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Stand der Technik
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1. Erfindungsgebiet
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
und ein Verfahren zum Formen langer Folienprodukte durch Walzen.
Die Vorrichtung umfasst eine Formiereinrichtung, die aus einer Formierwalze,
die an einer festen Position drehbar gelagert angebracht ist, und einer
Formiertrommel aufgebaut ist, welche sich einer äußeren Oberfläche der
Formierwalze nähern oder
sich von ihr entfernen kann und eine Hülse aufweist, die von innen
her durch eine Trommelstützeinheit
so gehalten wird, dass Materialien zwischen der Formierwalze und
der Formiertrommeleinheit gepresst werden.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Lange Folienprodukte, wie z. B. Plastikfolien oder
-filme (können
im Folgenden einfach als „Plastikfolien" bezeichnet werden)
wurden bislang hergestellt, indem geschmolzene Plastikmaterialien
mit Hilfe von Fließpressvorrichtungen
in die gewünschten Formen
gebracht wurden.
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Eine solche Fließpressvorrichtung ist nicht dazu
bestimmt, das geschmolzene Plastikmaterial, das die Pressform zur
Formgebung verlässt,
zu walzen, sondern eher dazu, den Oberflächen der Plastikfolien, die
nach dem Ausstoß aus
der Druckgießform eine
vorgegebene Dicke aufweisen, eine spezifische Oberflächenbehandlung,
wie z. B. eine besondere Glätte,
zu geben. Der Formungsprozess besteht z. B. aus Transport und Verarbeitung
der Plastikfolien durch eine Reihe von Einrichtungen, wie z. B.
Oberflächenbehandlungswalzen,
eine Anlasseinheit, eine Aufwickelwalzeneinheit, eine Transporteinheit
und eine Ätzanlage.
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Das geschmolzene Plastikmaterial
wird nach dem Formen als Plastikfolie einer gewünschten Dicke, wobei es die
oben erwähnten
Anlagen durchläuft,
durch eine Schneidevorrichtung maßgerecht geschnitten und gestapelt
oder von einer Aufwickelwalze aufgenommen.
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Es wurden verschiedene Hilfsmittel
eingesetzt, um die Dicke der ausgeformten Plastikfolien anzupassen,
z. B. die Lippenanpassung oder die Anpassung des Spalts zwischen
den Oberflächenbearbeitungswalzen
im Falle einer dickeren Folie.
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Im Falle einer dünneren Folie wurden als typische
Hilfsmittel entweder das Luftbürstenverfahren,
das ein Verfahren zum Pressen geschmolzenen filmförmigen Plastikmaterials
gegen die Abgusstrommel unter Verwendung von Druckluft aus einer
Düse ist,
das Abtastwalzenverfahren, das ein Verfahren zum Anpassen des Andrucks
der Gummiwalze gegen die Formierwalze ist, oder das Druckformierungsverfahren
unter Einsatz einer Abgusstrommel und eines metallischen Endlosbandes
verwendet, das ein Verfahren zum Zuführen thermoplastischen Materials
zwischen die Abgusstrommel und das metallische Endlosband ist, wobei
die Plastikmaterialien eingezwängt
werden zwischen der Trommel und dem Band, indem sie in einem Bogen
gegen die äußere Trommelfläche gedrückt und
gekühlt
werden, um in die gewünschten
Formen gebracht zu werden (siehe JP-A-06-166089 und JP-A-06-170919).
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Das Luftbürstenverfahren weist jedoch
ein Problem auf, dass Lufteinschlüsse zwischen den geschmolzenen
Plastikmaterialien und der Formierwalze erzeugt werden, so dass
es schwierig wird, gleichförmige
Plastikfolien mit glatten Oberflächen
zu erhalten.
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Das Abtastwalzenverfahren hat das
Problem, dass es schwierig ist, spiegelglatte Folien oder gemusterte
Folien zu erzeugen, weil die Walzenoberfläche leicht beschädigt werden
kann, da die Oberfläche
der Abtastwalze selbst aus Gummi besteht, und das Beschädigungsmuster
auf die Plastik folien kopiert wird, oder die Plastikfolien haften
an der Gummiwalzenoberfläche,
wenn diese heiß wird.
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Das Druckformierungsverfahren hat
das Problem, dass zur Erzeugung von Plastikfolien mit gleichförmigen spiegelglatten
Oberflächen
spezielle Verfahren benötigt
werden, um die Oberfläche
am Verbindungsende des Bandes zu glätten. Im Ergebnis wird das
metallische Endlosband teuer und die Produkte werden ebenfalls teuer.
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Das metallische Endlosband ist nicht
nur teuer, sondern auch lang (4–5
m) und schwer (20–40 kg),
so dass es den Nachteil mit sich bringt, umständliche Auswechsel- und Spannarbeiten
des Bandes ausführen
zu müssen,
wenn das Band infolge Verschleißes
usw. ausgetauscht werden muss. Wenn die Produktlängen kurz sind und eine große Vielfalt von
Oberflächenmustern
herzustellen ist, d. h. bei Kleinserien mit einer großen Vielfalt,
dann muss das Band häufig
gewechselt werden, die Produktivität nimmt wegen des umständlichen
Bandwechselvorganges ab und die Produkte werden folglich teurer.
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Eine Vorrichtung der oben erwähnten Art
und im Einklang mit den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 6 ist im US-Patent
5,484,370 offengelegt. Die Vorrichtung umfasst eine Walze, die dazu
eingerichtet ist, mit einer anderen Walze einen Walzenspalt in einer
Filmfertigungslinie zu bilden, und die durch die Fähigkeit
gekennzeichnet ist, ein schnelles Anpassen des Walzenspaltes zu
erlauben. Zur Kompensation des Durchbiegens der Walze durch die
Belastung im Walzenspalt besteht die Walze aus einem Paar axial
in einem Abstand voneinander angeordneter Abschlussscheiben und
einem zwischen den Scheiben befestigten Mantel, welche eine geschlossene
Kammer bilden, die so mit einem Fluid unter Druck gefüllt werden
kann, dass bis zu einem kontrollierten Grade ein radiales Ausbeulen
des Mantels hervorgerufen werden kann. Auf diese Weise kann ein
beliebiges Durch biegen der Walze ausgeglichen werden, so dass über die
gesamte axiale Länge
des Mantels hinweg ein Walzenspalt der gleichen Breite hergestellt
werden kann.
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Eine weitere Vorrichtung ist aus
der Europäischen
Patentanmeldung 0 716 911 A2 bekannt geworden. Sie betrifft eine
Druckwalze, die ein zylindrisches Kernbauteil, eine das Kernbauteil
umhüllende Zwischenschicht
aus flexiblem Material und eine die Zwischenschicht umhüllende Außenschicht
umfasst, welche aus einem hoch wärmeleitfähigen Material besteht.
Diese Außenschicht
sollte eine bevorzugte Dicke von nicht weniger als 0,6 mm aufweisen.
Die Außenschicht
kann verlagert werden, und es kann bis zu einem gewissen Grade ein
Oberflächenkontakteffekt
erreicht werden, wenn sie über
die herzustellende Plastikfolie hinweg gegen die Gegenwalze gepresst
wird. Die Tatsache, dass ein Oberflächenkontakt erzielt wird, wird
dadurch bestätigt,
dass ein Farbstoffpunkt in einen Bereich "einer bestimmten Breite" überführt wird, was als "Deformationsmaß des gepressten
Bereichs" angesehen
wird.
