DE2423208A1

DE2423208A1 - Verfahren und vorrichtung zum raendeln der kanten einer thermoplastischen bahn

Info

Publication number: DE2423208A1
Application number: DE2423208A
Authority: DE
Inventors: Francois Jean Pira; Jozef Carolus Van Wijk
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1973-06-01
Filing date: 1974-05-14
Publication date: 1974-12-19
Also published as: LU70092A1; CA1038121A; FR2231495A1; BE815650A; JPS5022862A; DE2423208C2; IT1016493B; FR2231495B1; US4304750A; GB1459769A; JPS5854007B2

Description

AGIi-GETAEET AKTIENGESELISCHAi¹T

LEVERKUSEN -^r

J3. Ma'» 1974

Verfallren und Vorrichtung zum Rändeln der Kanten einer thermoplastischen Bahn.

Priorität : Grossbritannien, den I.Juni 1973 Anm.Nr. 26 249/73

Gegenstand dieser Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Rändeln der Kanten einer thermoplastischen Bahn.

Bei gewissen Phasen ihrer Herstellung müssen die verschiedensten Bahnmaterialien für den Transport zur Weiterverarbeitung aufgespult und manchmal vor der Weiterverarbeitung längere Zeit gelagert werden. In vielen Fällen befinden sich eine oder beide Oberflächen derartiger Bahnen in einem solchen Zustand, dass sie Schaden nehmen, wenn sie miteinander in Berührung gebracht werden, ganz besonders dann, wenn es sich um längere Berührung oder um Berührung unter hohem Druck handelt.

Bei der Herstellung von EiIm, insbesondere von EiIm für photographische Zwecke, ist es allgemein üblich, die Kanten des Films bei irgendeiner Herstellungsphase mechanisch zu verformen, um die Dicke der Kanten zu vergrössern, denn bekanntlich genügt bereits eine geringfügige Verdickung solcher Kanten,um die einzelnen Windungen auseinanderzuhalten und dadurch die Entstehung von Fehlern zu verhüten.

Ein weiterer Grund für das Rändeln der Kanten ist, die Lage der Windungen einer Rolle aufgespulten Bahnenmaterials zueinander zu sichern, so dass die Gefahr der teleskopartigen Verformung der Rolle während des Aufspulens und insbesondere während des Transports sehr gering ist.

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Bei der Herstellung von Bahnen unter Verwendung von Lösungsmitteln, wie etwa von Trägerfilm aus Cellulosetriacetat, ist es allgemein üblich, die Kanten des Films irgendwann zwischen dem. vollständigen Trocknen des bereits erstarrten Films und dem Aufspulen des Films kalt zu rändeln. Dazu lässt man die Filmkanten durch den Spalt eines frei drehbaren Rades dessen TJmfangsflache so verformt ist, dass sie das gewünschte Rändelmuster aufweist - und einer Rolle oder einem Rad mit einer glatten Umfangsflache hindurchlaufen. Die erforderliche Rändelkraft kann je nach der Oberflächenhärte der glatten Rolle oder des glatten Rades etwas schwanken, jedoch ist unabhängig davon häufig festzustellen, dass der zum Erzeugen der Ränderlung erforderliche Druck zwischen den Rädern so hoch sein muss, dass sich eine Längung der Randteile der Bahn nicht vermeiden lässt. Eine derartige Längung ist leicht zu erkennen, denn'sie verursacht ein Runzlig- oder Rilligwerden der Filmkanten des Films in dessen Längsrichtung. Wenn ein derartiger Film mit gerillten Längskanten aufgespult wird, stellt man fest, dass der Durchmesser der axialen Endteile der Filmrolle grosser ist als der Durchmesser der entsprechenden Teile einer Rolle Film ohne gerillte Kante.

Die gerillten Kanten eines Films können beim Giessen des Films beträchtliche Störungen verursachen, weil die verschiedenen Giessanlagen, wie eine Luftpinsel aufweisende Auftragsmaschine oder Kaskadenauftragsmaschine, mechanische Teile umfassen, die vom Bahnenweg in einem Abstand von nur einigen Zehntel Millimetern angeordnet sind. Eine weitere, weniger häufige Schwierigkeit ist die, dass eine die Rändelbreite übersteigende Menge Filmmaterial weggeschnitten werden muss, um einen Film mit rillenfreien Kanten zu erhalten.

