DE19609861C2

DE19609861C2 - Walzenbiegevorrichtung zum Formen von Kunststoffolien

Info

Publication number: DE19609861C2
Application number: DE19609861A
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Kusago
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1995-03-13
Filing date: 1996-03-13
Publication date: 1997-10-02
Anticipated expiration: 2016-03-14
Also published as: US5662950A; ITTO960180A1; IT1285310B1; JPH08244108A; GB2298814B; GB9604933D0; ITTO960180A0; GB2298814A; DE19609861A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Biegen der Walzen für die Herstellung flächiger Erzeugnisse, wie Folien oder Feinfolien aus Kunststoff, nachfolgend einfach Folien oder Kunststoffolien genannt.

Zunächst soll unter Hinweis auf die Fig. 2 bis 4 eine herkömm liche Walzenbiegevorrichtung für das Formen von Kunststoffolie erläutert werden.

In den Fig. 2 und 3 ist schematisch der Verformungszustand der Walzen bei der Schaffung einer Kunststoffolie dargestellt. In Fig. 2 sind Walzen 1 und 2 eines Walzenpaares, dem zum Formen einer Kunststoffolie geschmolzenes Harz zugeführt wird, einer auf Fließspannung beruhenden Gegenkraft unterworfen und ge krümmt. Folglich erhält die entstehende Kunststoffolie einen im wesentlichen tonnenförmigen Querschnitt. Um das Entstehen eines solchen ungeeigneten Querschnitts zu vermeiden, ist tatsächlich eine Walze 2 vor dem Formen der Kunststoffolie ge gen die andere Walze 1 gekrümmt. Dadurch erhält die fertige Kunststoffolie einen ebenen Querschnitt.

In Fig. 4 ist der Aufbau einer herkömmlichen Walzenbiegevor richtung zu sehen. Allerdings ist in Fig. 4 nur eine Seite der Vorrichtung gezeigt, da sie in Richtung der Breite der Walzen symmetrisch aufgebaut ist.

Es ist erkennbar, daß in den Endbereichen der Walzen 1 und 2 ein Gerüst 6 zum Abstützen der gesamten Vorrichtung ein schließlich der Walzen vorgesehen ist. Vom Endbereich der obe ren Walze 1 steht eine Drehwelle 25 vor. Diese Drehwelle ist in einem Lager 4 abgestützt. Am Gerüst 6 ist ein das Lager 4 aufnehmendes Gehäuse 5 befestigt. Vom Endbereich der unteren Walze 2 steht eine Drehwelle 7 vor, die von zwei Lagern 11 und 9 abgestützt ist, welche einander in axialer Richtung benach bart angeordnet sind. Am Gerüst 6 ist ein das Lager 11 enthal tendes und an der Innenseite angeordnetes Gehäuse 12 über einen Hauptzylinder 13 befestigt. Ein an der Außenseite ange ordnetes Gehäuse 10, welches das Lager 9 aufnimmt, ist am Ge rüst 6 über einen für das Biegen vorgesehenen Zylinder 8 befe stigt. Außerdem ist zwischen dem Gehäuse 5 und dem Gehäuse 11 eine Spalteinstelleinrichtung 14 vorgesehen, mit deren Hilfe zwischen den Walzen 1 und 2 ein Spalt 6 eingestellt wird.

Zur Einstellung des Spaltes 6 zwischen den Walzen 1 und 2 wird ein in der Spalteinstelleinrichtung 14 vorgesehener Keil 15 mittels einer hier nicht gezeigten Antriebsvorrichtung in axi aler Richtung der Walze (Richtung eines Pfeiles c) verschoben. Gleichzeitig mit diesem Vorgang wird die Walze 2 vom Hauptzy linder 13 in Richtung zur Walze 1 (Richtung eines Pfeiles b) unter Druck gesetzt.

Um die Walze 2 bereits vor dem Formen der Kunststoffolie gegen die Walze 1 zu krümmen, wird auf das den Endbereich der Dreh welle 7 abstützende Lager 9 in Richtung entgegengesetzt zum Hauptzylinder 13 (Richtung eines Pfeiles a) mit Hilfe des Bie gezylinders 8 eine Last aufgebracht. Hierdurch wirkt ein Bie gemoment auf die Walze 2, welches auf den über die Lager 11 und 9 in entgegengesetzten Richtungen zueinander aufgebrachten Lasten beruht.

