DE1184072B

DE1184072B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Folienbahnen aus thermoplastischem Kunststoff mit einem in Laengsrichtung verlaufenden Linsenraster

Info

Publication number: DE1184072B
Application number: DEN17043A
Authority: DE
Inventors: Oskar R V Holtzapfel; Ernst Hundsdoerfer
Original assignee: NEW YORK HAMBURGER GUMMI WAARE
Current assignee: NEW YORK HAMBURGER GUMMI WAARE
Priority date: 1959-07-31
Filing date: 1959-07-31
Publication date: 1964-12-23

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Folienbahnen aus thermoplastischem Kunststoff nut einem in Längsrichtung verlaufenden Linsenraster Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Folienbahnen aus thermoplastischem Kunststoff mit einem in Längsrichtung verlaufenden Linsenraster unter Verwendung eines Extruders mit einer Breitschlitzdüse und einem aus einer Prägewalze und einer glatten Gegenwalze bestehenden Prägewalzenpaar, durch das der aus der Breitschlitzdüse kommenden Folie das Linsenraster bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes jedoch oberhalb des Erweichungspunktes des Kunststoffes eingeprägt wird.
Die Erfindung geht von der Herstellung endloser Rasterfolien mit Längslinsen insbesondere zur Verwendung in der optischen Industrie, zur Herstellung plastisch wirkender Bilder und für Reklamezwecke aus, bei denen unter die Rasterfolien ein Mehrfachdruck gelegt wird, dessen eines Bild durch die Lichtbrechung jeweils zum Verschwinden gebracht wird.
Zwecks Erzielung eines einwandfreien Effektes ist hierbei große Maßgenauigkeit der Längslinsen und eine gute Trennung der optischen Wirkungen zwischen den einzelnen Linsen erforderlich, um Randwirkungen auszuschließen.
Es ist bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung flächenhafter Gebilde bekannt, bei welchem hinter einer Strangpresse Walzen frei drehbar angeordnet sind, die durch das aus der Strangpresse austretende Material angetrieben werden. Hierdurch sollen die bei anderen derartigen Vorrichtungen, bei denen die Walzen angetrieben sind, auftretenden Nachteile in Form von Richtungseffekten hinsichtlich der mechanischen und physikalischen Eigenschaften vermieden werden.
Die Anordnung von durch das Material verdrehbaren Walzen eignet sich aber allenfalls zur Herstellung flächenhafter Gebilde, deren Oberflächenbeschaffenheit nicht strengen Toleranzen unterworfen ist. Infolge des sich ergebenden Materialstaus vor dem Walzenspalt entsteht ein im Querschnitt ungleichmäßiges Gefüge, das nach der Verformung, die im plastischen Zustand erfolgt, fließt.
Unter diesem Gesichtspunkt sind im übrigen auch die bekannten Herstellungsverfahren für fotografische Filme mit linsenförmigen Rasterelementen zu beurteilen. Bei diesen bekannten Filmen werden radialsymmetrische Rasterlinsen erzeugt, welche infolge der kreisförmig einwirkenden Verformungsprofile auch bei einer nach der Verformung auftretenden Entspannung infolge der auch von benachbarten Linsenrastern auftretenden Kräfte allseitig gleichmäßig derart beeinflußt werden, daß die geprägte Form im wesentlichen erhalten bleibt. Diese bekannte Ausführung ist, insbesondere wenn Prägewalzen verwendet werden, nicht zur Herstellung von Längslinien geeignet.
Bei einer ferner bekannten Vorrichtung zur Herstellung von Folienbahnen aus thermoplastischem Kunststoff mit eingeprägtem Raster wird die Folie praktisch gertde durch das Prägewalzenpaar hindurchgeführt, so daß die Berührung der Folie mit der Prägewalze nur linienförmig ist. Ferner ist bei dieser Vorrichtung eine Regelung der Drehzahl des Prägewalzenpaares in Abhängigkeit von den Eigenschaften der geprägten Rasterfolie nicht möglich.
Durch die Erfindung werden diese Nachteile bei einem Verfahren eingangs erwähnter Art dadurch beseitigt, daß die Folie an die Prägewalze mit einem einstellbaren Umsclingungswinkel angedrückt wird und daß die in an sich bekannter Weise einstellbare Drehzahl des Prägewalzenpaares in Abhängigkeit von der Dicke und/oder den optischen Eigenschaften der geprägten Rasterfolie geregelt wird. Gerade in Verbindung mit einem einstellbaren Umschlingungswinkel ist eine Drehzahlregelung des Prägewalzenpaares erforderlich, da dieses bei jedem Umschlingungswinkel anders auf die zu bearbeitende Folie einwirkt.
