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Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Folien aus organischen
plastischen Massen
Folie Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zur
Herstellung von Folien aus organischen plastischen Massen sowie insbesondere auf
die Behandlung der Kalanderwalzen zum Ausziehen der plastischen Masse.
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Bei der Herstellung derartiger Folien aus plastischen Massen wurde
bisher so verfahren, daß die Masse durch die Kalanderwalzen auf die gewünschten
Abmessungen ausgezogen und die Folienoberflächen dadurch mit einer Rauhung versehen
und griffig gemacht werden, daß die Folie dann eine besondere Walzenanordnung zum
Aufdrucken oder Einprägen eines Zeichens durchläuft. Durch Einführen von Schmirgelleinen
oder Sandpapier zwischen die zusammengepreß ten Kalanderwalzen wurde ihnen ein Mattiereffekt
gegeben, durch den auf der Folienoberfläche eine Rauhung hervorgerufen wird. Das
Hindurchführen von Scbmrgelleinen oder Sandpapier zwischen den Walzen muß dabei
mit großer Sorgfalt vorgenommen, werden, damit die Mattierung der Walzenoberfläche
die erforderliche Tiefe erhält und zudem keine Markierung der Kanten des Schmirgelleinelhsl
oder Sand papiers entsteht. Außerdem hat sich in der Praxis gezeigt, daß die auf
die genannte Weise erzielte Mattierung der Walzenoberfläche sich sehr schnell
abnutzt,
so daß sie periodisch erneuert werden muß, was ein Stillsetzen der gesamten Folienfabrikation
und eine Nachbehandlung der Kalanderwalzen verursacht. Gewöhnlich ist es außerdem
nötig, die Walzenoberflächen vor der Nachbehandlung mit Schmirgelleinen oder Sandpapier
abzuschleifen, wodurch das Verfahren kompliziert und verteuert wird.
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Die Verwendung eines besonderen Satzes von Druck- oder Prägewalzen
zum Aufbringen eines Zeichens auf die Folie erfordert ein genaues Zusammenarbeiten
der Kalanderwalzen mit den Druckwalzen für das Zeichen, sofern in einem ununterbrochenen
Arbeitsgang gearbeitet wird, während bei unterbrochenem Arbeitsgang die Folie zunächst
aufgewickelt und dann vom Kalander zu den Zeichendruckwalzen gebracht werden muß,
wodurch sich die Folienherstellung erheblich verteuert.
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Es ist nun vor allem Zweck der Erfindung, die genannten Nachteile
der bekannten Folien-herstellungsweise zu vermeiden und! durch ein. verbessertes
Kalanderverfahren und neue Vorrichtungen eine neuartige Folie zu erzeugen..
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Erreicht wird dies. dadurch, daß erfindungsgemäß die Folie beim Durchlaufen
des ihr die gewünschten Abmessungen erteilenden Walzenpaares des. Kalanders gleichzeitig
eine Oberflächenrauhung sowie wenigstens auf einer Oberfläche vorzugsweise ein Zeichen
eingeprägt erhält, wobei die Beschaffenheit von Rauhung und Zeiche.n das jeweilige
Komple ment der entsprecbenden, vornehmlich kraterähnlich ausgebildeten. Teile der
Oberfläche einer Kalanderwalze ist. Die Oberflächen von Folie und Zeichen können
dabei insbesondere verschiedene Höhenlage sowie auch verschieden, geformte Rauhungen
besitzen.
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Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein Gebläse zur Bearbeitung
der Oberflächen der Kalanders walzen vorzusehen, das die Erzeugung einer Rauhung
auf den Walzenoberflächen erheblich erleichtert und das erforderlichenfalls ohne
Stillsetzen der Kalanderwalzen in Tätigkeit gesetzt werden kann.