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Kurzdarstellung
der Erfindung
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Die erste Aufgabe der vorliegenden
Erfindung besteht im Bereitstellen einer Vorrichtung zum sicheren
und effizienten Formen von Folienprodukten, mit der vermieden wird,
dass Lufteinschlüsse
in den Kontaktbereich hereingebracht werden, und die gleichförmige, ebene,
spiegelglatte Oberflächen
oder Oberflächen
mit spezifischen Mustern erzeugt.
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Die zweite Aufgabe besteht im Bereitstellen einer
Vorrichtung zum Formen von Folienprodukten mit einer guten Endgenauigkeit,
indem beliebige Lageabweichungen, die in der Formierwalzeneinheit auftreten
können,
wenn ein langgestrecktes Folienprodukt mit einem großen Haftvermögen kontinuierlich über einen
langen Zeitraum hinweg geformt wird, einfach korrigiert werden,
ohne eine übermäßige äußere Kraft
auf die Formiertrommeleinheit auszuüben.
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Die dritte Aufgabe besteht im Bereitstellen
einer Vorrichtung mit einer hohen Betriebsfestigkeit für das Formen
von Folienprodukten durch Korrektur von Lageabweichungen, ohne der
Formiertrommeleinheit irgendeinen Schaden zuzufügen.
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Die vierte Aufgabe besteht im Bereitstellen einer
Vorrichtung für
das Formen von Folienprodukten, die einfach zu bedienen ist, eine
gute Oberflächenbeschaffenheit
auf beiden Seiten gewährleistet und
die Produkte selbst bei Kleinserien mit einer großen Vielfalt
preisgünstig
herstellen kann.
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Die fünfte Aufgabe besteht im Bereitstellen einer
Vorrichtung für
das Formen von Folienprodukten, die geringe Rotationsfluktuationen
und keinen unnötigen
Temperaturanstieg bei der Formgebung des flüssigen Plastikmaterials verursacht,
Produkte hoher Qualität
erzeugt, einen einfachen Aufbau aufweist und einfach gewartet werden
kann.
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Zum Lösen dieser Aufgaben ist die
oben erwähnte
Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Formiertrommeleinheit
in einem Bogen radial gegen einen Abschnitt der äußeren Oberfläche der
Formierwalze drückt,
so dass die Hülse
mit einer gewünschten
Kraft gegen die äußere Oberfläche der Formierwalze
gepresst wird, um sich nach innen elastisch in eine Kurve längs der äußeren Oberfläche der
Formierwalze zu deformieren,
- – wobei
die Trommelstützeinheit
aus einem Paar von Stützwalzen
besteht, die durch einen Abstand getrennt sind, und die Hülse die
Stützwalzen
umhüllt,
und
- – wobei
die Hülse
aus einem dünnen
ringförmigen Teil
mit einer spiegelglatten Oberfläche
aufgebaut ist und wobei die Hülse
hergestellt wird, indem eine nahtlose dünne Schicht, die auf der Oberfläche einer
Elektrode abgeschieden wird, abgelöst wird.
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In einer derartigen Vorrichtung kann
der Oberflächenkontakt
zwischen der Formiertrommeleinheit und der äußeren Oberfläche der
Formierwalze so weit, wie es für
das Formen langgestreckter Folienprodukte der gewünschten
Qualität
nötig ist,
ausgedehnt werden.
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Die Formiertrommeleinheit der Vorrichtung umfasst
vorzugsweise eine Korrektureinrichtung für die Korrektur von Lageabweichungen
der Hülse,
wobei die Hülse
bezüglich
einer Transportrichtung der Folienprodukte gekippt wird, wenn eine
Lageabweichung der Hülse
auftritt, während
ein Folienprodukt gepresst und zwischen der Formierwalze und der Hülse transportiert
wird. Die Korrektureinrichtung kann mit Antriebshilfsmitteln zum
Antrieb entweder einer rechten oder einer linken Lagereinheit eines Paars
von Stützwalzen
versehen werden, welche die Hülse
so stützen,
dass sie umlaufen und sich in eine Transportrichtung der Folienprodukte
drehen kann. Bevorzugte Details des Antriebshilfsmittels werden
in den Ansprüchen
4 und 5 beschrieben.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die
Formiertrommeleinheit in einem Bogen radial gegen einen Abschnitt
der äußeren Oberfläche der
Formierwalze drückt,
so dass die Hülse
mit einer gewünschten
Kraft gegen die äußere Oberfläche der
Formierwalze gepresst wird, um sich nach innen elastisch in eine
Kurve längs
der äußeren Oberfläche der
Formierwalze zu deformieren,
- – wobei
die Formiertrommeleinheit eine Trommelstützeinheit, die einen Dehnungsstützbeutel
aufweist, der durch ein darin eingefülltes Fluid gedehnt wird, und
die Hülse
umfasst, die aus einem dünnen
ringförmigen
Teil mit einer spiegelglatten Oberfläche aufgebaut ist, der an einer
Außenseite des
Dehnungsstützbeutels
angeordnet ist und durch die Ausdehnung des Dehnungsstützbeutels veranlasst
wird, einen Kreisabschnitt aufzuweisen, wobei die Hülse so in
radialer Richtung flexibel ist, dass sie rotiert, während ein
Abschnitt der Hülse
in einem Bogen entlang der äußeren Oberfläche der
Formierwalze anliegt und verbogen wird, und
- – wobei
die Hülse
aus einem dünnen
ringförmigen Teil
mit einer spiegelglatten Oberfläche
aufgebaut ist und wobei die Hülse
hergestellt wird, indem eine nahtlose dünne Schicht, die auf der Oberfläche einer
Elektrode abgeschieden wird, abgelöst wird.
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Die Stützeinheit dieser Ausführungsform
und ihre Details können
so aufgebaut sein, wie es in den Ansprüchen 7 bis 11 beschrieben ist.
In jedem Falle wird die Hülse
durch einen Dehnungsstützbeutel
gestützt,
der ein elastisches Verformen der dünnen Hülse in eine Kurve längs der äußeren Oberfläche ermöglicht,
wenn sie gegen die Formierwalze gepresst wird, das heißt nach
innen ausgehend von der ursprünglichen
Zylindergestalt, welche die Hülse
annimmt, wenn sie nicht gegen eine Formierwalze bzw. ein Folienprodukt
auf einer Formierwalze gepresst wird.
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Die Vorrichtung gemäß der zweiten
Ausführungsform
(Ansprüche
6 bis 11 bzw. 1 bis 7) kann auch mit einer Korrektureinrichtung
versehen sein. Details dieser Korrektureinrichtung werden in den
Ansprüchen
12 bis 15 beschrieben.
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Um die Aufgaben zu erfüllen, besteht
die vorliegende Erfindung aus einem Verfahren zum Formen langgestreckter
Folienprodukte durch Pressen von Materialien zwischen eine For mierwalze
und eine Formiertrommeleinheit, die sich einer äußeren Oberfläche der
Formierwalze nähern
oder von ihr entfernen kann, das umfasst: Pressen der Formiertrommeleinheit
gegen die äußere Oberfläche der Formierwalze
zum elastischen Verformen in eine Kurve längs der äußeren Oberfläche der
Formierwalze und Kippen der Formiertrommeleinheit bezüglich einer
Transportrichtung, um dann, wenn die Formiertrommeleinheit Lageabweichungen
aufweist, während
die Folienprodukte transportiert und zwischen der Formierwalze und
der Formiertrommeleinheit gepresst werden, die Lageabweichungen
zu korrigieren und mit dem Pressen und Formen der Produkte fortzufahren.
