WO2024083725A1 - Folienanlage zum herstellen einer kunststoff-folienbahn sowie verfahren zum reinigen von bestandteilen von folienanlagen zum herstellen einer folienbahn - Google Patents

Folienanlage zum herstellen einer kunststoff-folienbahn sowie verfahren zum reinigen von bestandteilen von folienanlagen zum herstellen einer folienbahn Download PDF

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coating
web
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Anton Rübhausen
Andreas Böhm
Simon Froitzheim
Helmut Meyer
Mark Schuster
Oliver Theile
Paul Walach
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Reifenhäuser GmbH & Co. KG Maschinenfabrik
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Definitions

  • the invention relates to a film system for producing a plastic film web, in particular a cast film, calender or blown film system, a cleaning device for a film system and a method for cleaning components of film systems for producing a film web, in particular a cast film, calender or blown film system.
  • roller(s) of the film system must be cleaned at regular intervals.
  • complete cleaning is only possible when the system is not in operation. This results in a loss of production due to shutting down and starting up the system and also means that personnel are required for cleaning.
  • the present invention is based on the object of providing an improvement or an alternative to the prior art.
  • the object of the invention is to enable a cleaning solution without manual intervention and, if possible, during operation of the film system.
  • the task is solved by a film system for producing a plastic film web, in particular cast film, calender film or blown film system, with the following features: a machine direction along which the film web is transported through the film system, a roller device that processes or guides film material and at least one film roller in contact with the film web.
  • the film system also has a cleaning device by means of which a surface of at least one film roller of the roller device that is in contact with the film web can be cleaned in an operating state.
  • the machine direction is to be understood as a direction in which a raw material is processed into a film web.
  • a roller device preferably refers to a mechanical arrangement of at least one film roller, which in turn is designed to have a shaping effect on the film web.
  • the roller device can also have a corresponding electronic control device and a drive, such as a motor.
  • the term "operating state" can describe a state in which the film system produces the film web, i.e. is active. Simply put, the operating state is therefore in particular the state in which the film system is running, starting up, stopping, or in particular when a roll change is carried out.
  • the cleaning device is to be understood as a system in particular, which is designed to remove dirt from the roller surface.
  • the cleaning device can be designed to clean the film roller at regular intervals or continuously.
  • the cleaning device is particularly designed to at least partially remove a coating on the surface of the film roller in contact with the film web.
  • the term "removal” can preferably be understood in the context of the present invention to mean that dirt is removed from the film roller, for example by scraping, scratching, brushing, rubbing or similar methods.
  • the "removal” can also be carried out as a contact-free removal of the dirt from the film roller, for example by evaporation, burning or the like, so that in this case there is no direct contact of an element of the cleaning device with the film roller.
  • the film roller can have an intentional coating, the so-called working coating, or no working coating.
  • the coating can therefore also include the optional working coating of the film roller.
  • the unwanted coating can also be understood as adhesion or a coating on the surface or on the optional working coating of the film roller.
  • the film system can have a measuring device which preferably comprises a camera, particularly preferably a line camera, and which is designed to measure a thickness of the coating on the surface of the film roller in contact with the film web.
  • a line camera is understood in particular to be a type of camera which has only one light-sensitive line.
  • the measuring device can comprise at least one light source, such as a laser, and at least one sensor, wherein the sensor is designed to carry out a light measurement.
  • the film system can be designed to clean the surface of the film roller depending on the measured thickness of the coating on the surface.
  • the film system can also have a control device and in particular also a computing unit, wherein the computing unit can also be designed to evaluate the measured thickness of the coating on the surface.
  • the cleaning device is also designed to at least partially transfer the coating to the film web.
  • the coating can initially be collected or alternatively directed directly towards the film web.
  • the term "coating” is to be understood in particular as the contamination on the film roller and optionally, as already mentioned above, also the working coating of the film roller.
  • the working coating is preferably left on the film roller, while the contamination is removed and, if necessary, at least partially transferred to the film web.
  • the cleaning device has a cleaning element for contact-free removal of the coating. This means in particular that no element of the cleaning device is in contact with the film roller.
  • the cleaning device has a cleaning element for abrasive removal of the coating.
  • abrasive is to be understood in particular as meaning that there is a rubbing, grinding effect which leads to smoothing, cleaning or wear.
  • the cleaning device can be arranged in the immediate vicinity of the foil roller and preferably have the cleaning element which is in contact with the foil roller at least at intervals or continuously in order to carry out the abrasive removal of the coating on the foil roller.
  • the cleaning element can have, for example, at least one polishing element, a cloth or the like.
  • the cleaning element optionally comprises a laser which is designed to remove the coating.
  • the laser is to be understood in particular as a laser system which further comprises at least one control and a suction device.
  • the laser system can also have a beam expander, a mirror and a focusing lens.
  • the laser ensures in particular that the coating evaporates, burns or melts, whereby in the latter case it can be at least partially fed back to the film web.
  • the laser it is possible for the laser to be designed as a pulse laser with a frequency in a range between 50 kHz and 300 kHz, preferably between 150 kHz and 200 kHz.
  • the laser in particular has a power, the power preferably being between 2 W and 30 W.
  • a more powerful laser can be provided, the power of which can be between 30 W and 100 W.
  • the laser can have a laser power of 6 W to 10 W.
  • the laser can be designed to set the power of the laser in a control range between 10% and 100% of the power.
  • the laser can have a corresponding control system for this purpose.
  • the laser in a specific embodiment has a pulse energy of 1 mJ. The pulse energy is in particular directly proportional to the average power and inversely proportional to the repetition rate of the laser.
  • the laser preferably has a wavelength in the range between 400 nm and 1200 nm, in particular between 1055 nm and 1070 nm.
  • the laser is designed as a continuous laser, i.e. as a continuous wave laser.
  • the frequency and/or the number and strength of the power levels as well as the wavelength of the selected laser can vary depending on the specific application in order to ensure that the film roller is cleaned without destroying it.
  • a pulse laser is understood to mean in particular a laser that does not emit light continuously, but is operated in a pulsed manner, i.e. emits the light in time-limited portions.
  • the wavelength of the laser describes in particular the spatial frequency of the emitted light wave. The optimal wavelength for a specific application depends essentially on the respective application.
  • the power of the laser i.e.
  • the power level of the laser selected in each case is understood to mean in particular an optical output power of a continuous wave laser (CW) or an average power of a pulse laser.
  • a pulse laser has a specific pulse duration, which is defined as the half-width of the optical power of the laser over time. In the context of the present invention, the pulse duration is preferably between 100 ns and 140 ns.
  • the laser can alternatively be designed as an ultrashort pulse laser, which has pulse durations in the order of magnitude of picoseconds to attoseconds.
  • the frequency is preferably understood to mean the pulse repetition frequency of the pulse laser, which is the number of pulses emitted per second. or describes the reciprocal of the temporal pulse spacing.
  • the light of the laser is preferably randomly polarized, so that emitted electric fields point in random directions.
  • the light of the laser can also be linearly polarized, so that the emitted electric fields consistently point in the same direction.
  • the laser has a certain beam diameter, which in particular characterizes the transverse extent of the beam or the physical size of the beam perpendicular to the direction of propagation.
  • the beam diameter determines a power/energy density or an optical power/energy per unit area of a laser beam. The larger the beam diameter, the smaller the power/energy density of a beam with constant power or energy.
  • the laser has a beam profile, which describes the intensity distribution in a cross-section of the beam.