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Der Kalander arbeitet nach der Erfindung so, daß seine Walzen in
der Lage sind, gleichzeitig die Folienformung vorzunehmen sowie ein gewünschtes
Zeichen, eine Schutzmarke oder ein Wasserzeichen, aufzubringen.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal sind beide Seiten der Folie
mit gerauhten. Oberflächen versehen, ferner wenigstens die eine Seite mit einem
Zeichen, das gegenüber der übrigen Folienoberfläche erhöht oder vertieft und im
allgemeinen auch mit einer abweichenden Oberflächenrauhung ausgeführt ist.
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Schließ.lich behandeh die Erfindung ein verbessertes Verfahren zur
Bearbeitung der Oberflächen der Kalanderwalzen, um sie für die Herstellung von Folien
geeignet zu machen.
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Die genannten Vorteile werden vor allem dadurch erreicht, daß nach
der Erfindung eine Vorrichtung zur Behandlung der Oberflächen der Kalanderwalzen
od. dgl. vorgesehen ist, die ein nach der Walze zu offenes und an den Kanten abgedichtetes
Gehäuse besitzt, das ein gegen die Walze gerichtetes Gebläsemundstück enthält, das
bei umlaufender Walze entlang derselben hin und her bewegt wird, und daß an das
Gehäuse eine Vakuumleitung und an das Mundstück eine Speiseleitung angeschlossen
ist sowie übliche Mittel zur Rückführung des. durch den Gebläses.trahl geschleuderten
Blasgutes aus der Vakuumleitung nach der Zuleitung vorgesehen sind.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung l>ed-ient sich eines Kalanders
an sich bekannter Bauart, in dessen Gestell eine Mehrzahl von Kalanderwalzen- vorgesehen
sind, von denen wenigsitens zwei die plastische Masse in Folienform bringen, während
das letzte Walzenpaar die Folienstärke regelt als auch gleichzeitig ein Zeichen
sowie eine Rauhung auf der gesamten Folienoberfläche aufbringt. Zu diesem Zweck
hat das letzte Walzenpaar eine kraterartig ausgebildete Oberfläche, die die Rauhurig
auf der Folie bildet, ferner in gegenüber der kraterähnlichen Oberfläche höherer
oder tieferer Lage die auf die Folie aufzubringenden Zeichen, deren. Oberfläche,
ebenfalls kraterähnlich, aber vorzugsweise mit abweichender Struktur beschaffen
ist.
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Die gemäß dem erfin,dungsgemäßen, Verfahren herge.stellte Folie besitzt
auf beiden Seiten eine Rauhung und ist wenigstens auf einer Seite außerdem mit einem
erhaben oder vertieft eingeprägten Zeichen versehen, dessen Oberfläche vorzugsweise
eine Rauhung abweichender Struktur aufweist.
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Die Erfindung schließt die Arbeitsschritte der Kalanderwalzen ein,
ferner die längs. der umlaufenden Walze erfolgen,de Hinundherbewegung eines Sand
strahl- od. dgl. Gebläses zur Bildung einer kraterähnlichen Oberflächenbeschaffenheit
der Walzen, das Stillsetzen der Walzen, um sie mit der Schablone des aufzubringenden
Zeichens zu versehen, das Wiederingangsetzen der Walzen und ihre erneute Bearbeitung
mit dem längs. der Walzen hin und her bewegten, aber vorzugsweise mit einem Blasgut
von abweichender Körnung und Gewicht versehenen Sandlstrahlgebläse, um auf der nicht
von der Zeichenschablone bedeckten Walzenoberfläche zusätzliche Kraterbildungen
zu erhalten.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens in Vorschlag gebrachten Vorrichtungen dargestellt,
und zwar zeigt Fig. I ei,ne Vorderansicht eines Kalanders entsprechend der Erfindung,
Fig. 2 einen Teilquerschnitt nach Linie II-II der Fig. I in größerem Maßstab, Fig.