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Andere als die oben dargelegten Aufgaben, Merkmale
und Charakteristiken dieser Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung
mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen, die in den beigefügten Zeichnungen
veranschaulicht werden, offensichtlich.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein in Teilen ausgeschnittener Grundriss der zweiten Ausführungsform
der Erfindung (Ansprüche
6 bis 15);
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2 ist
eine in Teilen ausgeschnittene Seitenansicht der Ausführungsform;
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3 ist
eine in Teilen ausgeschnittene vergrößerte Seitenansicht des wesentlichen
Teils von 2;
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4 ist
eine Schnittansicht einer Formiertrommeleinheit;
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5 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
des wesentlichen Teils von 4;
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6 ist
eine Schnittansicht einer weiteren Formiertrommeleinheit;
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7 ist
eine Schnittansicht noch einer weiteren Formiertrommeleinheit;
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8 ist
eine in Teilen ausgeschnittene Seitenansicht der ersten Ausführungsform
der Erfindung (Ansprüche
1 bis 5);
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9 ist
eine vergrößerte Seitenansicht
des wesentlichen Teils der ersten Ausführungsform;
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10 ist
ein Grundriss des wesentlichen Teils der ersten Ausführungsform;
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11 ist
ein in Teilen ausgeschnittener Grundriss des wesentlichen Teils
der ersten Ausführungsform.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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Der Aufbau der ersten Ausführungsform
wird unten mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
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Das Element 1 in 1 ist ein Basisrahmen, der
auf einer geeigneten Montagefläche
derart angebracht ist, dass er frei beweglich ist. Auf diesem Basisrahmen 1 ist
eine Temperungseinheit 2 angebracht, die aus einer angemessenen
Zahl von Temperungswalzen besteht, um die Plastikfolie S zu kühlen und
zu formen, welche durch einen Formiermechanismus 10 in
eine gewünschte
Dicke geformt wurde.
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Dieser Formiermechanismus 10 ist
vorn auf dem Basisrahmen 1 vorgesehen und lässt sich
zum Annähern
an oder zum Wegbewegen von einer Druckgießform 3, die geschmolzenes
Plastikmaterial W, wie z. B. geschmolzenes Polypropylen und geschmolzenes
Polyethylen, bereitstellt, anheben oder absenken.
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Wie in 2 dargestellt
ist, umfasst dieser Formiermechanismus 10 Formierbasisblöcke 11,
die sich zum Annähern
an oder zum Wegbewegen von der Druckgießform 3 anheben oder
absenken lassen, eine Formierwalze 15, die an einer festen
Position auf den Formierbasisblöcken 11 drehbar
gelagert ist und eine Formiertrommeleinheit 20, die in
einem Bogen gegen einen Teil der äußeren Oberfläche dieser Formierwalze 15 drückt.
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Die Formierbasisblöcke 11 haben
eine L-förmige
Gestalt mit einem hohen vorderen Teil (die rechte Seite von 1 und 2, d. h. die Temperungsseite) und einem
niedrigen hinteren Teil (die linke Seite von 1 und 2).
Sowohl an der vorderen als auch an der hinteren Seite der Formierbasisblöcke 11 sind Führungsmittel 13 vorgesehen,
die auf und ab gleiten, so dass der Basisblock mit Hilfe von Hubeinheiten 12,
die durch Motoren angetrieben werden, nach oben oder unten eingestellt
werden kann.
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Die Formierwalze 15 wird
mit Hilfe von Lagern, die an festen Positionen an der vorderen und oberen
Fläche
eines jeden Formierbasisblocks 11 rechts und links vorgesehen
sind, drehbar zwischen den Formierbasisblöcken 11 gelagert.
Wenn nötig kann
ein (nicht dargestellter) Temperaturregelmechanismus vorgesehen
werden, um die Formierwalze 15 mit Hilfe von Wasser oder
einem anderen Fluid, das durch sie zirkuliert, zu erwärmen oder
zu kühlen.
Die Formierwalze 15 wird durch einen Motor M1 über einen
Untersetzungsmechanismus G1 mit einer reduzierten Drehzahl angetrieben.
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Die Formiertrommeleinheit 20 enthält am Rande
ein dünnes
Rohr, eine dünne
Hülse und
andere Komponenten, insbesondere eine Hülse 21, die eine gewisse
Elastizität
aufweist, um sich nach innen zu verformen, wenn eine äußere Kraft
in einer radialen Richtung einwirkt.
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Diese Hülse 21 ist gewöhnlich ein
nahtloses dünnes
ringförmiges
Bauteil, das eine spiegelglatte äußere Fläche, eine
Dicke von 50–1000
cm (vorzugsweise 200–400
cm) und einen Durchmesser von 10–200 μm (vorzugsweise 15–30 μm aufweist
und aus einem solchen Material wie rostfreiem Stahl oder Nickel
besteht. Die Hülse 21 wird
in einem Prozess, wie z. B. dem Ablösen einer auf einer Elektrode
abgeschiedenen dünnen
Schicht, hergestellt, aber die Details eines solchen Prozesses sind
nicht unmittelbar mit der vorliegenden Erfindung verbunden, so dass
hier nicht erörtert
werden.
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Die vorliegende Erfindung ist weder
hinsichtlich Querschnittsdicke, Durchmesser der Hülse 21 und
Länge der
Formiertrommeloberfläche
noch hinsichtlich des Materials eingeschränkt. Tatsächlich kann irgendein Metall,
Plastik oder anderes Material verwendet werden.
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Die Oberfläche dieser Hülse 21 ist
spiegelglatt, wenn sie zum Formen einer flachen Plastikfolie S verwendet
wird, oder sie ist mit einem zu kopierenden konvex-konkaven Muster
versehen, wenn sie zum Formen einer gemusterten Plastikfolie S verwendet
wird.
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In jedem Falle wird die Plastikfolie
S in einer spezifischen Dicke geformt, die von der Flexibilität der Formiertrommeleinheit 20,
dem Kontakt mit der Formierwalze 15 und dem Abstand von
der Oberfläche
der Formierwalze 15 abhängt.
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In dieser Ausführungsform wird die Formiertrommeleinheit 20 zwar
durch einen Motor M2 über einen
Untersetzungsmechanismus G2 im Gleichlauf mit der Formierwalze 15 angetrieben,
sie kann aber auch als ein abhängiges
Bauteil durch die Formiertrommel 15 angetrieben werden,
ohne den Motor M2 zu verwenden. Diese Formiertrommeleinheit 20 wird durch
eine Trommelstützeinheit 25 gehalten,
die später erklärt wird,
und diese Trommelstützeinheit 25 kann
mittels einer Druckjustierungseinheit 50 und einer Gleitjustiereinheit 55 relativ
zur Formierwalze 15 zurück
und nach vorn verschoben werden.
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Die Trommelstützeinheit 25 umfasst
einen Trommelstützschaft 26,
der mittels Lagern 23, die an den rechts- und linksseitigen
Gleitrahmen 22 befestigt sind, drehbar gelagert ist, und
einen Dehnungsstützbeutel 31,
der am Trommelstützschaft 26 angebracht
ist und der sich vermittels eines Fluids, wie z. B. einer Flüssigkeit
oder eines Gases, das in seinen Innenraum eingeleitet wird, ausdehnt
und der die Hülse 21 an
ihrem äußeren Umfang
unterstützt.
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Das in den 1 bis 5 dargestellte
Beispiel der Trommelstützeinheit 25 wird über seine
Schäfte 26A auf
der rechten und linken Seite durch Lager 23 gehalten, während ein
an den Enden abgeschlossener Zylinder 26B die an beiden
Enden befindlichen Schäfte 26A verbindet,
so dass gemeinsam ein Trommelstützschaft 26 gebildet
wird. Rechte und linke Stützplatten 27 sind
an dem rechten bzw. dem linken Schaft 26A befestigt und
werden durch den Dehnungsstützbeutel 31 abgedeckt,
wobei die Enden des Dehnungsstützbeutels 31 zwischen
den äußeren Umfängen der
Stützplatten 27 und
einer teller- oder schwimmringförmigen
Klemmplatte 28 eingeklemmt sowie durch Schrauben usw. festgehalten
wird.
