DE3880670T2

DE3880670T2 - Verfahren zur Herstellung einer oszillierenden Andruckwalze, die für die Verdrängung im Blasverfahren hergestellter Kunststoff-Schlauchfolien benutzt wird.

Info

Publication number: DE3880670T2
Application number: DE88305682T
Authority: DE
Inventors: Enrique Schele Enrique Schele
Original assignee: Remver S A A Corp Of Panama SA
Current assignee: Remver S A A Corp Of Panama SA
Priority date: 1988-06-22
Filing date: 1988-06-22
Publication date: 1993-11-18
Anticipated expiration: 2008-06-23
Also published as: EP0347499B1; ES2041797T3; DE3880670D1; EP0347499A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Materialhandhabungsvorrichtung und insbesondere eine in Verbindung mit dem Extrudieren geblasener Kunststoffolien benutzt Anordnung oszillierender Druckrollen.
Bei der Herstellung von Kunststoffolien ist die Rollenbildung oder die charakteristische Form einer zylindrischen Rolle der Folie eine sehr wichtige, die Gesamtqualität der Folie anzeigende Eigenschaft. Das gilt insbesondere bei weichen Folien mit einer geringen Stärke, die kommerziell in einer Rollenform verkauft werden.
Eine perfekte oder beinahe perfekt zylindrisch geformte Rolle ist ein zwingendes Erfordernis für viele Kunststoffolienanwendungen und -benutzungen. Eine perfekte zylindrisch geformte Rolle bringt eine perfekte einförmige Stärke entlang der Kunststoffolie oder der Materialbahn mit sich. Bei durch Gießen oder mittels eines Kalandrierverfahrens hergestellten Folien ist der Erhalt einer einförmigen Stärke sehr schwierig. Bei dem Extrudieren von Kunststoffolien ist der Erhalt einer einförmigen Folienstärke, die anschließend eine einförmige, zylindrische Rolle bildet, scheinbar unmöglich. Das hat insbesondere die Natur der Stärkenänderungen in der Materialbahn (das heißt, dem Film) als Ursache, die stark in der Richtung quer zur Maschine lokalisiert sind. Mit anderen Worten, man kann bei der Dicke oder Stärke der Folie schmale Abschnitte nachweisen, in denen die obere Stärkentoleranz erreicht oder überschritten wird, und auch Materialbandabschnitte, in denen die untere Stärkentoleranz der Folie erreicht oder überschritten wird. Bei zylindrischen Rollen von kommerzieller Größe, die normalerweise tausende von Folienschichten beinhalten, addieren sich diese Abschnitte mit großer und geringer Stärke algebraisch auf, wodurch die Außenkontur der zylindrischen Rolle deformiert wird; daher werden auf der Rolle leicht "hohe Bänder" und "Täler" erkannt. Diese Bedingung beeinflußt die Ebenheit der Materialbahn, wenn die Folie abgerollt wird.
Die Einführung extrusionsgeblasener Folien, bei der durch Ausdehnung eine Röhre mit einer dünnen Wand gebildet wird, verbesserte die Herstellung von zylindrischen Folienrollen mit "guten" Profilen, das heißt perfekten oder beinahe perfekten zylindrischen Formen ohne "Bänder" und "Täler". Die Herstellung dieser Rollen mit guten Profilen war durch Verteilen der Stärkentoleranzen buchstäblich über die Rolle oder durch laterales Verteilen der Unvollkommenheiten entlang eines longitudinalen Verlaufs der Materialbahn möglich.
Bei diesem Verfahren des Extrudierens geblasener Folien, entstehen die meisten der Stärkenvariationen zwischen der Düse des Extruders und der "Verfestigungsgrenze", welche ein Gebiet ist, das näherungsweise in der Nähe des Gebietes liegt, in welchem die Kunststoffblase zylindrisch wird. Im allgemeinen wird Kunststoff durch eine im allgemeinen kreisförmige Düse extrudiert und ein Gebiet hohen Luftdrucks wird in der "Blase" aus Kunststoff gehalten. Der Kunststoff wird mittels eines Druckrollenmechanismus von dem Extruder abgezogen und der Luftdruck in der Blase wird konstant gehalten. Die extrudierte Kunststoffblase wird zu einer röhrenförmigen Materialbahn geformt und die röhrenförmige Materialbahn wird zum Erhalt der doppelwandigen Flachlage zwischen zwei Druckrollen verstreckt.
Nachdem die röhrenförmige Materialbahn oder die Spitze der Blase zusammengelegt und geebnet wurde, kann die resultierende doppelwandige Materialbahn als eine "Flachlage" aufgewickelt werden, sie kann an beiden Rändern aufgeschlitzt und auf zwei Rollen aufgewickelt werden, von denen jede eine einzige Folienlage trägt, oder sie kann an einem Punkt aufgeschlitzt und dann zum Erhalt einer Rolle mit einer einzigen Lage und einer im Vergleich zu der Flachlage doppelten Breite geöffnet werden.
Bei einer einfachen Anordnung zum Extrudieren geblasener Folien verbleibt jede spezielle Longitudinallinie der Kunststoffblase an der gleichen lateralen Stelle der vollendeten Folienrolle, an der sie in der ursprünglichen röhrenförmigen Materialbahn war. Diese longitudinale Unvollkommenheit oder dieser longitudinale Schaden erzeugt eine schlechte oder unebene zylindrische Rolle aufgrund der kumulativen Wirkung dieser Stärkenvariation.
