DE3229477A1

DE3229477A1 - Calender especially for the production of plastics films

Info

Publication number: DE3229477A1
Application number: DE19823229477
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl.-Ing. 4630 Bochum Rust; Dietmar 4650 Gelsenkirchen Weidner
Original assignee: Battenfeld Ekk Extrusionstechnik 4630 Bochum GmbH; Battenfeld Extrusionstechnik GmbH
Current assignee: Battenfeld Extrusionstechnik GmbH
Priority date: 1982-08-06
Filing date: 1982-08-06
Publication date: 1984-02-09
Also published as: IT8322305A1; IT1163865B; IT8322305A0; JPS5942932A

Abstract

Plastics films are to be manufactured on a calender having a number of rolls enclosing roll gaps between them. In order to obtain a clear product free of streaks, an additional smoothing roll is set against the roll which is last in the direction of travel with much reduced linear pressure compared with that of the other rolls in such a manner that no additional permanent deformations, but only an elastic deformation is produced. Here, the smoothing roll has a smaller diameter than the last of the calender rolls, is driven with a peripheral velocity matched to the peripheral velocity of the other rolls, and is adjustable along a projected line of radius of the last roll in its middle operating position, which roll is disposed forwards and/or backwards by 90 DEG in its direction of rotation of the projected line of radius leading to the gap thereof.

Description

Kalander insbesondere zur Herstellung von KunststoffolienCalenders, in particular for the production of plastic films

Die Erfindung betrifft einen Kalander zur Herstellung von Kunststoffolien mit einer Anzahl von auf vorgegebenen Temperaturen gehaltenen Walzen und zwischen diesen gebildeten, durch Anstellen der Walzen einstellbaren Spalten, deren erster mit Strängen plastifizierten Kunststoffes gespeist wird, der nach Passieren eines Spaltes von dem Mantel der folgenden Walzen dem nächsten Spalt zugeführt und vom Mantel der letzten Walze als Folie abgezogen wird.The invention relates to a calender for the production of plastic films with a number of rollers maintained at predetermined temperatures and between these formed, adjustable by adjusting the rollers columns, the first is fed with strands of plasticized plastic, which after passing through a Nip fed from the shell of the following rollers to the next nip and from Coat of the last roller is peeled off as a film.

Derartige Kalander werden verbreitet zur Herstellung von Kunststoffolien benutzt. Als nachteilig hat es sich jedoch bemerkbar gemacht, daß selbst bei guter Homogenisierung der aufgegebenen Kunststoffschmelze und mehrfachem Durcharbeiten derselben durch Spalte der aus dem letzten Spalt austretende Kunststoff nicht völlig homogen ist und damit in der erstellten Folie sich Schlieren ergeben, die sich insbesondere bei für Sichtboxe vorgesehenen Folien, meist tiefziehfähigen PVC-hart-Folien, sich störend auswirken.Such calenders are widely used for the production of plastic films used. However, it has been found to be disadvantageous that even with good Homogenization of the abandoned plastic melt and working through it several times the same through gap of the plastic emerging from the last gap not completely is homogeneous and thus streaks result in the created film, which in particular in the case of foils intended for display boxes, mostly thermoformable rigid PVC foils have a disruptive effect.

Es wurde schon beobachtet, daß vor jedem der zwischen den Walzen vorgesehenen Spalte ein Rückstau des thermoplastischen Kunststoffes, ein sogenannter Knet, sich bildet, und es wurde auch schon vorgeschlagen, das Fell vermittels von Hilfswalzen von der vorletzten Walze abzuheben und in den letzten Spalt so einzuführen, daß der Knet sich nunmehr auf der anderen Seite der Folie bildet; jedoch auch dieser Versuch erbrachte keine befriedigende Lösung.It has already been observed that in front of each of the provided between the rollers Column a backwater of the thermoplastic material, a so-called kneading, itself forms, and it has already been suggested that the skin by means of auxiliary rollers lift off the penultimate roller and insert it into the last gap in such a way that the knead now forms on the other side of the film; but also this one The attempt did not produce a satisfactory solution.