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In mindestens einem der Schäfte 26A ist
ein Fluidzuführungskanal 32 ausgebildet,
um das Fluid für
die Hülse
in den Dehnungsstützbeutel 31 einzuleiten.
Und der Fluidzuführungskanal 32 ist
in Form einer Einlassöffnung 33a (siehe 4) am Ende des Schafts 26A offen,
während
am Schaft 26A zwischen der Bodenplatte des Zylinders 26B und
der Stützplatte 27 eine
geeignete Zahl von Austrittsöffnungen 34a in
den Dehnungsstützbeutel 31 hinein
vorgesehen ist.
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Somit dehnt sich der Dehnungsstützbeutel 31 aus,
wenn das Fluid für
die Hülse über die
Einlassöffnung 33a,
den Fluidzuführungskanal 32 und
die Austrittsöffnung 34a in
das Innere des Dehnungsstützbeutels 31 eingeleitet
wird. Im Ergebnis wird die Hülse 21,
die außen
am Dehnungsstützbeutel 31 angeordnet
ist, durch den Dehnungsstützbeutel 31 von innen
her gestützt.
Die äußere Oberfläche der
Hülse 21 biegt
sich längs
der äußeren Oberfläche der
Formierwalze 15 elastisch nach innen, wenn sie gegen die äußere Oberfläche der
Formierwalze 15 drückt.
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Das Fluid für die Hülse ist vorzugsweise in der
Hülse 21 eingeschlossen,
und es kann nötigenfalls
auch vermittels eines Abflusskanals 34b oder eines Auslaufs 33b ein
Durchströmen
vorgesehen sein.
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6 zeigt
ein modifiziertes Beispiel der Trommelstützeinheit 25. Diese
Trommelstützeinheit 35 umfasst
einen einzigen hohlen oder massiven Trommelschaft 36, der
durch Lager 23 gehalten wird, einen Stützblock 37, der an
jedem Ende dieses Trommelschafts 36 befestigt ist, und
einen Dehnungsstützbeutel 41,
der in eine Halterungskerbe 38 eingepasst ist, die auf
dem Umfang eines jeden Blocks 37 ausgebildet ist.
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Jeder dieser Dehnungsstützbeutel 41 dehnt sich
bei Zufuhr eines Fluids, wie z. B. eines Gases, durch eine Einlassöffnung 42 aus,
und ein Teil von ihm wölbt
sich von der Halterungskerbe 38 aus vor, um das Ende der
Hülse 21 von
innen her abzustützen.
Folglich gewährleistet
er nicht nur eine gute Stützung
der Hülse 21,
sondert verhindert auch ein Auslaufen des Fluids für die Hülse, das
durch die Hülse 21 fließt.
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Obwohl es hier nicht dargestellt
ist, kann die Einlassöffnung 42,
die für
die Zufuhr von Luft in den Dehnungsstützbeutel 41 verwendet
wird, durch den Trommelstützschaft
36 und
den Stützblock 37 hindurch
vorgesehen werden, anstatt sie unmittelbar am Dehnungsstützbeutel 41 anzubringen.
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Was den Weg des Fluids anbelangt,
wird das Fluid für
die Hülse
durch die am Ende des Trommelstützschaftes 36 öffnende
Einlassöffnung 33a zugeführt, fließt dann
durch den Fluidzuführungskanal 43, wird
durch verschiedene Zuführungen 34a,
die auf dem Trommelstützschaft 36 zwischen
den Stützblöcken 37 vorgesehen
sind, zugeführt,
fließt
durch den Fluidstützungskanal 34 auf
der anderen Seite und tritt aus der Austrittsöffnung 33b aus.
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7 ist
ein weiteres modifiziertes Beispiel der Trommelstützeinheit.
Diese Trommelstützeinheit 45 ist
so ausgelegt, dass sich eine Innenwalze 46 mit dem Trommelstützschaft 36 dreht,
wobei ein gewünschter
Zwischenraum zwischen ihr und der inneren Oberfläche der Hülse 21 eingehalten
wird. Nebenbei bemerkt wird die Innenwalze 46 durch Beschichten
der äußeren Oberfläche einer
Metallwalze 46a, die aus rostfreiem Stahl und dergleichen
besteht, mit einem elastischen Material 46b, wie z. B. Gummi,
hergestellt.
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In dieser Trommelstützeinheit 35 wird
das Fluid für
die Hülse
durch die am Ende des Trommelstützschaftes 36 vorgesehene
Einlassöffnung 33a zugeführt, fließt dann
durch den Fluidzuführungskanal 43,
wird durch verschiedene Zuführungen 47,
die auf dem Trommelstützschaft 36 zwischen
den Stützblöcken 37 und
der Innenwalze 46 vorgesehen sind, zugeführt, fließt durch
den Zwischenraum zwischen der Innenwalze 46 und der Hülse 21 in
den Innenraum der Innenwalze 46 durch eine Einführungsöffnung 48 am
rechten Ende der Innenwalze 46, erreicht Ausflussöffnungen 49,
die auf dem Trommelstützschaft 36 innen
in diesem Innenraum vorgesehen sind, fließt durch den Fluidzuführungskanal 43 auf der
anderen Seite und tritt aus der Austrittsöffnung 33b aus.
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Dieser Aufbau erlaubt eine konzentrische Anordnung
von Hülse 21 und
Innenwalze 46 mit dem Trommelstützschaft 36, so dass
die Abdichtung der rotierenden Teile und der Lager zusammen erfolgt, was
die Struktur einfacher und leichter macht, die Wahrscheinlichkeit
eines Austretens des Fluids für die
Hülse für eine lange
Betriebsdauer minimiert und die Wartung erleichtert.
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In einer beliebigen Trommelstützeinheit 25, 35 und 45 wird
das Fluid für
die Hülse
in den Dehnungsstützbeutel 31 oder 41 eingeleitet,
oder es wird die Formierwalze 20 dazu verwendet, die Form
der Hülse 21 aufrechtzuerhalten
und sie zu kühlen,
wenn die Hülse 21 zusammen
mit der Formierwalze 15 das geschmolzene Plastikmaterial
W presst, so dass es vorzuziehen ist, ein Fluid mit einer guten
Kühlcharakteristik
oder einem guten Wärmetransportvermögen, wie
z. B. Wasser, Ethylenglykollösung
oder Wärmeleitöl, zu verwenden,
wobei die Erfindung jedoch nicht auf diese Flüssigkeiten beschränkt ist;
das Fluid kann entweder ein Gas, eine Flüssigkeit oder ein viskoses
Material sein. Erforderlich ist die Substanz, die ein nach innen
Biegen der Hülse 21 längs der äußeren Oberfläche der
Formierwalze 15 so erzeugen kann, dass die Formiertrommeleinheit 20 unter
Druck an der Formierwalze 15 anliegt, wobei der Kontakt
an der äußeren Oberfläche der
Formierwalze 15 kraftvoll ist, oder dass ein schmaler Zwischenraum
zwischen den Bauteilen 15 und 20 gewährleistet
wird, um so das geschmolzene Plastikmaterial W in eine gewünschte Folienform
zu bringen. Auch kann dieses Fluid für die Hülse umgewälzt werden.
