Vorrichtung zum kontinuierlichen Verstrecken von thermoplastischen Folien in Längs- und Querrichtung in einem Arbeitsgang
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Verstrecken von thermoplastischen Folien, beispielsweise von Polyamid oder Polyesterfolien, in Längs- und Querrichtung in einem Arbeitsgang, wobei die Folie von geführten Gliedern gehalten wird.
Bekannt sind mehrere Vorrichtungen, die ein Verstrecken der Folie in Längs- und Querrichtung in hintereinanderfolgenden Arbeitsgängen ermöglichen.
So werden beispielsweise die Folien zuerst mittels Walzen mit steigender Umfangsgeschwindigkeit oder mit Hilfe eines schnelleren Abzuges längsverstreckt, um dann nachfolgend mittels an den Folienrändern angeordneten Spannketten mit Greiforganen, mit Hilfe von gewölbten Trommeln, kammartigen Profilwalzen, schräggestellten Walzen oder mit auseinanderlaufenden Trommelscheiben querverstreckt zu werden. Gleichfalls ist die Anwendung der Streckeinrichtungen in umgekehrter Reihenfolge - erst quer, dann längs - oder mehrfach abwechselnd hintereinander bekannt. Weiterhin sind Einrichtungen und Verfahren bekannt, mit denen ein gleichzeitiges Verstrecken der Folien in beiden Richtungen in Schlauchform, beispielsweise mit Hilfe einer Blasfolienanlage, durch Spreizen über Bügel oder ähnliche Einrichtungen durchgeführt werden kann.
Die Streckvorrichtungen erster Art, bei denen das Verstrecken in zwei Richtungen in zwei hintereinander verlaufenden Arbeitsgängen erfolgt, haben einmal den Nachteil, dass ein gleichmässiger Verstreckungsgrad in beiden Streckrichtungen oder ein vorher festgelegtes Verhältnis der Verstreckungsgrade nur durch langwieriges Probieren und mit Hilfe zusätzlicher Einrichtungen erreicht werden kann, da die Ausgangsverhältnisse bei den hintereinanderfolgenden Verstreckungen jeweilig andere sind. Zum zweiten tritt ein Nachteil dadurch auf, dass die Streckelemente für die beiden Streckrichtungen jeweils andere sind, die Folie sich beim Übergang von den einen Streckelementen auf die anderen in ihren Eigenschaften, beispielsweise im Verstreckungsgrad, verändern kann.
Sie haben ferner den Nachteil, dass eine Nachbehandlung in einem längs- und quergestreckten, eingespann- ten Zustand, z. B. für eine Fixierung oder Eigenschaftsverbesserung durch Wärmebehandlung, nicht möglich ist.
Auch bei den Streckeinrichtungen, die ein gleichzeitiges Verstrecken der Folie in beiden Richtungen in Schlauchform ermöglichen, ergeben sich Mängel, die ihre Verwendungsmöglichkeiten stark einschränken. Einmal ist die Anwendung grösserer StreckkräSe erheblich erschwert und somit eine wirksame Festigkeitssteigerung in der Folie behindert. Die Anwendung dieser Verstreckungseinrichtungen bleibt nur bestimmten Kunststoffsorten mit besonders günstigen Eigenschaften und : insbesondere den kleinen Folien- dicken vorbehalten. Zum anderen ist auch hier eine Nachbehandlung im gestreckten, eingespannten Zustand nicht durchführbar.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die beiden Streckvorgänge in einem Arbeitsgang ohne Anwendung der Schlauchform zu vereinigen, um eine längs- und querverstreckte Folienbahn zu erhalten, und mit einer Streckvorrichtung, insbesondere an einer Streckmaschine, kontinuierlich einen gleichmä ssigen Verstreckungsgrad der Folie in beiden Richtungen unter möglicher Anwendung grösserer Verstreckungskräfte zu bewirken.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass als Streckvorrichtung ein auseinanderlaufendes Schie nenpaar zum Führen von Haltegliedern vorgesehen ist, die je mit einem Zapfen in die progressiv steigende Nut einer rotierenden Spindel, die längs jeder Schiene liegt, eingreifen. Die Halteglieder können beispielsweise Klemmhebel, Kluppen, Spannbacken, Greifzangen oder ähnliche Greiforgane sein. Durch diese neue Anordnung überlagert sich der Querverstreckung, die vom Abstand und dem eingeschlossenen Winkel der auseinanderlaufenden Schienen abhängt, eine Längsverstreckung, die vom Verlauf der Nut in der Spindel bestimmt wird. Für den Rücktransport der Halteglieder sind zweckmässig zusätzlich Spindeln oder Ketten, Riemen, Bänder oder ähnliche Transportmittel vorgesehen, die einen kontinuierlichen Umlauf der Halteglieder gewährleisten.