3 eine Ansicht des Gebläsegehäuses nach Lin,ie III-III der Fig. 2, Fig. 4 eine Rückansicht
des Gebläsegehäuses nach Linie IV-IV der Fig. 2, Fig. 5 eine schematische Darstellung
der Walzenanordnung nach Linie V-V der Fig. I, Fig. 6 einen vergrößerten Querschnitt
der Gebläseeinrichtung nach Linie VI-VI der Fig. 4, Fig. 7 ein Bruchstück einer
Kalanderwalze, deren Oberfläche teilweise mit dem erfinduncrs gemäßen Gebläse bearbeitet
worden ist,
Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechende Darstellung, jedoch
mit aufgelegter Schablone für die Aufbringung eines Zeichens, Fig. g eine der Fig.
8 entsprechende Darstellung mit abweichender Schablonenanordnung, Fig. I0 einen
vergrößerten Teilquerschniitt durch die Oberfläche einer Kalanderwalze, die in bekannter
Weise mit Schmirgelleinen bearbeitet wurde, Fig. 11 einen vergrößerten Querschnitt
durch die Oberfläche einer Kalanderwalze, die entsprechend der Erfindung bearbeitet
wurde, Fig. I2 einen Ausschnitt der Oberfläche einer Kalanderwalze mit einem gemäß
Fig. 8 erzeugten Zeichen, Fig. I3 einen Ausschnitt der Oberfläche einer Kalanderwalze
mit einem gemäß Fig. 9 erzeugten Zeichen, Fig. 14 einen vergrößerten Querschnitt
durch eine Folie gemäß der Erfindung.
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In der Zeichnung ist mit I allgemein ein Kalander an sich bekannter
Art bezeichnet, dessen Gestell 2 eine Mehrzahl von drehbar angeordneten Kalanderwalzen
besitzt, im Beispiel die vier Walzen 3, 4, 5 und 6. Wie Fig. 5 zeigt, liegt zwischen
den Walzen 3 und 4 eine Vorratsschicht 7 aus plastischer Masse, desgleichen hat
sich zwischen den Walzen.4 und 5 ein üblicher Wulst 8 gebildet. Laufen alle Walzen
im Sinne der angegebenen Pfeilrichtungen um, so wird schließlich einer kalandirierten
plastischen Folienbahn durch die Walzen 5 und 6 ihre endgültige Abmessung und Oberflächenstruktur
vermittelt. Die Schicht 7 wird in üblicher Weise laufend mit plastischer Masse in
Form von Bändern, Strängen od. dgl. gespeist.
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Die Gebläsevorrichtung zur Bearbeitung der Walzenoberflächen mittelseinesSandstrahlesod.
dgl. ist in den Fig. 2, 3, 4 und 6 veranschaulicht. Diese Vorrichtung besitzt ein
Gehäuse, das allgemein mit lo bezeichnet ist und etwa die Länge der zu bearbeitenden
Kalanderwalze hat; es ist mittels der Arme 11 in dem Maschinenrahmen geführt, der
zur Erleichterung der Befestigung in üblicher Weise mit T-Schlitzen I2 versehen
ist.
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Das Gehäuse 10 besitzt eine offene Seite 13, die der Kontur der Kalanderwalze
entsprechend ausgebildet ist; zwilschen den Kanten der offenen Gehäuseseite 13 und
der Walzenoberfläche sind Filz oder andere Dichtungsmittel vorgesehen.
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Der Boden des Gehäuses 10 ist trichterförmig, gewöhnlich mit zwei
getrennten Trichtern 15 und I6, ausgebildet, in denen das aufgeblasene Gut I7, wie
Sand oder Schrot, gesammelt wird. An den Böden der Trichter I5, I6 sind Vakuumleitungen
I8 und I9 angeschlossen, die, wie in Fig. 6 schematisch angedeutet, zu einem Sammelbehälter
20 führen., in dem der Gebläsesand gesammelt wird und der der Luft, ähnlich.wie
bei einem Staubsauger, das Entweichen gestattet.
