DE2344450C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Vorbereiten einer Bahn aus thermoplastischen Kunststoffen zum Querrecken - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Vorbereiten einer Bahn aus thermoplastischen Kunststoffen zum Querrecken

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Description

5°
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbereiten einer Bahn aus thermoplastischen Kunststoffen zum Querrecken, wobei die Längskanten der Bahn durch Zusammendrücken plastisch zu einer Klemmkante verformt werden. Sie betrifft ferner eine Vorrichtung 5-s zum Durchführen eines solchen Verfahrens.
Ein derartiges Verfahren zum Vorbereiten einer einschichtigen Bahn, z. B. aus Polyamid, Polyäthylen oder Polyester, zum Quen ecken ist nach der US-PS 54 148 bekannt. Die Bahn wird dabei zum Erwärmen 6ü über eine erwärmte, mit Gummi beschichtete Antriebswalze geführt und wird dabei weich. Gerändelte Druckrollen drücken dann in c!L Längskanten der Bahn ein Rändelmuster ein. das den für die Querreckung verwendeten Kluppen Halt gibt. — Bei diesem ('s bekannten Verfahren besteht die Gefahr, daß erhitzter Kunststoff von der Bahn an den Druckrollen festklebt und diese verschmiert, zumal diese im Betrieb durch die erwärmte Bahn ebenfalls stark erwärmt werden, wobei auch die Gefahr einer Überhitzung der Druckrollen besteht. Man muß deshalb die Druckrollen häufig austauschen.
Die Erfindung befaßt sich damit, mittels Extrusionsbeschichten einer Grundfolie mit einer Deckschicht hergestellte Bahnen mit wenigstens zwei Schichten in optimaler Weise für das Querrecken vorzubereiten. Es treten hier spezifische Probleme auf. So tritt bei der Folienherstellung durch Extrusion eines thermoplastischen Kunststoffes eine sog. Einhalserscheinung auf, die zu einer Breiteneinschnürung und dementsprechend zu einer Dickenzunahme der Folie entlang der Längskanten führt. Diese Erscheinung tritt auch beim Extrusionsbeschichten auf. Wenn die Grundfolie durch Extrusion hergestellt ist, besitzt sie bereits verdickte Längskanten. Infolgedessen sind die Längskanten von durch Extrusionsbeschichten hergestellten Bahnen vergleichsweise dick, wodurch sich Probleme bei der Einspannung ergeben.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine mittels Extrusionsbeschichten hergestellte Bahn in wirtschaftlicher Weise so vorzubereiten, daß sie beim Querrecken fest und unverschiebbar in Kluppen festgeklemmt werden kann.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Unter einem »kontinuierlichen Verformen« soll dabei ein kontinuierlich ablaufendes Verfahren verstanden werden. Das Ausüben der Druckkraft kann also ununterbrochen oder auch mit Unterbrechungen erfolgen.
Das durchaus überraschende Ergebnis ist, daß sich die verformten Bereiche nicht in der Grundfolie befinden, auf die die Verformungskraft ausgeübt worden war, sondern in der Deckschicht. Hieraus ergeben sich wesentliche Vorteile:
1. Der erweichte Kunststoff der Deckschicht klebt nicht an den Druckrollen fest, da es mit diesen nicht in Berührung kommt.
2. Die Druckrollen werden nicht überhitzt.
3. Die Kühlung der Deckschicht wird nicht behindert, so daß die Deckschicht an allen Stellen gleichmäßig gekühlt werden kann.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens ergibt sich durch die im Anspruch 2 angegebenen Maßnahmen. Anders als bei der Vorrichtung nach der US-PS 32 54 148, wo die den Druckrollen gegenüberliegende Walze beheizt ist und daher die Gefahr eines Verklebens und Verschmutzens dieser Rolle besteht, wird nach der Erfindung ^iese Walze gekühlt, wodurch sich ein sehr sicherer und störungsfreier Dauerbetrieb ergibt.
Das Formen der Klemmkante an den Längskanten der Bahn erfolgt beim Abkühlen der Bahn anschließend an das Extrusionsbeschichten der Grundfolie mit der Deckschicht, wobei von der Seite der GrundfoHe aus eine Druckrolle gegen eine harte Oberfläche gedrückt wird, damit in der Deckschicht auf der gegenüberliegenden Seite der Grundfolie ein verdünnter Folienbereich ausgebildet wird. Die Druckkraft kann entlang der Längskanten der Bahn diskontinuierlich oder kontinuierlich wirken. Im ersten Fall erhält man einzelne verdünnte Folienbereiche; im zweiten Fall erhält man einen kontinuierlichen verdünnten Folienbereich in Form einer Rinne an jeder Längskante.
Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Vorbereiten der Längskanten einer Bahn mittels Druckrollen,
F i g. 2 eine Stirnansicht der Vorrichtung nach Fig. 1,
F i g. 3 und 4 zwei Ausführungsbeispiele der Druckrollen in F i g. 1 in größerer Darstellung,
F i g. 5A einen schematischen Querschnitt durch einen Abschnitt der Vorrichtung nach F i g. 1 in größerer Darstellung, mit einer mittels einer der Druckrollen verformten Längskante,
Fig.5B tiie Längskante gemäß Fig.5A unmittelbar nach dem Verformen und
F i g. 5C die Längskante gemäß F i g. 5A nach dem Vorbereiten der Bahn.
Eine Grundfolio 9 läuft von einer nicht dargestellten Abwickeleinrichtung ab. Auf diese Grundfolie 9 wird eine Deckschicht 10 durch Extrusionsbeschichten aufgebracht und die so hergestellte Bahn 14 kommt dann mit einer Kühlwalze 12 in Berührung. Eine elastische Andruckwalze 13, die nicht angetrieben ist, drückt die Schichtfolie an die Kühlwalze 12 an, so daß man eine Bahn 14 mit guter Gleichförmigkeit und Bindungsfestigkeit zwischen Grundfolie 9 und Deckschicht 10 erhält.
An Stellen der Bahn 14 im Anschluß an die Stelle des ersten Kontaktes zwischen der Grundfolie 9 und der Deckschicht 10, entsprechend den späteren Ang-iffsstellen der dem Querrecken der Bahn 14 dienenden, nicht dargestellten Kluppen an den beiden Längskanten der Bahn 14, sind zwei scheibenförmige Druckrollen 15a angeordnet, die eine Druckkraft auf die Bahn 14 gegen die Kühlwalze 12 hin von der Seite der Grundfolie 9 ausüben. Die Druckkraft für die Druckrollen 15a wird durch eine mechanische Einrichtung aufgebracht, die einen Pneumatikzylinder 15f> und einen in einem Zwischenpunkt 15c schwenkbar gehaltenen Hebel 15c/ umfaßt. Der Hebel \5d hält an seinem anderen Ende drehbar die Druckrolle 15a. Diese Druckrollen 15a sind frei drehbar, also nicht angetrieben.
Beispiele solcher scheibenförmiger Druckrollen 15a sind in den F i g. 5A, 3 und 4 dargestellt. Die Druckrolle 15a in Fig. 5A ist scheibenförmig mit angefasten Kanten ausgebildet. Die Druckrolle 15a nach Fig.3 ist im wesentlichen zylinderförmig mit einer Anzahl voneinander abwechselnden scharfen schneidenförmigen Erhebungen und Nuten mit Dreieckquerschnitt, die jeweils auf der zylindrischen Umfangsfläche in Umfangsrichtung verlaufen. Die Druckrolle 15a nach F i g. 4 hat ebenfalls ähnliche abwechselnde Erhebungen und Nuten wie nach F i g. 3. Die Erhebungen und Nuten sind jedoch im Vergleich zum Durchmesser der Druckrolle 15a breiter. Die scharfen Schneidenkanten der Erhebungen sind abgerundet.
Die Umfangsfläche der Druckrolle 15a nach F i g. 5A kann aufgewölbt verlaufen. Eine scheibenförmige Druckrolle 15a kann auch als Zahnrad ausgebildet sein, womit man einzelne verdünnte Folienbereiche längs der Längskanten der Bahn 14 erhält. Die scheibenförmige Druckrolle 15a nach den F i g. 3 und 4 entspricht einem Schichtaufbau aus einer Vielzahl von Scheiben gleicher Form und Abmessung.
Die scheibenförmigen Druckrollen 15a wirken auf die Grundfolic 9 ein, wenn die Bahn 14 über die Kühlwalze 12 läuft und die Deckschicht 10 der Kühlwalze 12 zugelegen ist, damit die Bahn S4 auf die Kühlwalze 12
aufgepreßt wird. Die Druckwirkung muß an einer Stelle einsetzen, die nach dem ersten Kontakt zwischen der Grundfolie 9 und der geschmolzenen Deckschicht 10 liegt. Außerdem muß diese Stelle vor dem Punkt liegen, wo der Unterschied zwischen der Weichheit von Deckschicht 10 und Grundschicht 9 im wesentlichen verschwunden ist.
