WO2015014569A1 - Fertigungsstation und vorrichtung für eine produktionsanlage sowie produktionsanlage und verfahren zur herstellung und/oder bearbeitung einer folienbahn aus einem kunststoffmaterial - Google Patents

Fertigungsstation und vorrichtung für eine produktionsanlage sowie produktionsanlage und verfahren zur herstellung und/oder bearbeitung einer folienbahn aus einem kunststoffmaterial Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a manufacturing station for a
  • Plastic material in particular a mixed with a grease and / or oil and / or waxy additive added plastic material.
  • At least one production step of film production and / or processing can be carried out in the production station.
  • the invention relates to a device for a production plant for the production and / or processing of a
  • the invention further relates to a method for the continuous production and / or processing of a film web of a plastic material, wherein in a first manufacturing step, a liquid plastic material, in particular an offset with a fat and / or oil and / or waxy additive added
  • Plastic material is cooled and at which the cooled
  • Film web is then subjected to further manufacturing steps, in particular longitudinal and / or transverse stretching operations.
  • plastic films In the production of films, it is known to extrude a liquid plastic mixture through a nozzle onto a casting roll in an extruder and, after cooling the melt film, to remove it as a film web from the extrusion unit.
  • plastic films can also be produced by calendering.
  • the film webs thus prepared are subjected to a stretching treatment to a thin layer of the ceiling Film web and special strength and structural properties to achieve.
  • the stretching of the film web can be done depending on the application in the longitudinal direction, in the transverse direction or biaxially, ie in both directions. After stretching, the film web can be subjected to further manufacturing or processing steps until finally
  • the liquid plastic material additives for example, a fat and / or oil and / or waxy additive to add.
  • a polyethylene solution is extruded and cooled at temperatures of about 25 ° C.
  • the resulting film web is then either monoaxially or biaxially stretched, which occurs at a temperature which is slightly lower than the melting point of the plastic material.
  • the pores are formed by incompatibility of the pore-forming additives with the material of the film web.
  • the pore-forming additives are produced by the
  • the film web can further
  • Object of the present invention is therefore to propose a manufacturing station, an apparatus and a method for producing and / or processing a film web, by means of which uniform film webs can be produced in reproducible quality.
  • a production station for a production plant for producing and / or processing a film web in particular a pore
  • having at least one production step of the film production and / or film processing is feasible having a film web comprising a plastic material, in particular a plastic material added with a grease and / or oil and / or waxy additive.
  • Manufacturing station at least one adhesion-promoting device
  • Plastic material is in a first manufacturing step, a liquid plastic material, in particular a mixed with a fat and / or oil and / or waxy additive added plastic material, extruded and cooled to solidification of the plastic material.
  • the cooled film web is then subjected to further manufacturing steps, in particular longitudinal and / or transverse stretching operations.
  • the film web after and / or before and / or during at least one or one of the production steps is subjected to a treatment which determines the adhesion of the film web to a roller contacting the film
  • Manufacturing steps required tensile forces uniformly and in one Defined height applied to the film web, so that a film web can be produced with uniform properties.
  • the desired stretching ratio can actually be achieved, since slipping of the film web is prevented or at least reduced to the stretching rollers.
  • the at least one adhesion-promoting device which improves the adhesion of the film web to a roll contacting the film web, is arranged on the output side directly at or in the production station according to a first embodiment of the invention.
  • the at least one adhesion-promoting device which improves the adhesion of the film web to a roller contacting the film web, to be provided directly on the input side or in the production station
  • Device can be between two production stations or one
  • Manufacturing station are subsequently ordered in a production plant.
  • the adhesion-promoting device includes at least one deflecting roller contacting the film web, which acts as a tension-separating roller between two production steps and / or within one production step, a tensile force of the predetermined height can occur in the respective production step actually be applied to the film to be treated and thereby ensure the proper execution of the relevant manufacturing step.
  • a tensile force of the predetermined height can occur in the respective production step actually be applied to the film to be treated and thereby ensure the proper execution of the relevant manufacturing step.
  • a tensile force of the predetermined height can occur in the respective production step actually be applied to the film to be treated and thereby ensure the proper execution of the relevant manufacturing step.
  • a tensile force of the predetermined height can occur in the respective production step actually be applied to the film to be treated and thereby ensure the proper execution of the relevant manufacturing step.
  • a tensile force of the predetermined height can occur in the respective production step actually be applied to the film to be treated and thereby ensure the proper execution of the relevant manufacturing
  • the adhesion-improving treatment is subjected. It is particularly advantageous if the film web is guided during the adhesion-improving treatment via a guide roller, wherein the guide roller as Buchtrennwalze between two
  • Treatment for improving the adhesion of the film web to a roller an increase in the viscosity of the fat and / or oil and / or wax-containing additive to an adhesion-promoting value. It is particularly advantageous in this case if the film web and / or a roller contacting the film web is cooled to a temperature of less than 20 ° C., in particular to a temperature of less than 0 ° C.
  • the oil-, wax- or fat-containing additives thereby form a sticky film, which causes adhesion of the film web on the roller.
  • the film web and / or a roller contacting the film web is preferably cooled to a temperature between -10 ° and -40 ° C., particularly preferably to a temperature between -20 ° C.
  • the adhesion-promoting device which improves the adhesion of the film web to a roller, for this purpose includes a cooling device, by means of which the film and / or a foil contacting roller to a temperature of less than 20 ° C, in particular less than 0 ° C, coolable is. Again, a temperature between -10 ° and -40 ° C., particularly preferably between -20 ° C. and -30 ° C., is preferred.
  • the roller contacting the film web can either act as a tensile separating roller
  • the adhesion-promoting device includes a deflection roller through which a cooling medium can flow.
  • the cooling of the guide roller and thus the film web is thereby possible in an energetically favorable manner.
  • Such strongly cooled deflection roller act due to the wrap of the roller through the film web in a favorable manner as Switzerlandtrennwalze.
  • the adhesion of the film is improved chemically by adding a reagent.
  • a production station or a device with an adhesion-promoting device contains means for applying a chemical reagent.
  • a spray bar connected to a reservoir may be provided. It is also conceivable to carry such a reagent inside a deflection roller and by special
  • An adhesion-promoting device for improving the adhesion of the film web is arranged in the region of the arrangement of a plurality of cooling rolls, in particular the arrangement of a plurality of cooling rolls.
  • at least one adhesion-promoting device is arranged in the exit region of the longitudinal stretching station. This makes it possible against the as
  • Abutment acting adhesion-promoting device in the stretching process to apply high tensile forces and thereby achieve the desired stretch ratio, without the following manufacturing step is affected by tensile forces from the Lssensreckvorgang.
  • transverse movements of the film web can be prevented on the process rollers of the longitudinal stretching station and thereby thickness variations of the film by uneven Stretching is avoided.
  • the lateral entry of the film web occurring during the longitudinal stretching process can be reduced.
  • adhesion-promoting device is disposed within the process rollers within and / or after the arrangement of a plurality of stretching rollers.
  • the lateral entry of the film web can be reduced and a particularly uniform stretching result can be achieved.
  • the production station is an extrusion station with a subsequent cooling roller arrangement over which the exiting film web can be discharged, and an adhesion-promoting
  • the film web is after leaving the
  • Chill roller assembly passed over an adhesion-promoting device. It may in turn be a train separation to the following
  • Manufacturing station in particular a Leksreckstation be made so that the tensile forces required for the following step can be applied without repercussions on the extrusion station.
  • the manufacturing station can also be another manufacturing station of film production and / or processing, such as a
  • FIG. 1 shows a production plant for film production and / or processing with several production stations in a schematic overview
  • FIG. 2 is a schematic representation of a manufacturing station designed as an extrusion system
  • FIG. 3 is a schematic representation of a production station designed as a longitudinal stretching installation
  • Figure 4 shows an apparatus for a production plant with a
  • FIGS. 5 to 8 alternative embodiments of an adhesion-promoting
  • FIG. 1 shows an overview of a production plant 1, which has several production stations F arranged one behind the other in the production direction P, in a schematic overview.
  • the illustrated production plant 1 has in the usual way a
  • Extrusion station 3 in which in an extruder 4, a plastic material is provided in liquid form and is poured over a slot die 5 on a casting roll 6. This results in a thin film, which is then removed via a cooling roller assembly 7 and the following manufacturing station F is supplied.
  • the casting roller 6 is in the usual way Heated to produce a thin film to a temperature of about 200 ° C or higher, while conventional chill rolls have temperatures between 20 ° C to 50 ° C. It is also possible that
  • Casting roller 6 and the cooling roller assembly 7, the film web 8 is supplied according to the present example a Langsreckstation 9.
  • the elongated station 9 includes a plurality of process rollers 10, namely an array of heating rollers 10a, an array of stretching rollers 10b and an arrangement of cooling rollers 10c. To carry out a
  • the film web 8 is first brought to its process temperature by the heating rollers 10a, which may for example be between 100 ° C and 280 ° C, then by the stretching rollers 10b, which targeted to produce a defined stretching ratio
  • the film web 8 is fed to the next production station F for carrying out the next production step.