Durch Drehen der Druckrollen in einer Ebene senkrecht zu der Zentrumslinie der Blase (oder röhrenförmigen Materialbahn) und um eine mit der Zentrumslinie der röhrenförmigen Materialbahn zusammentreffende Achse, ändert die konstante, longitudinale, unvollkommene Stärkenvariationslinie in der Blase ihre relative Position entlang der lateralen Breite der Folienrolle. Wenn die Druckrollen langsam und gleichförmig etwa über einen 360º-Winkel gedreht werden, überquert jede Linie oder Unvollkommenheit in der Blase die volle laterale Breite der Materialbahn. Das erzeugt eine gleichmäßige Verteilung jeglicher Unvollkommenheiten der Folienstärke über die Materialbahn. Zur einfachen Leistungsübermittlung werden die Unvollkommenheiten durch Umkehren der Drehung der Druckrollen und durch Gegendrehen derselben um 360º in die entgegengesetzte Richtung mit der gleichen langsamen und einförmigen Geschwindigkeit ferner lateral über den longitudinalen Verlauf der Materialbahn verteilt. Durch Einführen einer oszillierenden Drehung der Druckrollen bezüglich der Blasenzentrumslinie können daher Unvollkommenheiten lateral entlang der Breite der zylindrischen Rolle verteilt werden. Somit wird unabhängig von Stärkenvariationen in der röhrenförmigen Materialbahn eine perfekte zylindrische Folienrolle aufgewickelt. Das gleiche Ergebnis kann durch Drehen der Blase und Stationärhalten der Druckrollen erhalten werden.
Seit den frühen Entwicklungsstufen dieses Verfahrens zum Extrudieren geblasener Filme wurde diese Technik des Drehens der Druckrollen bezüglich der Zentrumslinie der Blase auf vielen verschiedenen Arten zum Erhalt der lateralen Verteilung von Folienstärkenvariationen über einen longitudinalen Verlauf der Folie angewandt. Beispielsweise wurden die Aufwickelwalze und die Druckrollen um die Blasenzentrumslinie oszilliert, während der Extruder stationär war, wobei sich die Aufwickelwalze oder der Extruder an der vertikal oberen Spitze der Extrudiervorrichtung befanden. Ein anderes Verfahren ist das Drehen des Extruders um die Extrudier- oder Blasenzentrumslinie, während die Druckrollen und die Aufwickelwalze stationär gehalten werden. Zum Sparen von Bodenraum in dem Herstellungsberieb wurden auf einer rotierenden Basis aufgebaute, vertikale Extruder entwickelt. Zur Erzeugung einer Drehung zwischen den Druckrollen und der röhrenförmigen Materialbahn wurden auch Rotationsdüsen verbreitet benutzt.
Neuerdings wurden von der Industrie breitere Folien verlangt, was folglich die Benutzung einer größeren Ausrüstung erfordert. Mit der Einführung von mehr als einen Extruder benutzenden Koextrudierverfahren und der Notwendigkeit des Extrudierens von Polymeren mit einer geringen Wärmestabilität ist es ferner immer schwieriger, die herkömmlichen Verfahren des Drehens des Extruders oder des Drehens der Aufwickelwalze mit daran angebrachten Druckrollen oder auf der anderen Seite des Drehens der Düse und des Luftrings zum Erhalt einer guten oder beinahe perfekten, zylindrisch vollendeten Rolle zu benutzen.
Es wurde eine Vorrichtung entwickelt, bei der ein stationärer Extruder, eine stationäre Düse und eine stationäre Aufwickelwalze benutzt wurden und nur die Druckrollen um die Blasenzentrumslinie oszilliert wurden. Eine Leitrolle wurde parallel zu den Druckrollen und außen und etwas höher als die Druckrollen positioniert mit den Druckrollen angebracht. Eine Wendestange wurde horizontal in der Nähe von und drehbar um die Extrudier- oder Blasenzentrumslinie angeordnet. Diese Wendestange oszilliert mit der Hälfte der Winkelgeschwindigkeit der Druckrollen. Die Bahn der Flachlage über diese Leitrolle und diese Wendestange vollführte eine 180º Wendung. Als Ergebnis wurde der Ausgabeweg der Materialbahn dadurch stabilisiert, daß er über eine stationäre Leitrolle festgelegt wurde und die Materialbahn von dem Turm (auf den die Druckrollen und die Materialhandhabungsvorrichtung angeordnet war) zu der stationären Aufwickelwalze nach unten verbracht wurde. Die Oszillation der Druckrollen betrug 180º und diese Technik lieferte gute Ergebnisse mit einer annehmbar guten Stärkenkontrolle.
Dieses Prinzip wurde in einer Doppelversion mit zwei Leitrollen und zwei Wendestangen im U.S.-Patent Nr. 3,768,949 benutzt, so daß die Oszillation über einen 360º Winkel erstreckt werden konnte. Ein anderes Patent, U.S.-Patent Nr. 3,657,974 von Hedrich et al., offenbart die Benutzung eines Druckrollenmechanismus mit einer die geebnete Materialbahn in einer Ebene wendenden Wendestange und zwei Ablenkrollen an einem axialen Ende der Wendestange. Die Drehachse dieses Paars von Ablenkrollen ist parallel zu der Zentrumsachse der röhrenförmigen Materialbahn. Eine dritte Rückhalterolle mit einer Drehachse parallel zu der Zentrumsachse der röhrenförmigen Materialbahn ist an dem anderen axialen Ende der Wendestange angeordnet. Die geebnete und gewendete Materialbahn verläuft zwischen dem ersten Paar von Ablenkrollen über eine Rolle dieses Paars von Ablenkrollen und zu einer feststehenden Ablenkrolle. Die Druckrollen, die Wendestange und die drei Ablenkrollen werden so um 360º gedreht, daß die Materialbahn noch zwischen dem Paar von Ablenkrollen läuft, aber dann über dem Paar von Ablenkrollen verläuft und durch die dritte Ablenkrolle an dem anderen axialen Ende der Wendestange einen Abstand von der Wendestange erhält. Die von der Materialbahn ohne Unterstützung überquerte Entfernung ist bemerkenswert, das heißt die Entfernung zwischen dem Paar von Ablenkrollen und der stationären Leitrolle. Wenn die Oszillationsbewegung mit einer konstanten Geschwindigkeit erfolgt, wird ferner die Geschwindigkeitsänderung der Materialbahn nicht konstant sein, weil die gradlinige Entfernung zwischen dem Paar von Ablenkrollen und der feststehenden Rolle sich verglichen mit der Oszillationsgeschwindigkeit unproportional ändert.