Eine andere, bei der Verarbeitung von Cellulosetriacetatfilmen auftretende Schwierigkeit ist die bleibende Verminderung der Rändeltiefe der gerändelten Filmkanten. So kann es beim ersten

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Aufspulen des Films zu einer Herabsetzung der ursprünglichen Rändeltiefe der Filmkanten um bis zu 50 % kommen, und diese Minderung kann sich - wenn auch in geringerem Ausmass - während der nachfolgenden Aufspulvorgänge des Films fortsetzen, die während der nachfolgenden Fertigungsphasen die das Giessen von Haftschichten, lichtempfindlichen Schichten, Schutzschichten und anderen Schichten auf dem Film umfassen, stattfinden. Daher nimmt die Gefahr einer teleskopartigen Verformung einer Rolle Film infolge unzureichenden Kantendrucks in Richtung auf die letzten Phasen- des Herstellungsprozesses zu; leider nehmen die wirtschaftlichen Verluste mit der Anzahl der Herstellungsphasen ebenfalls zu. Eine Rolle Film mit infolge einer Verminderung der Rändeltiefe nach Aufspulen des Films unzureichendem Kantendruck ist leicht zu erkennen, wenn man die Rolle in der axialen Richtung betrachtet, da man sieht, dass die Rolle unter ihrem eigenen Gewicht·anstelle ein§r kreisrunden eine ovale Form aufweist.

Noch eine weitere Schwierigkeit ist die, dass die zur Kompensation der Abnahme der Rändeltiefe nötige Anfangs-Rändeltiefe, so gross sein kann, dass der Film infolge der mechanischen Schwächung seiner Kantenteile zum Reissen in Querrichtung neigt.

Bei der Herstellung thermoplastischer Bahnen aus orientierten Polymeren, wie etwa von Polyäthylenterephthalatfilm, werden die Kanten einer Bahn bekanntlich warm gerändelt, indem man die Kantenteile der Bahn unmittelbar vor dem Rändeln vorwärmt. Das Vorwärmen kann mit Hilfe einer Ultrarot-Heizeinrichtung erfolgen, jedoch ist es dann unmöglich, das Vorwärmen der Bahn auf die Breite desjenigen Kantenteils zu beschränken, der gerändelt werden soll, und da das Erhitzen des Films aller Wahrscheinlichkeit nach auch die Kristallinität des Films verändert, sind die Kanten des nach Zurechtschneiden der gerändelten Kanten verbleibenden Teils der Bahn immer noch fehlerhaft. Erfolgt das

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Vorwärmen mit Hilfe geheizter Rollen, so muss zur Kompensation von Verlusten,die während des Transports der Bahn von der Vorwärmzone zur Rändelzone eintreten, stärker erhitzt werden, als es eigentlich erforderlich wäre. Weiterhin erfolgt das Vorwärmen mit einer Rolle gleichmässig gemäss der Breite des Bahnkantenteils und somit muss eine Bahnfläche erhitzt werden, die beträchtlich, grosser ist als die zu rändelnde Fläche, was eine grossere Menge Wärmeenergie erfordert.

Es ist das Ziel dieser Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kantenrändeln zu erhalten, die eine weit bessere Kontrolle von Rändelbreite und -tiefe ermöglichen.

Erfindungsgemäss erhält man ein Verfahren zum Kantenrändeln einer thermoplastischen Bahn, bei dem zumindest eine Kante der Bahn erwärmt wird, um deren Rändeln zu erleichtern und das dadurh gekennzeichnet ist, dass das Erwärmen der Kante oder Kanten während des Rändeins der Bahn durch. Wärmeübertragung von einem oder mehreren zum Rändeln benutzten Werkzeugen erfolgt.

Im Rahmen dieser Beschreibung bezeichnet der Ausdruck "Kante" einen streifenförmigen Teil der Bahn, der sich an einer oder angrenzend an eine Seitengrenze der Bahn befindet. Gerändelte Bahnkanten haben üblicherweise eine Breite in der Grössenordnung zwischen einigen Millimetern und etwa einem Zentimeter; gewöhnlich haben die gerändelten Bahnkanten einen Abstand von ein paar Millimetern von den Seitengrenzen der Bahn.

Die Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung, die zum Kantenrändeln einer thermoplastischen Bahn durch ein Verfahren gemäss obiger Definition geeignet ist. Eine derartige Vorrichtung umfasst zumindest ein Rändelrad oder anderes Rändelwerkzeug und Einrichtungen zum Erwärmen des Werkzeugs oder der Werkzeuge, um es oder sie auf erhöhter Temperatur zu halten.

