DE1066014B - (V St A) I Vorrichtung zur Aufbrin gung einer Kunststoffschicht auf eine Ma tenalbahn - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufbringung einer Kunststoffschicht auf eine Materialbahn, wie z. B. Papier, Folie, Tuch usw. Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung für die Aufbringung von aus den verschiedensten Kunststoffarten bestehenden Schichten anwendbar ist, wird sie in der Folge für die Anwendung von einer begrenzten Anzahl von Kunststoffen, insbesondere Polyäthylenkunststoffen, beschrieben.

--'Die' Aufbringung einer Kunststoffschicht auf eine Materialbahn erfolgt üblicherweise durch Auspressen eines geschmolzenen Kunststoffilms aus einer Schlitzform, welche in geringem Abstand oberhalb eines zwischen einer Kühlwalze mit verhältnismäßig großem Durchmesser und einer verhältnismäßig kleinen, mit einem Gummibej.ag versehenen Anpreßwalze gebildeten Einlaufraum angeordnet ist. Die Länge des Schlitzes der Form entspricht ungefähr der Länge der Anpreßwalze und der Kühlwalze. Wenn schmälere Materialbahnen verwendet werden, so kann der Schlitz an seinen Enden abgedeckt werden.

Eine Materialbahn, beispielsweise aus Papier, Stoff, Metallfolie od. dgl., wird abgewickelt und in den Einlaufraum eingeführt. Zwischen der Abwickelrolle und dem Einlauf raum wird die Stoffbahn vorgewärmt, um Feuchtigkeit zti beseitigen und die Haftung der Kunststoffschicht zu verbessern. Der geschmolzene. Kunststoff rinnt auf Grund seiner Schwere aus dem Formschlitz in den Einlaufraum und fällt zwischen die Materialbahn und die Kühlwalze. An dieser Stelle wird der Kunststoff durch den Druck der Anpreßwalze gegen die Materialba-hn gedrückt, wobei im allgemeinen dieser Druck im Bereich zwischen ungefähr 57 und 170 kg pro laufendem Zentimeter liegt.

Die Kunststoffschicht und die Materialbahn, welche auf diese Weise vereinigt wurden, folgen dann dem Umfang der Kühlwalze um einen Winkel von ungefähr 180°, so daß der geschmolzene Kunststoffilm ungefähr auf Raumtemperatur abgekühlt wird, bei +υ welcher Temperatur die mit der Kunststoff schicht versehene Materialbahn von der Kühlwalze abgenommen werden kann. Innerhalb des Mantels der Kühlwalze zirkuliert Wasser, so daß die Oberflächentemperatur der Walze auf ungefähr 16 bis 25° C gehalten wird. Nachdem das mit der Kunststoffschicht versehene Material von der Kühlwalze abgezogen worden ist, wird es auf eine Aufwickeltrommel üblicher Art aufgewickelt.

Üblicherweise wird die Form, aus welcher der Kunststoff ausgepreßt wird, derart eingestellt, daß der daraus austretende Film wesentlich dicker ist als die auf die Materialbahn aufzubringende Kunststoffschicht. Es müssen daher die Anpreßwalze und die Vorrichtung zur Aufbringung
einer Kunststoffschicht
auf eine Materialbahn

Anmelder:

Lowe Paper Company,
Ridgefield, N. J. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. K.-A. Brose, Patentanwalt,
Pullach bei München, Wiener Str. 1/2

Michael Yanulis, Rochelle Park, N. J. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Kühlwalze mit einer höheren Geschwindigkeit laufen als der Geschwindigkeit, mit welcher der Kunststoff ausgetragen wird. Im Falle von Polyäthylenkunststoff wird dieser im allgemeinen im Verhältnis von 20:1 ausgezogen, d. h., der Schlitz der Form wird 0,5 cm ■ breit gehalten, um einen Film von 0,025 cm Stärke zu erreichen. Beim Ausziehen des Kunststoffes wird nun durch die Oberflächenspannung der Film auf eine geringere Breite gezogen als der Breite der Form. Diese Erscheinung ist ähnlich derjenigen, welche man beobachtet, wenn man Sirup aus einem Gefäß ausgießt. Beim Aufbringen einer Polyäthylenkunststoffschicht verursacht diese Kontraktion des Films eine Anhäufung von Kunststoff im Bereich der Kanten und dies führt zur Bildung eines Films, welcher an den Kanten der mit der Kunststoffschicht versehene« Materialbahn stärker ist. Diese dickeren Zonen stellen Wülste dar. Bei der bisher gehandhabten Praxis war es nicht möglich, die Bildung derartiger Wülste zu vermeiden. Als Folge davon war es bisher notwendig, an beiden Rändern der mit der Kunststoffschicht versehenen Materialbahn einen Streifen von ungefähr 1 bis 2,5 cm abzuschneiden. Dies stellte naturgemäß eine Materialverschwendung dar, welche sich bei teuren Materialien, wie z. B. Zellophan, Metallfolie od. dgl., besonders ungünstig auswirkt. Da der Kunststoff von der Materialbahn praktisch nicht mehr getrennt und nicht wieder verwendet werden kann, so geht hierbei auch der die Wülste bildende Kunststoff nutzlos verloren. Es wurde auch bereits ein Vorrichtung zum Aufbringen einer Kunststoffschicht auf eine Materialbahn bekannt, bei welcher der der

