DE1479935A1

DE1479935A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von zumindest einer Oberflaeche einer thermoplastischen Kunststoffolie zwecks Verminderung ihrer Neigung,an glatten Flaechen zu haften

Info

Publication number: DE1479935A1
Application number: DE1965A0048456
Authority: DE
Inventors: Connor John Hougthon
Original assignee: American Can Co
Current assignee: Primerica Inc
Priority date: 1964-02-24
Filing date: 1965-02-22
Publication date: 1969-06-19
Also published as: US3540959A; NL6502286A; DK123637B; CH426228A; FR1425145A; BE660136A; GB1100423A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von zumindest einer Oberfläche einer thermoplastischen Kunststoffolie zwecks Verminderung ihrer Neigung, an glatten Flächen zu haften.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von zumindest einer Oberfläche einer thermoplastischen Kunststoffolie zwecks Verminderung ihrer Neigung, an glatten Flächen zu haften, bei dem die Folienoberfläche mit einer Vielzahl von dicht nebeneinander liegenden, durch Einbuchtungen voneinander getrennten Vorsprängen versehen wird.

Es hat sich gezeigt, daß eine Folie aus Kunststoff, wenn sie relativ zu einem Körper mit einer im wesentlichen glatten Oberfläche verschoben werden muß, z.B. relativ zu

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• einem glattflächigen Metallkörper, mit dessen Oberfläche sie in inniger Berührung gehalten wird, zu Schwierigkeiten führt, die auf Reibungsprobleme zurückzuführen sind.

Ein typisches Beispiel dafür ist die fortlaufende Herstellung von Schläuchen aus Kunststoffbahnen oder Mehrschichtbahnen mit die ΑμΒβηββΐΐβη der Bahn bildenden Kunststoffolien, . wobei die Bahn beim Vorrücken dadurch verformt wird, daß sie auf einen länglichen Fassonier- oder Formteil aufgeformt wird, dem sie aus der Richtung seiner Längsachse fortlaufend zugeführt wird. Auf diesem Gebiet der Fertigung von Schläuchen aus Flachmaterial sind bereits zahlreiche Techniken entwickelt worden und werden laufend angewandt. Bei einer der bekannten Fertigungsmethoden wird eine endlose Bahn des gewählten Materials in eine Schlauchform gebracht, indem die Bahn über einen länglichen Dorn geführt und beim Vorrücken um diesen aufgeformt wird, wonach ihre Längskanten miteinander verschweißt werden. Diese Technik wird bei der Herstellung von Schläuchen aus vielerlei Materialien angewandt, etwa Metallen, Papier Kunststoffen und verschiedenen Übereinanderschichtungen aus diesen Werkstoffen. Sie hat sich insbesondere bei der Fertigung röhrenförmiger Behälter aus Mehrschichtbahnen bewährt. Dadurch sind bestimmte Vorarbeiten, wie z.B. Etikettieren, Beschichten, das -

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Aufbringen von Schutzfilmen usw. durchführbar, während sich das Material noch im flachen Zustand befindet und deshalb noch leichter und wirtschaftlicher bearbeitet werden kann.

Ein Nachteil bei einem derartigen Formen von Schläuchen besteht jedoch darin, daß beim Aufformen der Bahn auf dem Dorn eine beträchtliche Reibung zwischen dem Dorn und der Innenfläche der Bahn besteht. Diese erhöht sich noch, wenn die Bahn dem Dorn verhältnismäßig fest aufliegen muß, um eine genaue Dimensionierung des Schlauches beim Formen sicherzustellen, und wird besonders streng, wenn die Innenseite der Bahn.bzw. die tatsächlich mit dem Dorn in Berührung gelangende Oberfläche einen hohen Reibungskoeffizienten oder andere Oberflächeneigenschaften besitzt, die ein Anhaften fördern. Die Glanzoberflächen bei Polyäthylenfilmen z.B. klemmen bzw. haften besonders leicht an der Dornoberfläche an» In solchen Fällen muß beim Formen die Zuführspannung der Bahn erhöht werden, um diesen Reibungswiderstand zu überwinden. Man kann abschätzen, daß die anwendbare Spannung dadurch begrenzt ist, daß ab einem gewissen Spannungsbetrag entweder ein Verrutschen zwischen der Bahn und deren Zuführmechanismus stattfindet oder die Bahn schwer beschädigt wird und bricht.