Die FR-A-1553853 offenbart eine Vorrichtung zum Extrudieren von Röhren oder Folien aus Kunststoffmaterial. Bei der FR-A-1553853 ist eine Mehrzahl von Rollen auf einer drehbaren Plattform angebracht, wobei ihre Achsen parallel zu der Drehachse der Plattform sind, so daß eine Materialbahn, die durch Druckrollen gelaufen ist und eine Wendestange passiert hat, um eine und periodisch um andere der Rollen führt, während sich die Plattform dreht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Materialhandhabungsvorrichtung, die die sich bewegende Materialbahn immer einer feststehenden Leitrolle zuführt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird geschaffen eine Materialhandhabungsvorrichtung zum Ebnen und lateralen Verteilen jeglicher longitudinaler Unvollkommenheiten in einer sich bewegenden, kontinuierlichen, flexiblen, röhrenförmigen Materialbahn, umfassend:
eine drehbare Spindel, die einen Eingang aufweist, der die genannte röhrenförmige Materialbahn aufnimmt, wobei die genannte röhrenförmige Materialbahn die genannten longitudinalen Unvollkommenheiten an einer konstanten Umfangsposition aufweist und eine geebnete Materialbahn an eine feststehende Leitrolle abgibt, wobei die genannten Unvollkommenheiten lateral verteilt sind, wobei die genannte Spindel einschließt:
eine Druckrolleneinrichtung zum Ebnen der genannten, röhrenförmigen Materialbahn, die am Eingang der genannten Spindel vorgesehen ist;
eine Wendestangeneinrichtung, die koplanar mit der genannten geebneten Materialbahn montiert ist, wenn die genannte Materialbahn aus der genannten Druckrolleneinrichtung austritt, wobei die genannte Wendestangeneinrichtung die genannte Materialbahn im wesentlichen um 90º koplanar wendet;
eine Mehrzahl von im Umkreis um die genannte Wendestangeneinrichtung angeordneten Rollen, die Rotationsachsen aufweisen, die im wesentlichen parallel zur Rotationsachse der genannten Spindel liegen und im wesentlichen lateral mit der genannten geebneten Materialbahn ausgerichtet sind, wobei die genannte geebnete Materialbahn immer zuerst über eine erste Rolle der genannten Mehrzahl von Rollen wandert und periodisch über andere Rollen der genannten Mehrzahl von Rollen entlang eines äußeren Umfangs der genannten Spindel, der durch eine Mehrzahl von Leitrollen bestimmt ist, zur genannten feststehenden Leitrolle wandert; und
eine Einrichtung zum Drehen der genannten Spindel um einen vorherbestimmten Winkel von 360º um eine Achse der genannten röhrenförmigen Materialbahn, so daß eine relative Position der genannten Unvollkommenheit sich bezogen auf eine definierte Position an der genannten Wendestangeneinrichtung verändert, wodurch die genannte Unvollkommenheit lateral entlang eines longitudinalen Verlaufs der genannten geebneten Materialbahn verteilt wird;
worin die genannte röhrenförmige Materialbahn über eine Druckrolleneinrichtung vertikal in die genannte Spindel gezogen wird, die genannte Spindel um die Achse der genannten Mehrzahl von Rollen vertikal angeordnet sind, die genannte Spindel zwei Endstützanordnungen einschließt, die die genannte Mehrzahl von Rollen drehend stützen, wobei eine Endstützanordnung die genannte Druckrolleneinrichtung daran montiert und die genannte Wendestangeneinrichtung daran montiert aufweist, eine Einrichtung zum Seitwärtsverschieben der Rotationsachse der genannten Mehrzahl von Rollen durch Drehen der genannten einen Endstützvorrichtung bezogen auf die andere Endstützvorrichtung, so daß bewirkt wird, daß sich die genannte, sich über die genannte Mehrzahl von Rollen bewegende geebnete Materialbahn aufgrund der seitlich verschobenen Rotationsachse der genannten Mehrzahl von Rollen nach oben bewegt, um jedem Durchhängen der sich horizontal bewegenden, geebneten Materialbahn entgegenzuwirken.
Bei der vorliegenden Erfindung kann die sich bewegende Materialbahn auf die Spindel aufgewickelt und von ihr abgewickelt werden, wodurch die Materialbahn veranlaßt wird, sich periodisch über die Rollen zu bewegen.
Die vorliegende Erfindung hat auch zum Ziel, das Durchhängen der vertikal angeordneten und sich horizontal bewegenden Materialbahn durch Querverschieben der Rotationsachsen der Rollen entlang des Umfangs eines Spindelmechanismus zu korrigieren.
Es ist eine zusätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Durchhängen der sich horizontal bewegenden Materialbahn mit einer Durchhängsteuerung und einer Querverschiebungssteuerung für die Rollen automatisch zu korrigieren.
Bei einer Ausführungsform beinhaltet die oszillierende Druckrollenanordnung oder Materialhandhabungsvorrichtung eine drehbare Spindel mit einem Eingang, der die röhrenförmige Materialbahn von dem Extruder aufnimmt. Eine die Materialbahn in die Spindel ziehende Druckrolle ist an dem Eingang der Spindel angebracht. Eine Mehrzahl von Rollen ist umfänglich um die Druckrolle angeordnet und die Rotationsachsen dieser Rollen sind parallel zu der Zentrumslinie der röhrenförmigen Materialbahn. Eine Wendestange ist in dem Inneren der Spindel angeordnet und wendet die die Druckrollen verlassende geebnete Materialbahn um 90º und führt die sich horizontal bewegende Materialbahn einer ersten Rolle aus einer Mehrzahl von an dem Umfang der Spindel angeordneten Rollen zu. Die sich bewegende Materialbahn führt immer über diese erste Rolle. Durch Drehen der Spindel auf eine oszillierende Weise um die Zentrumsachse der röhrenförmigen Materialbahn wird die röhrenförmige Materialbahn, die sich horizontal bewegende, ebene Materialbahn um den Umfang der Spindel aufgewickelt und davon abgewickelt und kontinuierlich einer feststehenden Position zugeführt, die von einer Leitrolle besetzt ist.