Die Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, eine Kunststoffolie zu schaffen, bei der sichtbare Schlieren mit geringem zusätzlichen Aufwande praktisch vermieden sind.The invention is therefore based on the object of a plastic film to create where visible streaks are practical with little additional effort are avoided.

Gelöst wird diese Aufgabe, indem gegen die letzte, die Stärke der Folie vermindernde Walze eine Glättwalze mit gegenüber deren der anderen Walzen wesentlich verringertem Liniendruck angestellt ist, indem die Glättwalze mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie die letzte Walze betrieben wird, und indem die Glättwalze entlang eines Radiusstrahles der letzten Walze anstellbar ist, welche den zu dessen Spalt führenden um 900 in deren Drehrichtung vor-und/oder nachgeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, daß die an sich fertiggestellte, aber noch nicht vom Umfang der letzten Walze abgehobene Folie einer kurzen und mäßigen Druckbeanspruchung unterworfen wird, welche im wesentlichen nur thermoelastische und damit nicht bleibende bzw. wieder zurückgehende Verformungen bewirkt, mit dieser Beanspruchung aber die Amnese an frühere weitgehend löscht, so daß nunmehr tatsächlich ein homogenes, von früheren Beanspruchungen entlastendes Material vom Umfang der letzten Walze abhebbar ist. Bewährt hat es sich, die Glättwalze einen wesentlich geringeren Durchmesser aufweisen zu lassen als die letzte Walze, so daß auch der Beanspruchungsbereich sich als relativ kurz erweist. Zweckmäßig sind den Walzenzapfen der Glättwalze Biegevorrichtungen zugeordnet, welche es gestatten, den vorgegebenen Liniendruck über jeweils die gesamte Mantellinie der Walze vorzugeben. In Anbetracht der gewünschten. Wirkung ist es erforderlich, die Glättwalze relativ fein auf das Endmaß der Folie einzustellen, so daß zweckmäßig die Lager der Glättwalze über einen Stellkeil abgestützt sind, der eine feinfühlige Einstellung gestattet.This task is solved by beating the last, the strength of the Foil-reducing roller has a smoothing roller with opposite to those of the other rollers significantly reduced line pressure is employed by the smoothing roller with the the same peripheral speed as the last roller is operated, and by the Smoothing roller can be adjusted along a radius beam of the last roller, which those leading to its gap are arranged upstream and / or downstream by 900 in its direction of rotation is. This ensures that the completed per se, but not yet from Perimeter of the last roller lifted film under a short and moderate pressure load is subjected, which is essentially only thermoelastic and therefore not permanent causes deformations that decrease again, but with this stress the Amnesis to earlier largely erases, so that now actually a homogeneous, of Previously stress relieving material can be lifted from the circumference of the last roller is. It has been proven that the smoothing roller has a much smaller diameter to have than the last roller, so that the stress area turns out to be relatively short. The roll necks of the smoothing roll are useful bending devices assigned, which allow the specified line pressure over each of the entire Specify the surface line of the roller. Considering the desired. It is effect necessary to adjust the smoothing roller relatively fine to the final dimension of the film, so that the bearings of the smoothing roller are expediently supported by an adjusting wedge, which allows a sensitive adjustment.

Als nachahmenswert wurde erkannt, die Glättwalze auf einer im Bereiche von 90 bis 1200C liegenden Temperatur zu halten bzw.The smoothing roller on one of the areas was recognized as worthy of imitation to maintain or maintain a temperature between 90 and 1200C

sie die der letzten Walze wesentlich unterschreiten zu lassen, um nicht zusätzliche Beanspruchungen der Folie durch Verbindung mit der Oberfläche der Glättwalze und anschließendes Abreißen von derselben zu ermöglichen.to let them fall significantly below that of the last roller, around no additional stresses on the film due to the connection with the surface to enable the smoothing roller and subsequent tearing off of the same.

Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung anhand der folgenden Beschreibungen von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit diese darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei: Figur 1 schematisch in der Seitenansicht einen üblichen, vier Walzen aufweisenden Kalander mit zugeordneter Glättwalze, Figur 2 einen aus drei Walzen erstellten Kalander mit zugeordneter Glättwalze, und Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 2.In detail, the features of the invention are based on the following Descriptions of exemplary embodiments in connection with these illustrative drawings explained. In this case: FIG. 1 shows a schematic side view of a conventional, four rolls having calender with associated smoothing roll, Figure 2 one from three rolls produced calender with associated smoothing roll, and FIG. 3 shows a section along the line III-III in FIG. 2.

In Fig. 1 ist schematisch in der Seitenansicht ein üblicher, aus vier Walzen 1 bis 4 aufgebauter Kalander dargestellt. Auf dem Radiusstrahl der letzten Walze 4, der gegenüber dem zum vorhergehenden Spalt führenden in Drehrichtung der Walze um 900 nachläuft, ist eine zusätzliche Glättwalze 5 angeordnet, die demnach dem eigentlichen Walzenspalt um 900 des Mantels nachgeordnet ist.In Fig. 1 is a schematic side view of a conventional one of four Rolls 1 to 4 assembled calenders are shown. On the radius of the last Roller 4, opposite to that leading to the previous gap in the direction of rotation Roller runs after 900, an additional smoothing roller 5 is arranged, which accordingly is arranged downstream of the actual nip by 900 of the shell.

Zum Betriebe des Kalanders werden dem zwischen den Walzen 1 und 2 gebildeten Walzspalt Stränge plastifizierten Kunststoffes aufgegeben, die vor dem Walzspalt eine Materialhäufung, einen Knet 6, ergeben, aus dem durch den Walzspalt das Fell 7 abgezogen und praktisch um 2700 der Walze 2 mitgenommen ist, bis der zwischen den Walzen 2 und 3 gebildete Walzspalt erreicht wird. Da dieser enger ist als der vorhergehende und die Walzen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden, bildet sich wieder ein Knet 8, von dem durch die Walze 3 ein dünneres Fell 9 abgezogen und dem Knet 10 zugeführt wird, aus dem die Folie 11 ausläuft und üblicherweise die letzte Walze 4 über mindestens 1800 umschlingt.To operate the calender, the between rolls 1 and 2 formed roll gap strands of plasticized plastic abandoned before the Roll gap results in a material accumulation, a kneading 6, from which through the roll gap the skin 7 is pulled off and practically to 2700 of the roller 2 is taken until the nip formed between rollers 2 and 3 is achieved. Because this is narrower than the previous one and the rollers are driven at different speeds a kneading 8 is formed again, from which a thinner skin is formed by the roller 3 9 withdrawn and fed to the kneading 10 from which the film 11 runs out and usually wraps around the last roller 4 for at least 1800.