  • Common beam profiles include, for example, Gaussian and flat-top beams, whose beam profiles are Gaussian or rectangular.
  • the laser has the property of divergence, which describes a broadening of a beam with increasing distance in relation to a beam waist of the laser through diffraction and is defined by a half-angle of the laser.
  • Another characteristic property of the laser is a spot size, which describes a beam diameter at the focal point of a focusing lens system.
  • the spot size should preferably be as small as possible.
  • aspherical lenses can be used to reduce spherical aberrations and create smaller spot sizes.
  • working distance between the laser, or between the last optical element of the laser, and the object for example the coating on the surface of the film roller.
  • the cleaning element comprises a steam applicator which is designed to remove the coating with a steam.
  • the steam applicator is designed, for example, as an electric steam generator which can provide the steam at adjustable temperatures and at an adjustable pressure.
  • the steam applicator can also have a corresponding control device.
  • the vapor can also be water vapor.
  • the vapor can be a solvent from the group of aprotic solvents, protic solvents and indifferent solvents. The use of a solvent can promote the removal of the coating.
  • An organic solvent such as acetone can be used as a solvent, for example, whereby the choice of solvent depends on the material of the film web.
  • the cleaning element comprises a plasma emitter which is designed to remove the coating.
  • plasma refers in particular to a gas which consists partly or completely of free charge carriers, i.e. ions or electrons.
  • the plasma emitter is therefore preferably used to blast said gas onto the film roller in order to at least partially remove the coating.
  • the cleaning device has an applicator for cleaning agents for application to the surface and/or the coating on the surface of the at least one film roller in contact with the film web.
  • an applicator for cleaning agents for application to the surface and/or the coating on the surface of the at least one film roller in contact with the film web.
  • a solvent such as acetone, a polishing paste and/or water is provided as a cleaning agent.
  • the applicator can also have a control system in order to apply the cleaning agent at intervals or at specific times to the surface or the coating on the surface of the at least one film roller in contact with the film web.
  • the applicator can apply the cleaning agent continuously to the surface or the coating on the surface of the at least one film roller in contact with the film web.
  • the cleaning device is designed as a cleaning unit that has a housing, and the cleaning unit forms a mobile unit that can be moved to clean surfaces of a plurality of film rollers of the roller device that are in contact with the film web.
  • the cleaning unit can have a rail and/or a mounting system as well as a control system in order to position the cleaning unit between the film rollers of the roller device that are in contact with the film web.
  • the cleaning device or the cleaning unit has a plurality of cleaning elements, each of which is arranged on or near one of the plurality of film rollers of the roller device that are in contact with the film web, in order to enable simultaneous, alternating or randomly performed cleaning of the film rollers.
  • a plurality of cleaning elements are provided for cleaning a single film roller.
  • the plurality of cleaning elements can be the same type of cleaning element, ie for example abrasive or non-contact, or a combination of different types of cleaning elements.
  • the stated object is achieved by a cleaning device for the film system according to the invention.
  • the stated object is achieved by a method for cleaning components of film systems for producing a film web, in particular cast film, smoothing or blown film systems, with the following steps: providing a film system, providing a roller device that processes or conducts a film material and has at least one film roller in contact with the film web, and providing a cleaning device by means of which a surface of at least one film roller of the roller device that is in contact with the film web can be cleaned in an operating state. Furthermore, cleaning of the at least one film roller of the roller device that is in contact with the film web is carried out in an operating state by at least partially removing a coating on the at least one film roller.
  • the cleaning element which can be designed as an abrasive or as a non-contact cleaning element.
  • An application time of the cleaning element can be varied for cleaning. If the use of a laser is intended for cleaning, the application time of the laser can be between 30 and 90 seconds, in particular between 50 and 70 seconds.
  • a partial or complete return of the removed coating is also carried out.
  • the removal can be carried out up to the optional working coating of at least one film roller, or the working coating can be partially or completely removed. Without a working coating, the removal can remove the coating partially or, in particular, completely.
  • the cleaning is also possible for the cleaning to be carried out as a traversing movement or as a full-surface cleaning.
  • the traversing movement means in particular that the cleaning element only partially covers the surface of the film roller axially and the surface is therefore cleaned by moving back and forth.
  • the cleaning element completely covers the entire axial width of the surface of the film roller and therefore does not have to be moved in order to completely clean the surface of the film roller.
  • the method further comprise the step of providing a measuring device, which preferably comprises a camera, particularly preferably a line camera, wherein the measuring device is designed to measure a thickness of the coating on the surface of the film roller in contact with the film web.
  • a measurement of the film roller of the roller device in contact with the coating is then preferably carried out.
  • the cleaning device can then be controlled depending on the measured thickness of the coating.
  • the measuring device can comprise appropriate electronics and software which enable the measurement and evaluation of the measurement.
  • the thickness of the coating is to be understood in particular as a radial thickness in relation to the film roller.
  • the thickness of the coating is measured by shining light onto the surface of the film roll and then measuring a reflected portion. Based on the measurement of the reflected portion, a gray value analysis can be carried out to determine the thickness of the coating.
  • a gray value is preferably understood to mean the apparent brightness of an image or of an individual pixel, which is therefore analyzed as part of the gray value analysis.
  • the image to be analyzed in relation to the gray values can be provided in the previous step by a camera, in particular a line camera.
  • the The measuring device or the film system can have a computing unit which can be connected to the measuring device or the camera or the line camera.
  • the gray value analysis can be based on the fact that with a thicker coating on the surface of the film roller, less light is reflected back from the surface of the film roller and thus the reflected light is less bright.
  • control of the cleaning device can provide at least one regulation, one triggering and/or one switching off of the cleaning.
  • Regulation can be understood, for example, as increasing or decreasing a cleaning speed of the surface of the film roller.
  • Triggering refers in particular to starting the cleaning of the surface of the film roller, which can also include moving the cleaning device towards the surface of the film roller.
  • switching off preferably refers to stopping the cleaning of the surface of the film roller, which can also include moving the cleaning device away from the surface of the film roller.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of the roller device with an abrasive cleaning element
  • Fig. 2 shows a schematic representation of the roller device with a laser as a cleaning element
  • Fig. 3 shows a schematic representation of the roller device with a steam applicator as a cleaning element and a measuring device
  • Fig. 4 shows a schematic representation of the roller device with a plasma jet as a cleaning element
  • FIG. 5 shows a schematic representation of the roller device with a laser as a cleaning element and additionally with an applicator
  • Figure 1 shows a schematic representation of a roller device 3 according to the invention, which is part of a film system 1 (not shown) and which, in this exemplary embodiment, has three film rollers 31.
  • the film rollers 31 in turn have a surface 311 on which a coating 5 accumulates during operation of the film system 1.
  • the film web 2 is shaped between the film rollers 31.
  • the machine direction MD which represents the direction in the film system 1 from a raw material to a finished film web.
  • a cleaning device 4 is also arranged on the first film roller 31. It is also conceivable within the scope of the invention that the cleaning device 4 is arranged on the second or third or on all of the film rollers 31 present.
  • the cleaning device 4 also comprises a cleaning element 7, which in this embodiment is designed as an abrasive cleaning element 7.
  • Figure 2 differs from the arrangement in Figure 1 only in that the cleaning element 7 is designed as a laser 71 and thus as a contact-free cleaning element 7.
  • the laser beams which act on the coating 5 on the surface 311 of the film roller 31 are shown in dashed lines.
