 mit progressiver Steigung und in der Nachbehandlungszone 3 mit einer Transportspindel 9 konstanter Steigung, die jedoch entsprechend der Längsreckung größer als die Steigung der Transportspindel? ist. Am Ende der Umlaufführung ist ein Umlenkrad 10 vorgesehen. Der Rücktransport der Spannkluppen 6 erfolgt durch eine weitere Transportspindel 11 mit großer Steigung sowie eine Transportspindel 12 mit degressiver Steigung. Schließlich werden die Spannkluppen 6 durch ein weiteres Umlenkrad 13 zum Anfang der Vorbehandlungszone 1 zurückgeführt.

Man erkennt aus der F i g. 1 ohne weiteres, daß die verschiedenen Transportspindeln mit einander schneidenden Achsen angeordnet sind. Es kommt hinzu, daß die gesamte Anordnung der Transportspindeln und der Umlaufführungen in Breitenrichtung der. Maschine verstellbar ist, damit die Maschine einerseits an verschiedene Folienbreiten angepaßt und für verschiedene Reckverhältnisse eingerichtet werden kann. Infolgedessen muß man besondere Einrichtungen vorsehen, die einen einwandfreien Übergang der Spannkluppen 6 zwischen den verschiedenen Transportspindeln sicherstellen, insbesondere eine gleichmäßige Mitnahme der Spannkluppen 6 im Übergangsbereich.

Die Transportspindeln besitzen jeweils Führungsflächen in Form von schraubenförmigen Nuten, die teilweise schematisch mittels einer strichpunktierten Linie dargestellt sind. Zwischen je zwei Transportspindeln ist eine Schraubenfeder 14,15 bzw. 16 angeordnet, die mit ihren Gangenden jeweils in einen Kantenausschnitt am Ende der Nut benachbarter Transportspindeln eingefügt ist. Und zwar schließt diese Schraubenfeder jeweils an die treibende Fläche der Nut an. Die Schraubenfeder 14 besitzt eine große Steigung entsprechend der Steigung der Nut am Ende der Transportspindel 8 mit progressiver Steigung. Die Schraubenfeder 15 hat demgegenüber eine geringe Steigung gleich der Steigung der Nut der Transportspindel 7. Die Schraubenfeder 16 in der Rücklaufstrecke hat ebenfalls eine große Steigung.

Bei Verwendung je einer Schraubenfeder 14,15 bzw. 16 zwischen zwei aneinanderstoßenden Transportspindeln ist die jeweilige Schraubenfeder an die treibende Fläche der Nut angeschlossen, so daß auf die jeweilige Spannkluppe 6 in Transportrichtung stetig eine Kraft ausgeübt wird.

Nach einer Abwandlung der Erfindung kann man zwischen je zwei Transportspindeln 8 und 9 zwei Schraubenfedern 14 und 20 so ineinandergelegt anordnen, daß ihre Windungen einen der Nutbreite entsprechenden Abstand voneinander haben. Die Schraubenfeder 14 schließt an die treibende Fläche der .Nut, die Schraubenfeder 20 an die in Transportrichtung gelegene Fläche an. Damit werden beide Führungsflächen der Nut im Ubergangsbereich fortgesetzt, so daß die jeweilige Spannkluppe im Übergangsbereich genau mit der vorgeschriebenen Geschwindigkeit geführt wird; die Spannkluppe kann

weder zu schnell noch zu langsam laufen. Dies ist besonders wichtig, wenn man ein Springen der Spannkluppen vermeiden will.

Es empfiehlt sich vor allem, den Übergang im Anschluß an die Reckzone 2 mit einer doppelgängigen Schraubenfeder auszustatten, da in der Nachbehandlungszone 3 zunächst eine erhebliche Zugspannung innerhalb der Folienbahn vorhanden ist, die fixiert werden muß. Man kann jedoch selbstverständlich bei Bedarf auch die andern Übergänge mit solchen doppelgängigen Schraubenfedern ausstatten.

Bei der Drehung der Transportspindeln erfolgt jeweils eine elastische Verformung der Schraubenfedern in dem erforderlichen Ausmaß, so daß dieselben immer eine gleichmäßige Verschiebung der Führungsflächen gewährleisten. Die Schraubenfedern stellen einen elastisch nachgiebigen Übergang zwischen aufeinanderfolgenden Transportspindeln sicher.

Die Transportspindeln sind am Außenumfang auf Rollen 17 gelagert. Gemäß Fig. 2 kann man bspw. vier Rollen 17 vorsehen, die jeweils im Maschinenraum gelagert und über den Umfang der Transportspindeln verteilt sind. Die. Transportspindeln sind durch eine Wellenverbindung 18, bspw. eine Gelenkwelle oder Kardanwelle miteinander verbunden. Der Antrieb der Transportspindeln kann durch Antriebsmotore 19 erfolgen, die auch mit einem Geschwindigkeitswechselgetriebe verbunden sein können. Diese Antriebsmotoren 19 können gleichzeitig über nicht dargestellte Verbindungen zum Antrieb der Umlenkräder 10 und 13 dienen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum simultanen biaxialen Rekken einer Folienbahn aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Vorbehandlung-, einer Reck- und einer Nachbehandlungszone für die Folienbahn, mit in Führungsschienen endlos umlaufend gelagerten, durch Transportspindeln mit veränderlicher bzw. konstanter Steigung antreibbaren Spannkluppen, wobei zwei aneinanderstoßende, mit ihren Achsen einander schneidende Transportspindeln miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinden der Transportspindeln (7, 8, 9,11,12) durch mindestens eine Schraubenfeder (14,15,16) vorgenommen ist, deren Gangenden an die Führungsflächen der Transportspindeln (7, 8, 9,11, 12) anschließen -lind deren Hauptdurchmesser dem Durchmesser der Transportspindeln (7, 8,9, 11,12) an den Führungsflächen entspricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gangende der Schraubenfeder (14,15,16) in einem Kantenausschnitt an der Führungsfläche einer Transportspindel (7, 8, 9,11,12) eingesetzt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Führungsfläche jeder Transportspindel als Nut ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schraubenfedern (14, 20) so ineinandergelegt angeordnet sind, daß ihre Windungen einen der Nutbreite entsprechenden Abstand voneinander aufweisen und daß jedes Gangende der beiden Schraubenfedern (14, 20) in einem Kantenausschnitt an der Führungsfläche einer Transportspindel (7, 8, 9,11,12) eingesetzt ist.