DE3503909C1 - Simultanbiaxialreckmaschinen fuer thermoplastische Folienbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Simultanbiaxialreckmaschine für thermoplastische Folienbahnen mit an beiden Rändern der Folienbahn angeordneten Fahrschienen, auf denen jeweils durch flexible Verbindungselemente miteinander gekoppelte Kluppen mit einem Rollenfahrwerk zum Einspannen der Ränder der Folienbahn geführt sind, wobei die Kluppen in einer Vorwärmzone mit gleichbleibendem "geringen Abstand, in einer Reckzone divergierend und mit zunehmendem Abstand und in einer Fixierzone parallel oder konvergent und/oder mit gleichbleibendem oder abnehmendem Abstand geführt sind.

Für eine Simultanbiaxialreckung müssen die Kluppen innerhalb der Reckzone sowohl in Breitenrichtung als auch in Längsrichtung auseinandergeführt werden. Das Auseinanderführen in Breitenrichtung bietet durch entsprechende Anordnung der Fahrschienen keine Schwierigkeiten. Zur Auseinanderführung in Längsrichtung sind zahlreiche Systeme bekannt. Infolge der hohen Zugkräfte innerhalb der gesamten Maschine muß man diese Systeme so auslegen, daß möglichst wenig zusätzliche Kräfte auftreten. Insbesondere sind hier störende Querkräfte von Bedeutung, die in Gelenkscherenketten auftreten und bis zum 17fachen der Längskraft betragen können.

Eine Simultanbiaxialreckmaschine nach der DE-PS 28 41 510 verwendet als Verbindungselemente bandartige Elemente, die jeweils zwei benachbarte Kluppen verbinden und innerhalb einer Kluppe auf einer Trommel aufwickelbar sind. Die Trommel wird über ein selbsthemmendes Schneckengetriebe betätigt. Das Antriebsrad des Schneckengetriebes wird mittels einer Kette betätigt, die parallel zur Fahrschiene verläuft, jeweils über die Länge einer Kette ergibt sich ein konstantes Änderungsverhältnis des Kluppenabstandes. Da die Längskraft innerhalb einer Simultanbiaxialreckmaschine in der Größe von 10 000 N liegt, muß man Vergleichs-

weise massive Bänder nehmen, da die Bänder allein die Zugkraft zwischen benachbarten Kluppen übertragen. Solche massiven Bänder benötigen zum Aufwickeln eine Trommel mit erheblichem Durchmesser. Auch das Schneckengetriebe kann nicht beliebig verkleinert werden, wenn es den auftretenden Kräften dauerhaft standhalten soll. Als zweckmäßig hat sich andererseits ein Kluppenabstand von 50 mm in komprimiertem Zustand der Kluppenbahn erwiesen. Bei dieser Größe können die Kluppen einerseits mechanisch stabil ausgebildet sein und andererseits sind die Abstände der Einspannstellen für die Folie auch in auseinandergefahrenem Zustand der Kluppen noch erträglich. Es hat sich gezeigt, daß die Trommel und das Schneckengetriebe für die bandartigen Verbindungselemente nicht auf diese Größe verkleinert werden können, so daß bei der bekannten Vorrichtung der notwendige minimale Kluppenabstand unter Betriebsbedingungen nicht erzielbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist eine solche Ausbildung einer Simultanbiaxialreckmaschine, daß die Verbindungselemente einerseits dem minimalen Kluppenabstand angepaßt sind und andererseits keine unzulässigen und störenden Querkräfte bewirken und auch eine individuelle, punktweise Einstellung der Änderung des Längsreckverhältnisses möglicht ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß jede Kluppe einen rechtwinklig zur Fahrtrichtung der Kluppe ausgerichteten Ausleger mit einem darin geführten Schieber besitzt, daß jede Kluppe ferner eine Umlenkrolle zur Umlenkung des von der benachbarten Kluppe herkommenden Verbindungselements aufweist, daß das umgelenkte Ende des Verbindungselements an dem Schieber befestigt ist und daß der Schieber an einer Steuerschiene geführt ist, die neben der Fahrschiene mit wechselndem Abstand verläuft.