  • the film web 8 is now supplied to the present illustration a cross-tie station 1 1, which a guide system 12 with left and right sides of the film web. 8
  • arranged clamping clips 13 includes, which define a transverse stretching portion of the transverse stretching station 1 1.
  • the cross-tie station 1 1 is the
  • Film web 8 in turn stretched under the action of heat at temperatures between about 100 ° C to 280 ° C transversely to the production direction P.
  • the film web 8 can then pass further production stations F with process rollers 10 and / or pure guide rollers.
  • the film web 8 for example fed to a cleaning station, in which the pore-forming additives are removed. Finally, the film web 8 via a
  • Discharge station 14 of a winding station 15 where it is wound onto a sleeve 16 and removed after winding a certain length as a roll from the winding station 15.
  • the illustrated production plant 1 is with regard to the illustrated
  • Film web 8 may be provided.
  • the cooling roller arrangement 7 may comprise only a single cooling roller or a plurality of cooling rollers arranged one behind the other. Furthermore, it is not necessary that the
  • Film web 8 is always subjected to a longitudinal and a transverse stretching process. Depending on the application and material of the film web 8, only one longitudinal stretching station 9 or only one transverse stretching station 11 can be provided.
  • the film web 8 can be fed directly to one of the two stretching stations 9 or 11 or after passing through both stretching stations 9, 11 of the winding station 15 or, as shown here, via further production stations F, for example cleaning stations, coating stations,
  • Trimming stations, etc. are performed.
  • the film web 8 is exposed to comparatively high tensile forces.
  • Typical stretching factors are, for example, in the range of 2 to 5, wherein films with a thickness of 2 ⁇ to 500 ⁇ can be achieved. But even in other manufacturing stations F a certain uniformly applied tensile force is required for a uniform and high-quality manufacturing result, for example, a uniform winding or coating. In the production of film webs 8 from certain materials, the adhesion of the film web 8 on the process rollers 10 of the
  • Manufacturing stations F will not be sufficient for certain production steps. Especially in the production of a porous film web,
  • Producing film webs 8, 3 pore-forming additives are added to the plastic starting material in the extrusion station, which produce the pores in the film web 8 in the following stretching operations. If the pore-forming additives oil and / or fat and / or waxy, often required for a proper stretching process
  • Such an adhesion-promoting device 19 is provided, which improves the adhesion of the film web 8 on a film web contacting roller 10, 18.
  • Such an adhesion-promoting device 19 can in particular between two
  • Production stations F are arranged in the film transport path.
  • the adhesion-promoting device 19 can only act on the film web 8 so that it experiences better adhesion to the process rollers 10 of the following production station F in the production station F following the adhesion-promoting device 19.
  • the adhesion-promoting device 19 can only act on the film web 8 so that it experiences better adhesion to the process rollers 10 of the following production station F in the production station F following the adhesion-promoting device 19.
  • means 19 may also act on one or more process rollers 10 of a manufacturing station F in order to improve the adhesion of the film web 8 on this roller and thereby the quality of the respective
  • the adhesion-promoting device 19 may itself also include a deflecting roller 18 (see Figures 2 to 4), on which the film web 8 adheres particularly well.
  • a deflection roller 18 can act in a particularly advantageous manner as Glastrennwalze between two successive manufacturing steps and allows the
  • FIG. 2 shows a formed as an extrusion station 3 manufacturing station F, which is initially provided in a conventional manner with a casting roll 6 and a cooling roll assembly 7, which in the present case consists of only one cooling roll. On the output side is at the extrusion station 3 a
  • adhesion-promoting device 19 is provided, the present one
  • Cooling device 17 and a guide roller 18 includes.
  • the deflection roller 18 can be traversed by a cooling medium, which has a
  • Cooling circuit is connected to a cooling unit 20.
  • Cooling device 17 the guide roller 18 is cooled to a temperature of below 20 ° C.
  • the viscosity of the initially liquid or at least plastic, pore-forming additive on the surface of the film web 8 can be increased so far that the film web 8 on the
  • Guide roller 18 adheres. It when the deflection roller 18 is cooled to temperatures below 0 ° C, in particular to a temperature between about -20 ° C and -30 ° C, is particularly advantageous. This results in the pores forming wax, oil or fat additives at least partially solidify on the guide roller 18 and thereby a sticky, adhesion-promoting film on the surface of the guide roller 18 and / or the film web 8 form.
  • Figure 3 shows a schematic cross-sectional view of a
  • Adhesion-promoting device 19 is shown in the illustration both within the stretching rollers 10b as well as the output side of the
  • the adhesion-promoting device 19 includes a deflection roller 18 as well as a cooling device 17.
  • the arrangement of at least one adhesion-promoting device 19 is particularly advantageous on or in a longitudinal recovery station 9, since in a longitudinal stretching process, on the one hand, a particularly high
  • a particularly good stretching result can furthermore be achieved if, as shown in FIG. 3, an adhesion-promoting device 19 is additionally provided within the stretching rolls 10b, since in this way the tensile forces can be applied in a very uniform manner to the continuous film web.
  • the adhesion-promoting device 19 is preferably arranged in the output-side region of the stretching rollers 10b, in particular following the stretching rollers 10b, in order not to impair the stretching process itself with regard to the temperatures required there.
  • slippage of the film web 8 on the processing rolls 10 is also avoided transversely to the production direction P.
  • the lateral entry of the film web (neckin) which always occurs during longitudinal stretching, can be considerably reduced.
  • by the adhesion-promoting device 19 is additionally provided within the stretching rolls 10b, since in this way the tensile forces can be applied in a very uniform manner to the continuous film web.
  • the adhesion-promoting device 19 is preferably arranged in the output-side region of the stretching rollers 10b, in particular following the stretching rollers 10
  • Thickness variations are generated. However, it is already before, after or in the case of a single liability-requiring device 19
  • Longitudinal stretching station 9 and the transverse stretching station 1 1 in defined, uniform Height can be applied to the film web without affecting each other.
  • such an adhesion-promoting device 19 with a deflecting roller 18 acting as a tension separating roller can therefore also be before and / or after each other
  • the adhesion-promoting device 19 can either be provided on the output side of the manufacturing station F, which is arranged in front of the manufacturing station F, in which the tensile forces occur, or on the input side of the manufacturing station F, in which the tensile forces are applied. Likewise, an adhesion-promoting device 19 with a guide roller 18 both the output side of
  • Production station F in which tensile forces occur, be provided or on the input side of the following manufacturing station in order to avoid a propagation of tensile forces in a subsequent manufacturing station.
  • the adhesion-promoting device 19 may be arranged at one of the production stations F or else at a device 21 arranged separately in the film transport path.
  • the adhesion-promoting device 19 in turn includes a guide roller 18 which is provided with a cooling device 17, which in the present case in turn a cooling unit 20th and a cooling circuit through the guide roller 18 includes.
  • the device 21 is arranged as a separate unit between two production stations F. It is advantageous that this device 21 can be arranged as desired anywhere in the production plant 1 between any manufacturing stations depending on the requirement. A special Adaptation or conversion of existing production stations is therefore not required. Such a device 21 can therefore be retrofitted in existing plants 1 in a simple manner.
  • the device 21 includes in the simplest case, only a frame 22 in which the guide roller 18 is mounted and on which also parts of the cooling device 17 may be accommodated.
  • Figure 5 shows an alternative embodiment of a adhesion-promoting
  • the adhesion-promoting device 19 which improves the adhesion of the film web 8 on a roller 10, 18.
  • the adhesion-promoting device 19 in turn includes a deflection roller 18 and a cooling device 17.
  • the cooling device 17 includes a nozzle strip 23 which substantially over the entire width B of the film web 8 arranged nozzles (symbolized by arrows), from which a cooling medium, in particular cold air, of the
  • Film web 8 and the guide roller 18 can be fed. Furthermore, the cooling device 17 includes a cold air source, not shown.
  • the illustrated adhesion-promoting device 19 acts in the production of a film web having pores as well as the adhesion-promoting device 19 described in FIGS. 1-4 by increasing the viscosity of the pores, additives containing fat, oil or wax.
  • FIG. 6 shows a further alternative embodiment of a
  • the adhesion-promoting device 19 includes this a deflection roller 18, which is associated with a spray bar 25 having a plurality of outlet openings (arrows). The spray bar is connected to a reservoir 24 for a chemical reagent.
  • the film web 8, the reagent from the interior of the guide roller 18 can also be supplied in such a chemically operating adhesion-promoting device 19, as shown with reference to the cooling medium in Figure 6.
  • An inner cavity of the guide roller forms a reservoir 24 for the reagent, from which a plurality of outlet openings in the jacket of the guide roller 18, the reagent in small amounts of the film web 8 can be fed.
  • FIG. 8 shows a further adhesion-promoting device 19, which improves the adhesion of a film web 8 to a roller 10, 18.
  • FIG. 8 shows a further adhesion-promoting device 19, which improves the adhesion of a film web 8 to a roller 10, 18.