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Materialbahn zugeführte Kunststoff mit der Materialbahn zwischen einer Kühlwalze und einer mit Gummi bedeckten Anpreßwalze so hindurchgeführt wird, daß die erzeugte Kunststoffschicht der Kühlwalze unmittelbar anliegt und nach Durchlaufen eines ausreichenden Umschlingungswinkels auf der Kühlwalze von dieser zusammen mit der mit ihr vereinigten Materialbahn abgezogen wird, und wobei der Kunststoff der Materialbahn in einer die Breite der Materialbahn überschreitenden Breite zugeführt wird, wobei die Anpreßwalze in denjenigen Bereichen, in welchen der Kunststoff die Materialbahn überragt, durch streifenförmige Elemente aus einem sich von Kunststoff leicht lösenden Material abgedeckt ist. Hierbei sind in den Endbereichen der Anpreßwalze fix angeordnete Streifen aus einem sich vom Kunststoff leicht lösenden Material, wie beispielsweise aus PoIytetrafiuoräthylen vorgesehen, mittels welchen vermieden werden soll, daß der Kunststoff an der Anpreßwalze festhaftet.

Demgegenüber ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die streifenförmigen Elemente aus über die Anpreßwalze geführten, von dieser unabhängigen dünnen flexiblen Riemen bestehen, deren Länge größer ist als der Umfang der Anpreßwalze. Durch diese Ausbildung wird ein leichteres Loslösen des über die Materialbahn vorstehenden Kunststoffes von der Anpreßwalze erreicht, und es ist hierdurch weiter die Möglichkeit gegeben, die Vorrichtung an verschiedene Materialbahnbreiten anzupassen, indem man die Riemen in zu den Walzen axialer Richtung verstellbar macht.

Zweckmäßig wird die Anordnung so getroffen, daß die Riemen derart über Spannrollen geführt sind, daß sie knapp hinter der Anpreßstelle von der Anpreßwalze weggeführt sind.

Die Riemen können aus Polyäthylen - Wachs-Mischungea, Polyamidkunststoffen, Vinylkunststoffen oder Acrylkunststoffen oder aus mit Silikongummi imprägniertem Faserglas bestehen. Es ist aber auch möglich, die Riemen aus beidseitig mit Polytetrafluorethylen überzogenem Faserglas herzustellen.

Eine besonders zweckmäßige Anordnung wird durch eine im Bereich der Ränder der Materialbahn angeordnete Schneidvorrichtung für die Abtrennung der über die Ränder der Materialbahn vorstehenden Kunststoffschicht erreicht. Auf diese Weise ist es möglich, die aus Kunststoff gebildeten Wülste außerhalb der Ränder der Materialbahn im kontinuierlichen Anschluß an die Beschichtung der Materialbahn mit Kunststoff abzutrennen. Es entsteht hierbei kein Materialbahnverlust. Zweckmäßig ist diese Schneidvorrichtung als Perforationsvorrichtung ausgebildet, welche vorzugsweise aus einem Schneidrad mit unterbrochener Schneide besteht.

In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung an Hand eines Ausführungsbeispiels schematisch dargestellt.

Fig. 1 ist ein Teilschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der in dieser Vorrichtung behandelten Materialbahn;

Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Perspektive Darstellung, in welcher das Abschneiden des Randwulstes von der mit der Kunststoffschicht versehenen Materialbahn, dargestellt ist, wobei die mit der Kunststoffschicht versehene Materialbahn beim Abschneiden nicht beschädigt wird;

Fig. 4 ist ein vergrößerter Teilschnitt und zeigt die gegenseitige Lage der Materialbahn der Kunststoffschicht und des Riemens für den Fall, daß die Materialbahn den Riemen etwas überlappt;

Fig. 5 ist ein vergrößerter Teilschnitt und zeigt die gegenseitige Lage der Materialbahn und der Kutist-Stoffschicht für den Fall, daß die Materialbahn den Riemen nicht überlappt, wobei auch die Linie eingezeichnet ist, entlang welcher der Schnitt geführt wird.