Seitlich neben der letzten Walze 4 ist nun die Glättwalze 5 angeordnet, und ihr Spalt unterschreitet die Dicke der Folie 11 nur so geringfügig, daß kein weiterer Knet entsteht und der beim Anpressen bewirkte Liniendruck wesentlich geringer ist als der in den Arbeitsspalten auftretende. Während der Liniendruck der Walzen des Kalanders je nach Werkstoff und Konsistenz desselben üblicherweise im Bereich von etwa 1 bis 10 kN/cm liegt, wird die Glättwalze gemäß der Erfindung nur mit Kräften von etwa 120 bis 800 N/cm angestellt. Des weiteren wird die Glättwalze so betrieben, daß ihr Mantel mit derselben Geschwindigkeit umläuft wie der der letzten Walze. Da ihr Durchmesser wesentlich geringer ist als der der letzten Walze bedeutet dies, daß sie mit entsprechend erhöhter Rotationsgeschwindigkeit umläuft bzw. angetrieben wird. Die sich hierbei ergebende Wirkung ist nach diesseitiger Ansicht darin begründet, daß beim Passieren üblicher Walzspalte das über die Vorwalze geförderte Fell in den Knet eingeht und an dessen walzspaltseitigem Ende ein dünneres Fell bzw. eine Folie mit höherer Geschwindigkeit abgezogen wird. Die durch das Eintauchen in den Knet gegebene Stauung und das anschließende beschleunigte Weiterfördern durch die schneller umlaufende folgende Walze durchkneten nicht nur den geförderten Kunststoff, sondern lassen auch Spannungen in diesem zurück, die sich nicht mehr auszugleichen vermögen, und die nach der Fertigstellung der Folie sich als Schlieren ausweisen. Im vorliegenden Falle wird die an sich fertiggestellte Folie nochmals von der Glättwalze druckbeaufschlagt, Bewegungen und Verzerrungen innerhalb der Folie werden aber peinlichst vermieden. Die Folie taucht weder in einen Knet ein, noch treten irgendwelche Geschwindigkeitsdifferenzen auf. Die letzte Walze 4 und die Glättwalze 5 laufen vielmehr mit exakt aufeinander abgestimmter Geschwindigkeit um, so daß keinerlei Fließeffekte hervorgerufen werden, sondern ausschließlich vorhandene innere Spannungen durch kurzzeitige Belastung und folgende Entlastung gelöscht werden. Die Folge sind praktisch schlierenfreie Folien, bspw.The smoothing roller 5 is now arranged to the side of the last roller 4, and their gap falls below the thickness of the film 11 only so slightly that no further kneading is created and the line pressure caused by pressing is significantly lower is than that occurring in the working columns. During the line pressure of the rollers of the calender, depending on the material and consistency thereof, usually in the area is from about 1 to 10 kN / cm, the smoothing roller according to the invention is only with forces employed from about 120 to 800 N / cm. Furthermore, the smoothing roller is operated in such a way that that its jacket rotates at the same speed as that of the last roller. Since its diameter is much smaller than that of the last roller, this means that it revolves or is driven at a correspondingly increased speed of rotation will. According to our opinion, the resulting effect is based on that when passing through the usual nips the skin conveyed over the pre-roll in the putty enters and at its end on the roll gap side a thinner skin or a Film is pulled off at a higher speed. The by immersion in the Knet given stowage and the subsequent accelerated further conveying by the faster rotating following roller knead not only the conveyed plastic, but also leave tensions in it that can no longer be balanced out capacity, and which show themselves as streaks after the completion of the film. In the present case, the finished film is removed from the smoothing roller again pressurized, but movements and distortions within the film are extremely embarrassing avoided. The film is neither immersed in a clay, nor are there any speed differences on. Rather, the last roller 4 and the smoothing roller 5 run exactly on top of one another coordinated speed so that no flow effects are caused will, but only existing internal tensions due to short-term exposure and subsequent discharge will be deleted. The result is practically streak-free Foils, e.g.

Klarsichtfolien.Transparencies.

Als wesentlich hat sich noch gezeigt, daß die Glättwalze auf dem zum vorhergehenden Walzspalt führenden Radiusstrahl der letzten Walze 4 um 900 oder 2700 nachgeordneten Radiusstrahl liegt. Im allgemeinen wird man Walzen zur Erzielung definierter Anstellungen jeweils in Richtung auf die Gegenwalze anstellen.It has also been shown to be essential that the smoothing roller on the for previous roll gap leading radius beam of the last roll 4 by 900 or 2700 downstream radius beam lies. In general, rollers are used to achieve this Make defined positions each in the direction of the counter roll.