  • the adhesion-promoting device 19 improves the adhesion of a film web 8 to a roller 10, 18.
  • Nozzle strip 23 or a spray bar 25, which is arranged without contact in the region of the film web 8 and from which in turn a cooling medium or a chemical reagent of the film web 8 can be supplied.
  • Such adhesion-promoting device 19 can be used for example in manufacturing stations F, in which only low tensile forces occur in an advantageous manner. After further, not shown modifications of the invention, it is finally similar to the embodiments in which a chemical reagent is applied to the film web 8, possible to apply an adhesive o. ⁇ . On the film web 8, the adhesion to a roller 10, 18 to improve.
  • the adhesion-improving device 19 includes, as shown in Figures 7 or 8, a kind of nozzle bar 23, from which an adhesive can be applied to the film web 8.
  • adhesion-requiring devices 19 can be used both in a separate device 21, which can be used between two production stations F of a production plant 1, or else as adhesion-promoting devices 19, which are arranged directly on or in individual production stations F.

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Abstract

Einer Fertigungsstation (F) für eine Produktionsanlage (1) zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer Folienbahn (8), insbesondere einer Poren aufweisenden Folienbahn (8), aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere einem mit einem fett- und/oder öl- und/oder wachshaltigen Zusatz versetzten Kunststoffmaterial, in welcher wenigstens ein Fertigungsschritt der Folienherstellung und/oder -bearbeitung durchführbar ist, ist wenigstens eine haftungsfördernde Einrichtung (19) zugeordnet, welche die Haftung der Folienbahn (8) auf einer die Folienbahn (8) kontaktierenden Walze (10, 18) verbessert. Eine Vorrichtung (21) für eine Produktionsanlage (1) zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer Folienbahn (8) weist wenigstens eine haftungsfördernde Einrichtung (19) auf, welche die Haftung der Folienbahn (8) auf einer die Folienbahn (8) kontaktierenden Walze (10, 18) verbessert. Bei einem Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung und/oder Bearbeitung einer Folienbahn (8) aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere einer Poren aufweisenden Folienbahn (8), wird in einem ersten Fertigungsschritt ein flüssiges Kunststoffmaterial, insbesondere ein mit einem fett- und/oder öl- und/oder wachshaltigen Zusatz versetztes Kunststoffmaterial, extrudiert und unter Erstarrung des Kunststoffmaterials abgekühlt. Die abgekühlte Folienbahn (8) wird weiteren Fertigungsschritten, insbesondere Längs- und/oder Querreckvorgängen, unterzogen wird. Die Folienbahn (8) wird nach und/oder vor und/oder während wenigstens einem der Fertigungsschritte einer Behandlung unterzogen, welche die Haftung der Folienbahn (8) auf einer die Folienbahn (8) kontaktierenden Walze (10, 18) verbessert.

Description

Fertigungsstation und Vorrichtung für eine Produktionsanlage sowie Produktionsanlage und Verfahren zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer Folienbahn aus einem Kunststoffmaterial
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fertigungsstation für eine
Produktionsanlage zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer Folienbahn, insbesondere einer Poren aufweisenden Folienbahn, aus einem
Kunststoffmaterial, insbesondere einem mit einem fett- und/oder öl- und/oder wachshaltigen Zusatz versetzten Kunststoffmaterial. In der Fertigungsstation ist dabei wenigstens ein Fertigungsschritt der Folienherstellung und/oder - bearbeitung durchführbar. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung für eine Produktionsanlage zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer
Folienbahn, bei welcher in wenigstens zwei Fertigungsstationen
Fertigungsschritte der Folienherstellung und/oder -bearbeitung durchführbar sind sowie eine derartige Produktionsanlage. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung und/oder Bearbeitung einer Folienbahn aus einem Kunststoffmaterial, bei welchem in einem ersten Fertigungsschritt ein flüssiges Kunststoffmaterial, insbesondere ein mit einem fett- und/oder öl- und/oder wachshaltigen Zusatz versetztes
Kunststoffmaterial, extrudiert wird und unter Erstarrung des
Kunststoffmaterials abgekühlt wird und bei welchem die abgekühlte
Folienbahn anschließend weiteren Fertigungsschritten, insbesondere Längsund/oder Querreckvorgängen, unterzogen wird.
Bei der Herstellung von Folien ist es bekannt, in einem Extruder eine flüssige Kunststoffmischung über eine Düse auf eine Gießwalze zu extrudieren und nach Abkühlung des Schmelzfilms als Folienbahn aus der Extrusionseinheit abzuziehen. Ebenso können Kunststofffolien aber auch durch Kalandrieren hergestellt werden. Üblicherweise werden die so hergestellten Folienbahnen einer Reckbehandlung unterworfen, um eine dünne Schichtdecke der Folienbahn und besondere Festigkeits- und Struktureigenschaften zu erreichen. Das Recken der Folienbahn kann je nach Anwendungsfall in Längsrichtung, in Querrichtung oder auch biaxial, d. h. in beiden Richtungen, erfolgen. Nach dem Recken kann die Folienbahn noch weiteren Fertigungs- oder Bearbeitungsschritten unterzogen werden, bis sie schließlich
abgezogen und auf eine Hülse aufgewickelt wird. Die Herstellung sowie das Recken von Kunststofffolien ist beispielsweise in der DE-OS 1 504 502 beschrieben. Weiterhin ist es bekannt, zur Herstellung poröser Folien, welche
beispielsweise als Batterieseparatorfolien eingesetzt werden, dem flüssigen Kunststoffmaterial Zusätze, beispielsweise einen fett- und/oder öl- und/oder wachshaltigen Zusatz, beizugeben. Die US 2009/0148761 A1 beschreibt beispielsweise die Herstellung derartiger poröser Separatorfolien. Dabei wird eine Polyethylenlösung extrudiert und bei Temperaturen von etwa 25° C abgekühlt. Die entstandene Folienbahn wird anschließend entweder monoaxial oder biaxial gereckt, was bei einer Temperatur erfolgt, welche geringfügig niedriger als der Schmelzpunkt des Kunststoffmaterials liegt. Beim Reckvorgang werden durch Unverträglichkeiten der Poren bildenden Zusätze mit dem Material der Folienbahn die Poren erzeugt. Nach dem Recken werden die Poren ausbildenden Zusätze von der entstanden
Kunststofffolie entfernt. Anschließend kann die Folienbahn weiteren
Bearbeitungsschritten unterzogen werden. Nach der US 2009/0148761 A1 werden mehrere Folien zu einem mehrlagigen Aufbau laminiert.
Bei der Herstellung von Kunststofffolien und insbesondere bei der
Herstellung poröser Folien kann es zu Problemen im Fertigungsprozess kommen, da die Folienbahn auf den Walzen einiger Fertigungsstationen rutscht. Es können dadurch keine gleichmäßigen Folienbahnen in
reproduzierbarer Qualität hergestellt werden. Insbesondere in
Fertigungsschritten, in denen höhere Temperaturen herrschen und/oder höhere Zugkräfte auf die Folienbahn aufgebracht werden, ist dies von Nachteil.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Fertigungsstation, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer Folienbahn vorzuschlagen, mittels welchen gleichmäßige Folienbahnen in reproduzierbarer Qualität herstellbar sind.
Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.
In einer Fertigungsstation für eine Produktionsanlage zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer Folienbahn, insbesondere einer Poren
aufweisenden Folienbahn, aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere einem mit einem fett- und/oder öl- und/oder wachshaltigen Zusatz versetzten Kunststoffmaterial, ist wenigstens ein Fertigungsschritt der Folienherstellung und/oder Folienbearbeitung durchführbar. Erfindungsgemäß ist der
Fertigungsstation wenigstens eine haftungsfördernde Einrichtung
zugeordnet, welche die Haftung der Folienbahn auf einer die Folienbahn kontaktierenden Walze verbessert. Bei einem Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung und/oder Bearbeitung einer Folienbahn aus einem
Kunststoffmaterial wird in einem ersten Fertigungsschritt ein flüssiges Kunststoffmaterial, insbesondere ein mit einem fett- und/oder öl- und/oder wachshaltigen Zusatz versetztes Kunststoffmaterial, extrudiert und unter Erstarrung des Kunststoffmaterials abgekühlt. Die abgekühlte Folienbahn wird anschließend weiteren Fertigungsschritten, insbesondere Längsund/oder Querreckvorgängen, unterzogen. Erfindungsgemäß wird die Folienbahn nach und/oder vor und/oder während wenigstens einem bzw. eines der Fertigungsschritte einer Behandlung unterzogen, welche die Haftung der Folienbahn auf einer die Folie kontaktierenden Walze
verbessert. Es ist hierdurch möglich, die in verschiedenen
Fertigungsschritten erforderlichen Zugkräfte gleichmäßig und in einer definierten Höhe auf die Folienbahn aufzubringen, so dass eine Folienbahn mit gleichmäßigen Eigenschaften erzeugt werden kann. Insbesondere in einem Reckvorgang kann das gewünschte Reckverhältnis auch tatsächlich erreicht werden, da ein Rutschen der Folienbahn auf den Reckwalzen verhindert oder zumindest verringert wird.