Zweckmäßig wird die Rückseite der Rasterfolie während der Prägung in an sich bekannter Weise auf eine höhere Temperatur erwärmt als die zu prägende Vorderseite.
Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, bei dem die Drehzahl des Prägewalzenpaares in Abhängigkeit von der Dicke der geprägten Rasterfolie geregelt wird, bestehend aus einem Extruder mit einer Breitschlitzdüse und einem temperaturgeregelten Prägewalzenpaar und einem hinter diesem angeordneten unit dem PrägewalzerSpaar in einem bestimmten Geschwiaikeitsverhältnis laufenden Zugwalzenpaar und einer zwischen den Walzenpaaren angeordneten, die Dicke der geprägten Folie messenden Kontrollwalze, weist das Kennzeichen auf, daß hinter dem Prägewalzenpaar eine in der Höhe verstellbare Umlenkwalze angeordnet und daß die Drehzahl des Prägewalzenpaares durch die Kontrollwalze steuerbar ist.
Vorzugsweise wirkt die Kontrollwalze auf die Temperaturregeleinrichtung des Prägewalzenpaares ein.
Beispielsweise befindet sich auf dem Umfang der Kontrollwalze eine Rasterfotografie, an Hand welcher die optische Güte der Rasterfolie überwacht wird.
Für die Dickenmessung können bekannte Einrichtungen, wie beispielsweise auf kapazitiver oder induktiver Grundlage arbeitende Geräte verwendet werden.
Die Kontrollwalze ist zur Anpassung an den jeweiligen Verlauf bzw. die Stärkeneinstellung der Folie allseitig verstellbar eingebaut.
Zweckmäßig ist der Abstand zwischen der Umlenkwalze und dem Zugwalzenpaar einstellbar undZoder ist eine auf die Folie einwirkende Kühleinrichtung zwischen der Umlenkwalze und dem Zugwalzenpaar vorgesehen.
Der Walzenspalt des Prägewalzenpaares kann in an sich bekannter Weise einstellbar sein.
Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die Figur zeigt schematisch eine Seitenansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung, wobei die Temperaturregeleinrichtung für das Prägewalzenpaar fortgelassen ist.
Mit 1 ist ein Extruder bekannter Bauart bezeichnet. Es handelt sich beispielsweise um eine Ausführungsform mit einer Schnecke mit Einfülltrichter 2.
Am Ausgang des Extruders ist eine Breitschlitzdüse 3 angeordnet, aus welcher das thermoplastische Material, beispielsweise Acetylcellulose, in Form einer Folie austritt. Diese Folie läuft zwischen ein Prägewalzenpaar 4, 5. Dieses Prägewalzenpaar ist mit einer Temperaturregeleinrichtung versehen, die über ein Aggregat 26 bzw. über Wärmefühler derart gesteuert wird, daß in dem Walzenspalt eine Temperatur herrscht, die unter dem Schmelzpunkt des zu bearbeitenden Materials liegt; beispielsweise beträgt diese Temperatur bei dem genannten Material etwa 800 C.
Die Temperaturregeleinrichtung muß daher das Prägewalzenpaar bei Beginn der Bearbeitung zunächst aufheizen und später ständig kühlen. Die Walzen 4, 5 werden auf verschiedene Temperaturen derart gebracht, daß die mit einer Profilierung versehene Prägewalze auf einer etwas geringeren Temperatur gehalten wird als die auf die Rückseite der Folie einwirkende Gegenwalze. Beispielsweise ist die Walze 4 mit rillenförmigen Profilierungen versehen. Es ist zweckmäßig, die Profilierung an der obenliegenden Seite der Folie anzuordnen, damit sie unter der am Ende der Vorrichtung angeordneten Schneideinrichtung mit ihrer Rückseite über einen Tisch läuft.
Im Gestell 6 ist hinter dem Prägewalzenpaar 4, 5 eine höhenverstellbare Umlenkwalze 7 angeordnet, über die die Folienbahn8' läuft. Durch senkrechte Verstellung der Umlenkwalze 7 kann der Umschlingungswinkel vergrößert bzw. verkleinert werden.