Eine erfindungsgemässe Vorrichtung kann z.B. aus einem Rändelrad in einer oder jeder Randzone eines von der Bahn gefolgten

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Wegs und einem entsprechenden, gegenüberstehenden Stützrad bestehen, aus Einrichtungen zum Regulieren der Kraft, die diese Ränder auf eine Bahn ausüben, die man mit einer Kante in dem ßerührungsspalt dieser Räder durchlaufen lässt, und aus Ein-, richtungen zum Erwärmen dieses Rändelrades auf eine Temperatur, die dazu ausreicht, eine Festigkeitsminderung der mit dem Rändelrad in Berührung kommenden Bahnoberfläche zu verursachen, um das Rändeln dieser Oberfläche zu fördern.

Eine derartige Vorrichtung kann zum Rändeln einer Bahn von Beiden Seiten her benutzt werden, indem man die Bahn zweimal durch die Vorrichtung laufen lässt und sie zwischen den beiden Durchgängen umdreht. TIm. eine Bahn gleichzeitig von beiden Seiten her zu rändeln, kann als Stützrad in einer oder jeder Randzone des von der Bahn gefolgten Weges ein zweites gerändeltes Rad benutzt werden. Auch dieses zweite gerändelte Rad kann mit Einrichtungen zum He is sen verbunden werden.

Gemäss einer Vorzugsausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung umfasst diese zumindest ein Rändelrad mit einer Nabe und einer Felge, die durch Einrichtungen, die die Wärmeübertragung durch Konvektion oder Wärmeleitung von der Felge auf die Nabe einschränken, miteinander verbunden sind. Es sind Einrichtungen vorhanden, um die Felge durch Wärmekonvektion mittels Luft durch derartige Heizeinrichtungen zu heizen, die nahe den Aussenflächen der Felge des Rades angeordnet sind und sich über mindestens 180° der Felge erstrecken. Die Heizeinrichtungen selbst können stationär angebracht sein.

Nachstehend soll die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigt Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung des von der Bahn gefolgten

Weges bei einem erfindungsgemässen Ausführungsbeispiel; Fig. 2 eine, detaillierte Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig.1; Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 von Fig. 2; Fig. 4- eine Schnittansicht, die die Umfangsflache eines Rande1-

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rades zeigt und

Fig. 5 einen axialen Querschnitt eines anderen Ausführungs-"beispiels eines Bändelrades.

1 zeigt eine aus thermoplastischem Werkstoff hergestellte Bahn 10 die sich in Richtung des Pfeils 11 abwärts bewegt. Die Bahn wird über frei drehbare Führungsrollen 12 und 13 gezogen, die die Bahn auf ihrer gesamten Breite berühren.

Der Rändelvorgang der Bahn ist nur für eine Bahnkante dargestellt und erfolgt mit Rändelrädern 14 und 15· Die beiden Räder sind auf Achsen 16 und 17 frei drehbar angebracht, die so angeordnet sind, dass in der dargestellten Betriebsstellung die gemeinsame Tangentialebene der baden Räder praktisch mit der Ebene der Bahn zwischen den Iführungsrollen 12 und 13 zusammenfällt. Die Achse 16 ist starr befestigt, während die Achse 17 am senkrechten Arm 18 eines Winkelhebels angebracht ist, der seinerseits auf einer Achse 19 sitzt. Der horizontale Arm

20 des Hebels ist mit einem die Rändelkraft bestimmende Gewicht

21 belastet. Auf einem Zapfen 23 sitzt schwenkbar ein kleiner Nocken 22, der um 180° gedreht werden kann, um den Arm 20 anzuheben und damit das Rändelrad 15 vom gegenüberstehenden Rad zu entfernen.

Während Fig. 1 nur eine vereinfachte Darstellung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist, zeigen Fig. 2und Fig. 3 auch die Details der Vorrichtung. Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Rändelräder und deren Lagerung, während Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 von Fig. 2 ist.

Ein horizontal angeordnetes U-Profil 24 ist parallel zum Weg des Films 10 angebracht und trägt die Lagerblöcke 25 und 26, in denen eine Achse 19 schwenkbar gelagert ist.

Ein die Schwenkbewegung der Achse 19 steuernder Arm 20, ist in der Mitte der Achse befestigt, während beiderseits des Arms 20 Arme 18 und 28 sitzen, die das bewegliche Rändelrad 15 tragen.