Die wenigstens eine haftungsfordernde Einrichtung, welche die Haftung der Folienbahn auf einer die Folienbahn kontaktierenden Walze verbessert, ist dabei nach einer ersten Ausführung der Erfindung ausgangsseitig direkt an oder in der Fertigungsstation angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist es ebenso möglich, die wenigstens eine haftungsfordernde Einrichtung, welche die Haftung der Folienbahn auf einer die Folienbahn kontaktierenden Walze verbessert, eingangsseitig direkt an oder in der Fertigungsstation
anzuordnen. Hierdurch ist es möglich, in dem der haftungsfördernden Einrichtung folgenden und/oder in dem der haftungsfördernden Einrichtung vorangehenden Fertigungsschritt ein Rutschen der Folienbahn auf den jeweiligen Prozesswalzen mit der einhergehenden Qualitätsverschlechterung zu vermeiden und definierte Zugkräfte auf die Folienbahn aufzubringen. Nach einer anderen Ausführung der Erfindung ist es jedoch ebenso möglich, eine haftungsfordernde Einrichtung, welche die Haftung der Folienbahn auf einer die Folienbahn kontaktierenden Walze verbessert, an einer
gesonderten Vorrichtung für eine Produktionsanlage zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer Folienbahn anzuordnen. Eine derartige
Vorrichtung kann zwischen zwei Fertigungsstationen oder einer
Fertigungsstation nachfolgend in einer Produktionsanlage geordnet werden.
Beinhaltet die haftungsfordernde Einrichtung wenigstens eine die Folienbahn kontaktierende Umlenkwalze, welche als Zugtrennwalze zwischen zwei Fertigungsschritten und/oder innerhalb eines Fertigungsschritts wirkt, kann in dem jeweiligen Fertigungsschritt eine Zugkraft in der vorgegebenen Höhe tatsächlich auf die zu behandelnde Folie aufgebracht werden und hierdurch die ordnungsgemäße Durchführung des betreffenden Fertigungsschritts sichergestellt werden. Insbesondere bei einem Reckvorgang ist eine derartige Zugtrennwalze vorteilhaft, da das gewünschte Reckverhältnis und damit die gewünschten Folieneigenschaften auch tatsächlich erzielt werden können. Es kann dadurch ein besonders gleichmäßiges Produkt erzeugt werden, das auch hohen Qualitätsanforderungen genügt. Weiterhin wird durch eine derartige als Zugtrennwalze wirkende Umlenkwalze auch eine Fortpflanzung der Zugkräfte in den vorhergehenden und/oder in den nachfolgenden Fertigungsschritt vermieden, so dass diese Fertigungsschritte nicht beeinträchtigt werden.
Bei dem Verfahren zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer Folienbahn ist es daher vorteilhaft, wenn die Folienbahn nach und/oder vor einem
Fertigungsschritt und/oder während eines Fertigungsschritts, in welchem Zugkräfte auf die Folienbahn aufgebracht werden, insbesondere einem Längsreckvorgang, der haftungsverbessernden Behandlung unterzogen wird. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Folienbahn während der haftungsverbessernden Behandlung über eine Umlenkwalze geführt wird, wobei die Umlenkwalze als Zugtrennwalze zwischen zwei
Fertigungsschritten und/oder innerhalb eines Fertigungsschritts wirkt.
In einer Produktionsanlage zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer Folienbahn ist es daher vorteilhaft, wenn nach wenigstens einer
Fertigungsstation oder zwischen wenigstens zwei Fertigungsstationen eine derartige haftungsfordernde Einrichtung angeordnet ist. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn zwischen mehreren Fertigungsschritten bzw. mehreren Fertigungsstationen eine solche haftungsfordernde Einrichtung angeordnet ist, da hierdurch in den einzelnen Fertigungsschritten jeweils separat auch verschiedene Zugkraftverhältnisse einstellbar und kontrollierbar sind. Zudem kann dadurch ein besonders sicherer und spurhaltiger Transport der Folienbahn von Fertigungsstation zu Fertigungsstation gewährleistet werden und Querbewegungen der Folienbahn verhindert werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung beinhaltet die
Behandlung zur Verbesserung der Haftung der Folienbahn auf einer Walze eine Erhöhung der Viskosität des fett- und/oder öl- und/oder wachshaltigen Zusatzes auf einen haftvermittelnden Wert. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Folienbahn und/oder eine die Folienbahn kontaktierende Walze auf eine Temperatur von weniger als 20° C, insbesondere auf eine Temperatur von weniger als 0° C, gekühlt wird. Die öl-, wachs- oder fetthaltigen Zusätze bilden hierdurch einen klebrigen Film aus, der eine Haftung der Folienbahn auf der Walze bewirkt. Vorzugsweise wird dabei die Folienbahn und/oder eine die Folienbahn kontaktierende Walze auf eine Temperatur zwischen -10° und -40° C, besonders bevorzugt auf eine Temperatur zwischen -20° C und -30° C, gekühlt. Die haftungsfördernde Einrichtung, die die Haftung der Folienbahn auf einer Walze verbessert, beinhaltet hierzu eine Kühleinrichtung, mittels welcher die Folie und/oder eine die Folienbahn kontaktierende Walze auf eine Temperatur von weniger als 20° C, insbesondere von weniger als 0° C, kühlbar ist. Bevorzugt ist dabei wiederum eine Temperatur zwischen -10° und -40° C, besonders bevorzugt zwischen -20° C und -30° C. Die die Folienbahn kontaktierende Walze kann dabei entweder eine als Zugtrennwalze fungierende
Umlenkwalze der haftungsfördernden Einrichtung sein oder auch eine ohnehin vorhandene Prozesswalze oder Umlenkwalze einer
Fertigungsstation, welche mit der Kühleinrichtung zusammenwirkt.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung beinhaltet die haftungsfördernde Einrichtung eine mit einem Kühlmedium durchströmbare Umlenkwalze. Die Kühlung der Umlenkwalze und damit der Folienbahn ist hierdurch in energetisch günstiger Weise möglich. Zudem kann eine derartige stark gekühlte Umlenkwalze aufgrund der Umschlingung der Walze durch die Folienbahn in günstiger Weise als Zugtrennwalze wirken.
Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung wird die Haftung der Folie auf chemischem Wege durch Zugabe eines Reagenz verbessert. Eine Fertigungsstation bzw. eine Vorrichtung mit einer haftungsfördernden Einrichtung beinhaltet hierzu Mittel zum Aufbringen eines chemischen Reagenz. Beispielsweise kann eine mit einem Vorratsbehälter verbundene Sprühleiste vorgesehen sein. Ebenso ist es denkbar, im Inneren einer Umlenkwalze ein derartiges Reagenz zu führen und durch spezielle
Austrittsöffnungen in der Walzenoberfläche der über die Walze laufenden Folienbahn zuzuführen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Folienbahn einem Längsreckvorgang unterzogen wird und zumindest nach dem Längsreckvorgang einer
Behandlung zur Haftungsverbesserung unterzogen wird. Bei einer
Fertigungsstation, die als Längsreckstation ausgebildet ist, ist in
Produktionsrichtung aufeinanderfolgend eine Anordnung mehrerer
Aufheizwalzen, eine Anordnung mehrere Reckwalzen und eine Anordnung mehrerer Kühlwalzen als Prozesswalzen vorgesehen. Eine
haftungsfordernde Einrichtung zur Verbesserung der Haftung der Folienbahn ist im Bereich der Anordnung mehrerer Abkühlwalzen, insbesondere der Anordnung mehrerer Abkühlwalzen nachfolgend, angeordnet. Es ist somit zumindest eine haftungsfordernde Einrichtung im Ausgangsbereich der Längsreckstation angeordnet. Hierdurch ist es möglich, gegen die als
Widerlager wirkende haftungsfordernde Einrichtung im Reckvorgang hohe Zugkräfte aufzubringen und dadurch das gewünschte Reckverhältnis zu erzielen, ohne dass der folgende Fertigungsschritt durch Zugkräfte aus dem Längsreckvorgang beeinträchtigt wird. Zudem können Querbewegungen der Folienbahn auf den Prozesswalzen der Längsreckstation verhindert werden und hierdurch Dickenschwankungen der Folie durch ungleichmäßiges Recken vermieden werden. Zudem kann der beim Längsreckvorgang auftretende seitliche Einsprung der Folienbahn vermindert werden.