Vorteilhaft ist es, im Anschluss an das auseinanderlaufende Schienenpaar ein parallel verlaufendes vorzusehen und die Halteglieder dort durch rotierende Spindeln mit konstant steigender Nut oder Gelenkketten oder dergleichen in gleichbleibendem Abstand zu halten, so dass die Folie im gleichbleibend verstreckten und eingespannten Zustand beliebig lang weitergeführt werden kann. Für den Transport der Halteglieder in solchen Streckvorrichtungen mit anschliessenden parallelen Führungsorganen werden also zweckmässig, ausser den Spindeln, deren Nut progressive Steigung besitzt, Gelenkketten oder gelenkige Zwischenglieder angeordnet.
Diese Ausführung gewinnt durch die parallele Führungsstrecke den besonderen Vorteil, dass eine beliebige Nachbehandlung, z. B. eine Wärmebehandlung zwecks Fixierung, im rängs- und querverstreckten, eingespannten Zustand vorgenommen werden kann.
In der Zeichnung werden zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt und im folgenden beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 die Anordnung der Halteglieder und die Antriebsspindeln mit progressiv steigender Nut,
Fig. 2 die gleiche Anordnung mit zusätzlicher Nachbehandlungsstrecke bei Parallelführung der Halteglieder,
Fig. 3 den Schnitt AB in Fig. 1.
Die Folie 1 wird beim Einlauf in die Streckvorrichtung von den Haltegliedern 2 an den Rändern erfasst.
Die Halteglieder 2 gleiten in den seitlich unter den Spindeln 3 angeordneten, auseinanderlaufenden Schienen 4, greifen mit dem Zapfen 8, einem fingerförmi- gen Ansatz, in die progressiv steigende Nut 7 der rotierenden Spindel 3 ein, werden dadurch beschleunigt fortbewegt, und der Abstand zwischen ihnen vergrössert sich. Der Rücktransport der Halteglieder 2 in gestrichelter Darstellung 6 erfolgt, nach Lösen derselben am Ende des Streckfeldes vom Folienrand, entweder mittels Spindeln konstanter oder veränderlicher Steigung oder mittels Ketten, Riemen, Bändem oder dergleichen kontinuierlich.
Bei der Führung der Folie 1 durch eine anschliessende Nachbehandlungszone nach Fig. 2 werden die Halteglieder 2, die hier in parallel angeordneten rotierenden Spindeln 5 mit konstant steigender Nut 9 eingreifen, im gleichbleibenden Abstand fortbewegt.
Device for the continuous stretching of thermoplastic films in the longitudinal and transverse directions in one operation
The invention relates to a device for the continuous stretching of thermoplastic films, for example of polyamide or polyester films, in the longitudinal and transverse directions in one operation, the film being held by guided links.
Several devices are known which allow the film to be stretched in the longitudinal and transverse directions in successive operations.