  • the laser 71 is a pulsed laser with a frequency in a range between 150 kHz and 200 kHz.
  • the laser 71 also has two power levels, the first power level being between 10 W and 30 W and the second power level being between 30 W and 100 W.
  • the laser 71 has a wavelength in the range between 400 and 1200, in particular 1064 nm.
  • Figure 3 has a steam applicator 72 as a cleaning element 7, which, shown with dashed lines, applies a steam 721 in the form of water vapor to the coating 5 on the surface 311 of the film roller 31.
  • a steam applicator 72 as a cleaning element 7
  • the film system 1 in this embodiment has a measuring device 10, which is arranged here, for example, on the cleaning device 4.
  • the emission of light from the measuring device 10 is shown schematically in dashed lines, with the reflected portion of the light then being measured in order to determine the thickness of the coating 5 by means of a gray value analysis.
  • measuring device 10 can also be combined with the other embodiments described in the context of the present invention to provide a measurement of the thickness of the coating 5.
  • FIG 4 again shows the arrangement of the roller device 3 from Figure 1, except that in this embodiment a plasma radiator 73 is used as a contact-free cleaning element 7.
  • FIG. 5 schematically shows a further embodiment according to the invention.
  • the cleaning device 4 is designed as a cleaning unit and has a housing 41.
  • the cleaning unit comprises a cleaning element 7 in the form of a laser 71 and an applicator 8 for applying cleaning agent 81 to the surface 311 of the film roller 31.
  • the cleaning unit is on a rail 9 so that the cleaning unit can be moved to the third film roller 31 for cleaning it.
  • the rail 9 is only intended to sketch out the inventive idea that the cleaning unit can be mobile in one embodiment and can be moved between the film rollers 31.
  • Roller device 1 Foil roller 11 Surface

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Folienanlage zum Herstellen einer Kunststoff-Folienbahn, insbesondere Gießfolien-, Glättwerks- oder Blasfolienanlage, mit den folgenden Merkmalen a. die Folienanlage verfügt über eine Maschinenrichtung, entlang welcher die Folienbahn durch die Folienanlage transportiert wird, und b. die Folienanlage verfügt über eine Folienmaterial verarbeitende Walzeneinrichtung, und c. die Walzeneinrichtung verfügt über wenigstens eine mit der Folienbahn in Kontakt stehende Folienwalze, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h das folgende weitere Merkmal: d. die Folienanlage verfügt über eine Reinigungseinrichtung, mittels der eine Oberfläche von mindestens einer mit der Folienbahn in Kontakt stehenden Folienwalze der Walzeneinrichtung in einem Betriebszustand reinigbar ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Reinigungseinrichtung für eine erfindungsgemäße Folienanlage sowie Verfahren zum Reinigen von Bestandteilen von Folienanlagen zum Herstellen einer Folienbahn.

Description

FOLIENANLAGE ZUM HERSTELLEN EINER KUNSTSTOFF-FOLIENBAHN SOWIE VERFAHREN ZUM REINIGEN VON BESTANDTEILEN VON FOLIENANLAGEN ZUM HERSTELLEN EINER FOLIENBAHN
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Folienanlage zum Herstellen einer Kunststoff- Folienbahn, insbesondere Gießfolien-, Glättwerks- oder Blasfolienanlage, eine Reinigungseinrichtung für eine Folienanlage sowie ein Verfahren zum Reinigen von Bestandteilen von Folienanlagen zum Herstellen einer Folienbahn, insbesondere Gießfolien-, Glättwerks- oder Blasfolienanlage.
In Folienanlagen sorgen Ausscheidungen aus der Kunststoffschmelze („Plate-out") für Verschmutzungen auf der Walzenoberfläche, wobei die Verschmutzungen aus Kondensaten oder sonstigen Absonderungen von Substanzen aus dem Extrusionsprodukt gebildet werden. Dies hat negative Auswirkungen auf die produzierte Folie, beispielsweise Glanzunterschiede oder Mattstellen, Flecken oder Schlieren sowie Einschlüsse. Dadurch sinkt die Folienqualität und die Folie wird schlimmstenfalls unbrauchbar. Ab einem bestimmten Verschmutzungsgrad muss dementsprechend eine Reinigung und/oder Politur erfolgen.
Im Stand der Technik ist bekannt, dass die Walze/Walzen der Folienanlage in regelmäßigen Abständen gereinigt werden muss/müssen. Eine vollständige Reinigung ist allerdings nur bei stehendem Betrieb möglich. Dadurch entsteht einerseits ein Produktionsausfall durch Ab- und Anfahren sowie den Anlagenstillstand und andererseits besteht Personalbedarf für die Reinigung.
Der hier vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Stand der Technik eine Verbesserung oder eine Alternative zur Seite zu stellen. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine Reinigungslösung ohne manuelle Eingriffe und möglichst während eines Betriebes der Folienanlage zu ermöglichen.
Nach einem ersten Aspekt löst die gestellte Aufgabe eine Folienanlage zum Herstellen einer Kunststoff-Folienbahn, insbesondere Gießfolien-, Glättwerks- oder Blasfolienanlage, mit den folgenden Merkmalen: eine Maschinenrichtung, entlang welcher die Folienbahn durch die Folienanlage transportiert wird, eine Folienmaterial verarbeitende oder leitende Walzeneinrichtung und wenigstens eine mit der Folienbahn in Kontakt stehende Folienwalze. Ferner verfügt die Folienanlage über eine Reinigungseinrichtung, mittels der eine Oberfläche von mindestens einer mit der Folienbahn in Kontakt stehenden Folienwalze der Walzeneinrichtung in einem Betriebszustand reinigbar ist.
Begrifflich sei hierzu folgendes erläutert:
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung unbestimmte Artikel und unbestimmte Zahlenangaben wie „ein...", „zwei..." usw. im Regelfall als mindestens-Angaben zu verstehen sein sollen, also als „mindestens ein...", „mindestens zwei..." usw., sofern sich nicht etwa aus dem Kontext oder dem konkreten Text einer bestimmten Stelle ergibt, dass etwa dort nur „genau ein...", „genau zwei..." usw. gemeint sein soll. Weiterhin sind alle Zahlenangaben sowie Angaben zu Verfahrensparametern und/oder Vorrichtungsparametern im technischen Sinne zu verstehen, d.h. als mit den üblichen Toleranzen versehen zu verstehen. Auch aus der expliziten Angabe der Einschränkung „wenigstens" oder „mindestens" o.ä. darf nicht geschlossen werden, dass bei der einfachen Verwendung von „ein", also ohne die Angabe von „wenigstens" o.ä., ein „genau ein" gemeint ist.
Unter der Maschinenrichtung ist in anderen Worten insbesondere eine Richtung zu verstehen, entlang welcher ein Rohmaterial zu einer Folienbahn verarbeitet wird. Eine Walzeneinrichtung bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine mechanische Anordnung von wenigstens einer Folienwalze, welche wiederum dazu ausgebildet ist, formgebend auf die Folienbahn einzuwirken. Die Walzeneinrichtung kann ferner eine entsprechende elektronische Steuervorrichtung und einen Antrieb, wie beispielsweise einen Motor, aufweisen. Der Ausdruck „Betriebszustand" kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung einen Zustand beschreiben, in dem die Folienanlage die Folienbahn produziert, also aktiv ist. Einfach ausgedrückt ist der Betriebszustand somit insbesondere der Zustand, in dem die Folienanlage läuft, anfährt, abfährt, oder insbesondere auch wenn ein Rollenwechsel durchgeführt wird. Die Reinigungseinrichtung ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere als ein System zu verstehen, welches ausgebildet ist, um Verschmutzungen von der Walzenoberfläche zu entfernen. Zudem kann die Reinigungseinrichtung ausgebildet sein, in regelmäßigen Abständen oder kontinuierlich eine Reinigung der Folienwalze durchzuführen.