Für die letzte Walze bedeutet dieses einen Anstellweg 12, der auf den Spalt zur vorhergehenden Walze gerichtet ist. Die angegebene Anordnung nun erlaubt eine Anstellung der Glättwalze, die weitgehend unabhängig ist von Anstellungen der letzten Walze 4. Der Stellweg 13 der Stellwalze ist auf die Achse der letzten Walze 4 gerichtet und steht damit senkrecht auf dem mittleren Bereich des Stellweges 12. Wird nun die Walze 4 innerhalb des Stellweges 12 angestellt, so verlagert sich zwar ihr extrem rechts stehender Punkt etwas, infolge des relativ großen Durchmessers der letzten Walze 4 jedoch ergibt sich hierbei keine wesentliche Änderung des zur-Glättwalze 5 hin gebildeten Spaltes, so daß diese praktisch unabhängig von Korrekturen der Anstellung der letzten Walze 4 anstellbar bleibt.For the last roller, this means an adjustment path 12, which is on the gap is directed towards the preceding roller. The specified arrangement is now allowed employment of the smoothing roller, which is largely independent of employment of the last roller 4. The adjusting path 13 of the adjusting roller is on the axis of the last roller 4 and is thus perpendicular to the central area of the travel 12. If the roller 4 is now employed within the adjustment path 12, it is indeed shifted their extreme right point somewhat, due to the relatively large diameter of the last roller 4, however, there is no significant change to the smoothing roller 5 towards formed gap, so that this is practically independent of corrections of the Employment of the last roller 4 remains adjustable.

Umgekehrt wirkt sich die Anstellung der Glättwalze natürlich nicht auf den zwischen den Walzen 3 und 4 gebildeten Walzspalt aus.Conversely, the adjustment of the smoothing roller does not, of course, have any effect on the roll gap formed between the rollers 3 and 4.

Ein weiterer, gedrängt aufgebauter Kalander ist in Fig. 2 gezeigt.Another compactly constructed calender is shown in FIG.

Auf eine vorgeordnete Walze ist verzichtet, und die die Walzen 14 bis 16 aufweisende Ebene ist schräg gelegt, so daß die Kunststoffstränge leicht in den ersten Arbeitsspalt ein-zuführen sind. Das dort gebildete Fell umläuft dann die Walze 15 und, nach Verlassen des dort gebildeten Arbeitsspaltes, die letzte Walze 16, gegen deren Mantel die Glättwalze 17 angestellt ist. Nach weiterem Umlauf der Folie 18 über den Mantel der letzten Walze 16 wird sie von Abnahmewalzen 19 abgehoben und, gegebenenfalls entsprechend gereckt und entspannt, einem Wickler zugeführt. Auch hier sind die Stellwege der letzten Walze und der Glättwalze senkrecht zueinander angeordnet, so daß sich die gewünschte weitgehende Entkopplung der Stellwege ergibt.An upstream roller is dispensed with, and the rollers 14 up to 16 level is inclined so that the plastic strands easily are to be introduced into the first working gap. The fur formed there then revolves around the roller 15 and, after leaving the working gap formed there, the last one Roller 16, against the jacket of which the smoothing roller 17 is employed. After another round of the film 18 over the jacket of the last roller 16, it is removed from the take-off rollers 19 lifted off and, if necessary appropriately stretched and relaxed, fed to a winder. Here, too, are the travel ranges of the last roller and the Smoothing roller arranged perpendicular to each other, so that the desired extensive Decoupling of the travel ranges.