For example, the foils are first stretched longitudinally by means of rollers with increasing peripheral speed or with the aid of a faster haul-off, in order then to be later transversely stretched by means of tensioning chains with gripping elements arranged on the foil edges, with the aid of curved drums, comb-like profile rollers, inclined rollers or with diverging drum disks. Likewise, it is known to use the stretching devices in the reverse order - first transversely, then lengthways - or alternately several times in succession. Furthermore, devices and methods are known with which a simultaneous stretching of the films in both directions in tubular form, for example with the aid of a blown film system, can be carried out by spreading them over brackets or similar devices.
The stretching devices of the first type, in which stretching takes place in two directions in two consecutive operations, have the disadvantage that a uniform degree of stretching in both directions or a predetermined ratio of the degrees of stretching can only be achieved through lengthy testing and with the help of additional equipment , since the initial ratios in the successive stretching are different. Secondly, a disadvantage arises from the fact that the stretching elements are different for the two stretching directions, and the properties of the film, for example the degree of stretching, can change during the transition from one stretching element to the other.
They also have the disadvantage that an aftertreatment in a longitudinally and transversely stretched, clamped state, z. B. for a fixation or property improvement by heat treatment, is not possible.
Even with the stretching devices, which allow the film to be stretched simultaneously in both directions in the form of a tube, there are deficiencies which severely limit their possible uses. On the one hand, the use of larger stretching forces is considerably more difficult and thus an effective increase in strength in the film is hindered. These stretching devices are only used for certain types of plastic with particularly favorable properties and, in particular, for small film thicknesses. On the other hand, post-treatment in the stretched, clamped state cannot be carried out here either.
The invention has set itself the task of combining the two stretching processes in one operation without using the tubular shape in order to obtain a longitudinally and transversely stretched film web, and with a stretching device, in particular on a stretching machine, continuously a uniform degree of stretching of the film in both To effect directions with the possible application of greater stretching forces.
According to the invention, this is achieved in that a diverging pair of rails is provided as a stretching device for guiding holding members, each of which engages with a pin in the progressively increasing groove of a rotating spindle which lies along each rail. The holding members can be, for example, clamping levers, clips, clamping jaws, gripping tongs or similar gripping organs. With this new arrangement, the transverse stretching, which depends on the distance and the included angle of the diverging rails, is superimposed on a longitudinal stretching which is determined by the course of the groove in the spindle. For the return transport of the holding members, additional spindles or chains, belts, bands or similar transport means are expediently provided, which ensure a continuous rotation of the holding members.
It is advantageous to provide a parallel pair of rails following the diverging pair of rails and to keep the holding members at a constant distance there by rotating spindles with constantly rising grooves or link chains or the like so that the film can be continued for any length of time in the constantly stretched and clamped state . For the transport of the holding links in such stretching devices with subsequent parallel guide members, it is expedient to arrange articulated links or articulated intermediate links in addition to the spindles, the groove of which has a progressive pitch.
Due to the parallel guide section, this design has the particular advantage that any after-treatment, e.g. B. a heat treatment for the purpose of fixation, can be carried out in the longitudinally and transversely stretched, clamped state.
In the drawing, two exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown and described below.
Show it:
1 shows the arrangement of the holding members and the drive spindles with a progressively increasing groove,
Fig. 2 shows the same arrangement with an additional post-treatment section with parallel guidance of the holding members,
3 shows the section AB in FIG. 1.
The film 1 is gripped by the holding members 2 at the edges when it enters the stretching device.
The holding members 2 slide in the laterally arranged under the spindles 3, diverging rails 4, engage with the pin 8, a finger-shaped projection, in the progressively rising groove 7 of the rotating spindle 3, are thereby accelerated, and the distance between them increases. The return transport of the holding members 2 in dashed illustration 6 takes place after releasing them at the end of the stretching field from the film edge, either by means of spindles of constant or variable pitch or by means of chains, belts, bands or the like continuously.
When the film 1 is guided through a subsequent post-treatment zone according to FIG. 2, the holding members 2, which here engage in parallel rotating spindles 5 with constantly rising grooves 9, are moved at a constant distance.