Es ist eine Einrichtung zum Querverschieben der Mehrzahl von Rollen vorgesehen, so daß ihre Drehachsen nicht perfekt parallel zu der Zentrumslinie der röhrenförmigen Materialbahn sind. Die Drehachse der Rollen wird geändert, so daß eine nach oben gerichtete Kraft auf die sich über die Rollen bewegende Materialbahn aufgeübt wird und daher jedes Durchhängen zwischen den Rollen kompensiert wird.
Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung können der folgenden detaillierten Beschreibung entnommen werden, wenn sie in Verbindung mit der begleitenden Zeichnung betrachtet wird, in welcher
Fig. 1 die Materialhandhabungsvorrichtung in Übereinstimmung mit den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung in schematischer Form darstellt,
Fig. 2A bis 2F die verschiedenen Drehstellungen der Spindel in Übereinstimmung mit den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung schematisch darstellen, das heißt, sie zeigen den Aufwickelund Abwickelgesichtspunkt der Erfindung;
Fig. 3 eine schematische Teilansicht der über eine Rolle führenden Materialbahn zeigt, wobei die Drehachse der Rolle von einer zu der Zentrumslinie der röhrenförmigen Materialbahn parallelen Linie querverschoben ist;
Fig. 4 eine schematische Teilansicht der automatischen Querverschiebungssteuerung ist, die die Rollen quer verschiebt;
Fig. 5 eine Ausführungsform eines oszillierenden Antriebsmechanismus zeigt;
Fig. 6 eine die Plazierung der Querverschiebungssteuerung und des oszillierenden Antriebs darstellende Draufsicht darstellt; und
Fig. 7 eine Draufsicht auf die oberen Stützanordnungen darstellt.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine in Verbindung mit dem Extrudieren geblasener Folien benutzte oszillierende Druckrollenanordnung und ein Verfahren zum Handhaben der aus dem Extrudierverfahren erhaltenen röhrenförmigen Materialbahn.
Fig. 1 stellt eine im allgemeinen von der perspektivischen Schnittlinie 1'-1'' in Fig. 2A gesehene schematische Seitenansicht der Vorrichtung dar. Eine röhrenförmige Materialbahn 10 wird mittels Druckrollen 14 in eine drehbare Spindelanordnung 12 gezogen. Die Druckrollen umfassen, wie am besten in Fig. 2A dargestellt ist, Rollen 15 und 17. Diese Druckrollen werden von einem Motor 16 angetrieben, der ebenfalls an der Spindel 12 angebracht ist. Die Drehachse der Rollen 15 und 17 liegt senkrecht zu der Zentrumslinie der röhrenförmigen Materialbahn 10, wobei die zentrumslinie in Fig. 1 als gedachte Linie 19 dargestellt ist.
Die Spindel 12 wird im allgemeinen bestimmt durch eine untere kreisförmige Trägeranordnung 20, eine Mehrzahl von Rollen 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34 und 36 eine obere kreisförmige Trägeranordnung 40, die mit dem Umgebungsrand einer kreisförmigen Trägeranordnung 41 zusammenpaßt. Die Trägeranordnungen 20, 40 und 41 sind mittels einer geeigneten Einrichtung drehbar an einem Rahmen oder einer anderen Anordnung angebracht, wobei der Rahmen in dieser Ausführungsform vertikal über einem Blasenextruder 42 liegt. Bezüglich einer allgemeinen Beschreibung eines derartigen Blasenextruders wird hier auf das U.S. Patent Nr. 3,657,974 von Hedrich et al. hingewiesen.
Eine Wendestange 44 ist im Inneren der Spindel 12 angebracht und an dem Rahmen 46 befestigt. Der Rahmen 46 ist in Fig. 5 an der unteren Trägeranordnung 20 und an der oberen, inneren Trägeranordnung 41 angebracht.
Die Wendestange 44 ist in der Ebene der geebneten Materialbahn 62 (der durch Ebnen der röhrenförmigen Materialbahn 10 mit Hilfe der Druckrollen 14 erhaltenen doppelwandigen Folie oder Materialbahn) angeordnet. Die Stange wendet, wie durch den Vergleich der Feile 64 und 66 dargestellt ist, die geebnete Materialbahn 62 koplanar im wesentlichen um 90º. Nach dem sie um 90º, bei dieser Ausführungsform in eine horizontale Stellung, gewendet wurde, führt die Materialbahn 62 über die Rolle 22 und führt dann über eine feststehende Rolle 68. Die Rolle 68 ist nicht Teil der drehbaren Spindel 12, weil sie an der, in Fig. 1 in Form eines aufgerissenen Querschnitts dargestellten stationären Rahmenanordnung angebracht ist.
Nach Verlassen der stationären Rolle 68 weist ein Randsensor 64 das Durchhängen der sich horizontal bewegenden Materialbahn nach, und die Durchhängsteuerung 470 erzeugt ein zu einem später unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschriebenen Querverschiebungssteuermechanismus rückgekoppeltes Signal.
Die Fig. 5 zeigt eine teilweise Draufsicht auf einen Mechanismus zum Erteilen einer oszillierenden Bewegung für eine obere äußere, obere innere und untere Trägeranordnung 40, 41 und 20. Die untere Trägeranordnung 20 weist eine geneigte Nut 221 auf, die an ihrer unteren Oberfläche 223 nach unten hin offen ist. Ein Antriebsrad 272 weist einen geneigten Rand 273 auf, der mit der Nut 221 zusammenpaßt. Das Rad 272 ist mit einer Welle 275 verbunden, die es in zwei Richtungen dreht, wie durch den doppelköpfigen Pfeil 277 dargestellt ist. Die Rolle 30 ist auf dem Rollenschaft 279 angebracht. Der untere Abschnitt 281 des Schafts ist in einem Hohlraum 283 gehalten. Der obere Abschnitt 285 ist mit Hilfe eines selbstausrichtenden Axiallagers 287 gehalten. Die untere Trägeranordnung 20 wird ebenfalls von zwei nicht dargestellten Leitrollen getragen, so daß alle Räder (das Antriebsrad und das Leitrad) 120º voneinander entfernt sind.