Die Erfindung unterscheidet sich insofern in nicht naheliegender Weise vom Stand der Technik, als jedes Verbindungselement an einer Kluppe umgelenkt und quer zur Fahrtrichtung der Kluppe linear verstellt wird. Diese Verstellung erfolgt mittels einer Steuerschiene. Auf diese Steuerschiene wirkt als Querkraft im wesentlichen genau die Längszugkraft der Kluppenanordnung. Eine Vergrößerung der Querkraft wie bei einer Gelenkscherenkette tritt nicht ein. Die Auseinanderführung der Kluppen in Längsrichtung kann durch die Formgebung und Einstellung der Steuerschiene an jeder Stelle individuell beeinflußt werden. Dies ist insbesondere für die Fixierzone von Bedeutung, wo abschnittsweise ein Längsschrumpf eingestellt werden kann.

Zur Verringerung der Reibung auf der Steuerschiene ist vorgesehen, daß der Schieber eine Steuerrolle aufweist, die auf der Steuerschiene abrollt.

Zur Vermeidung von Kippmomenten um die Hochachse jeder Kluppe ist vorgesehen, daß die Bewegungsrichtung des Schiebers und des umgelenkten Verbindungselements die vertikale Symmetrieachse des Fahrwerks der Kluppe schneidet.

Damit auch Kippmomente um die Längsachse der Kluppe vermieden werden, ist vorgesehen, daß alle Verbindungselemente in derselben horizontalen Ebene liegen, die ungefähr mit der Mitte des Kluppenfahrwerks zusammenfällt.

Zur Verringerung der Kippmomente um die Querachse ist vorgesehen, daß die genannte horizontale Ebene in einer Ebene mit der Steuerrolle und der Folieneinspannstelle liegt.

Eine möglichst gleichmäßige Belastung der Fahrschiene wird dadurch gewährleistet, daß die horizontale Ebene der Verbindungselemente nicht höher als die Mitte der oberen Fahrwerksrollen und nicht tiefer als die Mitte der unteren Fahrwerkrollen liegt.

Damit durch den Längszug der Verbindungselemente keine Momente bewirkt werden, ist vorgesehen, daß sich alle Verbindungselemente in einer Linie parallel zur Fahrschiene erstrecken.

Auch an der Steuerschiene lassen sich Kippmomente um die Längsachse der Kluppe dadurch unterdrücken, ίο daß die Steuerschiene eine Führungsspur für die Steuerrolle aufweist.

In der Rücklauf strecke läßt sich jeder Querzug auf die Kluppen dadurch vermeiden, daß der Schieber bis zu einem Anschlag an der Kluppe verfahrbar ist, so daß die Verbindungselemente ihre größte Länge in Fahrtrichtung erreichen. Durch eine Öffnungsvorrichtung wird die Folienbahn freigegeben, so daß die Kluppen in die Stellung größten Abstandes verfahren werden können, ohne die Folienbahn zu beeinträchtigen. Die Kluppen sind dann lediglich in Längsrichtung aneinander gebunden, ohne daß eine Beeinflussung der Verbindungselemente erfolgt

Auf diese Weise ist es auch möglich, in der Rücklaufstrecke ohne Steuerschiene auszukommen, dadurch, daß die Kluppen im Anschluß an die Umlenkführung nur auf einer Fahrschiene geführt sind.

Damit auch bei einer Bewegung der Kluppen durch Umlenkräder oder ähnliche Antriebsmittel Momente ausgeschaltet sind, ist vorgesehen, daß Antriebszapfen der Kluppen in der vertikalen Ebene der zur Fahrschiene parallel laufenden Verbindungselemente angeordnet sind.

Momente um die Querachse werden dadurch vermieden, daß ein oberer und ein unterer Antriebszapfen vorgesehen ist.

Am Ende des Einlaufumlenkbogens läßt sich die Folienbahn durch die Kluppen dadurch fassen, daß am Einlauf in die Vorwärmzone eine öffnungsvorrichtung für die Spannhebel der Kluppen mit kleinerem Durchmesser als der Einlaufumlenkbogen der Fahrschienen vorgesehen ist, wobei die Öffnungsvorrichtung exzentrisch zum Einlaufumlenkbogen angeordnet ist.

Im Einlaufumlenkbogen und in der Vorwärmzone werden die Kluppen dadurch geschoben, daß vor dem Einlaufumlenkbogen jeweils ein Kluppentransportmittel vorgesehen ist, das die expandierte Kluppenkette komprimiert und in komprimierter Packung durch den Einlaufumlenkbogen führt.