Es ist nun bereits bekannt, einen thermoplastischen Folienschlauch nach dem Blasextrusionsprinzip herzustellen und den bereits verfestigten, d.h. abgekühlten Schlauch zwecks Verhütung des Anhaftens der Folienoberfläche mit Vorsprüngen und Einbuchtungen zu versehen, indem man ihn über Formwalzen führt, die

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zu diesem Zweck geheizt werden müssen, um die schlauchförmige, verfestigte Folie oberflächlich wieder verformbar zu machen, damit sie sich dem Walzenoberflächenprofil plastisch anpassen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren der eingangs genannten Art unter Beseitigung der aufgeführtem Nachteile so abzuwandeln, daß sich auf wesentlich einfachere und wirtschaftlichere Weise mit größerer Ge- · nauigkeit und Ilonturenschärfe an der Materialoberfläche Vorsprünge und Einbuchtungen erzielen lassen.

Bas erfindungsgemäße Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß man die im arithmetischen Mittel etwa 5,0 bis 25,0 Mikiozoll hohen, bzw. tiefen Vorsprünge und Einbuchtungen an der FoHenoberf lache unmittelbar nach der Herstellung, wie etwa de; Extrusion der Folie formt, während dieselbe noch warm und pla-.tisch verformbar ist, und daß man gleichzeitig mit dem Formen der Vorsprünge und Einbuchtungen die Folie abkühlt.

Als besonders zweckmäßig hat es sich herausgestellt, wenn man die zu behandelnde Oberfläche einer kontinuierlich extrudierten Folie unmittelbar nach ihrem Austritt an eine

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harte, gekühlte Formflache mit Einbuchtungen und Vorsprüngen andrückt, die den zu formenden Vorsprüngen und Einbuchtungen entsprechen. Dabei benutzt man vorteilhafterweise als Formfläche die Mantelfläche einer Walze.

Die Erfindung richtet sich weiterhin auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit einer Extrusionseinrichtung zum Extrudieren einer thermoplastischen Folie und mindestens einer mit Vorsprüngen und Einbuchtungen versehenen Formfläche, sowie mit Mitteln zum Andrücken wenigstens einer der Folienoberflächen an die Formfläche, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Vorsprünge und Einbuchtungen der Formfläche im arithmetischen Mittel eine Höhe bzw. Tiefe von etwa 5,0 bis 25,0 Mikrozoll besitzen und diese Formfläche durch eine Kühleinrichtung gekühlt und in unmittelbarer Nähe der Extrusionsdüse angeordnet ist.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des er-

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Verfahrene; ,

,. Fig· 2 tin· ptrtpektiiitcbe Ant lobt dt* Foravorgangt dort» *o aiit tintr endloaen, sttior omob der Erfindung btbtndelten Bahn tin tndloatr Schlauch gaforat wird» und

Fig» 5 ia fergrflßtrten hUOatab, «ine auigtaoholtttn« Teilansicht längt eictr lenkrtcbt tor Aobtt dtt Foradorna tntiprtchtnd Fig. 2 Ttrlaaftndta Ebtat» »eicht dit lit der Dornobtrflicht la ßtrührung •tebtndt Bahn »itdtrgibt«

In Fig· 1 iat tiot Vorrichtung tut DurcbfQbrung dta trfladungagtftäfitn Vtrfabrtnt dargttttllti dittt gibt tint tjFpltobt Anlagt tür Bearbeitung tlntr itbrachichtigtn Bahn •ieder. Auf dtr ^tlcboong itt dit Bahn i drtitobiobtig, und star besteht alt btitpitltitltt aaa tintr traten Schiebt Io au· thtncoplaatieohta IUr lest off, tintr Sohatttiiicbeneohicht 11 aua ucdurobiftasigta Material, «1t s«B* tintr Metallfolie, ioile einer svtittn tberaoplaatlachen Schicht 12« Dit theraopiattlaohtn Schichten Io und 12 können tut dt· gltichtn oder aua Ttrachitdtntn Materialien bestehen and star je nach den

aus gt»Qn*ohttn besonderen £lgtntcbaften beiapiela*eiaeAoIy- , PoljTinjlohlorid, PoljTinjlldenohlorld, Polypropylen

u··. bestehen. Dit fertige Bahn kann lua&tiHohe Schichten oder Lagen aufweiten, ao»,B· Speilalpapier, Xltbtharst usw. \ und ia Fall tintr Vtrttndung lur Heratellung ton Vtrpeokungt*