In der herkömmlichen Walzenbiegevorrichtung für das Formen ei ner Kunststoffolie werden die in entgegengesetzten Richtungen zueinander wirkenden Lasten, das heißt die Druckkraft aufgrund des Hauptzylinders 13 und die Zugkraft aufgrund des Biegezy linders 8 individuell auf die Drehwelle 7 ausgeübt. Aus diesem Grund sind zwei Arten von Zylindern, nämlich der Hauptzylinder 13 und der Biegezylinder 8 erforderlich. Da die Belastung des Hauptzylinders 13 außerdem entsprechend der Änderung des Bie gemomentes, welches die Last des Biegezylinders auf die Dreh welle 7 ausübt, geändert werden muß, entstehen Nachteile, denn das Steuersystem der Vorrichtung wird dadurch kompliziert und die Funktionstüchtigkeit verschlechtert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Walzenbiegevorrichtung zum Formen von Kunststoffolien zu schaffen, mit der die Nachteile eines komplizierten Steuersystems aufgrund der individuellen Steuerung zweier Arten von Zylindern und die ungünstige Be triebsfähigkeit vermieden werden und ein einfacher Betrieb er möglicht wird.

Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird eine Walzenbiegevorrichtung zum Formen von Kunststoffolien mit den Merkmalen des Patentanspruchs ge schaffen.

Bei der Konstruktion gemäß der Erfindung ist es Aufgabe der Hauptzylinder, die zweite Walze in Richtung zur ersten Walze unter Druck zu setzen und die erste und zweite Walze zu krüm men. Anders ausgedrückt heißt das, daß beim Aufbringen einer Belastung durch die Hauptzylinder auf die vierten Gehäuse eine durch die Last der Hauptzylinder hervorgerufene Gegenkraft zwischen den ersten und zweiten Gehäusen und zwischen dem dritten Gehäuse und dem Gerüst erzeugt wird. Infolgedessen wirkt ein Biegemoment auf die erste und zweite Walze. Deshalb können die Walzen gekrümmt werden, ohne daß für das Biegen ein eigener Zylinder erforderlich ist, wie das bei der herkömmli chen Vorrichtung der Fall ist.

Ferner wird bei der erfindungsgemäßen Konstruktion das den Walzen vor dem Formen der Kunststoffolie zu gebende Ausmaß an Krümmung allein durch die Last des Hauptzylinders bestimmt. Mit anderen Worten, wenn die Belastung durch den Hauptzylinder unverändert aufrechterhalten wird, bleibt das Ausmaß der Krüm mung der Walzen auch dann unverändert, wenn der Walzenspalt selbst durch den Keilmechanismus verändert wird. Mit der Wal zenbiegevorrichtung gemäß der Erfindung kann also der Walzen spalt ohne weiteres so eingestellt werden, daß das Ausmaß der Krümmung der Walzen unverändert beibehalten wird.

Für die Walzenbiegevorrichtung der Erfindung ist also ein ei gener Biegezylinder nicht erforderlich, und das Verfahren zum Einstellen des Walzenraums und des Krümmungsgrades ist verein facht. Damit ist auch kein kompliziertes Steuersystem für zwei Arten von Zylindern erforderlich, womit das Problem der her kömmlichen Vorrichtung umgangen ist.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines schematisch dargestellten Ausführungs beispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels des Aufbaus einer Walzenbiegevorrichtung zum Formen einer Kunst stoffolie gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Verformungszustan des von Walzen beim Formen geschmolzenen Harzes mit Hilfe eines Walzenpaares;

Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Zustandes, bei dem eine Walze gegenüber der anderen gekrümmt ist; und

Fig. 4 eine Ansicht des Aufbaus einer herkömmlichen Walzen biegevorrichtung zum Formen von Kunststoffolien.

In der Ansicht gemäß Fig. 1 ist ein Beispiel des Aufbaus einer Walzenbiegevorrichtung zum Formen einer Kunststoffolie gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Fig. 1 veranschaulicht nur eine Seite, denn die Vorrichtung ist in Richtung der Brei ten der Walzen symmetrisch aufgebaut. Bei diesem Beispiel han delt es dich um eine Walzenbiegevorrichtung für Kunststoffo lienerzeugung, deren Walzen gekühlte Polierwalzen sind, welche das geschmolzene Harz hart werden lassen.

An den Enden einer ersten Walze 1 und einer zweiten Walze 2 ist bin Gerüst 6 zum Abstützen der Walzen und der ganzen Vor richtung vorgesehen. Vom Endbereich der oberen Walze 1 steht eine erste Drehwelle 18 vor. Diese Drehwelle 18 ist von zwei Lagern 21 und 19 abgestützt, die einander benachbart in axi aler Richtung vorgesehen sind. Ein das Lager 21 enthaltendes, an einer Innenseite angeordnetes, drittes Gehäuse 22 ist am Gerüst 6 befestigt. Vom Endbereich der unteren Walze 2 steht eine zweite Drehwelle 7 vor. Diese Drehwelle 7 ist von zwei Lagern 23 und 16 abgestützt, die einander in axialer Richtung benachbart sind. Am Gerüst 6 ist über einen Hauptzylinder 13 ein das an der Innenseite angeordnete Lager 23 enthaltendes viertes Gehäuse 24 befestigt. Über eine Spalteinstelleinrich tung 14 ist ein erstes Gehäuse 20, welches das an der Außen seite angeordnete Lager 19 enthält, mit einem zweiten Gehäuse 17 verbunden, welches das gleichfalls an der Außenseite ange ordnete Lager 16 enthält. Die Spalteinstelleinrichtung 14 ent hält eine Keilvorrichtung 15 zum Verstellen eines Spaltes zwi schen dem Gehäuse 20 und dem Gehäuse 17.