Die in Richtung 66 verlaufende Materialbahn führt dann über eine stationäre Wendestange 78 und wird dann wieder um 90º gewendet, so daß sie sich in Richtung 80 auf einen Zugmechanismus und eine Aufwickeleinrichtung 84 zu nach unten bewegt. Der ebenfalls nicht dargestellte Zugmechanismus könnte eine Tänzerrolle innerhalb des Zugmechanismus sein, und die Aufwickeleinrichtung 84 ist einfach der Aufwickler, auf dem die vollendete zylindrische Rolle gebildet wird. Die Funktion der Materialhandhabungsvorrichtung wird im Zusammenhang mit den Fig. 2A bis 2F in Verbindung mit der Fig. 1 beschrieben. Die extrudierte Folienblase wird mit der Druckrolle 14 von dem Extruder 42 gezogen. Die röhrenförmige Materialbahn 10 wird geebnet und wird zu einer doppelwandigen geebneten Materialbahn 62, die dann über die Wendestange 44 gewendet wird. Die Materialbahn 62 führt dann über die Rolle 22. Die Rollen 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34 und 36 können angetriebene Rollen oder Leitrollen sein. Der Durchmesser des durch die Drehachsen dieser Rollen führenden Kreises ist etwas größer als die Länge der Druckrollen 14. Die Länge dieser die äußere Umfangsumgebung der Spindel 12 bestimmenden äußeren Rollen gleicht dem Durchmesser des Kreises. Im allgemeinen ist dieser Kreis der Kreis 100 in Fig. 2A.
Man kann sich vorstellen, daß die Spindel 12 eine Spule ist, auf deren äußere Umfangsumgebung die geebnete Materialbahn 62 aufgewickelt und von der sie abgewickelt wird. Die Fig. 2A zeigt die 0º-Winkelstellung, in der sich die Rolle 22 in einem geringen Abstand zu der feststehenden Rolle 68 befindet. Bei einem Minimum muß die Spule 12 die Rolle 22 und die Rolle 30 an diametral gegenüberliegenden Stellen der Spindel beinhalten. Wie in den Fig. 2B bis 2E gezeigt ist, dreht sich die Spindel 12 in Uhrzeigerrichtung in Richtung 102. Diese Figuren zeigen aufeinanderfolgend die 90º-Stellung, 180º-Stellung, 270º-Stellung und 360º-Stellung. Es ist zu sehen, daß sich die Druckrollen 14 und die Wendestange 44 um die Zentrumslinie 19 der röhrenförmigen Materialbahn 10 drehen. Nach Drehen über den in Fig. 2E dargestellten festgelegten 360º Winkel wird der Spindelmechanismus, wie in Fig. 2f dargestellt ist, in Gegenrichtung gedreht, gegen den Uhrzeigersinn oder in Richtung 104 und die Materialbahn 62 wird von der Spindel 12 abgewickelt.
Zu jeder Zeit verläßt die Materialbahn 62 die stationäre Rolle 68 an der gleichen Stelle und in der gleichen Richtung. Wie in den Fig. 2A bis 2F dargestellt ist, weist diese Richtung von der stationären Rolle 68 sofort nach rechts. Die Materialbahn führt in die gleiche Richtung. Es ist ebenfalls zu sehen, daß sich die Materialbahn 62 über die einen Bereich des Umfangsbereichs der Spindel 12 bestimmende Rolle 22 bewegt und sich weiter periodisch über alle anderen an der Spindel angebrachten Rollen bewegt. Die Rollen drehen sich immer in die gleiche Richtung, ohne Rücksicht auf die Aufwickel- und Abwickelrichtung der Spindel im allgemeinen.
Die Oszillation der Spindel ist verglichen mit der Bewegungsgeschwindigkeit der Materialbahn 62 sehr langsam. Beispielsweise ist eine Geschwindigkeit von 0,04 bis 0,08 U/min für die Spindel nicht ungewöhnlich. Die Änderung der Materialbahngeschwindigkeit ist fast konstant, weil sich die von der geebneten Materialbahn zurückzulegende Entfernung abhängig von der Aufwickel- oder Abwickelstellung der Spindel erhöht und verringert. Der Spannmechanismus 82 befindet sich abströmseitig von der Materialhandhabungsvorrichtung. Der Spannmechanismus beeinflußt die Geschwindigkeit oder Drehgeschwindigkeit des Aufnahmewicklers und auch die Spannung der aus der Spindel und den dazugehörigen Anordnungen kommenden Materialbahn. Die Erhöhung und Verminderung der Geschwindigkeit ist ferner, verglichen mit der Bewegungsgeschwindigkeit der Materialbahn, minimal.
Durch Erhöhen der Anzahl von die äußere Umfangsumgebung der Spule bestimmenden Rollen wird die von der Materialbahn zwischen jeweiligen Rollen zurückzulegende Entfernung geringer und die Oszillationswirkung der Spindel auf die Materialbahn wird auch einförmiger. Die Entfernung zwischen den Rollen ist ein Faktor, weil diese Entfernung eine ungetragene Materialbahnlänge repräsentiert.
Weil sich die Materialbahn horizontal und in eine vertikale Position bewegt, gibt es für die Materialbahn eine Neigung, sich über die Rolle nach unten zu bewegen. Zwei Hauptfaktoren beeinflussen diese Abwärtsbewegung, nämlich der Schlupf zwischen der Oberfläche der Rolle und der Plastikfolie oder Materialbahn und das Durchhängen der Materialbahn, wobei diese in beiden Fällen eine Funktion der Eigenschaft der Materialbahn selbst und der daran angelegten Spannung sind.
