DE3414676A1

DE3414676A1 - Streckverfahren und einrichtung zum herstellen laengsverstreckter, thermoplastischer kunststoffolien

Info

Publication number: DE3414676A1
Application number: DE19843414676
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 3004 Isernhagen Stockmeyer
Original assignee: Hermann Berstorff Maschinenbau GmbH
Current assignee: KraussMaffei Extrusion GmbH
Priority date: 1984-04-18
Filing date: 1984-04-18
Publication date: 1985-11-14
Also published as: IT1185083B; GB8507385D0; US4676943A; GB2159758A; IT8519966A0; DE3414676C2; FR2563148A1; JPS60234826A; GB2159758B; FR2563148B1; JPH0431291B2

Description

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Streckverfahren und Einrichtung zum Herstellen längsverstreckter, thermoplastischer Kunststoffolien

Die Erfindung betrifft ein Streckverfahren gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs und eine für die Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Einrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 3.

Aus der US-PS 3,351,697 ist eine aus Rollen sich zusammensetzende Streckzone bekannt zum Längsverstrecken von thermoplastischen Kunststoffolien im Verhältnis von etwa 1 zu 2,5.

Um zu vermeiden, daß während des Längsverstreckens die Folie sich in der Breite zusammenzieht, werden sehr kleine Rollen· von weniger als 40 mm Durchmesser eingesetzt, weil davon ausgegangen worden ist, daß die jeweilige halbe Umschlingung der einzelnen, relativ dünnen Rollen der Folie einen ausreichenden Halt gegen die Einschnürung der Breits während des Längsverstreckens gibt.

Wenn die Streckgeschwindigkeit ein gewisses Maß, beispielsweise 10 m/min nicht überschreitet, konnten damit zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden.

Auf der anderen Seite ist die Herstellung und Handhabung der-

artig dünner Streckrollen mit vielen Nachteilen behaftet. Streckrollen mit einem Durchmesser von max. 40 mm und einer Länge bis 2600 mm haben einen Durchhang aufgrund ihres Eigengewichtes, der sich sehr störend bemerkbar macht, weil die Abstände zwischen den einzelnen Rollen nur sehr gering sein dürfen. Insbesondere bereitet jedoch die Temperierung und der Antrieb der dünnen Rollen große Probleme.

Aus der GB-PS 1,394,805 ist eine durch Einzelrollen gebildete Streckzone für thermoplastische Folien bekannt, die zwecks Vermeidung des Breiteneinsprungs während des Längsstreckens der Folienbahn vorsieht, die Haftung der Folie an den Rollen durch eine statische Aufladung der Folie zu verbessern.

Derartige Einrichtungen zur Verhinderung der Breiteneinschnürung während des Längsstreckens funktionieren ebenfalls nur bei sehr geringen Folienbahngeschwindigkeiten. Insbesondere ist es jedoch sehr schwierig, die einmal statisch aufgelandene Kunststoffolie wieder zu entladen, um zu vermeiden, daß Staubpartikel im Laufe der weiteren Verarbeitung von der statisch aufgeladenen Folie angezogen werden. Weiterhin ist es schwierig, die Folie spannungsfrei von einer derartigen Walze abzuziehen.

Beim Längsverstrecken einer Folie mit hohen Geschwindigkeit ten treten bisher nicht bekannt neue Probleme auf, wobei insbesondere der Breiteneinsprung der Folienbahn mit üblichen Mitteln nicht zu meistern ist, weil die Haftung der Folienbahn auf den einzelnen Streckrollen aufgrund der hohen Geschwindigkeit sehr schlecht ist. Es wird Luft mit ein $0 gezogen zwischen der Folienbahn und dem Mantel der einzelnen Streckrollen, wodurch ein Luftpolster im Umschlingungsbereich um die Streckrollen gebildet wird. Aufgrund dieses Luftpolsters gibt die Folie Weichmacherreste und andere flüssige Mischungsbestandteile ab, die sich auf die Rollen-Oberfläche absetzen und somit zu Flecken auf der Folie

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führen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Streckverfahren aufzuzeigen zum Herstellen einer längsverstreckteη, thermoplastischen Kunststoffolie, insbesondere einer PVC-Folie, welches erlaubt, eine Folie von 20 - 300/um Dicke mit großer Geschwindigkeit bis 150 m/min mindestens im Verhältnis 1 zu ^2,5 zu verstrecken, ohne daß sich eine nennenswerte Breiteneinschnürung während des Längsverstreckens ergibt.

Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, auch eine Einrichtung aufzuzeigen, die eine hervorragende Durchführung '^ des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Verfahrensanspruchs gelöst. Eine für die Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Einrichtung wird in den Ansprüchen 3 bis 10 charak terisiert.