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behältern wird tit noraalervolae u fUohtn Zustand tlt Seklsae nod Veraiartt*|en bedruokt. Diese Aufdrucke könntn auf dia Außenseite dar Sehlobt Io oder auch iilachao dia Sobutsschicht 11 und dia Soblcht Io aufgebraobt terden, falls latsttra aua eine« durchsichtigen tberaopUstlsohen ftrkatoff bastaht· Dieser unterschied U struktoellen Aufbau dar Bahn 1 fällt nicht In dan fiahaan dar Erfindung, sondern dient nur sur Yewnscbaullcbung dar untaraobladllehan Formen, dia dia Schicht* bahn ja naob da» baaondaran farvandungsiteek aufsalaan kann·

DIa Erfindung baatabt in ainar derartigen Bar«· stellung oder Bearbeitung dar abschließenden thareoplaatl« ] achea Schicht 12, dia dia Bahn WfarvollaUndlgt, daß dar Beibkontakt alt dea Foraaerkseug, auf daa die Bahn In eine iöhrenfora gebracht «ird« saltgahand Tarilndart let. ie in /ig· 1 dargestellt, kann dia latcta Schicht auf dia aobon vorbar verbundenen Sohiohtan Io und 11 In Forn einer aprltsgapraaatan Folia aufgebracht »erden, dia in ere&raten Zustand aua ainar länglichen Düse einer Sprits-¹^ einheit 13 sustritt. Dia emirate Folia alrd suerst durch ainan von dan tirisanpaar 14 und 15 gabildatan Spalt geführt und dann xusaaaen sit dan Sohichten Io und 11 durch den opalt alnaa teiteren Iklianpanraa 16 and Π titgenoaaen, «obel latstara datu dienen, dia Schicht 12 auf dia Oberseite dar Schicht 11 aufanpressen und nlt dieser su vereinigen, »oduroh die Bahn V fertiggestellt »Ird· An-

achlleSend »Ird die Bahn venlttala einer Sohneidvor« 909825/1382 BAD ORIGINAL

richtung 18 in sobaale Sinselbahaea ge*unechter Brtltt geschnitten und schließlich la getrennte, »it «j_# »2· •5 bezeichnete Spttlta odtr Bollen aufgewickelt, dit ap&ter tu· Foreea endloser, nachstehend beschriebener Scbläuob· Yerwtndet »erden. Ggf. kann dl« !Tals· 15 gekühlt «erden, ua das Abkühlen und teilweise Erstarren der thtraoplaetiecbfn Schiebt 12 su trltiobttra. J)It genuasobte -aUenteaperatur kana auf jede jgteigaett ^eist aufrtchterbaltea «erdtn, beiapitlavela· durch dta Calftuf eines Kühlaitttls la Innern der %alza alt Hilfe der SlB* und AualaBkanftle 19, 2o, die auf geeignete ieiee Ober die Kellt an daa Innere der *alie aageaobloasea

eerdea können. ^

15 Die Oberfläche S der ralxe/ieiet besondere und

eiaaalige üerksale ouf, dl· die Bearbeitung oder Behandlung der Oberfläche S¹ der Schiebt 12 erlauben, ua dleae - «la die Innenseite dea iu foraeadea Schlauche· · reibuagsäroer gegenüber des Fonc*erkieug su nacfcea, auf dea die Bahn · beia fersarbeitsgaag geforat »ird. Die falicaoberfl&che S kaaa ala aatt beschrieben werden und lat durch dicht nebeneinanderliegende, «loflge üaregelaäBlgkeltea la Fora »illklirlicher Voraprünge und Einbuchtungen gekenn ι β Ichnet.

