DE2338446C3 - Prägekalander für thermoplastische Folien- oder Verbundwarenbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Prägekalander ir thermoDlastische Folien- oder Verbundwarenbahnen mit einem Aufheizzyhnder, zwei unterhalb d.eses Zylinders horizontal nebeneinander angeordneten Abzueswalzen sowie einer Prägewalze mn Gegenwalze und einer Einlaufwalze über dem Prägespalt

!Durch die GB-PS 12 17 548 .st em Prägekalander hekannt bei dem vor einer Prägestation eine Reckein- ?ä ung angeordnet ist. - Aus der US-PS 29 05 969 ist ein Prägekalander für thermoplastische Folien bekannt, bei dem mindestens zwei mit untereinander gleicher oder unterschiedlicher und gegenüber dem Aufheizzylinder mit gleicher oder höherer Geschwindigkeit drehbare Abzugswalzen vorgesehen sind - Ein Verfahren zur Herstellung einer Verbundfolie aus mehreren Polyester-Folien beschreibt die DT-AS

11 34 503 wobei die erwärmten Folien im Spalt zwischen' einem ersten Walzenpaar einer aus zwei hintereinander angeordneten Walzenpaaren bestehenden Streckvorrichtung miteinander verbunden und anschließend zwischen den Walzenpaaren gestreckt werden - Ein weiteres Verfahren zur Vereinigung zweier heißsiegelfätiiger Folien ist durch die DJ-AS

12 94 005 bekannt, wobei die Folien zunächst durch Hindurchführen durch einen Druckwalzenspalt in innige aber leicht entschichtbare Berührung gebracht werden wonach, vorzugsweise im Spannrahmen, ein Quer- und Längsrecken unter Erhitzen dei Foiien auf 93-177°C und nierbei ein Verbinden beider Folien miteinander erfolgt. Die Arbeitsweise ist diskontinuierlich. . , ,

Der Erfindung liegt in Verbesserung der bekannten Einrichtungen und Verfahren die Aufgabe zugrunde, einen Prägekalander der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit dem wahlweise das Laminieren, Kaschieren, Ausziehen und Recken von Folien- und Verbundwarenbahnen in einem Arbeitsgang mit dem Prägen kontinuierlich erfolgen kann. Es soll ein Kalander mit der Möglichkeit wahlweiser kontinuierlicher Arbeitsgänge geschaffen werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung einen Prägekalander der beschriebenen Art vor, bei dem zum wahlweisen kontinuierlichen Laminieren, Kaschieren sowie zum Recken und Ausziehen einer bahnförmigen Verbundware oder Folie die Abzugswalzen und die Einlaufwalze höhen- und seitenverstellbar und mit untereinander gleichen oder unterschiedlichen und gegenüber dem Aufheizzylinder mit gleicher wie mit höherer Umfangsgeschwindigkeit antreibbar sind und die Einlaufwalze gegenüber den Abzugswalzen zusätzlich seitenverstellbar ist.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, in Abkehr vom Stand der Technik, das Kaschieren und Laminieren in einem Walzenspalt unter Anwendung von Druck und Wärme kontinuierlich oder in einem Spannrahmen diskontinuierlich durchzuführen, die genannten Arbeitsgänge durch Umschlingen des Aufheizzylinders und durch eine unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit des Zylinders und der Abzugswalzen zi ermöglichen. Durch Variation der Umfangsgeschwindigkeiten der Abzugswalzen untereinander und gegenüber der Aufheizzylinder sowie durch die Möglichkei der Lageänderung der genannten Walzen und dei Einlaufwalze in die Prägestation untereinander wie auch gemeinsam gegenüber dem Aufheizzylinder ergeber sich die Vorteile des erfindungsgemäßen Kalanders, di( Folienbahn oder Verbundwarenbahn wahlweise oder ii Kombination zu laminieren, zu kaschieren, zu recke! und auszuziehen und anschließend zu prägen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind di<

Lager der Abzugswalzen und der Einlaufwalze in seitlichen höhen- und seitenverstellbaren Lagerschilden gelagert und die Lager der Einlaufwalze in dem Schild in länglichen Lageraugen verstellbar. Hierbei können die Abzugswalzen und die Einb.ufwalze in Dreiecksform mit vom Aufheizzylinder abgekehrter Dreieckspitze in den Schilden gelagert sein, wobei die Lagerschilde um ihren Mittelpunkt in dem Kalanderständei drehbar und festlegbar sind.