In einer Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung ist die Reinigungseinrichtung insbesondere dazu ausgebildet eine Beschichtung auf der Oberfläche der mit der Folienbahn in Kontakt stehenden Folienwalze zumindest teilweise abzutragen. Unter dem Begriff „abtragen" kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise verstanden werden, dass Verschmutzungen beispielsweise durch Schaben, Kratzen, Bürsten, Reiben oder vergleichbare Verfahren von der Folienwalze entfernt werden. Ferner kann das „abtragen" auch als ein berührungsfreies Entfernen der Verschmutzungen von der Folienwalze, beispielsweise durch Verdampfen, Verbrennen oder dergleichen durchgeführt werden, sodass in diesem Fall kein direkter Kontakt eines Elements der Reinigungseinrichtung mit der Folienwalze vorliegt. Die Folienwalze kann eine gewollte Beschichtung, die sogenannte Arbeitsbeschichtung, oder keine Arbeitsbeschichtung aufweisen. Die Beschichtung kann demnach die optionale Arbeitsbeschichtung der Folienwalze mit umfassen. Die ungewollte Beschichtung kann in anderen Worten auch als Anhaftung oder Belag auf der Oberfläche oder auf der optionalen Arbeitsbeschichtung der Folienwalze verstanden werden.
Die Folienanlage kann eine Messeinrichtung aufweisen, welche bevorzugt eine Kamera, besonders bevorzugt eine Zeilenkamera, umfasst und welche dazu ausgebildet ist, eine Dicke der Beschichtung auf der Oberfläche der mit der Folienbahn in Kontakt stehenden Folienwalze zu messen. Unter einer Zeilenkamera wird insbesondere ein Kameratyp verstanden, der nur eine lichtempfindliche Zeile aufweist. Alternativ kann die Messeinrichtung wenigstens ein Leuchtmittel, wie beispielsweise einen Laser, und wenigstens einen Sensor umfassen, wobei der Sensor ausgebildet ist, um eine Lichtmessung durchzuführen. Die Folienanlage kann dazu ausgebildet sein, die Reinigung der Oberfläche der Folienwalze in Abhängigkeit der gemessenen Dicke der Beschichtung auf der Oberfläche durchzuführen. Dafür kann die Folienanlage ferner eine Steuereinrichtung und insbesondere ferner eine Recheneinheit aufweisen, wobei die Recheneinheit zudem für eine Auswertung der gemessenen Dicke der Beschichtung auf der Oberfläche ausgebildet sein kann. Beispielsweise ist die Reinigungseinrichtung zudem dazu ausgebildet die Beschichtung zumindest teilweise an die Folienbahn abzugeben. Dafür kann die Beschichtung zunächst gesammelt oder alternativ direkt in Richtung der Folienbahn geleitet werden. Mit „Beschichtung" sei dabei insbesondere die auf der Folienwalze befindliche Verschmutzung zu verstehen und optional, wie voranstehend bereits erwähnt, zusätzlich die Arbeitsbeschichtung der Folienwalze. Die Arbeitsbeschichtung wird vorzugsweise auf der Folienwalze belassen, während die Verschmutzung abgetragen und gegebenenfalls zumindest teilweise an die Folienbahn abgegeben wird.
Es ist denkbar, dass die Reinigungseinrichtung über ein Reinigungselement zum berührungsfreien Abtragen der Beschichtung verfügt. Damit ist insbesondere ausgedrückt, dass kein Element der Reinigungseinrichtung in Kontakt mit der Folienwalze steht.
Es kann vorgesehen sein, dass die Reinigungseinrichtung über ein Reinigungselement zum abrasiven Abtragen der Beschichtung verfügt. Unter abrasiv sei im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere zu verstehen, dass eine reibende, schleifende Wirkung vorliegt, welche zu einer Glättung, Reinigung oder Abnutzung führt. Dafür kann die Reinigungsvorrichtung in unmittelbarer Nähe der Folienwalze angeordnet sein und vorzugsweise das Reinigungselement aufweisen, welches zumindest in zeitlichen Abständen oder kontinuierlich in Kontakt mit der Folienwalze steht, um das abrasive Abtragen der Beschichtung auf der Folienwalze durchzuführen. Das Reinigungselement kann dafür beispielsweise wenigstens ein Polierelement, ein Tuch oder dergleichen aufweisen.
Ferner umfasst das Reinigungselement optional einen Laser, der dazu ausgebildet ist, die Beschichtung abzutragen. Der Laser ist insbesondere als Lasersystem zu verstehen, welches ferner zumindest eine Steuerung und eine Absaugvorrichtung umfasst. Das Lasersystem kann zudem einen Strahlexpander, einen Spiegel und eine Fokussierlinse aufweisen. Der Laser sorgt insbesondere für ein Verdampfen, Verbrennen oder Schmelzen der Beschichtung, wobei diese im letzteren Fall zumindest teilweise wieder der Folienbahn zugeführt werden kann. Es ist möglich, dass der Laser als ein Pulslaser mit einer Frequenz in einem Bereich zwischen 50 kHz und 300 kHz, bevorzugt zwischen 150 kHz und 200 kHz, ausgebildet ist. Zudem weist der Laser insbesondere eine Leistung auf, wobei die Leistung bevorzugt zwischen 2 W und 30 W liegt. Alternativ kann ein leistungsstärkerer Laser vorgesehen sein, dessen Leistung zwischen 30 W und 100 W liegen kann. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Laser eine Laserleistung von 6 W bis 10 W aufweisen. Der Laser kann in einer bevorzugten Ausführungsform dazu ausgebildet sein, die Leistung des Lasers in einem Regelbereich zwischen 10 % und 100 % der Leistung einzustellen. Dafür kann der Laser ein entsprechendes Regelsystem aufweisen. Bei einer Frequenz von 50 kHz weist der Laser in einer spezifischen Ausführungsform eine Pulsenergie von 1 mJ auf. Die Pulsenergie ist insbesondere direkt proportional zur mittleren Leistung und umgekehrt proportional zur Wiederholungsrate des Lasers. Ferner hat der Laser bevorzugt eine Wellenlänge im Bereich zwischen 400 nm und 1200 nm, insbesondere zwischen 1055 nm und 1070 nm. Alternativ ist auch vorstellbar, dass der Laser als ein kontinuierlicher Laser, d.h. als ein Dauerstrichlaser, ausgebildet ist. Ferner kann die Frequenz und/oder die Anzahl und Stärke der Leistungsstufen sowie auch die Wellenlänge des