Durch die Anpressung der Folienbahn an die Streckrollen mittels Druckluft wird in überraschender Weise erreicht, daß die mit der Rolle in Kontakt gekommene Folienbahn während ^ ihrer etwa halben Rollenumschlingung auf der Rolle gehalten wird, ohne daß die Folienbahn während ihrer Längsverstreckun um beispielsweise 1 zu 2,5, sich in der Breite zusammenzieht Selbst bei einer Bahnbreite von 260 cm konnte die Breite trotz der für die LängsverStreckung erforderlichen Zugkräfte voll gehalten werden bei einer Abzugsgeschwindigkeit der Bahn aus der Streckzone von ca. 160 m/min, bzw. 2,66 m/sec. Die Folienbahn wurde mit einer Dicke von etwa 150 /um in die Streckzone eingeführt und wies nach dem Verlassen der Streck zone eine Dicke von 60/um auf.

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Je nach Abzugsgeschwindigkeit und Foliendicke wird der Luftdruck,der auf die Folie einwirkt, von Wassersäule 10-30 mm geregelt.

Die für die Durchführung besonders geeignete Einrichtung gemäß Anspruch 3 und 4 besteht aus etwa in einem maximalen Abstand von 5 mm über einer Streckrolle angeordneten Druckluftdüsen,die Austrittsöffnungen in Schlitz- oder Lochreihe nform mit einer Weite von max. 0,6 mm aufweisen. 10

Eine vorteilhafte Maßnahme stellt das Merkmal des Anspruch 5 dar. Durch die Einstellung des Auftreffpunktes der Druckluft auf die Folienbahn, zusammenfallend mit dem Auf laufpunkt bzw. der Auf lauf linie der Folie auf die Streckrolle, wird eine besonders gute Haftung der Folie ohne Lufteinschlüsse zwischen Folie und Streckrollenmantel auf der Rolle erreicht.

Noch bessere Ergebnisse hinsichtlich der lüfteinschlußfreien Haftung der Folienbahn an die Rolle wurden erreicht durch die in Anspruch 6 offenbarte Maßnahme, weil geringe Lufteinschlüsse zwischen Folienunterseite und Rollenmantel dann sogar wieder zurückgedrückt bzw. herausgepreßt wurden, ohne mit in den Spalt zwischen Folienbahn und Rollenmantel ein- '·* gezogen zu werden.

Durch die in Anspruch 7 offenbarte Verschwenkbarkeit der Düse um die jeweilige Rollenachse, kann stufenlos der optimale Aufblaspunkt der Druckluft auf die laufende Folienbahn eingestellt werden.

Die in den Ansprüchen 8 und 9 offenbarten Maßnahmen sind besonders vorteilhaft, wenn die aus vielen Rollen sich zusammensetzende Streckzone zwecks Einfädelung der Folienbahn quer zur Durchlaufrichtung der Bahn auseinanderfahrbar ist.

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Dabei wird jeweils jede erste, dritte, fünfte usw. Rolle beispielsweise nach oben gefahren, während jede zweite, vierte, sechste Rolle usw. nach unten gefahren wird. Es ist daher vorteilhaft, wenn jeweils auf jede zweite Rolle von

5unten eine Düse gerichtet ist, während jeweils auf jede erste, dritte usw. von oben eine Düse gerichtet ist, um ein reibungsloses Verfahren der jeweiligen Rollengruppen zu erleichtern.

10vertretbare Ergebnisse hinsichtlich der Vermeidung des Breitensprungs der Folienbahn während ihrer Längsorientierung wurden erzielt, wenn nur die erste Streckrolle der Streckzone über ihre gesamte Länge von beispielsweise 260 cm mit einer Druckluftdüse ausgebildet war, was wahrscheinlich dadurch begründet ist, daß die Einschnürungskräfte der gezogenen Folienbahn sich beim Umschlingen um die ersten Streckrollen am stärksten bemerkbar machen.

Ein Ausführungsbeipiels einer Einrichtung, die sich als besonders gut für die Durchführung des Verfahrens erwiesen hat, wird in den Zeichnungen gezeigt.

Es zeigen:

²^ Fig. 1 einen Kalander mit einer nachgeschalteten Streckzone.

Fig. 2 den Ausschnitt I aus Fig. 1.

^⁰ Einem Kunststoffkalander 1 wird eine Streckzone 2 nachgeordnet, die sich aus Streckrollen 3-10 zusamensetzt.

über Rollen 3, 5, 7 und 9 sind jeweils über die gesamte Länge der Rollen Druckluftdüsen 11 angeordnet, in die mittels 55

^ eines nicht gezeigten Kompressors oder Gebläses über nicht gezeigte Leitungen Druckluft eingegeben wird.