Ein Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 2 ist in Fig. 3 gezeigt. Er zeigt die definiert gelagerte und in ihren Lagern anstellbare letzte Walze 16, gegen deren Mantel der der Glättwalze 17 gepreßt ist. Die Walzenzapfen 21 der Glättwalze 17 sind in Lagern 22 gehalten, die über Stellkeile 23 feinfühlig einstellbar sind. Uber Lager 24 greifen an die Walzenzapfen 21 Druckmittelzylinder 25 an, welche im Ausführungsbeispiel in der Lage sind, sowohl die Lager 22 gegen die Stellkeile 23 zu pressen als auch gleichzeitig auf die Walzenzapfen 21 Momente aufzubringen, welche die Biegebeanspruchung der Glättwalze im Sinne einer üblichen Walzendurchbiegungsregelung einzustellen gestatten.A section along the line III-III in FIG. 2 is shown in FIG. 3. It shows the last roller 16, which is supported in a defined manner and can be adjusted in its bearings, against the jacket of the smoothing roller 17 is pressed. The roll neck 21 of the smoothing roll 17 are held in bearings 22, which can be sensitively adjusted via adjusting wedges 23. Via bearings 24 act on the roll neck 21 pressure medium cylinders 25, which in the Embodiment are able to hold both the bearings 22 against the adjusting wedges 23 to press and at the same time to apply 21 moments on the roll neck, which the bending stress of the smoothing roll in the sense of a normal roll deflection control allow to adjust.

Als wesentlich hat sich noch gezeigt, daß die Glättwalze zwar mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit laufen soll wie die letzte Walze 4 bzw. 16, jedoch mit einer abweichenden Temperatur gefahren wird. Bevorzugt wird die Einstellung auf eine niedrigere Temperatur, so daß die Beanspruchung der unter der Glättwalze durchlaufenden Kunststoffolie sich ausschließlich auf die Druckbeanspruchung beschränkt und ein Haften von Bereichen der Folie an der Glättwalze und eine damit verbundene Zugbeanspruchung vermieden werden. So kann bspw. Je durch dem zu verarbeitenden Material die letzte Walze 4 bzw. 16 mit einer Temperatur von 175 bis 210ob gefahren werden, während die Temperatur der zugehörigen Glättwalze im Bereiche von 900 bis 1600C gehalten wird.It has also been shown to be essential that the smoothing roller does with should run at the same peripheral speed as the last roller 4 or 16, however, a different temperature is used. The setting is preferred to a lower temperature, so that the stress on the under the smoothing roller continuous plastic film is limited exclusively to the compressive stress and adherence of portions of the film to and associated with the smoothing roll Tensile stress can be avoided. So can for example. Depending on the to be processed Material moved the last roller 4 or 16 with a temperature of 175 to 210ob while the temperature of the associated smoothing roller ranges from 900 to 1600C is held.

Claims

Claims ft calender for the production of plastic films with a number of rollers maintained at predetermined temperatures and between them formed by adjusting the rollers adjustable columns, the first with strands plasticized plastic is fed, which after passing a gap of the jacket of the following roller fed to the next gap and from the jacket of the last Roll is peeled off as a film, characterized in that against the last roll (4, 16) a smoothing roller (5, 17) with opposite to those of the other rollers (1 to 3, 14, 15) significantly reduced line pressure is employed that the smoothing roller with the same peripheral speed as the last roller is operated, and that the smoothing roller can be adjusted along a radius beam of the last roller, which upstream and / or downstream of the one leading to their gap by 900 in their direction of rotation is.

2. Calender according to claim 1, characterized in that the smoothing roll (5, 17) has a much smaller diameter than the last roller (4, 16).

3. Calender according to claim 1 or 2, characterized in that the Roll journal (21) of the smoothing roll (5, 17) assigned to bending devices (24, 25) are.

4. Calender according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the bearings (22) of the smoothing roller (5, 17) are supported by adjusting wedges (23).

5. Calender according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the smoothing roller (5, 17) is at a temperature in the range from 90 to 1600C is held.

6. Calender according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the temperature of the smoothing roller (5, 17) that of the last roller (4, 16) is essential falls below.

7. Calender according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the adjustment path (13) of the smoothing roller (5, 17) on the adjustment path (12) of the last roller (4, 16) is vertical in the middle working position.