gewählten Lasers je nach spezifischer Anwendung abweichen, um eine Reinigung der Folienwalze ohne eine Zerstörung derselben zu gewährleisten. Unter einem Pulslaser wird im Rahmen der Erfindung insbesondere ein Laser verstanden, der das Licht nicht kontinuierlich emittiert, sondern gepulst betrieben wird, d. h. das Licht in zeitlich begrenzten Portionen emittiert. Die Wellenlänge des Lasers beschreibt insbesondere die Raumfrequenz der emittierten Lichtwelle. Die optimale Wellenlänge für einen bestimmten Anwendungsfall hängt wesentlich von der jeweiligen Anwendung ab. Unter der Leistung des Lasers, d.h. der jeweils gewählten Leistungsstufe des Lasers, wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere eine optische Ausgangsleistung eines Dauerstrichlasers (CW) bzw. eine mittlere Leistung eines Pulslasers verstanden. Ein Pulslaser weist eine spezifische Pulsdauer auf, welche als Halbwertsbreite der optischen Leistung des Lasers über der Zeit definiert. Die Pulsdauer beträgt im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise zwischen 100 ns und 140 ns. So kann der Laser alternativ auch als Ultrakurzpulslaser ausgebildet sein, welcher Pulsdauern in der Größenordnung von Picosekunden bis Attosekunden aufweist. Unter der Frequenz ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt die Pulswiederholfrequenz des Pulslasers zu verstehen, welche die Anzahl der emittierten Pulse pro Sekunde oder den Kehrwert des zeitlichen Pulsabstands beschreibt. Das Licht des Lasers ist vorzugsweise zufällig polarisiert, sodass emittierte elektrische Felder in zufällige Richtungen zeigen. Alternativ kann das Licht des Lasers auch linear polarisiert sein, sodass die emittierten elektrischen Felder durchweg in die gleiche Richtung zeigen. Ferner weist der Laser einen bestimmten Strahldurchmesser auf, welcher insbesondere die Querausdehnung des Strahls oder die physische Größe des Strahls senkrecht zur Ausbreitungsrichtung kennzeichnet. Der Strahldurchmesser bestimmt eine Leistungs-/Energiedichte oder eine optische Leistung/Energie pro Flächeneinheit eines Laserstrahls. Je größer der Strahldurchmesser ist, desto kleiner ist die Leistungs-/Energiedichte eines Strahls mit konstanter Leistung oder Energie. Ferner weist der Laser ein Strahlprofil auf, welches die Intensitätsverteilung in einem Querschnitt des Strahls beschreibt. Gebräuchliche Strahlprofile umfassen beispielsweise gaußsche und Flat-Top- Strahlen, deren Strahlprofile gaußförmig bzw. rechteckförmig verlaufen. Zudem hat der Laser die Eigenschaft einer Divergenz, welche eine Verbreiterung eines Strahls mit zunehmender Entfernung in Bezug auf eine Strahltaille des Lasers durch Beugung beschreibt und über einen Halbwinkel des Lasers definiert ist. Eine weitere kennzeichnende Eigenschaft des Lasers ist eine Spotgröße, welche einen Strahldurchmesser am Brennpunkt eines Fokussierlinsensystems beschreibt. Um die Leistungsdichte zu maximieren, sollte die Spotgröße bevorzugt möglichst klein gewählt werden. So können beispielsweise anstelle von konventionellen sphärischen Linsen asphärische Linsen verwendet werden, um sphärische Aberrationen zu reduzieren und kleinere Spotgrößen zu erzeugen. Zwischen dem Laser, beziehungsweise zwischen dem letzten optischen Element des Lasers, und dem Objekt, beispielsweise der Beschichtung auf der Oberfläche der Folienwalze, ein sogenannter Arbeitsabstand vor.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform nach dem ersten Aspekt der Erfindung umfasst das Reinigungselement einen Dampfapplikator, der dazu ausgebildet ist, die Beschichtung mit einem Dampf abzutragen. Der Dampfapplikator ist beispielsweise als elektrischer Dampferzeuger ausgebildet, welcher den Dampf mit einstellbaren Temperaturen und bei einem einstellbaren Druck bereitstellen kann. Dafür kann der Dampfapplikator ferner eine entsprechende Steuervorrichtung aufweisen. Zudem kann es sich bei dem Dampf um Wasserdampf handeln. Alternativ kann es sich bei dem Dampf um ein Lösungsmittel aus der Gruppe mit aprotischen Lösungsmitteln, protischen Lösungsmitteln und indifferenten Lösungsmitteln handeln. Die Verwendung eines Lösungsmittels kann das Abtragen der Beschichtung begünstigen. Als Lösungsmittel kann beispielsweise ein organisches Lösungsmittel wie Aceton vorgesehen sein, wobei die Wahl des Lösungsmittels von dem Material der Folienbahn abhängig ist.
In einer weiteren Möglichkeit umfasst das Reinigungselement einen Plasmastrahler, der dazu ausgebildet ist, die Beschichtung abzutragen. Mit dem Begriff Plasma ist insbesondere ein Gas bezeichnet, das teilweise oder vollständig aus freien Ladungsträgern, also Ionen oder Elektronen, besteht. Mit dem Plasmastrahler wird dementsprechend bevorzugt besagtes Gas auf die Folienwalze gestrahlt, um die Beschichtung zumindest teilweise abzutragen.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Reinigungseinrichtung über einen Applikator für Reinigungsmittel zur Aufbringung auf der Oberfläche und/oder der Beschichtung auf der Oberfläche der mindestens einen mit der Folienbahn in Kontakt stehenden Folienwalze verfügt. Als Reinigungsmittel ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung beispielsweise ein Lösungsmittel wie Aceton, eine Politurpaste und/oder Wasser vorgesehen. Der Applikator kann ferner eine Steuerung aufweisen, um das Reinigungsmittel in zeitlichen Abständen oder zu bestimmten Zeitpunkten auf der Oberfläche oder der Beschichtung auf der Oberfläche der mindestens einen mit der Folienbahn in Kontakt stehenden Folienwalze aufzubringen. Alternativ kann der Applikator das Reinigungsmittel kontinuierlich auf der Oberfläche oder der Beschichtung auf der Oberfläche der mindestens einen mit der Folienbahn in Kontakt stehenden Folienwalze aufbringen.