Die Spannung der Materialbahn ist einstellbar und für eine gute Funktion der Materialhandhabungsvorrichtung wird ein optimaler Wert mit Hilfe des in Fig. 1 identifizierbaren Spannmechanismus 82 angelegt. Die Rollen 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 und 38 können mit Gummi oder einem anderen Elastomer mit einem hohen Reibungskoeffizienten beschichtet sein. Auf diese Weise tritt kein Schlupf zwischen den Rollen und der Materialbahn auf. Wenn acht Rollen benutzt werden, ist die Durchhängwirkung aufgrund der geringen Entfernung zwischen den Rollen vergleichsweise unbedeutend. Die Wirkung jeglichen Durchhängens kann jedoch vollständig eliminiert oder vernichtet werden durch Kippen oder Querverschieben der Rollenachsen aus der zu der Zentrumslinie der röhrenförmigen Materialbahn (Zentrumslinie 19 in Fig. 1) parallel liegenden Linie.
Fig. 3 stellt dieses Kippen oder Querverschieben in Einzelheiten dar. Die Zentrumslinie 19 liegt parallel zu der Zentrumslinie der röhrenförmigen Materialbahn. Die obere Trägeranordnung 40 und die untere Trägeranordnung 20 sind in der Figur dargestellt. Durch Drehen der oberen Trägeranordnung 40 um eine festgelegte Gradzahl bezüglich der unteren Trägeranordnung 20 wird die Rollenachse 112 zum Erhalt der Zentrumslinie 114 geändert. Es gibt insbesondere einen Winkel zwischen der parallelen Zentrumslinie 19 und der vorliegenden Stellung der Zentrumslinie 114. Wenn die Rolle zu der parallelen Zentrumslinie 19 ausgerichtet ist, bewegt sich die Materialbahn senkrecht zu dieser Drehachse, wie in Fig. 3 durch die strichlierten Linien dargestellt ist. Wenn die Rolle 112 jedoch eine axiale Zentrumslinie 114 aufweist, erfährt die Materialbahn eine Aufwärtsbewegung, weil die Materialbahn versucht, sich entlang einer zu der Drehachse dieser Rolle senkrechten Linie zu bewegen. Das wird in Fig. 3 durch die die Materialbahn darstellenden durchgezogenen Linien gezeigt. Durch Drehen der oberen Trägeranordnung 40 in bezug auf die untere Trägeranordnung 20 werden alle Rollen um das gleiche Maß querverschoben oder gekippt und jegliches in der horizontal verlaufenden Materialbahn auftretendes Durchhängen wird behoben. Die Durchhängkompensation erfolgt proportional um die Umfangsumgebung der Spindel.
Das Durchhängen kann unter Benutzung des Randdetektors 74 und der in Fig. 6 dargestellten Durchhängsteuerung 470 automatisch eingestellt werden. Die Durchhängsteuerung erzeugt ein Winkelsignal, das an eine in Fig. 4 in Einzelheiten dargestellt Vorrichtung angelegt wird. Das Durchhängsteuersignal wird an die hydraulische Durchhängsteuereinheit 470 angelegt. Eine Stange 430 ist mit der äußeren, oberen Trägeranordnung 40 verbunden, wohingegen ein Zylinder 471 mit einer inneren, oberen Trägeranordnung 41 verbunden ist. Der hydraulische Betätiger ist eine aus zwei Zylindern bestehende Vorrichtung, die in entgegengesetzte Richtungen bedienbar ist, das heißt, die Zylinder sind seriell angeordnet.
Die Fig. 6 stellt eine Draufsicht des hydraulischen Zylinder 471 über dem Träger 41 und des oszillierenden Antriebsrads 272 unter dem Träger 20 dar.
Fig. 7 stellt eine Draufsicht mit Zylindern 471A und 471B dar, die zur Steuerung der Querverschiebung von jeder der durch strichlierte Linien dargestellten Rollen bedienbar sind.
Durch Ändern der Drehachse und Querverschieben dieser Achse aus einer zu der Zentrumslinie der röhrenförmigen Materialbahn parallelen Linie wird eine proportionale Durchhängkorrektur erreicht.
Es können natürlich andere Mechanismen zum Erreichen des Kippens oder Querverschiebens der die Umfangsumgebung der Spindel 12 bestimmenden Rollen benutzt werden.
Das Verfahren des Extrudierens des geblasenen Films wird mit einer konstanten Geschwindigkeit durchgeführt. Die lineare Geschwindigkeit der Blase, die Oberflächengeschwindigkeit der Druckrollen und die Geschwindigkeit der durch die Anordnung und über die die Spindel bestimmenden Rollen führenden Flachlage ist in bezug auf die Anordnung konstant. Wenn die Flachlage die stationäre oder feststehende Rolle 68 einmal berührt und von diesem Punkt an abströmseitig wird die lineare Geschwindigkeit der Materialbahn in bezug auf einen feststehenden Punkt an der Extrudieranordnung zyklisch aufgrund des Verzögerns und Beschleunigens, welches durch die Aufwickelund die Abwickelfunktion der Spindel veranlaßt wird. Die Änderungen der Flachlagengeschwindigkeit sind sehr gering, etwa im Prozentbereich der Gesamtgeschwindigkeit der Flachlage, und das verursacht keine Probleme, insbesondere weil die abströmseitigen Komponenteneinheiten auf der Folienlinie eher mit einem konstanten Zug als mit einer konstanten Geschwindigkeit betrieben werden.
Mit den hierzu beigefügten Ansprüchen wird beabsichtigt, Modifikationen und Änderungen innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung abzudecken. Beispielsweise kann die Anzahl der die äußere Umfangsumgebung der Spindel bestimmenden Rollen geändert werden. Der Antriebsmechanismus der Spindel und der Druckrollen kann geändert werden. Der Randsensor, die Durchhängsteuerung und die Querverschiebungs oder Kippsteuerung können verändert werden und können zu irgendeiner speziellen Stelle bewegt werden, die eine Anzeige des Durchhängens der sich horizontal bewegenden Materialbahn liefern kann. Die Spindel muß auch nicht vertikal ausgerichtet sein, sie muß aber zu der Zentrumslinie der röhrenförmigen Materialbahn ausgerichtet sein. Wenn die röhrenförmige Materialbahn horizontal verläuft, dann muß die axiale Zentrumslinie der Spindel horizontal sein und die geebnete Materialbahn würde sich umfänglich um die horizontale Achse bewegen. In diesem Fall kann es sein, daß der Durchhängsteuermechanismus nicht notwendig ist.

