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Simultanbiaxialreckmaschiae
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Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Simultanbiaxialreckmaschine
mit zu beiden Seiten einer Bearbeitungsstrecke angeordneten Kluppenfii.hrungsbahnen,
die in einer T:inlaufzone parallel zueinander, in einer Reckzone divergellt zueinander
und in einer Fixierzone etwa parallel zueinander verlaufen, wobei jede Kluppenführungsbahn
zwei Schienen umfaßt, in denen Gelenkrollen einer Gelenkstabkette geführt sind,
wobei jeweils aufeinanderfolgende Gelenkrollen in verschiedenen Führungsschienen
laufen und mit einem zusätzlichen Förderorgan in Verbindung stehen und wobei die
Führungsschienen innerhalb der Reckzone konvergent zueinander verlaufen, und wobei
jede Kluppenführungsbahn Unlenkführungen sowie eine Riickführungsstrecke umfaßt.
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Bekannt sind die Vorzüge des simultanen biaxialen Reckens von Thermoplastfolien.
Gelenkstabketten besitzen infolge der Gelenkgeometrie eine genaue Führung. Allerdings
ist die Reibung in den Führungsschienen unter Umständen sehr groß, insbesondere
wenn die Gelenkstabe sich in zusammengefaltetem Zustand befinden. Außerdem besteht
die Schwierigkeit, daß bei den hohen Arbeitstemperaturen einer Maschine der erfindungsgemäßen
Art die Reibungsverhältnisse nicht exakt beherrschbar sind.
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Die Dt-PS 12 14 390 sieht zur Lösung dieser Schwierigkeiten ein zusätzliches
Förderorgan vor, das sich mit größerer Geschwindigkeit als die Gelenkstabkette bewegt
und in reibschliissiger Verbindung mit derselben steht. Da sich die Lineargeschwindigkeit
der Kluppen und der Folie während des Reckprozesses in erheblichem Ausmaß ändert
-der
Längsreckfaktor hat normalerweise einen Betrag von 7 oder
mehr -, ergibt sich eine ständig veränderliche Differenzgeschwindigkeit für die
Reibflächen. Diese Reibung fiihrt zu Verschleiß tmd Stubentwid<-lung, was bei
der Folienherstellung nicht akzeptiert werden kann.
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Eine Regelbarkeit der *Antriebskraft ist nicht möglich, weil dazu
die Anpreßkraft der Reihflhchen zueinander verankert werden müßte.
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Atlfabe der vrfinlun, ist die Bereitstellung eines reibungsfreien,
unterstützenden Antriebs für eine Gelenkstabkette in einer Simultanbiaxialreckmaschine
der genannten Art, durch den eine pleichmäßige blitnahme der Gelenstabkette und
dami ein einwandfreies Reckergebnis gewährleistet ist.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß entlang
der Gselenkstahkette, zumindest aber im Bereich der Reckzone ein Transportband mit
Permanentmagneten parallel zu jeder Kluppenführungsbahn angeordnet ist, daß die
Glieder der Gelenkstahkette in dem dem Transportband zugewandten Bereich einen Belag
aus einem auf ein Iagne t Feld ansprechenden Reaktionswerkstoff aufweisen und daß
schließlich die Bewegungsgeschwindigkeit des Transportbandes größer als die Auslaufgeschwindigkeit
der zu reckende Folie ist.
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Dieses Transportband mit Permanentmagneten wird mit einer Geschwindigkeit
angetrieben, die größer als die Auslaufgeschwindigkeit der zu reckenden Folie ist,
damit in jedem Bereich durch Induktion von t'irbelströmen oder durch einen Hystereseeffekt
eine zusätzliche Antriebskraft auf alle Glieder der Gelenkstabkette einwirkt. Dieser
Antrieb wirkt unterstützend und tendenziell, ohne starre Kopplung auf die Gelenkstabkette
ein. Allerdings wird keine Reibung auf die Gelenkstabkette ausgeiibet. Die Einstellung
und Positionierung der Kluppen wird von den Führungsschienen sichergestellt. Innerhalb
des Arbeitstemperaturbereiches einer Simultanbiaxialreckmaschine sind die magnetischen
Kräfte weitgehend temperaturunabhängig, so daß die zusätzliche Antriebskraft ebenfalls
von der Temperatur unabhängig ist. Das Transportband mit den Permanentmagneten läßt
sich leicht verschieben und auf die jeweilige Bahn der Gelenkstabkette einstellen.