21a Beispiel dafor lat eine *alxe, bei der auf die Außenseite dea Aalseagruadaetalla eine ursprünglich glatte« dünne ChroBSchlcht aufgebracht let, «obel dlt Chroaschloht einen Bläserbeitsgaag sit elnea sit feines Staub arbeiten* dea Sandstrahlgebläse, «la i.B. Aluoiniunoxjrd, Sllieiua·

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karbid od. dgl·, Mit einer Korngröße von 5o bla 15o ltaab unterworfen 1st· Das Beblaaen dar fialienoberflache let auf aehrere Artta durchführbar, und Btlaplala dafQr alnd ·' in dar US-Patentacbrlft 3 o63 736 (K.J. Zubriakj) ange~ gaben« Ue in diaaar Veröffentlichung beschrieben, aachen ' es die bei eine» Staubgebläae vorhandenen Schwankungen unnuglioh, die dadurcb ertielten illlkarllcben VoraprQnga and Einbuchtungen genau In ihrer Größe su bestieeen, jedoch iat durch Meeeungen alt eine· Profiloaeter dia Baatianung alnaa Tiefenbereiches der Unregelmäßigkeiten auf der Basis eines arithmetischen Mittels eögliob. In dar forliagenden Beaohralbung belieben eich die AuadrHoke "aatt" und "linxige OberiläobenunragtlmäBigkaitan¹¹ auf eine Oberflachenbedingang, dta aiob durch iillkUrlioh voneinander angeordnete Einbuchtungen und VoreprQnge ausleichnet, die aina durohachnittliche Tiefe von ca, 5,ο bla 25·ο Uikroioll Ib arithaetiacben Mittal haben und Ib allgemeinen die Größe und Fon aufweisen, lie ala durch Beblasen einer glatten KaUe Bit barter Oberfläche Bit Blasataub von ca* 5o bis 15o Vaah ertlelt «erden·

Zwar Iat Ib vorstehenden Beispiel auf eine alt CnroB beschichtete 7al*e Besug genoaaen, die auf beachriebena Zeise Bit Sandstrahlgebläse bearbeitet let, Jedoch ist auob die Vervendung von ffalsen Bit Oberflächen aößlioh, die andera ala durch Cbroaplattlaran gehärtet alnd, s*B. veraittels Sinaatthärtan odar Plattieren alt anderen Vetallen, von denen bekannt iat, dafi aie hohe Härteeigen aohaften bealtien. '

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"tan die thermoplastische Folie 12 durch dta voa den 'alien 14 und 15 gebildeten Spalt durohl&uft_t be- / druckt bjs*. prägt dU Spexlaloberfläche S auf dar *alst 15 die Oberseite 3^f der theraoplastischen Folit alt eint« entsprechenden Auster »it la wesentlichen gleichen Ober«» fläohenunregelftäßlgktltta Io Form von wlnilgtn VortprUngta I₁ und Einbuchtungen M₇ alt willkürlichen Abständen untereinander (vergl. Fig. 3)· läuft die Foil· über die Salit 15t so wird sie abgtkublt und erreicht einen halbfetten oder etwas klebrigen Zustand, d§r eich betondtrs gut for tlntn vollständigen und bltibtnden Aufdruck eignet. Das arithettischt Mittel dtr Tltft der Einbuchtungen t£ oder' der Höhe der Vorsprung· S₁ entspricht ¹Ia wesentlichen desjenigen auf der t'alstnobtrf lache S und liegt 1· Denioh von ca· 5,0 bis 25,ο tflkrosoll. Die Vorsprang· S₁ ttlstn die Fora.von Zähnen alt scharfen oder epitien Enden auf und besitzen tint sieallch gltiohför&igt oder glätte Kontaktoberfläche sit atbr verainderter Kontaktflfiche, aufgrund der kleinen, spitxen Enden, die durch die daxtiecben-JLiegenden Einbuchtungen ^ voneinander getrennt tiod·

UIt Bedeutung ditttr veränderten Xontaktflächt auf der Oberseite dtr Schiebt 12, dit der Innenseite des aus einem Streifen dtr Bahn W su fönenden Schlauchet entspricht, geht aa deutlichsten aus Fig. 2 hervor, die eine typische Vorrichtung iua fortlaufenden Foraen ein·· : Schlauchet aut Flacheaterlal darstellt. Der ait I₁ be-

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ieiohnete Bahnetreifen, der einer der kleineren, aus der mehrschichtigen Bahn K herausgeschnittenen Streifen ist» «ird über eine Führungsvalse 21 und in L&ngsrlchtung auf einen lttngllohen Dorn 22 geführt, der von einem Fon* block 23 umsehioeeen*ist· Ein geeigneter (nicht dargestellter) ZufOhrmeohanlsmus greift an der Außenseite des Bannstreifens an, ua diesen kontinuierlich auf den Dorn und durch den Forablook tu bewegen·