Zunächst einmal wird die Keilvorrichtung 15 der Spalteinstell einrichtung 14 in Richtung eines Pfeiles c verschoben, um einen anfänglichen Walzenspalt δ zwischen der ersten Walze 1 und der zweiten Walze 2 einzustellen. Bei diesem Vorgang wird das Gehäuse 24, welches die Drehwelle 7 der Walze 2 abstützt, vom Hauptzylinder 13 mit einer vorherbestimmten Last in Rich tung eines Pfeiles b (Richtung zur Verengung des Walzenspaltes δ) unter Druck gesetzt. Hierdurch wird der Raum zwischen den Gehäuse 17 und dem Gehäuse 20 eingestellt, und damit ist der anfängliche Walzenspalt δ festgesetzt.

Als nächstes wird, um der Walze Krümmung zu vermitteln, die vom Hauptzylinder 13 auf das Gehäuse 24 ausgeübte Last ver größert. Aufgrund des Belastungsanstiegs wird eine Gegenkraft über die Keilvorrichtung 15 auf einen Bereich des anderen Ge häuses 17 übertragen, in dem die Drehwelle 7 abgestützt ist. Folglich wirkt ein Biegemoment auf die Walze 2, so daß die Walze 2 in Richtung nach oben in der Fig. konvex gekrümmt wird. Ähnlich wird über das Gehäuse 20 und das Gehäuse 22 eine Gegenkraft auf die Drehwelle 18 übertragen, so daß ein Biege moment auch auf die Walze 1 einwirkt, die hierdurch in Rich tung der Fig. nach unten konvex gekrümmt wird.

Bei dieser Konstruktion wird der Grad an Krümmung, der den Walzen 1 und 2 vor dem Formen der Kunststoffolie gegeben wird, ausschließlich durch die Last des Hauptzylinders 13 bestimmt. Das bedeutet mit anderen Worten, daß bei einer Konstanthaltung der Belastung durch den Hauptzylinder 13 das Ausmaß an Krüm mung der Walzen selbst dann unverändert bleibt, wenn der Wal zenspalt δ durch die Keilvorrichtung 15 geändert wird. Mit der Walzenbiegevorrichtung gemäß der Erfindung läßt sich also der Walzenspalt δ ohne weiteres so einstellen, daß das Krümmungs ausmaß der Walzen unverändert beibehalten bleibt.

Für die Walzenbiegevorrichtung ist also kein ei gener Zylinder zum Biegen erforderlich, und das Verfahren zum Einstellen des Walzenspaltes und des Krümmungsgrades ist ver einfacht. Damit ist ein kompliziertes Steuersystem wie bei der Verwendung von zwei Arten von Zylindern nicht erforderlich, was bei der herkömmlichen Vorrichtung eine Schwierigkeit dar stellt.

Claims

Walzenbiegevorrichtung zum Formen von Kunststoffolien, bestehend aus
- - einer ersten Walze (1) mit einer ersten Drehwelle (18) in beiden Endbereichen;
- - einer zweiten Walze (2) mit einer zweiten Drehwelle (7) in beiden Endbereichen, die parallel zur ersten Walze (1) mit ei nem Walzenspalt (δ) zwischen beiden zum Pressen und Formen von Kunststoffolien angeordnet ist;
- - zwei ersten Gehäuse (20), die ein Lager (19) zum Stützen der ersten Drehwelle (18) haben und in beiden Endbereichen der ersten Drehwelle angeordnet sind;
- - zwei zweiten Gehäuse (17), die ein Lager (16) zum Abstüt zen der zweiten Drehwelle (7) haben und in beiden Endbereichen der zweiten Drehwelle angeordnet sind;
- - zwei dritten Gehäuse (22), die ein Lager (21) zum Stützen der ersten Drehwelle (18) haben, weiter innen als die ersten Gehäuse (20) angeordnet und an einem Gerüst (6) befestigt sind;
- - zwei vierten Gehäuse (24), die ein Lager (23) zum Stützen der zweiten Drehwelle (7) haben, weiter innen als die zweiten Gehäuse (17) angeordnet und am Gerüst (6) befestigt sind;
- - zwei Hauptzylindern (13) zum Stützen der vierten Gehäuse (24), die einen an dem Gerüst (6) befestigten Basisteil haben und die zweite Walze (2) in Richtung zur ersten Walze (1) drücken; und aus
- - zwei Spalteinstelleinrichtungen (14), die zwischen den ersten Gehäusen (20) und den zweiten Gehäusen (17) zum Ein stellen eines Spaltes zwischen denselben vorgesehen sind.