Von Kalander 1 wird die Folienbahn 12 von der letzten Walze über Rolle 3, 4, 5 usw. abgezogen,und zv/ar mit einer grösseren Geschwindigkeit als die Folie vom Kalander ausgestossen wird (Verhältnis etwa 1 zu 2,5)

Kurz nach dem linsenförmigen Auftreffpunkt 13 der Folie 12 auf RoMe 3 wird diese durch die Düse 11 mittels Druckluft auf Rolle 3 gehalten, wodurch vermieden wird, daß sich die Folie hinsichtlich ihrer Breite zusammenziehen kann.

Nach etwa einer 180 Umschlingung um Rolle 3, wird die Folienbahn 12 der Rolle 4 zugeführt, die ebenfalls etwa um 180° umschlungen wird. Auch auf dieser Rolle wird die Bahn durch die aus der Düse 11 gepreßte Druckluft daran gehindert sich hinsichtlich« ihrer Breite zusammen zu ziehen. Dieser Vorgang wiederholt sich auf den folgenden Rollen 5-10 20

Dann wird die Folie nachgeschalteten, nicht gezeigten Kühlwalzen zugeführt, um durch Kühlung die vorgenommene Längsorientierung der Folie zu stabilisieren, d.h. spannungsfrei zu machen.
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Claims

-ZJI . 34UR.1S Unser Zeichen: 84/6 Hannover, den -Jg. 04. 1984 by/zu 338 ANR 1 000 748 HERMANN BERSTORFF Maschinenbau GmbH An der Breiten Wiese 3/5 3000 Hannover 61 Patentansprüche :

1. Streckverfahren zum Herstellen thermoplastischer Kunststoffolien durch Längsverstrecken der Folien in einer durch eine oder mehrere Rollen gebildeten Längsstreckzone,

dadurch gekennzeichnet,

daß die zu verstreckende thermoplastische Folie während ihres Verstreckvorganges im plastischen Bereich durch Druckluft auf einer oder mehreren Streckrollen gehalten wird.

2. Streckverfahren für thermoplastische Kunststoff-2$ folien nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Luft mit einem Druck von 1Q - 30 mm WS gegen die Folie gepreßt wird.

3. Einrichtung zur Durchführung des Streckverfahrens

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zum Herstellen längsverstreckter thermoplastischer Kunststoffolien nach Anspruch 1, in einer, durch eine oder mehrere hintereinander angeordnete Rollen gebildeten Streckzone, die unmittelbar am Austritt eines Kunststoffkalanders angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, ,

daß die Einrichtung gebildet wird durch jeweils mit ihren Austrittsöffnungen auf die Rolle bzw. Rollen (3 - 10) der Streckzone (2) gerichteten Druckluftdüsen (11).

4. Einrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Austrittsöffnungen der Druckluftdüsen 'schlitzförmig oder in Form einer Lochreihe ausgebildet sind, die eine max. Weite von 0,6 mm aufweisen und

daß die Austrittsöffnungen der Düsen (11) in einem max. Abstand von 5 mm von der Rolle bzw. den Rollen (3 -.10) angeordnet sind.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet,

daß der Auftreffpunkt (14) der Druckluft auf die Folie zusammenfällt mit dem Auflaufpunkt (13) der Folie (12) auf die Streckwalze (3).

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1 6. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, der Streckrol- bis 8, dadurch gekennzei c h η e t , rechten Win- c h η e t , 5 daß der den Auftreffpunkt (14) der Druckluft , fünften und auf die Folie bestimmende Anstellwinkel des Dü bis 6 / senaustritts zur Streckrolle zwischen dem Auf--· c h η e t , laufpunkt (13) der Folie (12) auf Achse der Ie bzw. -rollen (3 - 10) und einem verschwenk- 10 kel zur Rollenachse gewählt wird. 7. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 15 dadurch gekennzei bis 7, daß die Druckluftdüsen (11) um die c h η e t , Streckrolle bzw. -rollen (3 - 10) daß jeweils die erste, dritte, fünfte und siebte bar ausgebildet sind. Steckrolle einer Streckzone (2) mit Druckluftdü 20 sen (11) beaufschlagt v/erden. 8. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 Einrichtung nach den Ansprüchen 3 dadurch gekennzei dadurch gekennzei 25 daß jeweils jeder ersten, dritten 50 9. 55

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10. - 4 - kennzeichnet ,
ersten Streckrolle (3) der
Druckluftdüse (11) zugeord- 1
5 10 . siebten Rolle einer Streckzone (2) entweder un
terhalb der Streckzone (2) angeordnete oder ober
halb der Streckzone (2) angeordnete Druckluftdü
sen (11) zugeordnet werden. 15 Einrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 9., 20 dadurch ge
daß jeweils nur der
Streckzone (2) eine
net wird. 25 30 55