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In dieser Ausführungsform dient die Druckjustiereinheit 50 zum
Anpassen des Kontaktdrucks der Formiertrommeleinheit 20 gegen
die äußere Oberfläche der
Formierwalze 15. Diese Druckjustiereinheit 50 wird
zum genauen Einstellen der Gleitrahmen 22 verwendet, welche
die Formiertrommeleinheit 20 vorwärts und zurück bewegen.
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Zum Beispiel wird, wie in den 1 und 3 dargestellt ist, der Kontaktdruck der
Formiertrommeleinheit 20 angepasst, indem ein Keil 52 zwischen
der hinteren Fläche
des hohen Teilbereichs am Vorderteil des Formierblocks 11 und
der Vorderfläche
(zum Beispiel dem Lager 23) des Gleitrahmens 22 vorgesehen
ist und der Keil nach rechts und links oder nach oben und unten
bewegt wird.
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Genauer gesagt wird der Kontaktdruck
der Formiertrommeleinheit 20 angepasst, indem der Keil 52 angeordnet
wird zwischen einem Gleitblock 51, der auf dem Lager 23 vorgesehen
ist, und der hinteren Fläche
des hohen Teilbereichs am Vorderteil des Formierblocks 11,
welche die Aufliegefläche
des Gleitblocks 51 und/oder die hintere Fläche des
Formierblocks 11 bildet, die als eine abgeschrägte Fläche gegen
den Keil 52 drückt,
und indem der Keil 52 durch Drehen einer Justierschraube 53 nach
rechts und links oder oben und unten an der hinteren Fläche des
Basisblocks 11 bewegt wird, so dass eine Rück- und
Vorwärtsbewegung
des Gleitrahmens 22 über den
Gleitblock 51 erzeugt wird.
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Jeder Gleitrahmen 22 auf
der rechten und der linken Seite gleitet mit Hilfe einer dazu gehörigen Gleitjustiereinheit 55 auf
dem hinteren Teilbereich des Formierbasisblocks 11 rück- und
vorwärts.
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Diese Gleitjustiereinheit 55 umfasst
einen Gleitzylinder 57, der an einem am hinteren Teilbereich
des Formierbasisblocks 11 aufgestellten Zylinderhalter 56 befestigt
ist, wobei das Ende der Achse des Zylinders 57 am hinteren
Ende des Gleitrahmens 22 befestigt ist.
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Beim Einsatz des Gleitzylinders 57 bewegt
er den Gleitrahmen 22 über
einen Gleitblock 58 rück- und
vorwärts,
so dass er den Kontaktdruck der Formiertrommeleinheit 20 auf
die äußere Oberfläche der Formierwalze 15 anpasst.
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Die Formiertrommeleinheit 20 ist
mit einem (nicht dargestellten) Temperaturregelmechanismus zum Erhitzen
oder Abkühlen
des geschmolzenen Plastikmaterials W versehen, um die Temperatur
des geschmolzenen Plastikmaterials W über die Temperaturregelung
der Formiertrommel 20 anzupassen.
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Dieser Temperaturregelmechanismus
kann im Dehnungsstützbeutel 31 oder 41 oder
in der Formiertrommel 20 angeordnet sein.
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Als nächstes folgt der Formungsprozess
der Plastikfolie S aus dem geschmolzenen Plastikmaterial W in der
vorliegenden Ausführungsform.
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Zuerst wird die Höhe der Druckgießform 3 in Bezug
auf den Formiermechanismus 10 angepasst, indem Buchseneinheiten 12 betrieben
werden. Das wird ausgeführt,
um Zeitdauer und Strecke, welche das geschmolzene Plastikmaterial
W benötigt,
bis es nach dem Verlassen der Druckgießform den Formiermechanismus
erreicht, an die vorgeschriebenen Werte anzupassen, wobei sein Abkühlungsgrad
berücksichtigt
wird.
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Danach wird die Formiertrommeleinheit 20 mit
dem Fluid für
die Hülse
gefüllt,
um eine Ausdehnung des Dehnungsstützbeutels 31 zu bewirken.
Das Fluid für
die Hülse
ist im Inneren der Formiertrommeleinheit 20 durch den Dehnungsstützbeutel 41 eingeschlossen,
welcher bei seiner Ausdehnung ohne Leckbildung ein Ausdehnen der
Hülse 21 zur
Folge hat. Außerdem
dehnt sich der Dehnungsstützbeutel 31,
da er an der einen Seite festgehalten wird, beim Einfüllen des
Fluids nur radial und nicht seitwärts aus, so dass er die Hülse 21 von
innen her genau passend stützt
und ein sicheres Anpressen gegen die Formierwalze 15 bewirkt.
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Da die Trommelstützeinheit 25 den Hohltrommelstützschaft 26 mit
dem an den Enden abgeschlossenen Zylinder 26B und dem Dehnungsstützbeutel 31 enthält, unterstützt der
aufgeblähte
Dehnungsstützbeutel 31 die
Hülse 21 von
innen her an nahezu ihrem gesamten äußeren Umfang und gewährleistet
eine gleichmäßig verteilte
Presswirkung an einem beliebigen Punkt der Hülse 21 zum Formen des
geschmolzenen Plastikmaterials W zwischen ihr und der Formierwalze 15.
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Die Trommelstützeinheiten 35 und 45 sind
so konstruiert, dass die schwimmringförmigen Dehnungsstützbeutel 41 den äußeren Umfang
der Stützblöcke 37 umfassen.
Somit stützen
die Einheiten 35 und 45 die außen auf den Dehnungsstützbeuteln 41 aufsitzende
Hülse 21 sicher
an beiden Enden, wenn zum Ausdehnen Luft in die Dehnungsstützbeutel
eingeleitet wird, und die Expansionswirkung des Fluids für die Hülse, das
in die Formiertrommeleinheit 20 eingespeist wird, gewährleistet
die gleichmäßig verteilte
Presswirkung auf das geschmolzene Plastikmaterial W, um es zusammen
mit der Formierwalze 15 zu formen.
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Die Dehnungsstützbeutel 41 werden
in der Halterungskerbe 38 der Stützblöcke 37 gehalten. Dadurch
rutschen die Beutel 41 nicht von den Stützblöcken 37 ab und unterstützen immer
die Hülse 21 sicher
von innen her.
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Im Ergebnis der kombinierten Einflüsse der Expansionskraft
des in der Hülse
befindlichen Fluids und der Krümmung
der äußeren Oberfläche der
Formierwalze 15 kommt es am Umfang der derart expandierten
Hülse 21 zu
einem engen Kontakt, indem sie sich mit einer Schmiegsamkeit nach
innen auf die äußere Oberfläche der
Formierwalze 15 zu biegt, so dass die Kontaktlänge der
beiden Bauteile, d. h. die Formierungs strecke, praktisch vergrößert und
damit ein hochgenauer und sicherer Formungsprozess erreicht wird.
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Beim Zuführen des geschmolzenen Plastikmaterials
W aus der Druckgießform 3 in
einen Zwischenraum zwischen der rotierenden Formierwalze 15 und
der Formiertrommeleinheit 20 des Formiermechanismus 10 wird
das Material W zwischen der äußeren Oberfläche der
Formierwalze 15 und der Formiertrommeleinheit 20,
die gegen erstere gedrückt
wird, gepresst und in eine Plastikfolie S geformt, die eine gewünschte Dicke
aufweist, welche dem Druck und/oder dem eingestellten Abstand zwischen
der äußeren Oberfläche der
Formierwalze 15 und der Formiertrommeleinheit 20 entspricht.
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In diesem Falle kann der Kontaktdruck über den
Druck des Fluids, wie z. B. Luft, das den Dehnungsstützbeutel 31 oder 41 füllt, geregelt
werden, und auch die Formiertemperatur der Plastikfolie S kann durch
Anpassen der Temperatur des Fluids für die Hülse und damit der Temperatur
der Formiertrommeleinheit 20 wie erforderlich geregelt
werden.