Weiterhin ist es bei einer Längsreckstation vorteilhaft, wenn eine
haftungsfördernde Einrichtung innerhalb der Prozesswalzen innerhalb und/oder nach der Anordnung mehrerer Reckwalzen angeordnet ist. Auch hierdurch kann wiederum der seitliche Einsprung der Folienbahn vermindert werden und ein besonders gleichmäßiges Reckergebnis erzielt werden. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn ausgangsseitig der Längsreckstation und innerhalb der Reckwalzen eine derartige haftungsfördernde Einrichtung mit einer als Zugtrennwalze wirkenden Umlenkwalze angeordnet ist.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die Fertigungsstation eine Extrusionsstation mit einer nachfolgenden Kühlwalzenanordnung ist, über welche die austretende Folienbahn abführbar ist, und eine haftungsfördernde
Einrichtung der Folienbahn der Kühlwalzenanordnung nachfolgend angeordnet ist. Bei dem Verfahren zur Herstellung und/oder Bearbeitung der Folienbahn wird die Folienbahn nach dem Austritt aus der
Kühlwalzenanordnung über eine haftungsfördernde Einrichtung geführt. Es kann hierdurch wiederum eine Zugtrennung zu der folgenden
Fertigungsstation, insbesondere einer Längsreckstation, vorgenommen werden, so dass die für den folgenden Schritt erforderlichen Zugkräfte ohne Rückwirkungen auf die Extrusionsstation aufgebracht werden können.
Insbesondere können in einem folgenden Längsreckprozess die
erforderlichen Reckfaktoren exakt eingehalten werden und dadurch Folien mit reproduzierbaren Eigenschaften hergestellt werden.
Die Fertigungsstation kann jedoch auch eine weitere Fertigungsstation der Folienherstellung und/oder -bearbeitung, wie beispielsweise eine
Beschichtungsstation, eine Schnittstation oder ähnliches sein, in welcher das Aufbringen und Einhalten einer bestimmten Zugkraft während des
Fertigungsprozesses vorteilhaft ist.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgend gezeigten Figuren noch näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine Produktionsanlage zur Folienherstellung und/oder -be- arbeitung mit mehreren Fertigungsstationen in einer schematischen Übersichtsdarstellung,
Figur 2 eine als Extrusionsanlage ausgebildete Fertigungsstation in einer schematischen Darstellung,
Figur 3 eine als Längsreckanlage ausgebildete Fertigungsstation in einer schematischen Darstellung,
Figur 4 eine Vorrichtung für eine Produktionsanlage mit einer
haftungsfördernden Einrichtung, sowie
Figuren 5 - 8 alternative Ausführungen einer haftungsfördernden
Einrichtung.
Figur 1 zeigt eine Übersichtsdarstellung einer Produktionsanlage 1 , die mehrere Fertigungsstationen F in Produktionsrichtung P hintereinander angeordnet aufweist, in einer schematischen Übersichtsdarstellung. Die dargestellte Produktionsanlage 1 weist dabei in üblicher weise eine
Extrusionsstation 3 auf, in welcher in einem Extruder 4 ein Kunststoffmaterial in flüssiger Form bereitgestellt wird und über eine Breitschlitzdüse 5 auf eine Gießwalze 6 gegossen wird. Dabei entsteht ein dünner Film, welcher anschließend über eine Kühlwalzenanordnung 7 abgeführt und der folgenden Fertigungsstation F zugeführt wird. Die Gießwalze 6 ist dabei in üblicher Weise zur Erzeugung eines dünnen Films auf eine Temperatur von etwa 200° C oder höher beheizt, während übliche Kühlwalzen Temperaturen zwischen 20° C bis 50° C aufweisen. Es ist dabei auch möglich, das
Kunststoffmaterial direkt auf eine gekühlte Gießwalze 6 zu gießen, wie vorliegend dargestellt. Nach dem Abziehen der Folienbahn 8 von der
Gießwalze 6 bzw. der Kühlwalzenanordnung 7 wird die Folienbahn 8 nach dem vorliegenden Beispiel einer Langsreckstation 9 zugeführt.
Die Langsreckstation 9 beinhaltet mehrere Prozesswalzen 10, nämlich eine Anordnung von Aufheizwalzen 10a, eine Anordnung von Reckwalzen 10b sowie eine Anordnung von Kühlwalzen 10c. Zur Durchführung eines
Längsreckvorgangs wird die Folienbahn 8 zunächst durch die Aufheizwalzen 10a auf ihre Prozesstemperatur gebracht, welche beispielsweise zwischen 100° C und 280° C liegen kann, anschließend durch die Reckwalzen 10b, welche zur Erzeugung eines definierten Reckverhältnisses gezielt
ansteuerbar sind, um den gewünschten Faktor verstreckt und schließlich über nachgeordnete Kühlwalzen 10c wieder auf Raumtemperatur abgekühlt. Anschließend wird die Folienbahn 8 der nächsten Fertigungsstation F zur Durchführung des nächsten Fertigungsschritts zugeführt.
Nach dem Austritt aus der Längsreckstation 9 wird die Folienbahn 8 nach der vorliegenden Darstellung nun einer Querreckstation 1 1 zugeführt, welche ein Führungssystem 12 mit links- und rechtsseitig der Folienbahn 8
angeordneten Spannkluppen 13 beinhaltet, welche einen Querreckbereich der Querreckstation 1 1 definieren. In der Querreckstation 1 1 wird die
Folienbahn 8 wiederum unter Wärmeinwirkung bei Temperaturen zwischen etwa 100° C bis 280° C quer zur Produktionsrichtung P verstreckt.
Die Folienbahn 8 kann anschließend noch weitere Fertigungsstationen F mit Prozesswalzen 10 und/oder reinen Umlenkwalzen passieren. Bei der
Herstellung poröser Folienbahnen 8 wird die Folienbahn 8 beispielsweise noch einer Reinigungsstation zugeführt, in welcher die Poren bildenden Zusätze entfernt werden. Schließlich wird die Folienbahn 8 über eine
Abzugsstation 14 einer Wickelstation 15 zugeführt, dort wird sie auf eine Hülse 16 gewickelt und nach Aufwicklung einer bestimmten Länge als Rolle aus der Wickelstation 15 entnommen.
Die dargestellte Produktionsanlage 1 ist hinsichtlich der dargestellten
Fertigungsstationen F lediglich beispielhaft zu verstehen. So kann anstelle der Extrusionsstation 3 mit einer Gießwalze 6 und einer
Kühlwalzenanordnung 7 auch eine Kalanderstation zur Herstellung der
Folienbahn 8 vorgesehen sein. Die Kühlwalzenanordnung 7 kann lediglich eine einzige Kühlwalze umfassen oder auch mehrere hintereinander angeordnete Kühlwalzen. Weiterhin ist es nicht erforderlich, dass die
Folienbahn 8 stets einem Längs- und einem Querreckvorgang unterzogen wird. Je nach Anwendung und Material der Folienbahn 8 kann lediglich eine Längsreckstation 9 oder lediglich eine Querreckstation 1 1 vorgesehen sein. Die Folienbahn 8 kann direkt nach einer der beiden Reckstationen 9 oder 1 1 oder nach dem Passieren beider Reckstationen 9, 1 1 der Wickelstation 15 zugeführt werden oder, wie hier dargestellt, über weitere Fertigungsstationen F, beispielsweise Reinigungsstationen, Beschichtungsstationen,
Besäumstationen usw. geführt werden. In einigen der Fertigungsstationen F ist es erforderlich, die Folienbahn 8 einer bestimmten Zugkraft auszusetzten, um den Fertigungsschritt durchführen zu können und ein bestimmtes, reproduzierbares Ergebnis zu erzielen. Insbesondere in der Längsreckstation 9 wird die Folienbahn 8 vergleichsweise hohen Zugkräften ausgesetzt.
Übliche Verstreckungsfaktoren liegen beispielsweise im Bereich von 2 bis 5, wobei Folien mit einer Dicke von 2 μιτι bis 500 μιτι erzielbar sind. Aber auch in anderen Fertigungsstationen F ist eine gewisse, gleichmäßig aufgebrachte Zugkraft erforderlich für ein gleichmäßiges und qualitativ hochwertiges Fertigungsergebnis, beispielsweise eine gleichmäßige Bewicklung oder Beschichtung. Bei der Herstellung von Folienbahnen 8 aus bestimmten Materialien kann dabei die Haftung der Folienbahn 8 auf den Prozesswalzen 10 der
Fertigungsstationen F für bestimmte Fertigungsschritte nicht ausreichend sein. Insbesondere bei der Herstellung einer porösen Folienbahn,
beispielsweise von Batterieseparatorfolien, kommt es oftmals zu einem Rutschen der Folienbahn 8 auf den Prozesswalzen 10. Um derartige
Folienbahnen 8 herzustellen, werden dem Kunststoffausgangsmaterial in der Extrusionsstation 3 Poren bildende Zusätze beigegeben, welche in den folgenden Reckvorgängen die Poren in der Folienbahn 8 erzeugen. Sind die Poren bildenden Zusätze öl- und/oder fett- und/oder wachshaltig, können oftmals die für einen ordnungsgemäßen Reckvorgang erforderlichen
Zugkräfte auf die Folienbahn 8 nicht erreicht werden oder wirken nur sehr ungleichmäßig auf die Folienbahn 8.