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Das Rändelrad 15 besteht aus einer Nabe 29, einer Felge 30 und mehreren Speichen 31, wobei die Felge 30 des Rades einen annähernd viereckigen Querschnitt hat. Die Nabe 29 des Rades ist in Kugellagern 32 und 33 auf einer kurzen, starr an den Armen 18 und 28 mit Klemmstücken 35 und 36 befestigten Achse 34· gelagert. Die Achse ist hohl und an ihren Enden mit Innengewinden 37 und 38 versehen, mit denen sie an biegsame Leitungen eines Kühlkreislaufs angeschlossen werden kann. Die Achse ist zweiteilig gefertigt und enthält erweiterte Teile 39 und 40, die eine Innenkammer 4-1 zur V er gross er ung der Kontakt fläche mit der Kühlflüssigkeit bilden. Die beiden Teile der Achse sind zusammengeschweisst und dann auf die erforderlichen Aussenabme'ssungen abgedreht worden.

Das Heizen des Rades erfolgt durch ein bogenförmiges Heizelement, das das Rad über etwa 260 Winkelgrad umgibt und einen gerillten Teil 4-2 und einen planen Teil 43 aufweist. Der Innenumfang des gerillten Teils 4-2 ist mit einer Vertiefung versehen, deren allgemeine Form der der Felge des Rades entspricht, sowie mit einer Nut 44-, in der sich ein elektrisches Heizelement befindet. Dieses Heizelement wird an den Klemmen 4-5 und 4-6 elektrisch angeschlossen (Fig. 2).

Teil 4-3 ist mit Teil 42 durch Schrauben 47 verbunden, und die so zusammengebauten Teile bilden somit ein Heizelement, das die Aussenflachen der Felge, d.h. die Seitenflächen und die ausseren Umfangsflache der Felge eng umgibt, und zwar in einem Abstand von etwa 1 mm. Das Heizelement ist von Wärme isolatoren 48 und 49.umgeben, die sich ebenfalls über etwa 260 Winkelgrad erstrecken. Die Isolatoren 48 und 49 sind mit Schrauben 52 zwischen Jochen 50 und 51 befestigt, die ihrerseits mit Schrauben 53 an einem Block 54 angebracht sind, die selbst an einer kleinen Schiene 55 befestigt ist, die die Arme 18 und 28 miteinander verbindet.

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Die Umfangsfläche des Bändelrades zeigt die 3Pig.4-, und zwar in I¹Orm eines vergrössert gezeichneten Teils eines radialen Querschnitts des Eades, wobei dessen Achse "bei der Darstellung von I*ig. 4 senkrecht "verläuft.

Der Aufbau des in seiner Gesamtheit stationären Rändelrades und des zugehörigen Heizelements entspricht dem des vorstehend beschriebenen beweglichen Eades 15 und "bedarf daher keiner weiteren Erläuterung.

Die nachfolgenden Beispiele verdeutlichen die Verbesserungen, die sich mit Hilfe des erfindungsgemässen Rändelverfahrens gegenüber dem herkömmlichen Kalträndeln erhalten lassen.

Beispiel 1

Ein Film aus Polyalkylenterephthalat mit einer Dicke von 0,18 mm wird kalt- und warmberändelt, wobei eine herkömmliche Linienränderlung mit einer gleichmässigen Breite von 10 mm erhalten wird.

Das Kalträndeln erfolgt mit Hilfe herkömmlicher Rändelräder mit etwa 23 Rande Ivor Sprüngen ge cm2, deren Spitzen einen Abstand von etwa 2 mm haben. Im" Gegensatz dazu erfolgt das Warmrändeln mit einem Rändelrad mit 153 Rändelvorsprüngen je cm2, deren Spitzen in einem Abstand von etwa 0,8 χ 0,8 mm angeordnet sind.

Der vorstehend benutzte Ausdruck "Rändelabstand" bezeichnet den Abstand zwischen den Mittelpunkten der Rande Ivor sprünge, am Umfang des Rändelrades gemessen, während die Angabe zweier gleicher Werte besagt, dass der Abstand in axialer Richtung gleich dem Abstand in tangentialer Richtung ist.

Es wurde festgestellt, dass die Rändeltiefen - etwa 25 pa und die Rändelkräfte - etwa 25 kg - in beiden Eällen gleich waren, wenn das Warmrändeln bei der Radtemperatur von 120⁰C

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und das Kalträndeln "bei gewöhnlicher Temperatur, d.h. 20⁰G, erfolgte.