Beispielsweise ist die Reinigungseinrichtung als Reinigungseinheit ausgebildet, die ein Gehäuse aufweist, und die Reinigungseinheit bildet eine mobile Einheit, welche zur Reinigung von Oberflächen von einer Vielzahl von mit der Folienbahn in Kontakt stehenden Folienwalzen der Walzeneinrichtung verfahrbar ist. Dafür kann die Reinigungseinheit ein Schienen- und/oder ein Halterungssystem sowie eine Steuerung aufweisen, um die Reinigungseinheit zwischen den mit der Folienbahn in Kontakt stehenden Folienwalzen der Walzeneinrichtung zu verfahren. Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar, dass die Reinigungseinrichtung oder die Reinigungseinheit mehrere Reinigungselemente aufweist, welche jeweils an oder in der Nähe von einer der Vielzahl von mit der Folienbahn in Kontakt stehenden Folienwalzen der Walzeneinrichtung angeordnet sind, um eine gleichzeitige, alternierende oder zeitlich beliebig durchgeführte Reinigung an den Folienwalzen zu ermöglichen. Es ist auch möglich, dass mehrere Reinigungselemente für die Reinigung einer einzelnen Folienwalze vorgesehen sind. Bei den mehreren Reinigungselementen kann es sich um dieselbe Art von Reinigungselementen, d.h. beispielsweise abrasive oder berührungslose, oder eine Kombination verschiedener Arten von Reinigungselementen handeln.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung löst die gestellte Aufgabe eine Reinigungseinrichtung für die erfindungsgemäße Folienanlage.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung löst die gestellte Aufgabe ein Verfahren zum Reinigen von Bestandteilen von Folienanlagen zum Herstellen einer Folienbahn, insbesondere Gießfolien-, Glättwerks- oder Blasfolienanlage mit den folgenden Schritten: Bereitstellen einer Folienanlage, Bereitstellen einer eine Folienmaterial verarbeitende oder leitende Walzeneinrichtung, welche über wenigstens eine mit der Folienbahn in Kontakt stehende Folienwalze verfügt sowie Bereitstellen einer Reinigungseinrichtung, mittels der eine Oberfläche von mindestens einer mit der Folienbahn in Kontakt stehenden Folienwalze der Walzeneinrichtung in einem Betriebszustand reinigbar ist. Ferner wird eine Reinigung der mindestens einen mit der Folienbahn in Kontakt stehenden Folienwalze der Walzeneinrichtung in einem Betriebszustand durch wenigstens teilweises Abtragen einer Beschichtung auf der mindestens einen Folienwalze durchgeführt. Dies wird mit dem Reinigungselement durchgeführt, welches als abrasives oder als berührungsfreies Reinigungselement ausgebildet sein. Für die Reinigung kann eine Applikationszeit des Reinigungselementes variiert werden. Sollte für die Reinigung die Verwendung eines Lasers vorgesehen sein, kann die Applikationszeit des Lasers zwischen 30 und 90 Sekunden, insbesondere zwischen 50 und 70 Sekunden, betragen. Optional wird zusätzlich eine teilweise oder eine vollständige Rückführung der abgetragenen Beschichtung durchgeführt. Das Abtragen kann dabei bis zu der optionalen Arbeitsbeschichtung der mindestens einen Folienwalze durchgeführt werden, oder die Arbeitsbeschichtung kann teilweise oder vollständig mit abgetragen werden. Ohne Vorliegen einer Arbeitsbeschichtung kann das Abtragen die Beschichtung zum Teil oder insbesondere vollständig entfernen.
Zudem ist möglich, dass die Reinigung als eine traversierende Bewegung oder als eine vollflächige Reinigung durchgeführt wird. Unter der traversierenden Bewegung ist in anderen Worten insbesondere zu verstehen, dass das Reinigungselement die Oberfläche der Folienwalze axial nur zum Teil abdeckt und die Oberfläche demnach durch ein Hin- und Herfahren gereinigt wird. Bei der vollflächigen Reinigung bedeckt das Reinigungselement die gesamte axiale Breite der Oberfläche der Folienwalze komplett und muss demnach nicht verfahren werden, um die Oberfläche der Folienwalze vollständig zu reinigen.
Es ist möglich, dass das Verfahren ferner den Schritt eines Bereitstellens einer Messeinrichtung umfasst, welche bevorzugt eine Kamera, besonders bevorzugt einer Zeilenkamera, umfasst, wobei die Messeinrichtung dazu ausgebildet ist, eine Dicke der Beschichtung auf der Oberfläche der mit der Folienbahn in Kontakt stehenden Folienwalze zu messen. Anschließend wird bevorzugt eine Messung der Beschichtung in Kontakt stehenden Folienwalze der Walzeneinrichtung durchgeführt. Danach kann eine Steuerung der Reinigungsreinrichtung in Abhängigkeit der gemessenen Dicke der Beschichtung durchgeführt werden. Die Messeinrichtung kann eine entsprechende Elektronik und Software umfassen, welche die Messung und Auswertung der Messung ermöglicht. Mit der Dicke der Beschichtung ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere eine radiale Dicke in Bezug auf die Folienwalze zu verstehen.
Zudem ist denkbar, dass die Messung der Dicke der Beschichtung durchgeführt wird, indem Licht auf die Oberfläche der Folienwalze gestrahlt wird und anschließend ein reflektierter Anteil gemessen wird. Basierend auf der Messung des reflektierten Anteils kann eine Grauwertanalyse durchgeführt werden, um die Dicke der Beschichtung zu bestimmen. Unter einem Grauwert ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise die scheinbare Helligkeit eines Bildes oder eines einzelnen Bildpunktes zu verstehen, welche demnach im Rahmen der Grauwertanalyse analysiert wird. Das in Bezug auf die Grauwerte zu analysierende Bild kann im Schritt zuvor durch eine Kamera, insbesondere eine Zeilenkamera, bereitgestellt werden. Für die Grauwertanalyse kann die Messeinrichtung oder die Folienanlage eine Recheneinheit aufweisen, welche mit der Messeinrichtung oder der Kamera, bzw. der Zeilenkamera, verbunden sein kann. Die Grauwertanalyse kann darauf basieren, dass mit einer dickeren Beschichtung auf der Oberfläche der Folienwalze weniger Licht von der Oberfläche der Folienwalze zurück reflektiert wird und somit eine geringere Helligkeit des reflektierten Lichts vorliegt.
Ferner kann die Steuerung der Reinigungseinrichtung wenigstens eine Regelung, ein Triggern und/oder ein Abschalten der Reinigung bereitstellen. Unter einer Regelung kann beispielsweise die Erhöhung oder das Senken einer Reinigungsgeschwindigkeit der Oberfläche der Folienwalze verstanden werden. Ein Triggern bezeichnet insbesondere ein Starten der Reinigung der Oberfläche der Folienwalze, was ferner ein Heranfahren der Reinigungseinrichtung an die Oberfläche der Folienwalze umfassen kann. Ein Abschalten bezeichnet in anderen Worten bevorzugt ein Stoppen der Reinigung der Oberfläche der Folienwalze, was ferner ein Wegfahren der Reinigungseinrichtung von der Oberfläche der Folienwalze umfassen kann.
Die Erfindung sei nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dort zeigen
Fig. 1 in schematischer Darstellung die Walzeneinrichtung mit einem abrasiven Reinigungselement
Fig. 2 in schematischer Darstellung die Walzeneinrichtung mit einem Laser als Reinigungselement
Fig. 3 in schematischer Darstellung die Walzeneinrichtung mit einem Dampfapplikator als Reinigungselement und einer Messeinrichtung
Fig. 4 in schematischer Darstellung die Walzeneinrichtung mit einem Plasmastrahler als Reinigungselement
Fig. 5 in schematischer Darstellung die Walzeneinrichtung mit einem Laser als Reinigungselement sowie zusätzlich mit einem Applikator Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Walzeneinrichtung 3, welche Teil einer Folienanlage 1 ist (nicht dargestellt) und welche in dieser beispielhaften Ausführungsform drei Folienwalzen 31 aufweist. Die Folienwalzen 31 wiederum weisen eine Oberfläche 311 auf, auf welcher sich im Betrieb der Folienanlage 1 eine Beschichtung 5 ansammelt. Zwischen den Folienwalzen 31 wird formgebend auf die Folienbahn 2 eingewirkt. Ferner dargestellt ist die Maschinenrichtung MD, welche jene Richtung in der Folienanlage 1 von einem Rohmaterial zu einer fertiggestellten Folienbahn repräsentiert. Hier beispielhaft an der ersten Folienwalze 31 ist ferner eine Reinigungseinrichtung 4 angeordnet. Denkbar ist im Rahmen der Erfindung auch, dass die Reinigungseinrichtung 4 an der zweiten oder dritten oder jeweils an allen vorliegenden Folienwalzen 31 angeordnet ist. Ferner umfasst die Reinigungseinrichtung 4 ein Reinigungselement 7, welches in dieser Ausführungsform als ein abrasives Reinigungselement 7 ausgebildet ist.