Es ist daher in einer erfindungsgemäßen Produktionsanlage 1 an
verschiedenen Stellen im Folientransportweg eine haftungsfördernde
Einrichtung 19 vorgesehen, welche die Haftung der Folienbahn 8 auf einer die Folienbahn kontaktierenden Walze 10, 18 verbessert. Eine derartige haftungsfördernde Einrichtung 19 kann insbesondere zwischen zwei
Fertigungsstationen F im Folientransportweg angeordnet werden. Die haftungsfördernde Einrichtung 19 kann dabei lediglich auf die Folienbahn 8 einwirken, sodass diese in der auf die haftungsfördernde Einrichtung 19 folgenden Fertigungsstation F eine bessere Haftung auf den Prozesswalzen 10 der folgenden Fertigungsstation F erfährt. Die haftungsfördernde
Einrichtung 19 kann jedoch auch auf eine oder mehrere Prozesswalzen 10 einer Fertigungsstation F wirken, um die Haftung der Folienbahn 8 auf dieser Walze zu verbessern und dadurch die Qualität des jeweiligen
Fertigungsschritts erhöhen. Die haftungsfördernde Einrichtung 19 kann jedoch auch selbst eine Umlenkwalze 18 (s. Figuren 2 - 4) beinhalten, auf welcher die Folienbahn 8 besonders gut haftet. Eine derartige Umlenkwalze 18 kann in besonders vorteilhafter Weise als Zugtrennwalze zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fertigungsschritten wirken und ermöglicht das
Aufbringen auch höherer Zugkräfte auch bei Folienbahnen 8 aus schlecht haftenden Materialien oder bei der Herstellung poröser Folienbahnen 8 in gleichmäßiger Weise. Unerwünschte Fortpflanzungen der Zugkräfte eines Fertigungsschritts auf einen vor- oder nachgeordneten Fertigungsschritt, welche die Qualität des Prozesses beeinträchtigen, können dadurch vermieden werden. In der Darstellung der Figur 1 ist eine derartige, die Haftung einer Folienbahn 8 auf einer Walze 10, 18 verbessernde,
haftungsfördernde Einrichtung 19 zwischen der Extrusionsstation 3 und der Längsreckstation 9 sowie in der Längsreckstation 9 angeordnet. Die haftungsfördernden Einrichtungen 19 sind dabei lediglich durch ein gestricheltes Rechteck symbolisiert. Figur 2 zeigt eine als Extrusionsstation 3 ausgebildete Fertigungsstation F, welche zunächst in üblicher Weise mit einer Gießwalze 6 sowie einer Kühlwalzenanordnung 7, welche vorliegend aus nur einer Kühlwalze besteht, versehen ist. Ausgangsseitig ist an der Extrusionsstation 3 eine
haftungsfördernde Einrichtung 19 vorgesehen, die vorliegend eine
Kühleinrichtung 17 sowie eine Umlenkwalze 18 umfasst. Die Umlenkwalze 18 ist mit einem Kühlmedium durchströmbar, welches über einen
Kühlkreislauf an ein Kühlaggregat 20 angeschlossen ist. Mittels der
Kühleinrichtung 17 wird die Umlenkwalze 18 auf eine Temperatur von unter 20° C gekühlt. Hierdurch kann die Viskosität des zunächst flüssigen oder zumindest plastischen, Poren bildenden Zusatzes auf der Oberfläche der Folienbahn 8 so weit erhöht werden, dass die Folienbahn 8 auf der
Umlenkwalze 18 haftet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Umlenkwalze 18 auf Temperaturen unterhalb von 0° C, insbesondere auf eine Temperatur zwischen etwa -20° C und -30° C, gekühlt wird. Dies führt dazu, dass die Poren bildenden Wachs-, Öl- oder Fettzusätze zumindest teilweise auf der Umlenkwalze 18 erstarren und hierdurch einen klebrigen, haftungsvernnittelnden Film auf der Oberfläche der Umlenkwalze 18 und/oder der Folienbahn 8 bilden.
Figur 3 stellt eine schematische Querschnittsdarstellung einer
Langsreckstation 9 dar, in welcher; wie bereits zu Figur 1 beschrieben, eine Anordnung aus verschiedenen Prozesswalzen 10 mit Vorheizwalzen 10a, Reckwalzen 10b und Abkühlwalzen 10c angeordnet ist. Eine
haftungsfördernde Einrichtung 19 ist nach der gezeigten Darstellung sowohl innerhalb der Reckwalzen 10b als auch ausgangsseitig an der
Langsreckstation 9 angeordnet. Wie zu Figur 2 beschrieben, beinhaltet die haftungsfördernde Einrichtung 19 jeweils eine Umlenkwalze 18 sowie eine Kühleinrichtung 17. Die Anordnung wenigstens einer haftungsfördernden Einrichtung 19 ist insbesondere an oder in einer Langsreckstation 9 vorteilhaft, da in einem Längsreckvorgang einerseits besonders hohe
Zugkräfte auf die Folienbahn 8 aufgebracht werden und andererseits zumindest im Bereich der Aufheizwalzen 10a vergleichswiese hohe
Temperaturen vorherrschen, die aufgrund der Poren bildenden Zusätze eine Haftung der Folienbahn 8 auf den folgenden Reckwalzen 10b zusätzlich erschweren oder gar verhindern.
Ist nun, wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt, vor der Längsreckstation 9, nämlich ausgangsseitig der Extrusionsstation 3 (Figur 2) sowie nach der Längsreckstation 9, nämlich ausgangsseitig am Ende der Abkühlwalzen 10c, eine derartige haftungsfördernde Einrichtung 19 mit Umlenkwalzen 18 vorgesehen, wird aufgrund der guten Haftung der Folienbahn 8 auf diesen Umlenkwalzen 18 ein unkontrolliertes Rutschen der Folienbahn 8 auf den Prozesswalzen 10 vermieden und das Aufbringen der Zugkräfte durch die Reckwalzen 10b in definierter, einstellbarer Höhe möglich. Es ist hierdurch ein sehr gleichmäßiges Reckergebnis mit dem gewünschten
Verstreckungsfaktor erzielbar. Ein besonders gutes Reckergebnis kann weiterhin erzielt werden, wenn, wie in Figur 3 dargestellt, zusätzlich noch innerhalb der Reckwalzen 10b eine derartige haftungsfördernde Einrichtung 19 vorgesehen ist, da hierdurch die Zugkräfte in sehr gleichmäßiger Weise auf die durchlaufende Folienbahn aufgebracht werden können. Die haftungsfördernde Einrichtung 19 ist vorzugsweise im ausgangsseitigen Bereich der Reckwalzen 10b angeordnet, insbesondere den Reckwalzen 10b folgend, um den Reckprozess selbst hinsichtlich der dort erforderlichen Temperaturen nicht zu beeinträchtigen. Besonders vorteilhaft bei einer derartigen Ausführung mit mehreren haftungsfordernden Einrichtungen 19 im Bereich der Längsreckstation 9 bzw. davor und/oder danach ist es, dass ein Rutschen der Folienbahn 8 auf den Prozesswalzen 10 auch quer zur Produktionsrichtung P vermieden wird. Hierdurch kann der beim Längsrecken stets auftretende seitliche Einsprung der Folienbahn (neckin) erheblich reduziert. Zudem kann durch das
Verhindern von Querbewegungen der Folienbahn 8 auf den Reckelementen eine besonders gleichmäßige Folienbahn 8 mit nur sehr geringen
Dickenschwankungen erzeugt werden. Es ist jedoch bereits mit einer einzigen haftungsfordernden Einrichtung 19 vor, nach oder in dem
Längsreckvorgang möglich, das Rutschen der Folienbahn sowohl in
Produktionsrichtung als auch quer dazu zu vermeiden oder zumindest zu verringern und dadurch ein stark verbessertes Reckergebnis sowie eine Folienbahn 8 gleichmäßiger Dicke und Struktur zu erzielen. So kann es bereits ausreichend sein, eine einzige haftungsfördernde
Einrichtung 19 ausgangsseitig der Längsstreckstation 9 anzuordnen. Eine derartige haftungsfördernde Einrichtung 19, welche eine Umlenkwalze 18 beinhaltet, wirkt dann in besonders vorteilhafter Weise als Zugtrennwalze zwischen der Längsreckstation 9 und der folgenden Station, beispielsweise einer Querreckstation 1 1 . Die Zugkräfte können hierdurch in der
Längsreckstation 9 und der Querreckstation 1 1 in definierter, gleichmäßiger Höhe auf die Folienbahn aufgebracht werden, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen.