Der vorstehend benutzte Ausdruck "Rändeltiefe" bezeichnet die gesamte Zunahme der Dicke der ]?ilmkante, entweder durch Kalträndeln, wodurch die Filmkante verformt wird, indem es stellenweise Teile derjenigen Filmflache anhebt, die dem Rändelrad abgewandt ist, oder durch Warmrändeln, bei dem ein Rändelrad die Filmkante dadurch verformt, dass stellenweise Teile derjenigen Filmflache, die das Rändelrad berühren, angehoben werden. Im Falle des Kalträndeins kann man sagen, dass die Dicke der gerändelten Zonen des Films sich praktisch nicht verändert hat, sondern dass das Filmmaterial in Richtung auf eine Seite des Films "verdrängt" worden ist, so dass auf einer Seite des Films ein Vorsprung und auf der entgegengesetzten Seite eine entsprechende Vertiefung erzeugt wird. Im Gegensatz dazu kann beim Warmrändeln eine auf eine'Seite des Films wirkende Rändelrolle die gegenüberliegende Fläche des Films unverformt belassen, und das ist im allgemeinen auch der Fall, während die mit dem Rändelrad in Berührung stehende Fläche durch Stauchen von Filmmaterial an den Stellen verformt wird, an denen die Rändelvorsprünge in die Filmoberfläche eingedrungen sind. Im Falle des Einfachrändeins, d.h. mit Hilfe einer Kombination eines Rändelrades mit einem gegenüberstehenden, glatten Rad, kann die mit dem letzteren in Berührung stehende Fläche des Films unverformt sein. Im Falle des Doppelrändelns, d.h. mit einer Kombination zweier gegenüberstehender Rändelräder, wird die Rändeltiefe bei gleicher Rändelkraft nahezu das Doppelte der beim Einfachrändeln erhaltenen Tiefe betragen.

Es stellt sich also heraus, dass Warmrändeln eine Verformung der Filmoberfläche ermöglicht, die bei gleicher Rändelkraft etwa 6,5 mal so gross wie die beim Kalträndeln erreichbare Verformung ist.

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Beispiel 2

Ein Triac etatfilm mit einer Dicke von 0,14 mm wird bei einer Geschwindigkeit von 10 m/min kalt und warm durch Doppelrändeln bearbeitet. Die Temperatur beim Kalträndeln beträgt 20⁰G; beim Warmrändeln weissen die Rändelräder eine Temperatur von 12O°C auf.

Es werden Rändelräder mit einem Durchmesser von 12 cm, einer Breite von 10 mm und einem Rändelabstand von 2x2 mm bzw. 0,8 χ 0,8 mm benutzt; die Rändelkraft beträgt etwa 25 kg.

Die Rändeltiefe wird unter zwei verschiedenen Bedingungen gemessen, nachdem der gerändelte Film 24· Std. unter einem Druck von 4- kg/cm2 gehalten worden ist. Die erste Messung (A) wird bei unbelasteter, gerändelter Filmkante durchgeführt. Bei der zweiten Messung (B) wird die vorher 24 Std. angelegte Last von 4- kg/cm2 beibehalten. In der nachstehenden Tabelle ist die verbliebende Rändeltiefe in räativen Werten (%) angegeben, die sich beim Vergleich zwischen der Rändeltiefe nach 24- Std. einerseits und der unmittelbar nach xiem Rändeln gemessenen Rändeltiefe andererseits ergeben.

Tabelle I

Randelab stand in mm	Relative Rändeltiefe nach 24- Std. Belastung mit 4- kg/cm2	B (Messung bei Be lastung mit 4- kg/ cm2)
2x2 Kalträndeln 2x2 Warmrändeln 0,8 χ 0,8 Warmrändeln	A (Messung in unbelastetem Zustand)	53 57
78 93

Aus dieser Tabelle geht hervor, dass das Warmrändeln bei einer Last von 4- kg/cm2 nur eine geringfügige Zunahme der Rändeltiefe

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mit sich, bringt. In unbelastetem Zustand verbessert jedoch offenbar das Warmrändeln die Rändeltiefe, die verbleibt, nachdem die Kanten eine bestimmte Zeit lang belastet worden waren. Das deutet auf eine starke Steigerung der Elastizität der Kantenränderlung hin, und das ist insbesondere im Hinblick auf die Verhinderung der teleskopartigen Verformung einer Filmrolle vorteilhaft.

Beispiel ^

Das in Beispiel 2 beschriebene Doppelrändeln wird mit einem Film aus Polyäthylenterephthalat mit einer Dicke von 0,18 mm wiederholt, wobei das Warmrändeln bei 12O⁰O erfolgt.