In Fig. 1 ist mit 10 eine Bahn aus Papier, Zellophan,

ίο Metallfolie oder einem anderen geeigneten Material dargestellt, welche von einer in der Zeichnung nicht gezeigten Walze abgerollt und über eine mit Gummi belegte Anpreß walze 12 in den zwischen dieser Anpreßwalze und einer Kühlwalze 14 befindlichen Einlauf raum geführt wird. Kunstoff in zerkleinerter Form, gewöhnlich in der Form von Würfeln, mit der Seitenlänge von ungefähr 75 mm wird von einem Aufgabetrichter 16 durch ein Zuführungsrohr 20 in einen in der Zeichnung nicht dargestellten Behälter eingebracht. Der Behälter ist mit elektrischen Heizvorrichtungen versehen und mit einer rotierenden Schnecke ausgestattet, welche den geschmolzenen Kunststoff zu einer elektrisch geheizten Form i8 befördert, aus welcher er durch einen Schlitz austritt.

Dieser Schlitz wird von einstellbaren Formdeckeln begrenzt, welche an der Bodenfläche des Formkörpers unterhalb einer sich entlang der ganzen Länge der Form erstreckenden Verteilvorrichtung angeordnet sind.

Der Kunststoff 22 wird in den zwischen der Kühlwalze 14 und der mit Gummi bedeckten Anpreßwalze 12 vorhandenen Einlaufraum eingebracht und zwischen der vorgewärmten Bahn oder Grundschicht 10 und der Oberflache der Kühlwalze eingeführt. Wie üblich ist die aus der Form ausgebrachte Kunststoffschicht dicker als die gewünschte Stärke der Schicht. In einem typischen Fall z. B. wird die Dicke der Kunststoffschicht auf ein Zwanzigstel der ursprünglichen Dicke reduziert.

Die Materialbahn 10 und die Kunststoffschicht 22 werden zwischen der Anpreßwalze 12 und der Kühlwalze 14 zusammengedrückt. Da die Walze 14 gekühlt wird und wegen der Zusammensetzung und der Art der Oberfläche dieser Walze bleibt der Kunststoff an ihr nicht haften. In dieser Hinsicht weicht das hier beschriebene Verfahren von der üblichen Praxis nicht ab. Die mit Kunsistoff bedeckte Materialbahn wird um die Kühlwalze um einen Winkel, welcher mehr als 180° beträgt, herumgeführt und hierauf über eine Rolle 24 mit verhältnismäßig großem Durchmesser und weiter über einen Rollentisch, welcher aus Flanschrollen 26, von welchen nur eine dargestellt ist, geführt.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der auf die Materialbahn 10 aufgetragene Kunststoff 22 etwas breiter als die Materialbahn 10, so daß sich die Wülste außerhalb der Begrenzungslinien der Materialbahn 10 bilden. Normalerweise würde dies dazu führen, daß die Ränder des geschmolzenen Kunststoffes 22 mit der Gummioberfläche der Anpreßwalze 12 in Berührung kommen und an dieser Oberfläche festkleben. Dies wird nun dadurch verhindert, daß zwei dünne, schmale Riemen 28 vorgesehen sind, welche sich von den Seitenkanten der Materialbahn 10 nach außen erstrecken und die Anpreßwalze 12 vor der Berührung mit dem Kunststoff 22 schützen. Die Riemen 28 sind so dünn, daß die elastischen Eigenschaften des Gummibelages 30 der Anpreßwalze 12 nicht beeinträchtigt werden und weiterhin ausgenutzt werden können. Die Riemen 28 können derart angeordnet

sein, daß sie Kante an Kante mit der Stoffbahn 10 liegen oder daß sie sich etwas unter diese Stoffbahn 10 erstrecken. In beiden Fällen braucht beim Abschneiden der vorstehenden Kunststoffränder nur wenig oder gar nichts von der Materialbahn 10 abgeschnitten zu werden, wodurch sich in jedem Falle eine wesentliche Einsparung an Material der Bahn 10 ergibt.

Es ist wesentlich, daß die Riemen 28 aus einem Material bestehen, an welchem der Kunststoff nicht haftet. Es hat sich herausgestellt, daJ3 für diesen Zweck ein Riemen aus Faserglasstoff, welcher mit Silikongummi getränkt ist, sehr gut geeignet ist. Die Streifen dieses Materials sind beispielsweise 0,038 cm dick. Eine andere Art von Streifenmaterial, welches für diesen Zweck geeignet ist, ist ein Faserglasstoff, welcher an beiden Seiten mit Polytetrafluoräthylen überzogen ist. Dieses Material ist in Stärken von 0,0254 und 0,038 cm erhältlich, und jede dieser beiden Stärken ist für den vorliegenden Zweck geeignet.