In weiter Ausbildung der Erfindung sind zwischen der Einlaufwalze und der Prägewalze mit ihrer Gegenwalze seitenverstellbare Aufheizeleniente angeordnet. — Ferner sind an der Vorder- wie auch an der Rückseite des Kalanders Führungswalzen für Folien- oder Einzelbahnen der Verbundwarenbahn angeordnet.

Zur Vereinfachung des Antriebs der Abzugswalzen und der Einlaufwalze können diese einen gemeinsamen Antrieb besitzen oder untereinnnder antriebsmäßig verbunden sein. — Weiterhin können die Abzugswalzen und die Einlaufwalze zur Veränderung ihrer Umfangsgeschwindigkeit in bekannter Weise gegen dünnere oder dickere Walzen auswechselbar sein.

Von besonderem Vorteil ist eine derartige Anordnung der ersten Abzugswalze zu dem Aufheizzylinder, daß die Folien- oder Verbundwarenbahn einen mögliehst kleinen freien Weg zwischen dem Zylinder und der ersten Abzugswalze zurücklegt, da hierdurch die Folien- oder die Verbundwarenbahn keine Wärme verliert, die ihr zum Prägen wieder zugeführt werden müßte.

In der Zeichnung sind Ausführungs- und Anwendungsbeispiele der erfindungsgemäßen Teile des Kalanders dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 einen Aufheizzylinder und drei in einem Schild angeordnete Abzugswalzen, wobei die Folienbahn zwischer dem Aufheizzylinder und der ersten Abzugswalze im thermoplastischen Bereich ausgezogen und vorzugsweise zwischen diesem Zylinder und dieser Walze gereckt wird,

F i g. 2 das Laminieren z. B. einer Textilbahn mit einer thermoplastischen Folienbahn, wobei die Folie anschließend an das Laminieren der Textilbahn geprägt wird,

F i g. 3 das Kaschieren einer Folienbahn mit einem Substrat, wobei anschließend das Substrat geprägt wird,

F i g. 4 die Bearbeitung einer dünnen Folienbahn ohne Aufheizurjg vor dem Prägespalt,

Fig. 5 und 6 das Ausziehen bzw. Recken mit Hilfe zweier von drei Abzugswalzen,

F i g. 7 und 8 besondere Führungen der Folienbahn um die Abzugswalzen.

Der erfindungsgemäße Kalander weist einen Aufheizzylinder 1 geeigneter Breite auf, der in Richtung des Doppelpfeiles 2 höhenverstellbar ist. An der Vorderseite des Kalanders befindet sich eine Führungswalze 3, über die die zu behandelnde Folienbahn 4 auf den Aufheizzylinder 1 geleitet wird, der in Richtung des Pfeiles 5 in Drehung versetzt ist. Unterhalb des Aufheizzylinders 1 befinden sich seitliche Schilde 6 in dem Kalanderständer, die in Richtung des horizontalen Doppelpfeiles 7 wie auch des vertikalen Doppelpfeiles S verstellbar sind und um die durch den Kreuzungspunkt der beiden Doppelpfeile gehende Achse drehbar sein kann. Beide Schilde sind derart miteinander gekoppelt, daß sie gemeinsam höhen- und seitenverstellbar bzw. gemeinsam drehbar sind und besitzen etwa rhombenförmige Gestalt, wobei sie in Nähe ihrer längeren Basisseite zwei auf gleicher Höhe gelegene Lager 9, 10 für die Achsen für je eine Abzugswalze II, 12 tragen.

(Der Einfachheit halber sind die Lager und Walzenach sen als Vollkreis dargestellt).

Beide Abzugswalzen sind über Zahnräder 13, 14 mi gleicher Geschwindigkeit antreibbar, wobei die Walzer 11,12 gegen dünnere oder dickere Walzen austauschbai sind, so daß sich ein Geschwindigkeitsunterschied an Umfang der Walzen 11, 12 ergibt. Auch können die Zahnräder gewechselt werden, so daß auf diese Weist ein Umfangsgeschwindigkeitsunterschied zustande kommt wie der Geschwindigkeitsunterschied zwischer den Walzen 11, 12 auch auf andere Art und Weis« erreicht werden kann. Unabhängig von dieser unterschiedlichen Geschwindigkeit zwischen den beider Walzen 11, 12 sind die beiden Walzen 11, 12 auch gegenüber der Umfangsgeschwindigkeit des Aufheizzylinders 1 variierbar, d. h. die Walzen 11, 12 können mil gleicher Geschwindigkeit wie der Aufheizzylindei umlaufen, jedoch auch mit unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit gegenüber dem Aufheizzylinder gedreht werden.