Tabelle II

Bändelabstand in mm	Relative Rändeltiefe nach 24 Std. Belastung mit 4 kg/cm2	B (Messung bei Belastung mit 4 kg/cm2)
2x2 Kalträndeln 2x2 Warmrändeln 0,8 χ 0,8 Warmrändeln	A (Messung in unbe lastetem Zustand)	80 80 86
73 96 96

Es ergibt sich, dass der Gewinn an Rändeltiefe, der durch Warmrändeln erreichbar ist, im Falle von Polyesterfilm weniger bedeutend ist als im Falle von Triacetatfilm. Das ist insbesondere auf die physikalischen Eigenschaften von Film aus Polyäthylenterephthalat zurückzuführen, die auch dann eine grössere Widerstandsfähigkeit gerändelter Kanten gegen Verformung gewährleisten, wenn die gerändelten Kanten durch Kalträndeln erzeugt worden sind.

Beispiel 4

Ein mit einer Haftschicht versehener Triac etatfilm wird kalt

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und warm doppelgerändelt, um den Unterschied in der dabei anfallenden Stäubmenge zu ermitteln. Die Staubmessung wird so durchgeführt, dass man ein Luftvolumen von 3 Litern aus der Umgebung der Rändelräder ansaugt und die darin enthaltenen Staubteilchen im Grössenbereich zwischen 0,5 und 5 pQ und die Staubteilchen über 5 pm auszählt, wobei jeder in der Tabelle angegebene Wert das Mittel aus jeweils 5 Stichproben darstc-llt.

Die Staubbestimmung ist mit dem Aerosolteilchenzähler Modell 220 durchgeführt worden, der von der Firma Royco Instruments, Inc., in Menlo Park, Kalifornien, USA, hergestellt wird. Um einen weiteren Vergleich zu ermöglichen, wird der Staubgehalt der Luft an den Rändelrädern auch bei stillstehendem FiIm sowie bei sich bewegendem Film, jedoch mit ausgeschalteter Rändeleinrichtung bestimmt.

Tabelle III

SuLstrierter Triacetatfilm	Staubteilchen zwischen 0,5 und 5 jum	Staubteilchen über 5 fm
Film in Ruhe	89	0,8
Film bewegt sich, kein Rändeln	167	1,6
Kalt-Doppelrändeln	198	73
Warm-DoppelrändeIn	372	4,6

Er ergibt sich hier, dass das Kalträndeln etwa 15 mal mehr grosse Staubteilchen erzeugt als das Warmrändeln (73 gegen 4,6), während im Gegensatz dazu die Erzeugung kleiner Staubteilchen beim Warmrändeln nahezu doppelt so gross ist wie beim Kalträndeln (372 gegen 198). Berücksichtigt man jedoch das Verhalten der kleineren Staubteilchen, die weit weniger schädlich sind als die grossen, so erkennt man, dass auch hinsichtlich der Stauberzeugung das Warmrändeln eines Films gegenüber dem Kalträndeln eine beträchtliche Verbesserung bedeutet.

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Dass für dieses Beispiel ein Film mit einer Haftschicht benutzt worden ist, hat seinen Grund darin, dass bei modernen Giessanlagen eine Tendenz festzustellen ist, die Haftschicht oder -schichten unmittelbar nach der Herstellung des Trägerfilms und vor dem ersten Aufspulen des Films aufzubringen, so dass das Rändeln des Films die Haftschicht beschädigen muss, was einen erhöhten Staubanfall mit sich bringt.

Ein zweites Ausführungsbeispiel eines Rändelrades zum erfindungsgemässen Warmrändeln einer Bahn ist in Fig. 5 in Form einer Längs schnitt ansieht dargestellt. Anders als bei den vorstehend anhand von Fig. 2 und Fig. 3 beschriebenen Rändelrädern wird dieses RandeIrad durch Wärmeübertragung von einem Heizelement geheizt, das unmittelbar angrenzend an die Innenfläche der Felge des Rändelrades angeordnet ist.