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Der Kontaktdruck oder der Abstand
können entweder
durch Bewegen der Justierschraube 53 mit Bezug auf den
Keil 52 in der Druckjustiereinheit 50 oder durch
Anpassen des Kontaktdrucks der gesamten Formiertrommeleinheit 20 gegen
die Formierwalze 15 unter Verwendung der Gleitjustiereinheit 55 eingestellt
werden.
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Eine beliebige Schwankung bei der
Zufuhr von geschmolzenem Plastikmaterial W, die zwischen der äußeren Oberfläche der
Formierwalze 15 und der Formiertrommeleinheit 20 auftritt,
wenn das geschmolzene Plastikmaterial W aus der Druckgießform 3 eingefüllt wird,
kann durch Einstellen des Kontaktdrucks von der Formierwalze 15 bezüglich der Formiertrommeleinheiten 20 rechts
und links korrigiert werden.
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Da der Formungsprozess bei einem
eingestellten Kontaktdruck zwischen der Formierwalze 15 und
der Formiertrommeleinheit 20 mit einer inhärenten Flexibilität ausgeführt wird,
werden während
des Formungsprozesses keine Lufteinschlüsse in den Kontaktbereich hinein
gebracht, die Plastikfolie S mit der gewünschten Dicke wird allein durch
Anpassen des Kontaktdrucks erhalten, und die geformte Oberfläche weist
eine gleichmäßige Glätte oder
vorgegebene Muster auf, da die spiegelglatte oder gemusterte Oberfläche der
Hülse 21 direkt
kopiert wird.
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Das Ersetzen einer abgenutzten Hülse 21 oder
der Austausch durch eine andere Hülse 21, die spezifische
Glätte
oder Muster aufweist, kann einfach durch Ablassen der Luft oder
des Fluids für
die Hülse,
welche in den Dehnungsstützbeutel 31 oder 41 eingeleitet
wurde, ausgeführt
werden, um die Größe des Dehnungsstützbeutels 31 oder 41 zu
verringern.
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Da die Hülse 21 aus einem dünnen Rohr
besteht, ist es nicht nur leicht, sie an die äußere Oberfläche der Formierwalze 15 anzupassen,
sondern sie ist auch sehr preisgünstig,
was seinerseits die Plastikfolie S sehr preiswert macht. Dazu kommt
noch hinzu, dass es einfach ist, sie auszutauschen und mit ihr umzugehen,
weil sie leicht ist.
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Die so geformte Plastikfolie S wird
in die Temperungseinheit 2 überführt, nach und nach abgekühlt, durch
die dafür
vorgesehene Aufnahmewalze (nicht dargestellt) aufgenommen oder zum
Aufschichten geschnitten und wird zur Ware.
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Die vorliegende Erfindung sollte
nicht als auf die erste Ausführungsform
beschränkt
angesehen werden, und die Formiertrommel 20 kann eine bogenförmige Hülse 21a verwenden,
die unten erläutert wird.
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Die zweite Ausführungsform, in der die bogenförmige Hülse 21a eingesetzt
wird, wird mit Bezug auf die 8 bis 11 erläutert. Die Bauteile in den 8 bis 11, welche die gleichen wie in 1 bis 7 sind, werden durch dieselben Bezugsziffern
gekennzeichnet, und die Bauteile mit der gleichen Funktion werden
durch Hinzufügen
eines Zusatzes „a" an denselben Bezugsziffern
gekennzeichnet, wobei Erläuterungen
weggelassen werden können.
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Die Formiervorrichtung der zweiten
Ausführungsform
zum Formen von Plastikfolien ist im Grunde ähnlich zu der von der ersten
Ausführungsform, sie
unterscheidet sich jedoch grob gesagt von der ersten Ausführungsform
darin, dass sie die bogenförmige
Hülse 21a für eine Formiertrommeleinheit 20a und
eine Korrektureinrichtung 60 zum Verhindern von Lageabweichungen
der bogenförmigen
Hülse 21a einsetzt.
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Diese Korrektureinrichtung 60 ist
jedoch sehr zu bevorzugen, wenn sie in der zweiten Ausführungsform
eingesetzt wird, es muss aber nicht dargelegt werden, dass sie auch
für die
erste Ausführungsform verwendet
werden kann, um die Lageabweichung der Hülse 21 zu verhindern.
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Die Formiervorrichtung der zweiten
Ausführungsform
umfasst ähnlich
zu jener der ersten Ausführungsform
einen Formiermechanismus 10a, der auf einem an einer geeigneten
Montagefläche
befestigten Formierbasisrahmen 1 angebracht ist, eine Temperungseinheit 2,
die an der Vorderseite (rechte Seite von 8) des Formiermechanismus 10a vorgesehen
ist, eine Druckgießform 3,
die das geschmolzene Plastikmaterial W liefert, und Buchseneinheiten 12,
die an den beiden Enden des Formierbasisrahmens 1 vorgesehen
sind.
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Wie in 8 dargestellt
ist, umfasst der Formiermechanismus 10a Formierbasisblöcke 11,
die in der Richtung nach links und rechts (senkrecht zur Blattebene)
angeordnet sind, eine Formierwalze 15, die vorn (rechte
Seite der Zeichnung) und oben und zwischen den beiden Formierbasisblöcken 11 drehbar
gelagert ist, eine Formiertrommeleinheit
20a, die in einem
Bogen gegen einen Teilbereich der äußeren Oberfläche der
Formierwalze 15 drückt,
eine Druckjustiereinheit 50 zum Anpassen des Kontaktdrucks,
der die Formiertrommeleinheit 20a zwingt, die äußere Oberfläche der
Formierwalze 15 zu kontaktieren, eine Gleitjustiereinheit 55 in
Form einer fluidbetriebenen Zylindereinheit, welche die Vorwärts- und
Rückwärtslage
der Formiertrommeleinheit 20a bezüglich der äußeren Oberfläche der
Formierwalze 15 einstellt, und die Korrektureinrichtung 60,
welche die Lageabweichung oder den Lagefehler der Formiertrommeleinheit 20a korrigiert.
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Wie in 8 dargestellt
ist, ist jeder dieser Formierbasisblöcke 11 eine Platte,
die im Allgemeinen auf der Vorderseite höher ausgeformt ist als auf der
Rückseite
und die von den Buchseneinheiten 12 gehalten wird, welche
auf dem vorderen und hinteren Bereich des Basisrahmens 1 angebracht
sind.
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Auf der Rückseite der Formierbasisblöcke 11 ist
auf der horizontalen Fläche 11a eines
jeden Formierbasisblocks 11 eine Führungsschiene 30 ausgebildet,
und ein Gleitrahmen 22a, dessen Querschnitt im Allgemeinen
L-förmig
ist, ist auf dieser Führungsschiene 30 mit
Gleitgliedern 61A und 61B befestigt.
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Dieser Gleitrahmen 22a umfasst
ein horizontales Bauteil 62, an dem die Gleitglieder 61A und 61B angebracht
sind, und ein vertikales Bauteil 63. Dieses vertikale Bauteil 63 ist
an seiner Rückseite
mit der Gleitjustiereinheit 55 in der Form einer flüssigkeitsbetriebenen
Zylindereinheit und an seiner Vorderseite mit einer vertikal angeordneten
Hubführungsschiene 64 verbunden.
Ein Gleitbauteil 65a ist auf dieser Hubführungsschiene 64 befestigt,
so dass es sich nach oben und unten bewegen lässt, und ein Walzenblock 65 ist
an diesem Gleitbauteil 65a befestigt.