Claims

1. Materialhandhabungsvorrichtung zum Ebnen und lateralen Verteilen jeglicher longitudinaler Unvollkommenheiten in einer sich bewegenden, kontinuierlichen, flexiblen, röhrenförmigen Materialbahn, umfassend:

eine drehbare Spindel, die einen Eingang aufweist, der die genannte röhrenförmige Materialbahn aufnimmt, wobei die genannte röhrenförmige Materialbahn die genannten longitudinalen Unvollkommenheiten an einer konstanten Umfangs- bzw. Umkreisposition aufweist, und eine geebnete Materialbahn an eine fixierte Leit- bzw. Leerlaufrolle abgibt, wobei die genannten Unvollkommenheiten lateral verteilt sind, wobei die genannte Spindel einschließt:

ein Absenk- bzw. Druckrollenmittel zum Ebnen der genannten röhrenförmigen Materialbahn, das am Eingang der genannten Spindel vorgesehen ist;

ein Dreh- bzw. Wendestangenmittel, das koplanar mit der genannten geebneten Materialbahn montiert ist, wenn die genannte Materialbahn aus dem genannten Absenkrollenmittel austritt, wobei das genannte Wendestangenmittel die genannte Materialbahn im wesentlichen um 90º koplanar wendet;

eine Vielzahl von im Umkreis um das genannte Wendestangenmittel angeordneten Rollen, die Rotationsachsen aufweisen, die im wesentlichen parallel zur Rotationsachse der genannten Spindel liegen und im wesentlichen lateral mit der genannten geebneten Materialbahn ausgerichtet sind, wobei die genannte geebnete Materialbahn immer zuerst über eine erste Rolle der genannten Vielzahl von Rollen wandert und periodisch über andere Rollen der genannten Vielzahl von Rollen entlang einer äußeren Peripherie der genannten Spindel, die durch eine Vielzahl von Leitrollen begrenzt bzw. definiert ist, zur genannten fixierten Leitrolle wandert; und

Mittel zum Drehen der genannten Spindel um einen vorherbestimmten Winkel von 360º um eine Achse der genannten röhrenförmigen Materialbahn, sodaß eine relative Position der genannten Unvollkommenheit sich bezogen auf eine definierte Position am genannten Wendestangenmittel verändert, wodurch die genannte Unvollkommenheit lateral entlang eines longitudinalen Laufs bzw. einer longitudinalen Bahn der genannten geebneten Materialbahn verteilt wird;

worin die genannte röhrenförmige Materialbahn über Absenkrollenmittel vertikal in die genannte Spindel gezogen wird, die genannte Spindel und die Achse der genannten Vielzahl von Rollen vertikal angeordnet sind, die genannte Spindel zwei Endstützanordnungen einschließt, die die genannte Vielzahl von Rollen drehend stützen, wobei eine Endstützanordnung das genannte Absenkrollenmittel daran montiert und das genannte Wendestangenmittel daran montiert aufweist, Mittel zum Seitwärtsverschieben der Rotationsachse der genannten Vielzahl von Rollen durch Drehen der genannten einen Endstützanordnung bezogen auf die andere Endstützanordnung, sodaß bewirkt wird, daß sich die genannte, sich über die genannte Vielzahl von Rollen bewegende geebnete Materialbahn aufgrund der seitlich verschobenen Rotationsachse der genannten Vielzahl von Rollen nach oben bewegt, um jedem Durchhängen der sich horizontal bewegenden, geebneten Materialbahn entgegenzuwirken.