Mit Bezug auf eine Produktionsanlage 1 (Figur 1 ) kann eine derartige haftungsfördernde Einrichtung 19 mit einer als Zugtrennwalze wirkenden Umlenkwalze 18 daher auch vor und/oder nach jedem anderen
Fertigungsschritt, in welchem die Folienbahn Zugkräften ausgesetzt wird, eingesetzt werden, um eine definierte Zugtrennung zwischen den einzelnen Fertigungsschritten zu erzielen. Die haftungsfördernde Einrichtung 19 kann dabei entweder ausgangsseitig der Fertigungsstation F vorgesehen werden, welche vor der Fertigungsstation F angeordnet ist, in welcher die Zugkräfte auftreten, oder aber auch eingangsseitig der Fertigungsstation F, in welcher die Zugkräfte aufgebracht werden. Ebenso kann eine haftungsfördernde Einrichtung 19 mit einer Umlenkwalze 18 sowohl ausgangsseitig der
Fertigungsstation F, in welcher Zugkräfte auftreten, vorgesehen werden oder aber eingangsseitig der folgenden Fertigungsstation, um eine Fortpflanzung von Zugkräften in eine nachfolgende Fertigungsstation zu vermeiden. Dabei kann die haftungsfördernde Einrichtung 19 an einer der Fertigungsstationen F angeordnet sein oder auch an einer separat in dem Folientransportweg angeordneten Vorrichtung 21 .
Figur 4 zeigt eine derartige Vorrichtung 21 mit einer haftungsfördernden Einrichtung 19 zur Verbesserung der Haftung einer Folienbahn 8 auf einer Walze 10, 18. Die haftungsfördernde Einrichtung 19 beinhaltet wiederum eine Umlenkwalze 18, welche mit einer Kühleinrichtung 17 versehen ist, die vorliegend wiederum ein Kühlaggregat 20 sowie einen Kühlkreislauf durch die Umlenkwalze 18 beinhaltet. Im Unterschied zu den Figuren 2 und 3 ist die Vorrichtung 21 als separate Einheit zwischen zwei Fertigungsstationen F angeordnet. Vorteilhaft dabei ist es, dass diese Vorrichtung 21 je nach Anforderung an beliebigen Stellen innerhalb der Produktionsanlage 1 zwischen beliebigen Fertigungsstationen anordenbar ist. Eine besondere Anpassung oder Umrüstung bereits bestehender Fertigungsstationen ist daher nicht erforderlich. Eine derartige Vorrichtung 21 kann daher auch in einfacher weise in bestehenden Produktionsanlagen 1 nachgerüstet werden. Die Vorrichtung 21 beinhaltet dabei im einfachsten Fall lediglich ein Gestell 22, in welchem die Umlenkwalze 18 gelagert ist und an welchem auch Teile der Kühleinrichtung 17 untergebracht sein können.
Figur 5 zeigt eine alternative Ausführung einer haftungsfördernden
Einrichtung 19, welche die Haftung der Folienbahn 8 auf einer Walze 10, 18 verbessert. Die haftungsfördernde Einrichtung 19 beinhaltet wiederum eine Umlenkwalze 18 sowie eine Kühleinrichtung 17. Die Kühleinrichtung 17 beinhaltet eine Düsenleiste 23, welche im Wesentlichen über die gesamte Breite B der Folienbahn 8 angeordnete Düsen (durch Pfeile symbolisiert) aufweist, aus welchen ein Kühlmedium, insbesondere Kaltluft, der
Folienbahn 8 und der Umlenkwalze 18 zuführbar ist. Weiterhin beinhaltet die Kühleinrichtung 17 eine nicht dargestellte Kaltluftquelle. Die dargestellte haftungsfördernde Einrichtung 19 wirkt bei der Herstellung einer Poren aufweisenden Folienbahn ebenso wie die in den Figuren 1 - 4 beschriebene haftungsfördernde Einrichtung 19 durch Erhöhung der Viskosität der Poren bildenden, fett-, öl- oder wachshaltigen Zusätze.
Figur 6 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform einer
haftungsfördernden Einrichtung 19. Bei dieser haftungsfördernden
Einrichtung ist keine Düsenleiste 23 vorgesehen, sondern die Umlenkwalze 18 selbst ist mit den Kühlmedium, insbesondere Kaltluft durchströmbar. Die Umlenkwalze 18 weist eine Reihe von Düsenöffnungen (symbolisiert durch die Pfeile) verteilt über die Breite B der Folienbahn 8 bzw. der Umlenkwalze 18 auf, aus welchen das Kühlmedium der Folienbahn 8 zugeführt werden kann. Nach einer anderen Ausführung der haftungsfördernden Einrichtung 19, wie sie in Figur 7 dargestellt ist, erfolgt die Verbesserung der Haftung der Folienbahn 8 auf einer Walze 10, 18, insbesondere auf der Umlenkwalze 18, nicht auf physikalischem Wege durch Veränderung der Viskosität der fett- und/oder öl- und/oder wachshaltigen Zusätze, sondern auf chemischem Wege durch Zugabe eines chemischen Reagenz auf die Folienbahn 8. Die haftungsfördernde Einrichtung 19 beinhaltet hierzu eine Umlenkwalze 18, welcher eine Sprühleiste 25 mit einer Vielzahl von Austrittsöffnungen (Pfeile) zugeordnet ist. Die Sprühleiste ist mit einem Vorratsbehälter 24 für ein chemisches Reagenz verbunden.
Nach einer nicht dargestellten Abwandlung kann auch bei einer derartigen, chemisch arbeitenden haftungsfördernden Einrichtung 19, ähnlich wie anhand des Kühlmediums in Figur 6 dargestellt, der Folienbahn 8 das Reagenz aus dem Inneren der Umlenkwalze 18 zugeführt werden. Ein innerer Hohlraum der Umlenkwalze bildet dabei einen Vorratsbehälter 24 für das Reagenz, aus welchem eine Vielzahl von Austrittsöffnungen im Mantel der Umlenkwalze 18 das Reagenz in kleinen Mengen der Folienbahn 8 zuführbar ist.
Figur 8 zeigt schließlich noch eine weitere haftungsfördernde Einrichtung 19, welche die Haftung einer Folienbahn 8 auf einer Walze 10, 18 verbessert. Im Unterschied zu den Figuren 2 - 7 beinhaltet die haftungsfördernde
Einrichtung 19 dabei keine Umlenkwalze 18, sondern lediglich eine
Düsenleiste 23 oder eine Sprühleiste 25, welche berührungsfrei im Bereich der Folienbahn 8 angeordnet ist und aus welche wiederum ein Kühlmedium oder ein chemisches Reagenz der Folienbahn 8 zuführbar ist. Eine derartige haftungsfördernde Einrichtung 19 kann beispielsweise in Fertigungsstationen F, in welchen nur geringe Zugkräfte auftreten, in vorteilhafter Weise eingesetzt werden. Nach weiteren, nicht dargestellten Abwandlungen der Erfindung ist es schließlich ähnlich wie bei den Ausführungen, in welchen ein chemisches Reagenz auf die Folienbahn 8 aufgebracht wird, möglich, auch einen Klebstoff o. ä. auf die Folienbahn 8 aufzubringen, um die Haftung auf einer Walze 10, 18 zu verbessern. Die haftungsverbessernde Einrichtung 19 beinhaltet dazu, ähnlich wie in den Figuren 7 oder 8 dargestellt, eine Art Düsenleiste 23, aus weicher ein Klebstoff auf die Folienbahn 8 applizierbar ist.
Sämtliche der beschriebenen haftungsfordernden Einrichtungen 19 können dabei sowohl in einer separaten Vorrichtung 21 , welche zwischen zwei Fertigungsstationen F einer Produktionsanlage 1 einsetzbar ist, zum Einsatz kommen oder aber auch als haftungsfördernde Einrichtungen 19, welche direkt an oder in einzelnen Fertigungsstationen F angeordnet sind.
Bezugszeichenliste
1 Produktionsanlage
3 Extrusionsstation
4 Extruder
5 Breitschlitzdüse
6 Giesswalze
7 Kühlwalzenanordnung
8 Folienbahn
9 Längsreckstation
10 Prozesswalzen
10a Aufheizwalzen
10b Reckwalzen
10c Abkühlwalzen
1 1 Querreckstation
12 Führungssystem
13 Spannkluppen
14 Abzugsstation
15 Wickelstation
16 Hülse
17 Kühleinrichtung
18 Umlenkwalze
19 haftungsfördernde Einrichtung
20 Kühlaggregat
21 Vorrichtung mit einer haftungsfördernden Einrichtung 9
22 Gestell
23 Düsenleiste
24 Vorratsbehälter
25 Sprühleiste
P Produktionsrichtung
F Fertigungsstation
B Breite der Folienbahn

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Fertigungsstation (F, 3, 9, 1 1 , 14, 15) für eine Produktionsanlage (1 ) zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer Folienbahn (8), insbesondere einer Poren aufweisenden Folienbahn (8), aus einem Kunststoffmatenal, insbesondere einem mit einem fett- und/oder öl- und/oder wachshaltigen Zusatz versetzten Kunststoffmaterial, wobei in der Fertigungsstation (F, 3, 9, 1 1 , 14, 15) wenigstens ein
Fertigungsschritt der Folienherstellung und/oder -bearbeitung durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der
Fertigungsstation (F, 3, 9, 1 1 , 14, 15) wenigstens eine
haftungsfördernde Einrichtung (19) zugeordnet ist, welche die Haftung der Folienbahn (8) auf einer die Folienbahn (8)
kontaktierenden Walze (10, 18) verbessert.