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Nebenbei bemerkt wird die untere
Fläche des
Walzenblocks 65 von der Korrektureinrichtung 60 gehalten,
die weiter unten erläutert
wird.
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Die Formierwalze 15 ist
an einem festen Ort angebracht und wird von den Formierbasisblöcken 11 über die
Lager drehbar gelagert, sie ist an ihrem einen Ende mit einem Getriebe 15a ausgerüstet und wird über einen
Untersetzungsmechanismus G1 und das Getriebe 15a von einem
Motor M1 (siehe 11) angetrieben.
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Die Formiertrommeleinheit 20a umfasst
eine Hülse 21a,
welche ein dünnes
ringförmiges,
aus Nickel bestehendes Bauteil ähnlich
zu dem oben erwähnten
ist und eine Flexibilität
in der radialen Richtung aufweist, und ein Paar Stützwalzen 67A und 67B,
die eine über
der anderen innen in der Hülse 21a vorgesehen
sind, wobei die Hülse 21a durch
das Paar Stützwalzen 67A und 67B unterstützt wird
und die Rotationskraft von der Formierwalze 15 über das Plastikmaterial
W übertragen
wird, so dass sie vermittels des Plastikmaterials W zur Drehung
zwischen dem Paar Stützwalzen 67A und 67B veranlasst
wird.
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Die Erfindung ist jedoch nicht auf
das oben Dargestellte beschränkt,
die Hülse 21a kann
auch unmittelbar von den Stützwalzen 67A und 67B angetrieben
werden, um das Plastikmaterial W zu befördern.
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Die obere Stützwalze 67A hat einen
Schaft 68, der sich von beiden Enden des hohlen Hauptkörpers nach
außen
erstreckt, und der Schaft 68 wird durch den Walzenblock 65 über die
Lager 69 drehbar gelagert, und er leitet über ein
Anschlussstück
J1 ein Fluid, wie z. B. Wasser, ein.
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Die Außenfläche des Außenrings der Lager 69,
welche das rechte und linke Ende des Schafts 68 lagern,
ist kugelförmig,
so dass bei einem Verrücken eines
der Lager das andere Lager sich drehen und dennoch seine Lage beibehalten
kann, so dass ein solches Verrücken
bis zu einem bestimmten Grade erlaubt ist.
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Andererseits hat die untere Stützwalze 67B auch
einen (nicht dargestellten) Schaft, der sich von beiden Enden des
hohlen Hauptkörpers
nach außen erstreckt,
und dieser Schaft ist unabhängig
vom Walzenblock 65 und wird durch eine Stützplatte 71,
die am Vorderteil des Walzenblocks 65 angeordnet ist, mit
Hilfe von Lagern drehbar gelagert, und er leitet über ein
(nicht dargestelltes) Anschlussstück ein Fluid, wie z. B. Wasser,
ein. Dieser Schaft wird ebenfalls durch Lager gehalten, die sich
schwenken lassen, wobei die Lage so ähnlich wie oben beibehalten
wird.
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Die Druckjustiereinheit 50,
die ein Gleitbauteil 72 und einen Keil 52 umfasst,
ist zwischen der Stützplatte 71 und
dem Walzenblock 65 vorgesehen, wobei der Keil 52 von
einem Motor M3 der Druckjustiereinheit 50 über einen
Untersetzungsmechanismus G3 angetrieben wird, so dass die untere
Stützwalze 67B bezüglich des
Walzenblocks 65 nach oben und unten bewegt wird, so dass
eine Feineinstellung ihrer Lage am vorderen Ende des Walzenblocks 65 erreicht
wird.
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Die Druckjustiereinheit 50 mit
dem Keil 52 ist im Wesentlichen die gleiche wie die von
der ersten Ausführungsform,
so dass ihre ausführliche
Erläuterung
hier nicht wiederholt wird.
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Da die untere Stützwalze 67B, wie in
den 8 und 9 dargestellt ist, vor der
oberen Stützwalze 67A angeordnet
ist, nimmt die Hülse 21a,
welche um die beiden Stützwalzen 67A und 67B herum
gelegt ist, eine nach vorn unten schräge Lage ein.
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Der Abstand zwischen der unteren
Stützwalze 67B und
der oberen Stützwalze 67A wird
durch eine (nicht dargestellte) flüssigkeitsbetriebene Zylindereinheit
gesteuert, die zwischen der Stützplatte 71 und
der spezifischen Lage des Walzenblocks 65 vorgesehen ist,
und die Spannkraft der Hülse 21a,
die um die Walzen herum gelegt ist, kann durch Einstellen des Abstands
zwischen den Stützwalzen 67A und 67B geregelt
werden.
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Die Spannkraft der Hülse 21a,
die um die Stützwalzen 67A und 67B herum
gelegt ist, kann nicht nur durch die oben erwähnte flüssigkeitsbetriebene Zylindereinheit
eingestellt werden, sondern auch durch die Druckjustiereinheit 50.
Da die Druckjustiereinheit 50 den Abstand zwischen der
unteren Stützwalze 67B und
der Formierwalze 15 genau einstellen kann, lässt sich
die Spannkraft der Hülse 21a durch
das Verfahren ebenfalls präzise
und leicht einstellen.
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Die Plastikfolie S, die durch den
Formiermechanismus 10a geformt wird, berührt die
Formierwalze 15 und die Hülse 21a ständig mit
einer sehr starken Adhäsionskraft.
Die Hülse 21a wird
einfach um die Stützwalzen 67 herum
gelegt und wird nicht im Gleichlauf mit den Stützwalzen 67 angetrieben.
Folglich kann die Hülse 21a wegen
der Zugwirkung der Plastikfolie S im Ergebnis ihres mehrstündigen Einsatzes
Lageabweichungen verursachen.
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Die Lageabweichungen können zum
Beispiel auftreten, wenn es einen Unterschied in den Wärmeausdehnungskennzahlen
gibt, der dann auftritt, wenn verschiedene Arten geschmolzener Plastikmaterialien
W gleichzeitig geformt werden und die Temperatur von links nach
rechts unterschiedlich ist, oder wenn es infolge der Oberflächenmuster
der Plastikfolie S eine Differenz in den Kräften auf der linken und rechten
Seite gibt. Da diese Lageabweichungen die Produktqualität beeinträchtigen
und den Wert des Produkts mindern können, müssen sie umgehend beseitigt
werden, nachdem sie festgestellt wurden.
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In der zweiten Ausführungsform
werden deshalb die Lageabweichungen der Hülse 21a durch die Korrektureinrichtung 60 korrigiert.
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Die Korrektureinrichtung 60 nach
dieser Ausführungsform
umfasst Buchseneinheiten, die auf dem horizontalen Bauteil 62 des
Gleitrahmens 22a vorgesehen sind, wie in 9 dargestellt ist. Die Buchseneinheiten
haben den Zweck, die vertikale Lage eines jeden Walzenblocks 65 anzupassen.
Das Betätigen
einer der Buchseneinheiten bewirkt über die zugehörigen Walzenblöcke 65 ein
Verschieben der vertikalen Lage des zugehörigen Endes der Stützwalzen 67 und
zwar der Lage des Endes der Stützwalzen 67 in
Richtung des Produkttransports (Pfeilrichtung). Das führt zu einem
Abgleichen der Lageabweichung der Hülse 21a in einer Richtung senkrecht
zur Richtung des Produkttransports.
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Die Korrektureinrichtung 60 umfasst:
eine Mutter 73, die am Walzenblock 65 angebracht
ist, einen Schraubenschaft 74, der zur Mutter 73 passt,
ein Schneckenrad, das am Schraubenschaft 74 befestigt ist,
eine (nicht dargestellte) Schnecke, die zum Schneckenrad passt,
und einen Buchsenmotor M4, der die Schnecke antreibt, um den Walzenblock 65 nach
oben oder unten zu bewegen.