Um die Riemen 28 an Materialbahnen 10 verschiedener Breite anpassen zu können, sind die Riemen axial auf der Anpreßwalze 12 verstellbar. Für diesen Zweck sind Führungsrollen 32 vorgesehen. Jede Rolle 32 ist in einem Arm 34 drehbar gelagert. Die Arme 34 sind an einer Stange 36, welche sich parallel zur Achse der Anpreßwalze 12 erstreckt, einstellbar angeordnet. Jeder Arm kann nach der Einstellung durch Anziehen einer Schraube 38, welche in eine Gewindebohrung des Armes 34 eingeschraubt und gegen die Stange 36 gedrückt wird, festgestellt werden. Obwohl vorher festgestellt wurde, daß der Kunststoff 22 an den Riemen 28 nicht haftet, so weist doch der Kunststoff 22 eine gewisse Tendenz zum Festhaften auf. Dies ist aus Fig. 1 ersichtlich, aus welcher man ersieht, daß der Riemen 28 der Walze 14 zu folgen versucht. Der Kunststoff 2.2 löst sich aber von den Riemen 28, ohne daß diese irgend welchen schädlichen Beanspruchungen unterworfen werden.

Nachdem die mit der Kunststoffschicht versehene Materialbahn den von den Rollen 26 gebildeten Rollentisch verlassen hat, wird sie an rotierenden Schneidscheiben 39 vorbeigeführt. Diese Scheiben 39 sind mit Kerben versehen, so daß die Ränder nicht vollständig abgetrennt werden, sondern als Teil der Stoffbahn auf eine durch Reibung angetriebene Welle 40 aufgerollt werden können. Nach dem Aufwickeln können die Ränder leicht von dem mit der Kunststoffschicht versehenen Material abgetrennt werden.

Claims (9)

Patentansprüche: .

1. Vorrichtung zum Aufbringen einer Kunststoffschicht auf ein«; Materialbahn, wobei der der Materialbahn zugeführte Kunststoff mit der Materialbahn zwischen einer Kühlwalze und einer mit Gummi bedeckten Anpreßwalze so hindurchgeführt wird, daß die erzeugte Kunststoffschicht der Kühlwalze unmittelbar anliegt und nach Durchlaufen eines ausreichenden Umschlingungswinkels auf der Kühlwalze von dieser zusammen mit der mit ihr vereinigten Materialbahn abgezogen wird, und wobei der Kunststoff der Materialbahn in einer die Breite der Materialbahn überschreitenden Breite zugeführt wird, wobei die Anpreßwalze in denjenigen Bereichen, in welchen der Kunststoff die Materialbahn überragt, durch streifenförmige Elemente aus einem sich vom Kunststoff leicht lösenden Material abgedeckt ist, dadurch gekennzeichnet daJ3 die streifenförmig-e« Elemente aus" über die Anpreßwalze (12) geführten, von dieser unabhängigen dünnen flexiblen Riemen (28) bestehen, deren Länge größer ist als der Umfang der Anpreßwalze (12).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemen (28) in zu den Walzen (12, 14) axialer Richtung verstellbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemen (28) derart über Spannrollen (32) geführt sind, daß sie knapp hinter der Anpreßstelle von der Anpreßwalze (12) weggeführt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannrollen (32) auf ihrer Achse axial verstellbar angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemen (28) aus Polyäthylen-Wachs-Mischungen, Polyamidkunststoffen, Vinylkunststoffen oder Acrylkunststoffen bestehen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemen (28) aus mit Silikongummi imprägniertem Faserglas bestehen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemen (28) aus beidseitig mit Polytetrafluoräthylen überzogenem Faserglas bestehen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine im Bereich, der Ränder der Materialbahn (10) angeordnete Schneidvorrichtung für die Abtrennung der über die Ränder der Materialbahn (10) vorstehenden Kunststoffschicht (22).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidvorrichtung als Perforationsvorrichtung ausgebildet ist und vorzugsweise aus einem Schneidrad (38) mit unterbrochener Schneide besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 469 317, 540 049,
748, 712 328;

französische Patentschrift Nr. 1 014 986;

britische Patentschrift Nr. 416 376;

USA.-Patentschriften Nr. 1 981 472, 2 198 621,
321 732.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

0. 909 629/295 9.59