Fertigungsstation nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine haftungsfördernde Einrichtung (19), welche die Haftung der Folienbahn (8) auf einer die Folienbahn (8) kontaktierenden Walze (10, 18) verbessert, ausgangsseitig direkt an oder in der Fertigungsstation (F, 3, 9, 1 1 , 14, 15) angeordnet ist.
Fertigungsstation nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine haftungsfördernde Einrichtung (19), welche die Haftung der Folienbahn (8) auf einer die Folienbahn (8)
kontaktierenden Walze (10, 18) verbessert, eingangsseitig direkt an oder in der Fertigungsstation (F, 3, 9, 1 1 , 14, 15) angeordnet ist.
4. Fertigungsstation nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die haftungsfördernde Einrichtung (19) wenigstens eine die Folienbahn (8) kontaktierende Umlenkwalze (18) beinhaltet, welche als Zugtrennwalze zwischen zwei
Fertigungsschritten und/oder innerhalb eines Fertigungsschritts wirkt.
Fertigungsstation nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die haftungsfördernde Einrichtung (19) eine Kühleinrichtung (17) beinhaltet, wobei mittels der Kühleinrichtung (17) die Folienbahn (8) und/oder eine die Folienbahn (8)
kontaktierende Walze (10, 18), insbesondere eine Umlenkwalze (18) der haftungsfördernden Einrichtung (19), auf eine Temperatur von weniger als 20° C, vorzugsweise auf eine Temperatur von weniger als 0° C, besonders bevorzugt auf eine Temperatur zwischen -10° C und -40° C, insbesondere zwischen -20° C und -30° C, kühlbar ist.
Fertigungsstation nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Umlenkwalze (18) der haftungsfördernden Einrichtung (19) mit einem Kühlmedium durchströmbar ist und auf eine Temperatur von weniger als 20° C, vorzugsweise auf eine Temperatur von weniger als 0° C, besonders bevorzugt auf eine Temperatur zwischen -10° C und -40° C, insbesondere zwischen -20° C und -30° C, kühlbar ist.
Fertigungsstation nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die haftungsfördernde Einrichtung (19) Mittel zum Aufbringen eines chemischen Reagenz, insbesondere eine mit einem Vorratsbehälter (24) verbundene Sprühleiste (25) und/oder eine mit einem Vorratsbehälter (24) verbundene, Austrittsöffnungen für ein Reagenz aufweisende Umlenkwalze (18), aufweist.
Fertigungsstation nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigungsstation (F) eine
Längsreckstation (9) ist, wobei die Längsreckstation (9) in Produktionsrichtung (P) aufeinanderfolgend eine Anordnung mehrerer Aufheizwalzen (10a), eine Anordnung mehrerer
Reckwalzen (10b) und eine Anordnung mehrerer Abkühlwalzen (10c) als Prozesswalzen (10) aufweist, und dass eine haftungsfördernde Einrichtung (19) im Bereich der Anordnung mehrerer Abkühlwalzen (10c), insbesondere der Anordnung mehrerer Abkühlwalzen (10c) nachfolgend, angeordnet ist.
Fertigungsstation nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigungsstation (F) eine
Längsreckstation (9) ist, wobei die Längsreckstation (9) in
Produktionsrichtung (P) aufeinanderfolgend eine Anordnung mehrerer Aufheizwalzen (10a), eine Anordnung mehrerer
Reckwalzen (10b) und eine Anordnung mehrerer Abkühlwalzen (10c) als Prozesswalzen (10) aufweist, und dass eine haftungsfördernde Einrichtung (19) innerhalb der Prozesswalzen (10) innerhalb und/oder nach der Anordnung mehrerer Reckwalzen (10b) angeordnet ist.
Fertigungsstation nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigungsstation (F) eine
Extrusionsstation (3) mit einer nachfolgenden Kühlwalzenanordnung (7) ist, über welche die austretende Folienbahn (8) abführbar ist, und dass eine haftungsfördernde Einrichtung (19) der
Kühlwalzenanordnung (7) nachfolgend angeordnet ist.
Vorrichtung (21 ) für eine Produktionsanlage (1 ) zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer Folienbahn (8), insbesondere einer Poren aufweisenden Folienbahn (8), aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere einem mit einem fett- und/oder öl- und/oder
wachshaltigen Zusatz versetzten Kunststoffmaterial, wobei in der Produktionsanlage (1 ) in wenigstens zwei Fertigungsstationen (F, 3, 9, 1 1 , 14, 15) Fertigungsschritte der Folienherstellung und/oder - bearbeitung durchführbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (21 ) wenigstens eine haftungsfordernde Einrichtung (19) aufweist, welche die Haftung der Folienbahn (8) auf einer die
Folienbahn (8) kontaktierenden Walze (10, 18) verbessert.
Vorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass die haftungsfordernde Einrichtung (19) wenigstens eine die Folienbahn (8) kontaktierende Umlenkwalze (18) beinhaltet, welche als Zugtrennwalze zwischen zwei
Fertigungsschritten und/oder innerhalb eines Fertigungsschritts wirkt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 1 1 , dadurch
gekennzeichnet, dass die Einrichtung (19) eine Kühleinrichtung (17) beinhaltet, wobei mittels der Kühleinrichtung (17) die Folienbahn (8) und/oder eine die Folienbahn (8) kontaktierende Walze (10, 18), insbesondere eine Umlenkwalze (18) der Einrichtung, auf eine Temperatur von weniger als 20° C, vorzugsweise auf eine
Temperatur von weniger als 0° C, besonders bevorzugt auf eine Temperatur zwischen -10° C und -40° C, insbesondere zwischen - 20° C und -30° C, kühlbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Umlenkwalze (18) der haftungsfördernden Einrichtung (19) mit einem Kühlmedium durchströmbar ist und auf eine Temperatur von weniger als 20° C, vorzugsweise auf eine Temperatur von weniger als 0° C, besonders bevorzugt auf eine Temperatur zwischen -10° C und -40° C, insbesondere zwischen -20° C und -30° C, kühlbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die haftungsfördernde Einrichtung (19) Mittel zum Aufbringen eines chemischen Reagenz, insbesondere eine mit einem Vorratsbehälter (24) verbundene Sprühleiste (25) und/oder eine mit einem Vorratsbehälter (24) verbundene, Austrittsöffnungen für ein Reagenz aufweisende Umlenkwalze (18), aufweist.
Produktionsanlage (1 ) zur Herstellung und/oder Bearbeitung einer Folienbahn (8), insbesondere einer Poren aufweisenden Folienbahn (8), aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere einem mit einem fett- und/oder öl- und/oder wachshaltigen Zusatz versetzten
Kunststoffmaterial, mit wenigstens einer Fertigungsstation (F) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder wenigstens einer Vorrichtung (21 ) nach einem der Ansprüche 10 bis 14.
Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung und/oder Bearbeitung einer Folienbahn (8) aus einem Kunststoffmaterial, insbesondere einer Poren aufweisenden Folienbahn (8), bei welchem in einem ersten Fertigungsschritt ein flüssiges Kunststoffmaterial,
insbesondere ein mit einem fett- und/oder öl- und/oder wachshaltigen Zusatz versetztes Kunststoffmaterial, extrudiert wird und unter Erstarrung des Kunststoffmaterials abgekühlt wird, und bei welchem die abgekühlte Folienbahn (8) weiteren Fertigungsschritten, insbesondere Längs- und/oder Querreckvorgängen, unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienbahn (8) nach und/oder vor und/oder während wenigstens einem/eines der Fertigungsschritte einer Behandlung unterzogen wird, welche die Haftung der
Folienbahn (8) auf einer die Folienbahn (8) kontaktierenden Walze (10, 18) verbessert.
18. Verfahren nach dem vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Behandlung eine Erhöhung der Viskosität des fett- und/oder öl- und/oder wachshaltigen Zusatzes beinhaltet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, dass die Behandlung eine Kühlung der Folienbahn (8) und/oder einer die Folienbahn (8) kontaktierenden Walze (10, 18) auf eine Temperatur von weniger als 20° C, vorzugsweise auf eine Temperatur von weniger als 0° C, besonders bevorzugt auf eine Temperatur zwischen -10° C und -40° C, insbesondere zwischen - 20° C und -30° C, beinhaltet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, dass die Behandlung die Zugabe eines chemischen Reagenz beinhaltet.
21 . Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die Folienbahn (8) nach und/oder vor und/oder während einem Fertigungsschritt, in welchem Zugkräfte auf die Folienbahn (8) aufgebracht werden, insbesondere einem
Längsreckvorgang, der haftungsverbessernden Behandlung unterzogen wird.
22. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Folienbahn (8) während der haftungsverbessernden
Behandlung über eine Umlenkwalze (18) geführt wird, wobei die
Umlenkwalze (18) als Zugtrennwalze zwischen zwei
Fertigungsschritten und/oder innerhalb eines Fertigungsschritts wirkt.
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