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Gegenüber der offenen Seite des Gehäuses I0 sind ein oder mehrere
Gebläsemundstücke 2I angeordnet, die mittels einer Zuleitung 22 mit dem in dem Sammell)ehälter
20 enthaltenen Sandvorratsbehälter verl,unden sind. Zur Nufnahme der Gebläsemundstücke
21 besitzt die Wandung 213 des Gehäuses 10 einen Längsschlitz 24. Das Gebläsemundstück
2 I ist in einem zylindrischen Halter 25 mittels einer Schraube26 befestigt; der
Ringhalter2s selbst wird von einer Platte 27 gehalten, die an einer Mutter 28 befestigt
ist; diese Mutter 28 sitzt auf einer mit Gewinde versehenen Spindel 29, deren Enden
in den an dem Gehäuse 10 vorgesehenen Zapfenlagern 30, 31 laufen. Das über das Lager
3I herausgeführte eine Ende der Schraubenspindel 29 ist über eine biegsame Welle
oder andere an sich bekannte Triebmittel 33 mit dem Antriebsmotor 32 verbunden.
An den beiden Enden des Arbeitsweges der Mutter 28 auf der Schraubenspindel 29 sind
die Begrenzungsschalter 34 und 35 vorgesehen, die die Aufgabe haben, den Motor 32
Iselbsttätig umzusteuern, so daß das Gebläsemundstück 21 längs der Kalanderwalze
selbsttätig hin und her geführt werden kann.
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Zur Führung des Gebläsemundstücks 21 bei seiner Bewegung in dem Schlitz
24 ist der Halter 25 an einer Platte 36 befestigt, die hinter den Querführungen
37, 38 gleiten kann. Um den Schlitz 24 auf jeder Seite des Mundstücks 2I abzudichten,
ist ferner ein Kanal 39 unmittelbar hinter der Wandung 23 des Gehäuses 10 vorgesehen;
in diesem Kanal ist gleitend ein biegsamer, elastischer Streifen 40 aus Gummi oder
Leder angeordnet. In der Mitte des Dichtungsstreifens 40 ist ein Loch zur Aufnahme
des Gebläsemundstücks 2I vorgesehen. Der Dichtungsstreifen 40 ist nun an der Schlittenführungsplatte
36 für das Mundstück so befestigt, daß er in dem Kanal 39 verschiebbar ist und dabei
mit seiner Vorderseite unmittelbar hinter dem Schlitz 24 anliegt. Die überstehenden.
Enden des D.ichtungsstreifens 40 sind an den beiden Enden des Gehäuses I0 in der
in Fig. 4 veranschaulichten Weise herausgeführt. Der Dichtungsstreifen 40 wird mit
dem Mundstück 21 bei dessen Hinundherbewegung in dem Schlitz 24 des Gehäuses 10
mitbewegt und dichtet dabei den Schlitz 24 zu beiden Seiten des Mundstücks ab.
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Bei der Bearbeitung der Kalandenalzenoberfläche mit der beschriebenen
Gebläsevorrichtung wird die Walze, während das Gebläsemundstück 21 hin und her bewegt
wird, gegen die offene Seite I3 des Gehäuses 10 zu gedreht, mit dem Erfolg, daß
die Walzenoberfläche eine sehr gleichmäßig gerauhte Struktur erhält.
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Wie bereits erwähnt, wurden bisher die Kalanderwalzen mit einer mattierten
Oberfläche versehen, indem man zwischen den zusammengedrückten Walzen Schmirgelleinenoder
Sandpapier einbrachte. Die auf diese Weise erhaltene Oberfläche hatte etwa die in
Fig. 4 veranschaulichte Beschaffenheit, wo mit 41 ein vergrößertes Bruchstück der
Walze bezeichnet ist, deren mit Schmirgelleillen oder Sandpapier abgeschliffene
Oberfläche verhältnismäßig scharfe und V-förmige Einschnitte 42 aufweist. Wird dagegen
die Kalanderwalze mittels der beschriebenen Vorrichtung mit Metal.lschrot angeblasen,
so wird eine der Darstellung der Fig. ii ähnliche Oberfläche erzielt, wo mit 43
ein vergrößertes Bruchstück der Walze bezeichnet ist, deren Oberfläche eine Vielzahl
von
kleinen Kratern 44 aufweist, die von kreisförmigen, rippenartigen Erhebungen 46
umgeben sind; die Krater sind ,dabei, wenn nicht überlappt, durch verhältnismäßig
flache Teile 47 voneinander getrennt.