Figur 2 unterscheidet sich von der Anordnung in Figur 1 nur insofern, als dass das Reinigungselement 7 hierbei als ein Laser 71 und somit als ein berührungsfreies Reinigungselement 7 ausgebildet ist. Gestrichelt sind dabei skizzenhaft die Laserstrahlen eingezeichnet, welche auf die Beschichtung 5 auf der Oberfläche 311 der Folienwalze 31 einwirken. Bei dem Laser 71 handelt es sich um einen Pulslaser mit einer Frequenz in einem Bereich zwischen 150 kHz und 200 kHz. Der Laser 71 weist ferner zwei Leistungsstufen auf, wobei die erste Leistungsstufe zwischen 10 W und 30 W, und die zweite Leistungsstufe zwischen 30 W und 100 W liegt. Zudem hat der Laser 71 hat eine Wellenlänge im Bereich zwischen 400 und 1200, insbesondere 1064 nm.
Figur 3 weist im Gegensatz zu Figur 1 und 2 einen Dampfapplikator 72 als Reinigungselement 7 auf, welcher, mit gestrichelten Linien dargestellt, einen Dampf 721 in Form von Wasserdampf auf die Beschichtung 5 auf der Oberfläche 311 der Folienwalze 31 appliziert. Denkbar wäre hierbei alternativ auch eine Applikation eines Lösungsmittels. Zudem weist die Folienanlage 1 in dieser Ausführungsform eine Messeinrichtung 10 auf, welche hier beispielhaft auf der Reinigungseinrichtung 4 angeordnet ist. Gestrichelt ist hier schematisch die Aussendung von Licht aus der Messeinrichtung 10 dargestellt, wobei anschließend der reflektierte Anteil des Lichts gemessen wird, um mittels einer Grauwertanalyse auf eine Dicke der Beschichtung 5 zu schließen. Die Messeinrichtung 10 kann jedoch auch mit den weiteren, im Rahmen der vorliegenden Erfindung beschriebenen, Ausführungsformen kombiniert werden, um eine Messung der Dicke der Beschichtung 5 bereitzustellen.
In Figur 4 ist wiederum die Anordnung der Walzeneinrichtung 3 von Figur 1 dargestellt, nur dass in dieser Ausführungsform ein Plasmastrahler 73 als berührungsfreies Reinigungselement 7 Anwendung findet.
Figur 5 zeigt schematisch eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform. Hierbei ist die Reinigungseinrichtung 4 als Reinigungseinheit ausgebildet und weist ein Gehäuse 41 auf. Zudem umfasst die Reinigungseinheit ein Reinigungselement 7 in Form eines Lasers 71 sowie einen Applikator 8 zur Applikation von Reinigungsmittel 81 auf der Oberfläche 311 der Folienwalze 31. Die Reinigungseinheit liegt in dieser beispielhaften Ausführungsform auf einer Schiene 9 vor, sodass die Reinigungseinheit für eine Reinigung der dritten Folienwalze 31 zu dieser verfahren werden kann. Die Schiene 9 soll hierbei nur skizzenhaft die erfindungsgemäße Idee darstellen, dass die Reinigungseinheit in einer Ausführungsform mobil sein und zwischen den Folienwalzen 31 verfahrbar sein kann.
Die hier gezeigten Ausführungsformen stellen nur Beispiele für die vorliegende Erfindung dar und dürfen daher nicht einschränkend verstanden werden. Alternative durch den Fachmann in Erwägung gezogene Ausführungsformen sind gleichermaßen vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung umfasst.
Bezugszeichenliste
Folienanlage
Folienbahn
Walzeneinrichtung 1 Folienwalze 11 Oberfläche
Reinigungseinrichtung 1 Gehäuse
Beschichtung Reinigungselement
71 Laser
72 Dampfapplikator
721 Dampf
73 Plasmastrahler
8 Applikator
81 Reinigungsmittel
9 Schiene
10 Messeinrichtung
MD Maschinenrichtung

Claims

Ansprüche Folienanlage (1) zum Herstellen einer Kunststoff-Folienbahn (2), insbesondere Gießfolien-, Glättwerks- oder Blasfolienanlage, mit den folgenden Merkmalen: a. die Folienanlage (1) verfügt über eine Maschinenrichtung (MD), entlang welcher die Folienbahn (2) durch die Folienanlage (1) transportiert wird, und b. die Folienanlage (1) verfügt über eine Folienmaterial verarbeitende oder leitende Walzeneinrichtung (3), und c. die Walzeneinrichtung (3) verfügt über wenigstens eine mit der Folienbahn (2) in Kontakt stehende Folienwalze (31), g e k e n n z e i c h n e t d u r c h das folgende weitere Merkmal: d. die Folienanlage (1) verfügt über eine Reinigungseinrichtung (4), mittels der eine Oberfläche (311) von mindestens einer mit der Folienbahn (2) in Kontakt stehenden Folienwalze (31) der Walzeneinrichtung (3) in einem Betriebszustand reinigbar ist. Folienanlage (1) nach Anspruch 1 mit dem folgenden weiteren Merkmal: die Reinigungseinrichtung (4) ist dazu ausgebildet eine Beschichtung (5) auf der Oberfläche (311) der mit der Folienbahn (2) in Kontakt stehenden Folienwalze (31) zumindest teilweise abzutragen. Folienanlage (1) nach Anspruch 2 mit dem folgenden weiteren Merkmal: die Folienanlage (1) weist eine Messeinrichtung (10) auf, welche bevorzugt eine Kamera, besonders bevorzugt eine Zeilenkamera, umfasst und welche dazu ausgebildet ist, eine Dicke der Beschichtung (5) auf der Oberfläche (311) der mit der Folienbahn (2) in Kontakt stehenden Folienwalze (31) zu messen. Folienanlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit dem folgenden weiteren Merkmal: die Reinigungseinrichtung (4) ist dazu ausgebildet die Beschichtung (5) zumindest teilweise an die Folienbahn (2) abzugeben. Folienanlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit dem folgenden weiteren Merkmal: die Reinigungseinrichtung (4) verfügt über ein Reinigungselement (7) zum berührungsfreien Abtragen der Beschichtung (5). Folienanlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4 mit den folgenden weiteren Merkmalen: die Reinigungseinrichtung (4) verfügt über ein Reinigungselement (7) zum abrasiven Abtragen der Beschichtung (5). Folienanlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit den folgenden weiteren Merkmalen: das Reinigungselement (7) umfasst einen Laser (71), der dazu ausgebildet ist, die Beschichtung (5) abzutragen. Folienanlage (1) nach Anspruch 7 mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmalen: der Laser (71) ist als ein Pulslaser, vorzugsweise mit einer Frequenz in einem Bereich zwischen 50 kHz und 300 kHz, bevorzugt zwischen 150 kHz und 200 kHz, ausgebildet. Folienanlage (1) nach Anspruch 7 mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmalen: der Laser (71) weist eine Leistung auf, wobei die Leistung insbesondere zwischen 2 W und 30 W liegt. Folienanlage (1) nach Anspruch 7 mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmalen: der Laser (71) hat eine Wellenlänge im Bereich zwischen 400 und 1200, insbesondere zwischen 1055 nm und 1070 nm. Folienanlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit den folgenden weiteren Merkmalen: das Reinigungselement (7) umfasst einen Dampfapplikator (72), der dazu ausgebildet ist, die Beschichtung (5) mit einem Dampf (721) abzutragen. Folienanlage (1) nach Anspruch 11 mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmalen: a. bei dem Dampf (721) handelt es sich um Wasserdampf. b. bei dem Dampf (721) handelt es sich um ein Lösungsmittel aus der Gruppe mit aprotischen Lösungsmitteln, protischen Lösungsmitteln und indifferenten Lösungsmitteln. Folienanlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit den folgenden weiteren Merkmalen: das Reinigungselement (7) umfasst einen Plasmastrahler (73), der dazu ausgebildet ist, die Beschichtung (5) abzutragen. Folienanlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit den folgenden weiteren Merkmalen: die Reinigungseinrichtung (4) verfügt über einen Applikator (8) für Reinigungsmittel (81) zur Aufbringung auf der Oberfläche (311) und/oder der Beschichtung (5) auf der Oberfläche (311) der mindestens einen mit der Folienbahn (2) in Kontakt stehenden Folienwalze (31). Folienanlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit den folgenden weiteren Merkmalen: a. die Reinigungseinrichtung (4) ist als Reinigungseinheit (7) ausgebildet, die ein Gehäuse (41) aufweist, und b. die Reinigungseinheit (7) bildet eine mobile Einheit, welche zur Reinigung von Oberflächen (311) von einer Vielzahl von mit der Folienbahn (2) in Kontakt stehenden Folienwalzen (31) der Walzeneinrichtung (3) verfahrbar ist. Reinigungseinrichtung (4) für eine Folienanlage (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche. Verfahren zum Reinigen von Bestandteilen von Folienanlagen (1) zum Herstellen einer Folienbahn (2), insbesondere Gießfolien-, Glättwerks- oder Blasfolienanlage mit den folgenden Schritten: a. Bereitstellen einer Folienanlage (1), b. Bereitstellen einer eine Folienmaterial verarbeitende oder leitende Walzeneinrichtung (3), welche über wenigstens eine mit der Folienbahn (2) in Kontakt stehende Folienwalze (31) verfügt, c. Bereitstellen einer Reinigungseinrichtung (4), mittels der eine Oberfläche (311) von mindestens einer mit der Folienbahn (2) in Kontakt stehenden Folienwalze (31) der Walzeneinrichtung (3) in einem Betriebszustand reinigbar ist, d. Reinigung der mindestens einen mit der Folienbahn (2) in Kontakt stehenden Folienwalze (31) der Walzeneinrichtung (3) in einem Betriebszustand durch wenigstens teilweises Abtragen einer Beschichtung (5) auf der mindestens einen Folienwalze (31).
18. Verfahren nach Anspruch 16, mit dem folgenden weiteren Schritt:
Teilweise oder vollständige Rückführung der abgetragenen Beschichtung (5).
19. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Reinigung durch eine traversierende Bewegung oder als eine vollflächige Reinigung durchgeführt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, mit dem folgenden weiteren Schritt: a. Bereitstellen einer Messeinrichtung (10), welche bevorzugt eine Kamera, besonders bevorzugt eine Zeilenkamera umfasst, wobei die Messeinrichtung (10) dazu ausgebildet ist, eine Dicke der Beschichtung (5) auf der Oberfläche (311) der mit der Folienbahn (2) in Kontakt stehenden Folienwalze (31) zu messen, b. Durchführen einer Messung der Beschichtung (5) in Kontakt stehenden Folienwalze (31) der Walzeneinrichtung (3), c. Steuerung der Reinigungsreinrichtung (4) in Abhängigkeit der gemessenen Dicke der Beschichtung (5).
21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Messung der Dicke der Beschichtung (5) durchgeführt wird, indem Licht auf die Oberfläche (311) der Folienwalze (31) gestrahlt wird und anschließend ein reflektierter Anteil des Lichts gemessen wird, wobei das Verfahren den folgenden weiteren Schritt umfasst:
Durchführung einer Grauwertanalyse auf Basis der Messung des reflektierten Anteils, um die Dicke der Beschichtung (5) zu bestimmen. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, wobei die Steuerung der Reinigungseinrichtung (4) wenigstens eine Regelung, ein Triggern und/oder ein Abschalten der Reinigung der Oberfläche (311) der
Folienwalze (31) bereitstellt.
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3428388C2 (de) * 1984-08-01 1986-09-04 Küsters, Eduard, 4150 Krefeld Papierveredelungsanlage mit einer Streichanlage und einem nachgeschaltetem Kalander
JPH01301319A (ja) * 1988-05-31 1989-12-05 Diafoil Co Ltd 成形用ロール表面の付着物除去方法
JPH0262224A (ja) * 1988-08-29 1990-03-02 Diafoil Co Ltd 成形用ロール表面の付着物除去方法
DE19918011A1 (de) * 1999-04-21 2000-10-26 Voith Sulzer Papiertech Patent Verfahren zur Reinigung der Oberfläche einer Gegenwalze
JP2008254223A (ja) * 2007-03-31 2008-10-23 Konica Minolta Opto Inc 光学フィルム、その製造方法、光学フィルムを用いた偏光板、及び表示装置
WO2010016456A1 (ja) * 2008-08-07 2010-02-11 コニカミノルタオプト株式会社 光学フィルム、その製造方法、光学フィルムを用いた偏光板、及び表示装置
JP2011126184A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Kaneka Corp 光学フィルムの製造方法
US20170326776A1 (en) * 2014-12-19 2017-11-16 Windmoller & Hölscher KG Film-making machine for producing stretch film
US20170355122A1 (en) * 2014-12-19 2017-12-14 Windmöller & Hölscher Kg Method and measurement device for monitoring stretchability in the production of stretch films in a cast film method
US20220258400A1 (en) * 2019-05-09 2022-08-18 Brückner Maschinenbau GmbH & Co. KG System for producing a cast film, and film stretching installation with such a system

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3428388C2 (de) * 1984-08-01 1986-09-04 Küsters, Eduard, 4150 Krefeld Papierveredelungsanlage mit einer Streichanlage und einem nachgeschaltetem Kalander
JPH01301319A (ja) * 1988-05-31 1989-12-05 Diafoil Co Ltd 成形用ロール表面の付着物除去方法
JPH0262224A (ja) * 1988-08-29 1990-03-02 Diafoil Co Ltd 成形用ロール表面の付着物除去方法
DE19918011A1 (de) * 1999-04-21 2000-10-26 Voith Sulzer Papiertech Patent Verfahren zur Reinigung der Oberfläche einer Gegenwalze
JP2008254223A (ja) * 2007-03-31 2008-10-23 Konica Minolta Opto Inc 光学フィルム、その製造方法、光学フィルムを用いた偏光板、及び表示装置
WO2010016456A1 (ja) * 2008-08-07 2010-02-11 コニカミノルタオプト株式会社 光学フィルム、その製造方法、光学フィルムを用いた偏光板、及び表示装置
JP2011126184A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Kaneka Corp 光学フィルムの製造方法
US20170326776A1 (en) * 2014-12-19 2017-11-16 Windmoller & Hölscher KG Film-making machine for producing stretch film
US20170355122A1 (en) * 2014-12-19 2017-12-14 Windmöller & Hölscher Kg Method and measurement device for monitoring stretchability in the production of stretch films in a cast film method
US20220258400A1 (en) * 2019-05-09 2022-08-18 Brückner Maschinenbau GmbH & Co. KG System for producing a cast film, and film stretching installation with such a system

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