Eine hohe Stabilität der Verbindungselemente bei geringen Abmessungen erhält man dadurch, daß jedes Verbindungselement als Vielfachlamellenkette mit abwälzenden Gelenkbolzen ausgebildet ist.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, in denen darstellen:

F i g. 1 eine schematische Gesamtansicht einer Simultanbiaxialreckmaschine,

F i g. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Kluppe und

F i g. 3 die Draufsicht zu F i g. 2 mit zwei benachbarten Kluppen.

Eine Simultanbiaxialreckmaschine nach F i g. 1 weist symmetrisch zur Längsrichtung der Maschine Führungsbahnen auf, die Fahrschienen 1 für eine Vielzahl von Kluppen 2 umfassen. Die Bearbeitungsstrecke schließt sich an einen Einlaufumlenkbogen 3 mit einer Vorwärmzone 4 an, in der Fahrschienenabschnitte 101 parallel zueinander angeordnet sind. Eine Folienbahn 5

ist in der Bearbeitungsstrecke schematisch angedeutet. An die Vorwärmzone 4 schließt sich eine Reckzone 6 an, innerhalb der Fahrschienenabschnitte 102 divergierend zueinander verlaufen, so daß dadurch eine Querreckung der Folienbahn gewährleistet ist. Innerhalb einer Fixierzone 7 verlaufen Fahrschienenabschnitte 103 parallel oder konvergent zueinander. Die Kluppen 2 sind dann mit Hilfe von Umlenkführungen 8 wie Umlenkrädern und Umlenkschienen in eine Rücklaufstrecke mit entsprechenden Fahrschienenabschnitten 104 geführt. Aus dieser Rücklaufstrecke gelangen die Kluppen wieder in den Einlaufumlenkbogen 3. Weitere Einzelheiten der Führungsbahnen werden noch später erörtert.

Zunächst wird der Aufbau einer Kluppe 2 anhand der Fig.2 und 3 erläutert. Jede Kluppe 2 besitzt einen Spanntisch 9 und einen Spannhebel 10, der durch eine Feder 11 gespannt ist und in üblicher Weise die Folienbahn 5 am Rande faßt. Dem Spanntisch 9 gegenüberliegend ist ein Ausleger 12 quer zur Fahrtrichtung der Kluppe 2 angeordnet. Das Fahrwerk der Kluppe umfaßt vier Laufrollen 13, 14, 15, 16, die jeweils paarweise in zwei Ebenen und versetzt zueinander angeordnet sind. Die Laufrollen 13 und 14 liegen in einer unteren Ebene und auf verschiedenen Seiten der Querachse der Kluppe. Die Laufrollen 15 und 16 liegen in einer oberen Ebene und ebenfalls auf verschiedenen Seiten der Querachse der Kluppe. Die Laufrollen 13, 14, 15, 16 laufen auf entsprechenden Laufflächen der Laufschiene 1. Diese Anordnung hat sich zur Aufnahme von Momenten um die Hochachse und um die Querachse sehr bewährt. Zum Transport der Kluppen 2 durch Umlenkräder oder andere Transportmittel ist jeweils ein oberer und ein unterer Zapfen 27,28 etwa in der vertikalen Ebene der Verbindungselemente vorgesehen.

Ein Verbindungselement 17 in Form einer Gliederkette oder Vielfachlamellenkette mit abwälzenden Gelenkbolzen ist einerseits in einer Aufnahme 18 einer Kluppe 2 fest eingespannt. Das andere Ende ist zu der jeweils benachbarten Kluppe geführt und verläuft über eine U'mlenkrolle 19 zu einem Schieber 20, der auf einer Führungsbahn 21 des Auslegers quer zur Laufrichtung der Kluppen verschiebbar ist. Der Schieber 20 weist eine Steuerrolle 22 auf, die in einer Führungsspur 24 einer Steuerschiene 23 abrollt. Die Vielfachlamellenkette 17 verläuft etwa in der Mittelebene des Fahrwerks aus den Laufrollen 13,14,15,16. Jeweils ein Vielfachlamellenkettenabschnitt 172 verläuft etwa durch die Achse der Zapfen 27 und 28 parallel zu der Fahrschiene. Der umgelenkte Vielfachlamellenkettenabschnitt 171 verläuft in der durch die Hochachse der Kluppe 2 bzw. des Fahrwerks und den Spanntisch 9 festgelegten Ebene. Dadurch wird die Erzeugung von Momenten beim Lauf der Kluppe weitgehend vermieden.