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Einer der Hauptvorteile einer der Fig. 11 entsprechenden Oberfläche
gegenüber der in Fig. 10 dargestellten ist folgender: Es ist oft erforderlich, die
Walzenoberflächen abzuschleifen, nachdem die Mattierung durch die Arbeitsgänge abgenutzt
worden ist; es hat sich nun gezeigt, daß die gemäß der Erfindung gewonnene Walzenoberfläche
nach Fig. 11 im Gebrauch .nicht nur die Folie griffiger macht, sondern daß die Mattierung
nach Fig. 11 länger lrbeitsfähig ist als eine Mattierung nach Fig. 10.
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Wenn es ferner erforderlich wird, eine abgenutzte Mattierung durch
Abschleifen zu entfernen, so ergibt sich der weitere Vorteil", daß bei der Erfindung
eine wesentlich kleinere Metallmenge abgeschliffen zu werden braucht als bei einer
Walze mit einer Oberfläche nach Fig. 10. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile
sind daher auch insbesondere vom Standpunkt der Instandhaltung und Ersatzbeschaffung
sehr beachtlich.
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Die durch das erfindungsgemäße Gebläse mittels Metallschrot auf den
Walzen 5 und 6 entsprechend Fig. II gewonnenen Oberflächen erzeugen nun beim Arbeiten
des Kalanders nicht nur die auf ihre End maße fertig kalanderte Folie 9, sondern
bewirken gleichzeitig, daß auf.beiden Oberflächen der Folie das Komplement der Waleelloberflächen
nach Fig. II in Form einer Rauhung entsteht. Es sei hier einr geschaltet, daß Folien
mit vollkommen glatter Oberfläche infolge Verwendung von glatten Kalanderwalzen
sich schlüpfrig und im Griff stoffunähnlich anfühlen, was ins'besondere nachteilig
ist, wenn die Folie als Tischtuch, als Regenschutz oder für ähnliche Fälle verwendet
werden soll, wo der Kunde gewöhnt ist, ein stoffähnliches Erzeugnis zu erhalten.
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Wird die Folie mit der erhabenen Seite, also dem Komplement der auf
der Kalanderwalze nach Fig. 11 aufgebrachten Mattierung bzw. Rauhung versehen, so
erhält sie einen wesentlich stoffähnlicheren Griff und wird vom Kunden leichter
gekauft.
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In Fig. 7 ist ein Bruchstück einer Kalanderwalze 6 gezeigt, die vor
der Bearbeitung mit dem Gebläse der Erfindung bei 48 eine glatte Oberfläche hat
und die nach dem Anblasen dsas bei 49 gezeigte Aussehen hat. Die Beschaffenheit
des Teiles 49 entspricht dabei der oben beschciehenen und in Fig. II in vergrößertem
Maßstab wiedergegebenen Oberflächenstruktur.
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Um auf der Walzenoberfläche ein Zeichen anzubringen, wird entsprechend
Fig. 8 die mit dem Gebläse bearbeitete Oberfläche mit einer Schablone 50 bedeckt,
die gewöhnlich aus einer verhältnismäßig dünnen, aber sehr widerstandsfähigen Gummiplatte
besteht, obwohl auch andere Werkstoffe hierfür Verwendung finden können,, und die
sich über den ganzen Walzenumfang erstreckt. Die Schablone 50 besitzt eine OffnungsI
für die auf der Walze anzubringenden Zeichen. Zu diesem Zweck wird die mit der Schablone
versehene Walze 6 ein; zweites Mal angeblasen und dabei das Zeichen 52, im Falle
dieses Beispiels, mit gegenüber der Walzenoberfläche 49 niedrigerer liegenden Oberfläche
eingeschnitten.