Das Rändelrad umfasst eine Felge 60, einen wärmeisolierenden Ring 61 und eine Nabe 62, die in Rollenlagern 63 und 64 drehbar auf einer starren Achse 65 sitzt. Diese Aohse ist hohl und wird mit zwei Bolzen 66 und 67 zwischen den Armen 68 und 69 festgehalten, die an einer Halteschiene 70 befestigt sind. Die Bolzen 66 und 67 haben eine axiale, mit einem Gewinde versehene Bohrung, so dass die Bolzen an einen Flüssigkeitskreislauf angeschlossen werden können und eine Kühlflüssigkeit durch die Hohlachse 65 f liessen kann. Ein zweiter wärmeisolierender Ring 71 sitzt starr auf der Achse 65 und trägt ein ringförmiges Heizelement 72, das mit mehreren, in gleichen WinkelabstSnden angeordneten Bohrungen 73 versehen ist, in die je eine Heizpatrone eingesetzt ist, mit Ausnahme der untersten Bohrung, wo ein Thermostat 74- vorgesehen ist, der die Vorrichtung gegen gelegentliches Überhitzen schützt.

Die Felge des Rades ist mit einer Leiste 7!? versehen, deren äussere TJmfangsf lache mit dem gewünschten Rändelmuster versehen ist. Schliesslich ist auf der auf der Zeichnung linken Seite der Leiste 75 eine Hülse 76 aus wärmebeständigem PoIy-

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merwerkstoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten, wie etwa Teflon, um die Felge des Rändelrades herum angeordnet, um die Beschädigung einer Bahn 10 zu verhüten, die möglicherweise das Rad an einer Stelle neben der Rändelleiste berühren könnte.

Bestimmte Bestandteile des Rändelrades, wie etwa Schrauben, Dichtungsringe, usw. werden nicht besonders beschrieben, da sie für das Verständnis der Arbeitsweise des Rades nicht wesentlich sind.

Wenn das Rändelrad in Betrieb ist, befindet sich eine Bahn in tangentialer Berührung mit der Leiste 75 des Rades und wird durch ein nicht dargestelltes Stützrad daran angedrückt. Das Heizelement 72 erwärmt das Rad durch Konvektion durch den Luftspalt hindurch, der dieses Element 72 von der rechten Hälfte der Felge 60 des Rades trennt.

Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist.

Das glatte Stützrad kann beim Einfachrändeln durch eine Rolle ersetzt werden, die die Bahn in ihrer vollen Breite stützt, und als gemeinsamer Stützträger für zwei Rändelräder dienen kann, die die beiden Kanten der Bahn auf einer Seite rändeln.

Die Rändelung muss nicht unbedingt eine Linienrändelung sein, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, sondern kann auch jede andere Art von Muster haben, wie etwa ein kreneliertes Muster, ein Küster, das in rege!massigen Abständen unterbrochen ist, ein Muster, das es durch Abfühlen ermöglicht, die linke von der rechten Kante der Bahn zu unterscheiden, usw.

Die Kühlung der Achse des Rändelrades oder der Rändelräder kann in vielen Fällen weggelassen werden. Denn der einzige Grund für die Kühlung der Achse besteht darin, die Temperatur der Rollenlager so niedrig zu halten, dass eine rasche Zer setzung des Schmiermittels verhütet wird. Wenn aber, die Wärme-

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isolierung zwischen Felge und Nabe des Rades ausreicht, um die Wärmeübertragung von der Felge zur Nabe in Grenzen zu halten, dann kann die Kühlung des Mittelteils des Rades sehr oft entfallen.

Das Heizen der Rändeiräder kann auch auf andere Weise erfolgen. So können z.B. die elektrischen Heizelemente in den Felgenteil des Rades eingebettet werden und der elektrische Anschluss durch Ringe oder Bürsten hergestellt werden.

Als Alternative können auch die Heizelemente, welche die Wärme auf die Räder übertragen, wie dies vorstehend anhand von Fig.1 bis Fig.5 beschrieben worden ist, nicht durch Elektrizität, sondern durch heisses Ol oder dergl. geheizt werden. Schliess-r lich sei noch auf andere, dem Fachmann bekannte Verfahren zur Erzeugung von Wärme verwiesen, wie Niederfrequenz-Induktionserhitzen oder dielektrisches Hochfrequenzerhitzen, die dazu benutzt werden können, die Wärme direkt im Felgenteil des Räiidelrades zu erzeugen.

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Claims

- 16 Patentansprüche 2 4 2 3 Z U O

1. Verfahren zum Kantenrändeln einer thermoplastischen Bahn, bei dem zumindest eine Kante der Bahn erwärmt wird, um deren Rändeln zu erleichtern, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhitzen der Kante oder Kanten während des Rändeins der Bahn (10) erfolgt, und zwar durch Wärmeübertragung von einem

• oder mehreren zum Rändeln benutzten Werkzeugen (14,15)·

2. Vorrichtung, die beim Kantenrändeln einer thermoplastischen Bahn benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus zumindest einem Rändelrad (14,15) oder einem anderen Rändelwerkzeug und aus Einrichtungen (42,43,44-) zum Heizen dieses Rads oder dieser Werkzeuge besteht, um es oder sie während des Betriebes der Vorrichtung auf erhöhter Temperatur zu halten.