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Nebenbei bemerkt kann der Buchsenmotor M4
gesteuert durch eine Steuereinheit 75 (siehe 9) vorwärts oder rückwärts laufen, so dass er über die
Mutter 73 den Walzenblock 65 nach oben oder unten
bewegen kann.
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Wie in 10 dargestellt
ist, ist die Steuereinheit 75 so ausgelegt, dass sie den
Buchsenmotor M4 mittels einer PID-Regelschaltung betätigt, um sie mit der gewünschten
Geschwindigkeit vorwärts
oder rückwärts zu bewegen,
abhängig
von dem Signal aus einem Mikroabweichungssensor 76, der
ständig
die Lage einer der Seitenkanten der Hülse 21a überwacht,
die in der Formiertrommeleinheit 20a des Formiermechanismus 10a enthalten
ist.
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Weiter unten wird der Formungsprozess
von Plastikfolie S einer gewünschten
Dicke aus dem geschmolzenen Plastikmaterial W in dieser Ausführungsform
erläutert:
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Zuerst wird der Abstand zwischen
der Druckgießform 3 und
dem Formiermechanismus 10a wie in der ersten Ausführungsform
eingestellt. Es wird auch durch Betätigen der (nicht dargestellten)
flüssigkeitsbetriebenen
Zylindereinheit eine gewünschte
Zugkraft auf die Hülse 21a übertragen,
und der Spalt zwischen der Formiertrommeleinheit 20a und
der Formierwalze 15 wird durch die Gleitjustiereinheit 55 eingestellt.
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Wenn diese Einstellungen abgeschlossen sind,
dann wird von der Druckgießform 3 das
Plastikmaterial W im geschmolzenen Zustand dem Formiermechanismus 10a zugeführt, wobei
die Formierwalze 15 durch den Motor M1 angetrieben rotiert.
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Das geschmolzene Plastikmaterial
W wird durch den Zwischenraum zwischen der Hülse 21a und einer
bogenförmigen äußeren Oberfläche der Formierwalze 15 transportiert,
wobei es zwischen der Formierwalze 15 des Formiermechanismus 10a und der
Hülse 21a,
welche die Stützwalzen 67A und 678 der
Formiertrommeleinheit 20a eng anliegend umhüllt, gepresst
wird.
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Insbesondere steht die flexible Hülse 21a über das
geschmolzene Plastikmaterial W mit der Formierwalze 15 in
einem engen Kontakt. Und sie gewährleistet
eine große
Kontaktlänge,
d. h. Formierungslänge,
wegen der Presswirkung wird jegliche Erzeugung von Lufteinschlüssen vermieden,
so dass eine hochgenaue Formierwirkung erreicht wird, die eine gleichmäßige Oberfläche mit
einer ausgezeichneten Glätte liefert.
Die geformte lange Plastikfolie S wird in der Temperungseinheit 2 abgekühlt und
aufgewickelt.
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Es soll nun angenommen werden, dass
die Hülse 21a eine
Lageabweichung in der Richtung senkrecht zur Transportrichtung ausgebildet
hat, die durch auf der Oberfläche
der Hülse 21a angeordnete Muster
oder andere ähnliche
Ursachen hervorgerufen wurde. Zum Beispiel soll in 10 angenommen werden, dass das Signal
vom Mikroabweichungssensor 76 eine Lageabweichung der Hülse 21a nach links
im Verlaufe des Formierens der Plastikfolie S anzeigt. Mit anderen
Worten hat sich die rechte untere Seitenlage B der Hülse 21a nach
links um eine Strecke „b" in die neue Lage
B' bewegt, wie es
durch die abwechselnd lang und zweimal kurz gestrichelten Linien
dargestellt ist.
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In diesem Falle wird der Motor M4
der Korrektureinrichtung 60 auf der linken Seite betätigt. Das Betätigen des
Motors M4 bewegt den Walzenblock 65 wie auch das linke
Ende der Stützwalze 67A nach oben
von der Lage A nach A' (Strecke „a").
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Nebenbei bemerkt bewegt sich die
Mittelachse der Hülse 21a von „O1" zur Mittelachse
nach der Korrektur „O2". Die Durchlaufrichtung
der Plastikfolie S (durch die Pfeilrichtung gekennzeichnet) bleibt
jedoch unverändert
und ist zwischenzeitlich in einer Fluchtlinie mit der ursprünglichen
Mittelachse O1.
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Die Plastikfolie S, die durch die
Antriebskraft der Formierwalze 15 transportiert wird, weist
eine starke Adhäsionskraft
auf. Die Hülse 21a hat
aber keine Antriebsquelle und wird nur durch die Adhäsionskraft
der Plastikfolie S in Drehung versetzt. Folglich ändert sich
die Durchlaufrichtung der Plastikfolie S selbst dann nicht, wenn
die Hülse 21a versetzt wird.
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Im Ergebnis liegt die Mittellinie
O2 der Hülse 21a nach
der Korrektur schräg
zur Mittellinie O1. Und die Hülse 21a wird
durch eine starke Kraft von der Plastikfolie S in Richtung der Mittellinie
O1 gezogen, d. h., die Plastikfolie S übt eine Kraft auf die Hülse 21a aus,
um sie in die ursprüngliche
Lage zurück
zu zwingen. Und zwar wird die Hülse 21a in
die ursprüngliche
Lage zurück
bewegt, indem sie sich selbst nach rechts oder in die entgegengesetzte Richtung
versetzt.
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Folglich wird die Lageabweichung
der Hülse 21a korrigiert,
und die Hülse 21a kommt
dahin, dass sie die Plastikfolie S in der normalen Lage transportiert.
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Da das Formieren immer in einem Zustand ohne
irgendeine Lageabweichung geschieht, kann sogar eine lange Plastikfolie
S mit einer vom Anfang bis zum Ende hervorragenden Fertigungsgenauigkeit hergestellt
werden. Damit wird selbst für
eine Plastikfolie S mit Diagonalmustern, die gewöhnlich dazu neigt, Lageabweichungen
der Hülse 21a zu
verursachen, ein stabiles, gutes Formungsergebnis erreicht.
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Da die Lageabweichungen einfach durch Einstellen
der Lage der Hülse 21a,
d. h. der Lage der Stützwalzen 67,
korrigiert werden können,
erzeugt der Korrekturvorgang außerdem
keine Beschädigung
der Formiertrommeleinheit 20a, so dass die Nutzungsdauer
der Formiertrommeleinheit 20a verbessert wird.
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Die Erfindung sollte nicht als auf
die erste und zweite Ausführungsform
beschränkt
angesehen werden; verschiedene Modifikationen sind im Geltungsbereich
der Ansprüche
möglich.
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Zum Beispiel betreffen die obigen
Ausführungsformen
zwar den Fall, in dem das geschmolzene Plastikmaterial W aus der
Druckgießform 3 in
vertikaler Richtung, d. h. in einem vertikalen Fließpresssystem,
zugeführt
wird, die Erfindung kann jedoch auch für das horizontale Fließpresssystem
eingesetzt werden, in dem das Material horizontal zugeführt wird.
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Die Ausführungsformen wurden zwar mit
Bezug auf den Fall der Herstellung dünner Plastikfolien aus geschmolzenen
Plastikmaterialien W erläutert, die
Anwendungen der Erfindung sind jedoch nicht auf solche Fälle beschränkt, sondern
vielmehr kann sie auf verschiedenartige andere Folienprodukte angewendet
werden.