2. Materialbahnhandhabungsvorrichtung nach Anspruch 1, worin das genannte Mittel zum Drehen ein oszillierendes Rotationsmittel ist, das die genannte Spindel durch den genannten vorherbestimmten Winkel von bis zu 360º dreht und die genannte Spindel dann durch den vorherbestimmten Winkel in eine entgegengesetzte Rotationsrichtung zurückdreht, wodurch periodisch bewirkt wird, daß die genannte geebnete Materialbahn über die genannten anderen Rollen wandert.

3. Materialbahnhandhabungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die ein auf der genannten Spindel montiertes Absenkrollenantriebsmittel einschließt, um die genannte röhrenförmige Materialbahn in die genannte Spindel zu ziehen.

4. Materialbahnhandhabungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, worin das genannte Wendestangenmittel im Inneren der genannten Spindel montiert ist.

5. Materialbahnhandhabungsvorrichtung nach Anspruch 1, das ein Kantenermittlungsmittel zum überwachen der horizontalen Position der horizontal angeordneten und geebneten Materialbahn und zum Erzeugen eines Durchhängsignals einschließt, wenn die Kante der genanten horizontalen und geebneten Materialbahn sich außerhalb eines vorherbestimmten vertikalen Bereichs befindet, Mittel zum Steuern des seitlichen Verschiebens der genannten Rotationsachse der genannten Vielzahl von Rollen über das genannte Mittel zum seitlichen Verschieben, sodaß der genannten horizontalen und geebneten Materialbahn eine Aufwärtsbewegung verliehen wird, wodurch dem genannten Durchhängen automatisch entgegengewirkt wird.

6. Materialbahnhandhabungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, worin die genannte Vielzahl von Rollen Leit- bzw. Leerlaufrollen sind.

7. Materialbahnhandhabungsvorrichtung nach Anspruch 1, insbesondere eine Abnahmevorrichtung für geblasene Kunststoffröhren, die um 360º drehbar und um eine Röhrenmittellinie reversibel ist, umfassend eine rotierende Anordnung, die einschließt: zwei Zugrollen und eine Abdeckung bzw. Überdachung zum Ebnen der genannten Röhre, eine 45º-Wendestange, die den genannten Zugrollen auf einer zu den genannten Rollen parallelen Ebene folgt und zentral und tangential zur genannten Mittellinie angeordnet ist, mehrfache und im gleichen Abstand angeordnete Rollen, die die genannte Wendestange umgeben und in einem mit der genannten Mittellinie konzentrischen Umkreis- bzw. Umfangs-Muster montiert sind, wobei die Rotationsachse der genannten Rollen meist parallel zur genannten Mittellinie angeordnet ist, eine der genannten Rollen im wesentlichen in einer Linie mit der genannten Wendestange angeordnet ist; die genannte rotierende Anordnung mit Mitteln zum Verleihen einer oszillierenden Drehung an die genannte rotierende Anordnung um die genannte Mittellinie betrieben wird; eine stationäre Rolle, die in enger Nachbarschaft zum Kreis aus Rollen und prallel zur genannten Mittellinie angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, worin die genannte geebnete Röhre eine Materialbahn ist und die Materialbahn nach dem Wandern über die Wendestange und das Äußere des Kreises aus Rollen durch die oszillierende Drehung der rotierenden Anordnung in Verbindung mit der stationären Rolle über die genannten Walzen aufgewickelt und abgewickelt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, worin der Aufwickel- und Abwickelvorgang dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Drehung der Rollen immer in die gleiche Richtung erfolgt, wenn die genannten Rollen die genannte Materialbahn berühren.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, worin ein Minimum von zwei Rollen verwendet wird, die außerhalb der und parallel zur genannten Mittellinie liegen und in einer Linie mit der genannten Wendestange sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8, 9 oder 10, bei der ein äußerer Kreis der genannten Rollen parallel zur genannten Mittellinie liegt und welche Rollen Leerlauf bzw. Leitrollen oder angetriebene Rollen sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, bei der der äußere Kreis von Rollen parallel zur genannten Mittellinie eine Beschichtung aus Gummi oder Elastomer mit einem hohen Reibungskoeffizienten aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Achse der äußeren oszillierenden Rollen in einem Winkel bezogen auf die genannte Mittellinie voreingestellt ist, sodaß auf eine genannte Materilabahn eine Hebewirkung ausgeübt wird, wenn die genannte Materialbahn über die genannten Walzen geht, wodurch das Durchhängen der genannten Materialbahn zum Verschwinden gebracht wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Achse der äußeren oszillierenden Rollen durch Mittel zum kontinuierlichen und automatischen Einstellen bezogen auf die genannte Mittellinie eingestellt wird, während die Vorrichtung in Betrieb ist, sodaß die genannten Rollen als eine Kantenführung für die genannte Materialbahn wirken.