Damit ist auch bei einer Verstellung der Führungsbahnen eine jeweilige Nachstellung
des Transportbandes möglich. Durch Veränderung der Differenzgeschwindigkeit zwischen
Gelenkstabkette und Magnetband kann die Antriebskraft verändert werden. Bei Anwendung
eines iiysteresewerkstoffes ist die Antriebskraft von der Differenzgeschwindigkeit
weitgehend unabhängig. Infolgedessen kann die Geschwindigkeit des Transportban-
des
mit den Permanentmagneten vergleichsweise klein sein.
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In weiterer Ausbildung sieht die Erfindung vor, daß im Eintrittsbereich
der Reckzone ein Staural vorgesehen ist, das die Glieder der Gelenkstabkette zwangsweise
mit der Umfangsgeschwindigkeit der eintrittsseitigen Umlenkfuhrung fiihrt. Durch
diese Ausbildung wird erreicht, daß die Pluppen in der Einlaufzone auf kleinstem
Abstand gehalten werden, um so ein sicheres Fassen der Folienränder zu ge-wihrleisten
und von da an zum Reckvorgang den Abstand zu vergöerfl.
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Nach einer weiteren Ausbildung werden die Folienränder außerhalb
der Gelenkstellen der Celenkstabkette gefaßt. f)adurch, daß die Kluppenhebel am
freien Ende eines jeden Gelenkstabes befestigt sind, ändern sich beim Auseinanderspreizen
der flelenks tabkette die Abstande der Klappen in stärkerem Aiisiiaß als die Abstände
der (elenkpunkte.
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üierdurch wird eine zusätzliche Kraftwirkung zur Verfügung gestellt,
die im Sinne eines Zusammenfaltens der Gelenkstabkette wirksam ist.
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Infolgedessen wird in zusammengefaltetem Zustand der Gelenkstabkette
die Reibung innerbalb der Fübrungsschienen herabgesetzt. Dieses ist für das Betriebsverhalten
der daschine außerordentlich vorteilhaft.
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Die genannten Maßnahmen ergeben sich nicht in naheliegender Weise
aus dem Stand der Technik, weil der Stand der Technik keine Anregungen für die Maßnahmen
liefert.
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Eine Ausfiihrungsfonn der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme
auf die anliegenden Zeichnungen erläutert, in denen darstellen: Fig. 1 eine teilweise
schematische Teilansicht einer Simultanbiaxialreckmaschine nach der Erfindung, Fig.
2 eine vergrößerte Schnittdarstellung durch einen Abschnitt der Gelenkstabkette
mit ihren Führungsschienen und Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Erluterung
der Gelenkstabgeometrie innerhalb der Reckzone.
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Die Simultanbiaxialreckmaschine nach der Erfindung umfaßt zwei Kluppenführungsbahnen
1 und 2 zu beiden Seiten der Bearbeitungsstrecke. Die Bearbeitungsstrecke umfaßt
in üblicher Weise eine Einlaufzone 3, eine Reckzone 4 sowie eine Fixierzone 5. Jede
Kluppenführungsbahn umfaßt zwei schematisch dargestellte Schienen 6, in denen Gelenkrollen
18 einer aus Gelenkstäben 7 und 8 aufgebauten Gelenkstabkette laufen. Im Einlaufbereich
ist jeweils eine Umlenkführung 9, normalerweise ein Umlenkrad mit geteilten Umfang,
vorhanden. Im Endbe-
reich jeder Kluppenfübrungsbahn befinden sich
entsprechende Umlenkfihrungen 10. Außerdem ist eine Rückführungsstrecke 11 für die
Klumpen vorgesehen. Die Antriebselemente sind im einzelnen nicht dargestellt.
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Die Gelenkstäbe 7 sind jeweils ueber die Gelenkstellen mit en Gelenkstähen
8 hinaus verlängert und tragen an dem dadurch gebildeten Kluppenhebel 12 jeweils
eine Spannkluppe 13. Jeder Gelenkstab 7 bildet mit dem zugehörigen Kluppenhebel
12 eine starre Einheit, die sich bei der Rewegung der Gelenkstabkette gemeinsam
verschiebt.