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Nach einem Erfindungsmerkmal wird die Oberfläche des Zeichens 52
mittels eines Gebläsestrahles aus Schrot oder Sand von unterschiedlichem Gewicht
und unterschiedlicher Körnung, verglichen mit' demjenigen, der bei der Herstellung
der über die ganze Walzenoberfläche reichenden gerauhten Struktur verwendet wird,
erzeugt, so daß der Folie an den mit dem Zeichen zu versehendenlOberflächenteilens2
eine abweichende Struktur vermittelt wird. Fig. I2 veranschaulicht eine Ansicht
eines Teiles der Kalanderwalze 6, die neben der gleichmäßig aufgebrachten gerauhten
Oberflächenstruktur 49 das vertieft eingeschnittene Zeichen 52 erkennen läßt.
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Anstatt das Zeichen 52 vertieft in die allgemeine Oberfläche 49 in
der an Hand der Fig. 8 und I2 beschriehenen Weise einzuschneiden, kann man auch
entsprechend den Fig. g und I3 so verfahren; daß die Kalanderwalze 6 zunächst mit
der Oberfläche 49 versehen wird, die dann nur an. bestimmten Stellen mit einer Schablone
53 versehen wird, worauf die Walze wieder mit einem Sandstrahl bzw. Schrotstrahl
von unterschiedlichem Gewicht und unterschiedlicher Körnung bearbeitet wird, so
daß die nicht von den Schablonen 53 hedeckte gesamte Walzenoberfläche 54 schließlich
niedriger liegt als die ursprüngliche 49. Fig. I3 zeigt eine Teilansicht der so
erhaltenen fertigen Walzenoberfläche.
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Fig. I4 zeigt in größerem Maßstab ein Bruchstück der fertigen Folie
9, deren obere und untere. Oberflächen 55 bzw. 56 entsprechend dem Komplement der
kraterartigen Oberfläche der Fig. I I gerauht ausgebildet sind. Es ist ebenfalls
das das Zeichen bilwende Oberflächenstück 57 zu sehen, das im wesentlichen das Komplement
der in Fig. 11 gezeigten Oberfläche bildet, das aber von den das eigentliche Zeichen
52 der Fig. 8 bildenden Teilen durchsetzt ist, die z. B. durch einen Sandstrahl
von anderer Körnung und anderem Gewicht als dem für die Walzenoberfläche 49 verwendeten
erzeugt wurde. Es ist noch darauf hinzuweisen, daß der das Zeichen bildende Oberflächenteil
57 eine andere Höhenlage besitzt als die allgemeine Folienoberfläche 55, und zwar
liegt er gewöhnlich höher, wie sich aus der oben beschriebenen Methode der Zeichenbildung
entsprechend Fig. 8 ergibt.
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Aus dem Vorhergehenden ergibt sich somit, daß entsprechend der Erfindung
eine verbesserte Folie von hoher Gleichmäßigkeit und gerauhten Oberflächen bei verhältnismäßig
geringem Kostenaufwand erhalten wird. Es werden verhesserte Verfahren und Vorrichtungen
für die Folienherstellung ermöglicht, nach denen die Arbeitsgänge zur Herstellung
und Prägung der Folie gegenüber dem Bekannten vereinfacht, heschleunigt und verbilligt
wurden. Es kann ferner z. B. auf der gesamten Folienoberfläche eine sehr feine Rauhung
vorgesehen werden, während das Zeichen so schwach gehalten wird, daß es lediglich
wie ein Wasserzeichen oder eine Schutzmarke wirkt und nur dann
sichtbar
wird, wenn die Folie im richtigen Winkel gegen das Licht gehalten wird. Andererseits
kann die allgemeine Rauhung aber auch ziemlich grob sein und das Zeichen über diese
Oberfläche überstehen sowie eine andere Struktur aufweisen, so daß es sich von der
Folie scharf abhebt.