Das Verformen der Längskanten der Bahn 14 mittels der Druckrollen 15a erfolgt, wenn die Bahn 14 während der Abkühlung durch die Druckrolle 15a von der Seite der Grundfolie 9 aus im Kantenbereich gegen die Kühlwalze 12 gedrückt wird, wobei eine Dicke t? erhalten bleibt. Doch die vergleichsweise weiche Deckschicht 10, die noch nicht vollständig fest geworden ist, wird auf eine geringere Dicke t\ verformt, die kleiner als die Ausgangsdicke der Deckschicht 10 ist. Wenn die Druckkraft von Seiten der Druckrolle 15a aufhört, stellt sich die Grundfolie 9 in ihren Ausgangszustand vor Anwendung dieser Druckkraft zurück, wobei die Ausgangsdicke ίτ erhalten bleibt. Die Deckschicht 10 andererseits, die mit fortschreitender Kühlung nicht mehr so weich ist und infolgedessen im wesentlichen die Dicke /ι beibehält, folgt unmittelbar dieser Rückstellbewegung der Grundfolie 9, da die beiden Schichten 9 und 10 fest miteinander verbunden sind. Nach Abschluß der Kühlung hat die Grundfolie 9 im wesentlichen ihren Ausgangszustand erreicht, und die Deckschicht 10 folgt der Grundfolie 9. Als Endzustand erhält man einen verdünnten Folienbereich 18 in der Deckschicht 10.
Beispiel
Polypropylen mit einem Schmelzindex von 3,0 wird zu einem Band extrudiert, das fünffach in Längsrichtung gereckt wird. Man erhält eine 0,3 mm dicke Grundfolie 9, deren beide Längskanten 0,6 mm dick sind. Diese Grundfoiie 9 wird durch Extrusionsbeschichten mit einer Arbeitsgeschwindigkeit von 40 m/min auf einer Oberfläche mit Polypropylen mit einem Schmelzindex von 6,0 beschichtet. Man erhält eine 0,4 mm dicke Bahn 14 mit einer Kantendicke von 0,8 mm und einer Breite von 250 mm.
Die Vorrichtung hat eine Kühlwalze 12 mit einem Durchmesser von 258 mm und einer Temperatur von 600C sowie eine Andruckwalze 13 mit einem Durchmesser von 150 mm und mit einem Anpreßdruck von 8,5 kp/cm. An einer Stelle in einem Abstand von 150 mm von dem Kontaktbereich zwischen der Deckschicht 10 mit der Grundfolie befinden sich zwei scheibenförmige Druckrollen 15a, durch die mit einer Druckkraft von 20 kp die Bahn 14 von der Seite der Grundfolie 9 aus gegen die Kühlwalze 12 gepreßt wird.
Scheibenförmige Druckrolle
Abmessungen nach F i g. 4
a = 2 mm
b = 70 mm
c = 7,5 mm
ix = 90°.
Man erhält längs jeder Längskante drei Rinnen, die jeweils 0,15 mm tief sind und einen seitlichen Abstand von 7,5 mm voneinander haben, entsprechend dem Diiifangsprofil der Druckrolle 15a.
Hierzu ί Dian Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Vorbereiten einer Bahn aus thermoplastischen Kunststoffen zum Querrecken, ' wobei die Längskanten der Bahn kontinuierlich durch Zusammendrücken plastisch zu einer Klemmkante verformt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Verformen bei einer mittels Extrusionsbeschichten einer Grundfolie mit einer '<> Deckschicht hergestellten Bahn mit wenigstens zwei Schichten während des Abkühlens der Deckschicht und bei einer Temperatur, bei der die Deckschicht noch plastisch verformbar ist, durch die im wesentlichen elastisch verformbare Grundfojie hin- '? durch erfolgt.
2. Vorrichtung zum Vorbereiten einer Bahn aus thermoplastischen Kunststoffen zum Querrecken, bei der einer Walze je eine Druckrolle zum plastischen Verformen jeder der beiden Längskanten der Bahn andrückbar zugeordnet ist, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze zum Vorbereiten der durch Extrusionsbeschichten hergestellten, wenigstens eine Grundfolie (9) und eine 2H Deckschicht (10) aufweisenden Bahn (14) als der Deckschicht (10) zugeordnete Kühlwalze (12) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Druckrollen (i5a) scheibenförmig ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang der Druckrolle (i5a) parallel zur Oberfläche der Grundfolie (9) verlaufend ausgebildet ist. JS
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang der Druckrollen (i5a) gegen die Oberfläche der Grundfolie (9) aufgewölbt verlaufend oder schneidenförmig ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Druckrolle (\5a) aus einer Mehrzahl von Scheiben besteht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Druckrolle (i5a) als Zahnrad ausgebildet ist.
DE2344450A 1972-09-12 1973-09-04 Verfahren und Vorrichtung zum Vorbereiten einer Bahn aus thermoplastischen Kunststoffen zum Querrecken Expired DE2344450C3 (de)

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