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Im winlaiifbereich der Reckzone 4 sind Stauräder 14 vorgesehen, die
mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit wie die Umlenführung 9 angetrieben sind und
ebenfalls eine Teilung für die Gelenkstabkette aufweisen. nurch diese Stauräder
ist sichergestellt, daß sich die Gelenkstqbe nicht zwischen der jeweiligen Unilenkführung
9 und detn Staurad 14 auseinanderfalten, sondern vielmehr in der dargestellten Weise
in zusammengelegtem Zustand bewegen. Die Umlenkräder 9 und die Stauräder 14 bestimmen
die Laufgeschwindigkeit der Maschine. Innerhalb der Reckzone verlaufen die Schienen
6 konvergent zueinander, so daß dalurc:l die Gelenkstabkette gestreckt wird. Hierdurch
wird in bekannter weise die L?'.ngsrekkung bewirkt. Die Gelenkstäbe 7 und 8 haben
im dem dem Transportband 16 zugewandten Bereich einen Belag 15 aus einem magnetischen
flysteresewerkstoff oder einen Belag 15 aus einer Kupferplatte und einem weiteren
Belag 15' aus einem magnetisch weichen Material.
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Innerhalb der Reckzone und der Fixierzone sind besondere Trans-DortbHnder
16 mit Umlenkrädern 17 vorgesehen. Die Transportbänder 16 sind mit Permanentmagneten
ausgestattet. Die Transportbänder 16 werden schneller als die Umlenkführungen 10
angetrieben, so daß diese Transportbänder 16 schneller als die Gelenkstabkette laufen.
Die Transportbänder 16 üben auf die Gelenkstäbe eine Vorschubkraft aus.
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Diese wirkt auf die Gelenkstabkette unterstützend in antreibendem
Sinn, so daß die Rollen 18 tendenziell beeinflußt werden. Denn die Rollen 18, die
in den Schienen 6 laufen, werden erhebliche ')uerkr.ifte erleiden, wenn sie allein
durch die Konvergenz der Schienen den Vortrieb übernehmen miißten. Durch diesen
tendenziellen Antrieb von seiten der Transporthänder 16 wird die Reibung innerhalb
der Schienen 6 überwunden, ohne daß lurch den Antrieb eine Reibung verursacht wird.
Die Schienen 6 bestimmen allein die Einstellung und Positionierung der Gelenkstäbe
7 und g sowie der Kluppen und damit den Verlauf der Längsreckung. Damit erreicht
man einen gleicbmäßigen Lauf der Kluppen.
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Fig. 3 zeigt schematisch die Verhältnisse bei der Streckung der Gelenkstabkette.
Im Einlaufbereich der Tleckzone verlaufen : die e Sclaienen 6 parallel zueinander.
Die Gelenke bzw. die Gelenkstäbe 7 und 8 liegen unnittelbar aneinander an, wie dies
im rechten Teil der Fig. 3 dargestellt ist. In dem Bereich, wo die Schienen G konvergent
zueinander verlaufen, werden die Gelenkstäbe 7 uni 8 in bekannter Weise gestreckt.
Wenn die Gelenkstäbe 7 und 8 in deri Parallelhereich der Schienen 6 eng aneinander
anliegen, wirken aufgrund einer Vorschubkraft erhebliche Reibungskräfte bzw. Querkräfte
auf die Schienen 6 ein. Im Konvergenzbereich der Schienen 6 werden die Gelenkstäbe
7 und 8 in der dargestellten Weise gestreckt. Dabei vergrößert sicii der Alr stand
der Faßstellen der Kluppen 13 stärker als der Abstand der Rollen 18 an den Gelenken.
Dieses bedeutet, da3 von seiten dieser Vergrößerung der Abstände der Faßstellen
eine Rückhaltekraft auf die Gelenkstabkette einwirkt, die bestrebt ist, die Gelenkstäbe
zusammenzuklappen. Infolgedessen werden die Schienen 6 von Querkräften entlastet.
Dieses ist für den Betrieb der maschine außerordentlich wichtig.