Jede Vielfachlamellenkette 17 hat eine konstante und gleichbleibende Länge. Entsprechend der Verstellung des Schiebers 20 auf dem Ausleger 12 wird die Länge des Vielfachlamellenkettenabschnitts 172 zwischen benachbarten Kluppen verändert, so daß durch die Verstellung des Schiebers 20 der Abstand der Kluppen direkt beeinflußt werden kann. Wenn die Steuerschiene 23 zur Fahrschiene 1 parallel verläuft, so ändert sich der Kluppenabstand offenbar nicht. Wenn jedoch die Steuerschiene 23 konvergent zur Fahrschiene 1 verläuft, so wird der Vielfachlamellenkettenabschnitt 172 länger, so daß sich entsprechend der Kluppenabstand vergrößert, wie dieses in der Reckzöne erforderlich ist. In F i g. 1 sind die Ausleger der Kluppen durch die Vielfachlamellenkettenabschnitte 171 und die Steuerrollen 22 schematisiert.

Eine entsprechende Anordnung der Steuerschiene 23 ist in Fig. 1 für die Reckzone dargestellt. Die Steuerschiene 23 kann verstellbar angeordnet sein. Sie kann auch für jeden einzelnen Abschnitt der Reckzone eine unterschiedliche Konvergenz zur Fahrschiene 1 haben, so daß das Längsreckverhältnis innerhalb der Reckzone durch die Ausbildung der Steuerschiene 23 stufenlos und punktweise veränderbar ist.

In der Rücklaufstrecke laufen die Kluppen 2 über den größten Teil der Rücklaufstrecke mit größtem Abstand, wobei der Schieber 20 an einem Anschlag 25 des Kluppenkörpers anliegt. Die Kluppenkette ist also in diesem Zustand auf die größte Länge expandiert. Im letzten Teil der Rücklaufstrecke, wobei die F i g. 1 in dieser Hinsicht nicht maßstäblich ist, ist wieder eine Steuerschiene 231 vorgesehen, an der die jeweilige Steuerrolle 22 anläuft und den Schieber 20 auf dem Ausleger 12 nach außen zieht, so daß dadurch die Kluppen 2 zusammengefahren werden. Die Steuerschiene 231 ist in Richtung des Doppelpfeils 26 nachgiebig bzw. verstellbar, um dadurch Änderungen des Längsreckverhältnisses und sonstige Längenänderungen der Maschine auszugleichen.

Unmittelbar vor dem Einlaufumlenkbogen 3 ist ein Kluppentransportmittel in Form eines Förderrades 29 vorgesehen, das mit Ausnehmungen den oberen und/ oder unteren Zapfen 27 bzw. 28 der Kluppen 2 erfaßt und die Kluppen 2 in komprimiertem Zustand und in dichter Packung durch den Umlenkbogen 3 schiebt. Ein entsprechendes Förderband 30 befindet sich am Ende der Vorwärmzone 4 und am Beginn der Reckzone 6. Dieses hält die Kluppen zurück, so daß die Kluppen innerhalb des gesamten Wegbereichs zwischen den Förderrädern 29 und 30 mit kleinstem Abstand bewegt werden. Die Kluppen werden schließlich durch die Reckzone 6 und die Fixierzone 7 von dem Umlenkrad 8 gezogen, wobei die Längsabstände der Kluppen 2 durch die Steuerschienen 23 festgelegt sind.