3- Vorrichtung zum Rändeln einer Kante einer thermoplastischen 'Bahn, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Rändelrad (15) und ein entsprechendes, gegenüberstehendes Stützrad (14) in einem oder jedem Randteil eines von der Bahn gefolgten Wegs, Einrichtungen (18,28,19,20,21,22,23) zum Regulieren der durch diese Räder (14,15) auf eine Bahn (10) ausgeübte Kraft, wobei man diese Bahn (10) mit einer Kante durch den Spalt dieser Räder (14,15) hindurchlaufen lässt, enthält, und weiter auch Einrichtungen (42,43,44,45,46) zum Heizen dieses Rändelrades (15) auf eine Temperatur, die ausreicht, um eine Herabsetzung der Festigkeit der mit dem Rändelrad (15) in Berührung kommenden Bahnoberfläche zu veranlassen und dadurch das Rändeln dieser Oberfläche zu fördern.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützrad (14) ebenfalls ein Rändelrad ist, das mit Einrichtungen zum Heizen desselben verbunden ist.

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5- Vorrichtung nach, den Ansprüchen 2 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizen des oder zumindest eines Rändelrades mit Heizeinrichtungen zusammenhängt, die die Radfelge (60) durch Konvektion von Wärme über einen Luftspalt hinweg heizen, der sich zwischen den Heizeinrichtungen und den Aussenflächen der Radfelge (60) befindet und sich über eine Länge erstreckt, die mindestens 180° dieser Felge (60) entspricht .

6. "Vorrichtung nach Anspruch 5j dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein solches Rändelrad vorhanden ist, das eine Nabe (62) und eine Felge (60) umfasst, die miteinander durch Einrichtungen verbunden sind, die die konvektive Wärmeübertragung oder die Wärmeübertragung durch Wärmeleitung von dieser Felge (60) auf diese Nabe (62) einschränken.

7- Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung die Form von speichenartigen Elementen (31) mit vermindertem Querschnitt hat.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 7> dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein solches Rändelrad (15) vorhanden ist, das eine Felge (30) mit annähernd rechteckigem Querschnitt hat.

9- Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein solches Rändelrad (15) vorhanden ist, das mit Heizeinrichtungen verbunden ist, die den sich zwischen seiner Felge (60). und seiner Nabe (62) befindlichen. Teil freilassen, damit Luft hindurchströmen kann.

10.Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 9* dadurch gekennzeichnet, dass ein solches Rändelrad (15) mit Heizeinrichtungen, verbunden ist, die aus einem geheizten, zylindrischen Kernfceil bestehen, der Wärme durch einen schmalen Ringspalt tischen diesem Kernteil und einem koaxial dazu angeordneten Felgenteil (60) des Rändelrades (15) hindurch auf das Bändelrad (15) überträgt.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass dieser zylindrische Kernteil(72) durch elektrische Heizpatronen geheizt wird, die in axialen Bohrungen (73) im Kernteil untergebracht sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Rändelrad (15) und dieser gesonderte, zylindrische Kernteil (72) auf einer gemeinsamen starren Achse (65) sitzen.

13- Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 12_V dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein solches Rändelrad (-15) vorhanden ist, das auf einer starren Achse (65) frei drehbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13> dadurch gekennzeichnet, dass diese Achse (65) gekühlt wird.

15· Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie Führungseinrichtungen (12,13) zum IHihren einer in Berührung mit einem Rändelrad (14,15) befindlichen Bahnkante längs einer tangentialen Ebene dieses Rades umfasst.

■16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 151 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein solches Rändelrad (14,15)
vorhanden ist, bei dem die die Rändelung erzeugenden Vorsprünge auf seinem Umfang einen Abstand unter 1 mm haben.

17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein solches Rändelrad vorhanden ist, das mindestens 150 Randelvorsprunge je Quadratzentimeter seiner Umfangsflache hat.

18. Thermoplastische Bahn, dadurch gekennzeichnet, dass deren Kanten nach einem Verfahren oder mit einer Vorrichtung gemäss den vorstehenden Ansprüchen gerändelt worden sind.

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