Parallel zur schmaleren unteren Seite der Schilde 6 (Fig. 1), verläuft ein längliches Lagerauge 15, das auch parallel zur Verbindungslinie der beiden Lager 9,10 der Achsen der Walzen 11, 12 verläuft. In diesen Lageraugen der Schilde 6 sind die Achsen bzw. die Lager 16 einer Einlaufwalze 17 gelagert, so daß die Walze 17 aus ihrer in Fig. 1 rechten Stellung an dem Schild 6 in die in den F i g. 3, 5 und 8 linke Stellung an dem Schild verschoben werden kann. Die Verschiebung der beiden Walzenachsenden erfolgt synchron.

Der Walzenhals der Walze 17 trägt ein Antriebszahnrad 18, das wahlweise mit dem Antriebszahnrad 14 der Walze 12 oder aber mit dem Antriebszahnrad 13 der Walze 11 in Eingriff gebracht werden kann. Hierdurch kann nicht nur die Drehrichtung der Walze 17 für die verschiedenen Zwecke geändert weiden, sondern es können auch unterschiedliche Umschlingungsarten und Umschlingungswinkel der Folien der Warenbahn 4 zwischen den Abzugswalzen erreicht werden. Auch die Walze 17 kann mit gleicher Geschwindigkeit ihres Umfanges oder aber mit unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit gedreht werden.

Der Verstellweg des Aufheizzylinders 1 wie auch der Schilde 6 ist so gewählt, daß zwischen der Walze 17, der Prägewalze 19 und deren Gegenwalze 20, die den Prägespalt 21 bilden, eine Aufheizeinrichtung 22 eingesetzt oder — geschoben werden kann. Diese ist in Richtung des Pfeiles 23 und entgegengesetzt hierzu verstellbar, so daß sie wahlweise der zwischen der Walze 17 und dem Walzenspalt 21 verlaufenden Warenbahn 4 im Abschnitt 40 genähert oder von dieser entfernt werden kann.

Bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach F i g. 1 und der Art der Umschlingung des Aufheizzylinders 1 und der Walzen 11,12, {7 durch die Folienbahn 4, erfolgt bei höherer Umfangsgeschwindigkeit des Aufheizzylinders 1 zwischen der Stelle 24, an welcher die aufgeheizte Warenbahn den Aufheizzylinder 1 verläßt, und der Abzugswalze IH ein thermoplatisches Ausziehen der Folienbahn.

Auf der Walze U, die so gegenüber dem Zylinder 1 angeordnet ist, daß die Folien- oder Verbundwarenbahn eine möglichst kleine freie Strecke, vorzugsweise einen Bruchteil von ¹A bis 1/12 des Zylinderdurchmessers zwischen diesem und der Walze 11 zurückzulegen hat findet ein Stabilisieren der thermoplastisch ausgezogenen Warenbahn statt. Zwischen den Walzen 11 und 12 wird bei Gleichlauf der gleich großen Walzen die

Geschwindigkeit der Folien-oder Warenbahn beibehal- zuzuführen.

ten und der Stabilisierungseffekt auf der Walze 12 Zusätzlich zur Führungsrolle 33 ist in F i g. 3 auf der

unterstützt. Rückseite des Kalanders eine der Führungswalze 30

Das thermoelastische Recken findet vorzugsweise entsprechende Walze 30a vorhanden, wobei zum zwischen Aufheizzylinder 1 und der ersten Abzugswal- 5 Kaschieren über diese Führungswalzen als erste Bahn ze, hier Walze .11, statt, weil auf dieser kleinsten freien das Substrat 31a und dann die Folie 4 aufgesetzt wird. Strecke die durch das thermoelastische Recken der Nach der Darstellung umschlingt somit das Substrat 31a Folie bedingt Querkontraktion der Folie am kleinsten die Prägewalze 19. Dabei trägt das Verstrecken beim ist. Es kann aber auch wünschenswert sein, das Recken Kaschieren nicht zu einem solch innigen Verbund bei der Folie zwischen den einzelnen Abzugswalzen io wie beim Laminieren. ^:

vorzunehmen. Bei der Stellung des Aufheizzylinders 1 und der

Um die Folie auf die notwendige Prägetemperatur zu Walzen 11,12,17 nach F i g. 4, ist auf eine Umschlingung bringen, wird die Heizvorrichtung 22 entgegengesetzt der in Laufrichtung der Folienbahn 4 ersten Walze zur Richtung des Pfeiles 23 derart an die Warenbahn verzichtet. Diese kann jedoch mit Hilfe der Verstellung angenähert, daß die der Heizvorrichtung zugekehrte 15 des Schildes 6 wahlweise in Berührung mit der Oberfläche der Folienbahn oder Verbundwarenbahn die Folienbahn 4 auf dem Aufheizzylinder 1 oder in Abstand notwendige Prägetemperatur erhält. von diesem gebracht werden. In F i g. 4 ist ferner

Bei der Anordnung der Walzen 11, 12 und 17 nach dargestellt, daß die Folienbahn 4 nach Verlassen der Fig. 2, wird wiederum eine Folienbahn 4 über die Walze 17 ohne Zwischenaufheizung in den Walzenspalt Führungswalze 3 auf den Aufheizzylinder 1 geleitet. 20 21 eingeführt werden kann.

Über eine weitere Einzugswalze 30 wird eine zu Falls jedoch erforderlich, kann auf Höhe der Walze 17

laminierende Warenbahn 31 auf der Folie 4 aufliegend und/oder zwischen dieser Walze und dem Walzenspalt auf den Zylinder 1 gebracht. Die aus der Folie 4 und der 21 ein größeres Heizelement 34 Anwendung finden, das Warenbahn 31, z. B. einer textlien Warenbahn, beste- gleichfalls in Richtung des Pfeiles 35 und entgegengehende Verbundwarenbahn 32 läuft über die Walze 11,12 25 setzt hierzu verstellbar ist. Hierdurch kann die und 17, die in diesem Falle zum Zwecke des Laminierens Folienbahn 4 bereits zwischen den Walzen 11 und 17 der Warenbahn 31 im Gleichlauf ihrer Umfange wie auch zwischen der letztgenannten Walze und dem untereinander und mit dem Aufheizzylinder 1 umlaufen. Walzenspalt 21 auf Prägetemperatur erhitzt werden. Die Abzugswalzen können auch eine größere Umfangs- Bei dieser Art der Umschlingung der Walzen 11 und 17, geschwindigkeit haben als der Aufheizzylinder 1, so daß 30 die in F i g. 5 in ihre linke Stellung gebracht ist, liegt die ein Recken bzw. Ausziehen der Verbundwarenbahn 32 Folienbahn 4 im Walzenspalt 21 mit der Seite, mit der eintritt. Auf den Walzen 11, 12 wird daher ein inniger sie auf dem Aufheizzylinder 1 auflag, an der Verbund der zu laminierenden Warenbahn 31 und der Gegenwalze 20 an. Mit Hilfe des Heizelementes 34 kann Folie 4 erreicht, wozu speziell der große wechselnde auch die dieser Folienbahnseite abgekehrte und der Umschlingswinkel der Verbundwarenbahn um beide 35 Prägewalze 19 zugekehrte Bahnseite beliebig erwärmt Walzen 11, 12 durch Verhindern des Rutschens der werden.

Warenbahn und einem zusätzlichen Verstreckungsef- Bei der Ausführungsform nach Fig.6 kann der

fekt beiträgt. Das Verstrecken bewirkt beim Laminieren Durchmesser der Walzen 12 und 17 geringfügig einen solch innigen Verbund der beiden thermoplati- unterschiedlich sein, so daß die Umfangsgeschwindigschen Warenbahnen, wie er rein thermisch nicht 40 keit der Walze 17 größer ist als die der Walze 12. erzielbar wäre. Die Verbundwarenbahn 32 ist derart Hierbei wird zwischen den Walzen 12 und 17 ein über die Walzen 11, 12, 17 geführt, daß die Recken im thermoelastischen Zustand der Folienbahn außenliegende, d. h. in F i g. 2 zwischen der Walze 17 bewirkt, so wie dies zwischen den Walzen U, 12 und 17 und dem Walzenspalt 21 rechts gelegene Folienbahn 4 bei der Folienbahnführung und Walzenumfangsgeder Prägewalze 19 zugekehrt ist, vor der ein nicht 45 schwindigkeiten nach F i g. 1 bis 4 der Fall ist. Zwischen dargestelltes Heizelement angeordnet ist. ■ der Walze 17 und der Prägewalze 19 kann wiederum ein