Am Austritt des Einlaufumlenkbogens ist eine öffnungsvorrichtung 31 vorgesehen, die die Spannhebel der Kluppe öffnet. Die öffnungsvorrichtung 31 hat einen kleineren Durchmesser als der Einlaufumlenkbogen und ist exzentrisch zum Einlaufumlenkbogen angeordnet. Es kann sich dabei um ein Rad handeln. Eine entsprechende öffnungsvorrichtung 32 befindet sich am Ende der Fixierzone 7 noch in einem Abstand vor dem Umlenkrad 8. Diese Öffnungsvorrichtung 32 öffnet die Spannhebel 10 der Kluppen und gibt dadurch die Folienbahn frei. Auf dem letzten Wegabschnitt vor dem Umlenkrad sind die Steuerschienen 232 so weit zu den Fahrschienen 2 hingeführt, daß jeweils der Schieber 20 in Anlage an dem Anschlag 25 der Kluppe 2 kommt, so daß die Kluppen 2 auf größten Abstand voneinander gefahren werden, bevor sie von dem Umlenkrad 8 erfaßt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Simultanbiaxialreckmaschine für thermoplastische Folienbahnen mit an beiden Rändern der Folienbahn angeordneten Fahrschienen, auf denen jeweils durch flexible Verbindungselemente miteinander gekoppelte Kluppen mit einem Rollenfahrwerk zum Einspannen der Ränder der Folienbahn geführt sind, wobei die Kluppen in einer Vorwärmzone mit gleichbleibendem geringen Abstand, in einer Reckzone divergierend und mit zunehmendem Abstand und in einer Fixierzone parallel oder konvergent und/oder mit gleichbleibendem oder abnehmendem Abstand geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kluppe (2) einen rechtwinklig zur Fahrtrichtung der Kluppe ausgerichteten Ausleger (12) mit einem darin geführten Schieber (20) besitzt, daß jede Kluppe (2) ferner eine Umlenkrolle (19) zur Umlenkung des von der benachbarten Kluppe herkommenden Verbindungselements (17, 172) aufweist, daß das umgelenkte Ende des Verbindungselements (17,171) an dem Schieber (20) befestigt ist und daß der Schieber (20) an einer Steuerschiene (23) geführt ist, die neben der Fahrschiene (1) mit wechselndem Abstand verläuft.

2. Simultanbiaxialreckmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (20) eine Steuerrolle (22) aufweist, die auf der Steuerschiene (23) abrollt.

3. Simultanbiaxialreckmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsrichtung des Schiebers (20) und des umgelenkten Verbindungselements (171) die vertikale Symmetrieachse des Fahrwerks der Kluppe schneidet

4. Simultanbiaxialreckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Verbindungselemente (17) in derselben horizontalen Ebene liegen, die ungefähr mit der Mitte des Kluppenfahrwerks zusammenfällt.

5. Simultanbiaxialreckmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte horizontale Ebene in einer Ebene mit der Steuerrolle (22) und der Folieneinspannstelle liegt.

6. Simultanbiaxialreckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Ebene der Verbindungselemente (17) nicht höher als die Mitte der oberen Fahrwerksrollen (15,16) und nicht tiefer als die Mitte der unteren Fahrwerkrollen (13,14) liegt. so

7. Simultanbiaxialreckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich alle Verbindungselemente (17) in einer Linie parallel zur Fahrschiene (1) erstrecken.

8. Simultanbiaxialreckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschiene (23) eine Führungsspur (24) für die Steuerrolle (22) aufweist.

9. Simultanbiaxialreckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (20) bis zu einem Anschlag (25) an der Kluppe (2) verfahrbar ist, so daß die Verbindungselemente ihre größte Länge in Fahrtrichtung erreichen.

10. Simultanbiaxialreckmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kluppen (2) im Anschluß an die Umlenkführung (8) nur auf einem Fahrschienenabschnitt (104) geführt sind.

11. Simultanbiaxialreckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Antriebszapfen (27,28) der Kluppen (2) in der vertikalen Ebene der zur Fahrschiene parallel laufenden Verbindungselemente (172) angeordnet sind.

12. Simultanbiaxialreckmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein oberer und ein unterer Antriebszapfen (27,28) vorgesehen ist.

13. Simultanbiaxialreckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Einlauf in die Vorwärmzone (4) eine öffnungsvorrichtung (31) für die Spannhebel (10) der Kluppen (2) mit kleinerem Durchmesser als der Einlaufumlenkbogen (3) der Fahrschienen (1) vorgesehen ist, wobei die öffnungsvorrichtung (31) exzentrisch zum Einlaufumlenkbogen angeordnet ist.

14. Simultanbiaxialreckmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einlaufumlenkbogen (3) jeweils ein Kluppentransportmittel (29) vorgesehen ist, das die expandierte Kluppenkette komprimiert und in komprimierter Packung durch den Einlaufumlenkbogen (3) führt.

15. Simultanbiaxialreckmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Verbindungselement (17) als Vielfachlamellenkette mit abwälzenden Gelenkbolzen ausgebildet Ist.