äbread seiner Belegung wird der Streifen i^ fortlaufend und unter enger Berührung deB Dorn aufgefont und seine gegenüberliegenden I&ngskanten «erden Überlappend angeordnet und als überlappungsnaht L Bitteis einer erhitsten Druckialie 24 oder eines entspreohenden Sohneifltells miteinander verbunden. Zur Geiährlclatung einer genauen Abmessung des Sohlauohes beim formen und sur Ersielung einer ausreichenden Re* aktionsfl&ehe unterhalb der überlappten Kanten tür Durchführung des Soh«eifiens mufi der Sohlauoh den Dorn · 22 über eine bedeutende Strecke eng umschließen. Jedoch «ird der Reibkontakt swlsohen dem Schlauch und dieser Dornlunge, der das Bestreben hat, sich der Bewegung des Schlauches su «idersetsen und ggf· ein Butsohen und/oder Festklammern su verursaoben, aufgrund der Vorsprung· β] und der Einbuchtungen *2 ^au^ ^dtr ^*⁰" seite des Schlauches, wie in Flg. 3 ersichtlich 1st, auf einen liindesttert verringert* Der einsige Beib-

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kontakt !wischen den Schlauch und dea Dorn 1st derjenige» der von des geaasten kleinen» apitxen Enden äer sahnartigen Vorspränge a., herrührt, »obei dies nur ein Bruchteil der gegasten Oberfläche let, die einen Reibkontakt nit den Dorn haben könnte, falls keine Bearbeitung nach der vorstehend beschriebenen Art vorge- »äre.

Falls der Schlauch la bestieiten Längen verwendet terden soll, «ie diea beispielsweise bei der Herstellung von Behältern der Fall ist» kann er bei seines Auttritt aus des Dorn veraittels einer herkiteslieben» selbsttätigen Scbneldelnriohtung auf die gewünschte länge sureobtgeschnitten »erden· :^:

Selbstverständlich 1st die Vorrichtung nicht auf die vorstehende Auafübrungsfors beschränkt» sondern es sind sahireiche Abwandlungen aöglich, ohne voft Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

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Claims

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Patentansprüche

1/Verfahren zur Behandlung von zumindest einer Oberfläche einer thermoplastischen Kunststoffolie zwecks Verminderung ihrer Neigung, an glatten Flächen zu haften, bei dem die Folienoberfläche mit einer Vielzahl von dicht nebeneinander liegenden, durch Einbuchtungen voneinander getrennten Vorsprüngen versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die im arithmetischen Mittel etwa 5,0 bis 25,0 Mikrozoll hohen, bzw. tiefen Vorsprünge (s*) und Einbuchtungen (s^) an der Folienoberfläche unmittelbar nach der Herstellung, wie etwa der Extrusion der Folie (12) formt, während dieselbe noch warm und plastisch verformbar ist, und daß man gleichzeitig mit dem Formen der Vorsprünge und Einbuchtungen die Folie abkühlt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die zu behandelnde Oberfläche (S¹) einer kontinuierlich extrudierten Folie (12) unmittelbar nach ihrem Austritt an eine harte, gekühlte Formfläche (S) mit Einbuchtungen und Vorsprüngen andrückt, die den zu formenden Vorsprüngen (s ) und Einbuchtungen (sp) entsprechen.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Formflache (S) die Mantelfläche einer umlaufenden Walze (15) benutzt.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Extrusionseinrichtung zum Extrudieren einer thermoplastischen Folie und mindestens einer mit Vorsprüngen und Einbuchtungen versehenen Formfläche, sowie mit Mitteln zum Andrücken wenigstens einer der Folienoberflächen an die Formfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge und Einbuchtungen der Formfläche im arithmetischen Mittel eine Höhe bzw. Tiefe von etwa 5,0 bis 25,0 Mikrozoll besitzen und diese Formfläche durch eine Kühleinrichtung (19, 20) gekühlt und in unmittelbarer Nähe der Extrusionsdüese (13) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formfläche (S) durch die Mantelfläche einer von einem Kühlmittel durchströmten und mit einer Gegendruckwalze (14) zusammenwirkenden Walze (15) gebildet ist.

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