Der Kalander nach der Erfindung besitzt sowohl auf Heizelement 22 Anwendung finden, seiner Einzugsseite eine Führungswalze 3 wie auf der Die F i g. 7 und 8 zeigen eine Möglichkeit der

gegenüberliegenden Rückseite eine gleiche Führungs- Bearbeitung der Folienbahn 4, bei welcher diese im walze 33 (F i g. 3, 6, 7). Von dieser kann gleichfalls eine 50 wesentlichen nur um eine einzige Abzugswalze, nämlich Folienbahn 4 auf den Zylinder !gebracht werden, wobei die Walze 12 bzw. 17 umschlingt und von dort aus die Walze 17 mit ihren Lagern in den länglichen entweder unter Einwirkung der Wärme des Heizcle-Lageraugen 15 in die in F i g. 3 wiedergegebene linke mentes 36 oder, wie in F i g. 8 gezeigt ist, unmittelbar in Stellung verschoben ist. Es besteht daher die Möglich- den Walzenspalt 21 geführt wird. Zwischen dem keit, wahlweise von einer der beiden Seiten eine dicke 55 Aufheizzylinder 1 und der Walze 17 kann die oder eine dünne Folienbahn dem Aufheizzylinder 1 Folienbahn die Walze 12berühren.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Prägekalander für thermoplastische Folienoder Verbundwarenluhnen mit einem Aufheizzylinder, zwei unterhalb dieses Zylinders horizontal nebeneinander angeordneten Abzugswalzen sowie einer Prägewalze mit Gegenwalze und einer Einlaufwalze über dem Prägespalt, dadurch gekennzeichnet, daß zum wahlweisen kontinuierlichen Laminieren, Kaschieren sowie zum Recken und Ausziehen einer bahnförmigen Verbundware oder Folie die Abzugswalzen (11,12) und die Einlaufwalze (17) höhen- und seitenverstellbar und mit untereinander gleichen oder unterschied!!- chen und gegenüber dem Aufheizzylinder (1) mit gleicher wie mit höherer Umfangsgeschwindigkeit antreibbar sind und die Einlaufwalze (17) gegenüber den AbzugswaJzen (11, 12) zusätzlich seitenverstellbar ist.

2. Prägekalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager der Abzugswalzen (11,12) und der Einlaufwalze (17) in seitlichen höhen- und seitenverstellbaren Lagerschilden (6) gelagert sind und die Lager (16) der Einlaufwalze (17) in dem Schild (6) in länglichen Lageraugen (15) verstellbar sind.

3. Prägekalander nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugswalzen (11, 12) und die Einlaufwalze (17) in Dreiecksform mit vom Aufheizzylinder (1) abgekehrter Dreieckspitze in den Schilden (6) gelagert sind.

4. Prägekalander nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschilde (6) um ihren Mittelpunkt in den Kalanderständern drehbar und festlegbar sind.

5. Prägekalander nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Einiaufwalze (17) und der Prägewalze (19) mit ihrer Gegenwalze (20) seitenverstellbare Aufheizelemente (22) angeordnet sind.

6. Prägekalander nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Vorder- wie auch an der Rückseite des Kalanders Führungswalzen (3, 33) für Folien- oder Einzelbahnen der Verbundwarenbahn angeordnet sind.

7. Prägekalander nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugswalzen (11, 12) und die Einlaufwalze (17) einen gemeinsamen Antrieb besitzen oder untereinander antriebsmäßig verbunden sind.

8. Prägekalander nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugswalzen (11, 12) und die Einlaufwalze (17) zur Veränderung ihrer Umfangsgeschwindigkeit in bekannter Weise gegen dünnere oder dickere Walzen auswechselbar sind.

9. Prägekalander nach einem der Ansprüche 1 bis

8, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung der ersten Abzugswalze (11 bzw. 12) zu dem Aufheizzylinder (1), daß die Folien- oder Verbundwarenbahn einen möglichst kleinen freien Weg zwischen dem Zylinder (1) und der ersten Abzugswalze (11 bzw. 12) zurücklegt.