Hinter der Umlenkwalze 7 ist eine Kontrollwalze 8 in dem Gestell gelagert. Diese Kontrollwalze ist beispielsweise mit einer Meßeinrichtung 9 zur Kontrolle der Folienstärke, insbesondere auch der Stärkenver- teilung in der Profilierung ausgestattet. Diese Meßo'inrichtung 9 kann mit einer Meßwertskala 10 versehen sein, so daß eine Kontrolle durch Beobachtung möglich ist. Es sei darauf hingewiesen, daß zusätzlich zu der oder auch an Stelle der obenerwähnten bekhahten Meßeinrichtung eine fotografische AbtastungYder durchlaufenden Folie durchgeführt werden kann.
In Vorschubrichtung hinter der Kontrollwalze 8 ist ein Zugwalzenpaar 11, 12 gelagert. Dieses Zugwalzenpaar hat eine elastische, beispielsweise aus Gummi bestehende Oberfläche, so daß die hergestellte Profilierung nicht mehr beeinflußt wird. Insbesondere wirkt das Zugwalzenpaar 11, 12 erst an einer Stelle auf die Folie ein, an welcher die Temperatur der Folie auf etwa 300 gesunken ist.
Das Prägewalzenpaar 4, 5 ist in einem vorteilhaft auf Rollen gelagerten, d. h. in Längsrichtung der Vorrichtung verschiebbaren Gestell 13 gelagert. Auch. das Zugwalzenpaar 11, 12 ist in einem entsprechend ausgebildeten, auf Rollen geführten Gestell 14 gelagert.
Der Maschinengestellteil 6, welcher die Gestellel3, 14 verbindet und ein cntsprechender Gestellteil15 sind durch im einzelnen nicht dargestellte Mittel, beispielsweise Spindelverbindungsstücke 16, 17, in ihrer Länge einstellbar, so daß der Abstand zwischen den Gestellen 13, 14 und damit zwischen den Walzenpaaren 4, 5 bzw. 11, 12 verändert werden kann. Das Gestell 13 ist im übrigen durch Längssct ienen 18 mit dem Extruder 1 einstellbar verbunden.
Die Walzenpaare 4, 5 und 11, 12 halbe' je einen einstellbaren Walzenspalt, indem beispielsweise die oberen Walzen 4, 11 höhenverstellbar gelagert sind.
Zur Verstellung dienen beispielsweise Handräderl9 bzw. 20. Die Umlenkwalze7 ist in einer Vertilcalführung 21 an dem Maschinengestellteil 6 gelagert.
Zur Höhenverstellung dient beispielsweise ein Handrad 22. Die Vertikalführung' 21 kann auch in Vorschubrichtung der Folie auf dem Gestellteil 6 eingestellt werden. An den Gestellen 13, 14 befinden sich ferner Anzeigevorrichtungen 23, 24, die mit dem Antrieb der Walzen 4, 5 bzw. 11, 12 gekuppelt sind und eine Überwachung des Gleichlaufs bzw. des Notlaufs der Walzen 11, 12 zulassen. Die Antriebsmotoren sind zweckmäßig in den Gestellen 13, 14 angeordnet, Die Gleichlaufregelung kann in bekannter Weise erfolgen, beispielsweise unter Verwendung von feldregelbaren Gleichstrommotoren oder unter Anwendung einer an sich bekannten Röhrensteuerung. Zweckmäßig wird die Regeleinrichtung an die Meßeinrichtung 9 an der Kontrollwalze 8 angeschlossen, so. daß automatisch Nachregelungen erfolgen. -.
Beispielsweise befindet sich zwischen der Kontrollwalze 8 und dem Gestell 14 eine Seitenschneideinrichtung 25, die an dem Gestellteil 6 gelagert ist und die Folie mit zwei Messerscheiben auf eine gewünschte Breite schneidet.
Das Ergebnis der an der Kontrollwalze 8 gefundenen Meßwerte kann zugleich dem Aggregat 26 zwecks Änderung der Temperaturen an den Walzen 4, 5 zugeführt werden. Die Einspeisung der an der Kontrollwalze 8 gefundenen Werte erfolgt zweckmäßig auf elektrischem Wege in den Steuerungskreis derWärmefühler an den Walzen 4, 5 auf Grund der zur Extrudersteuerung vorübergehenden Veränderung des eingestellten Sollwertes.
Hinter dem Gestell 14 ist ein Querschneidetisch 27 angeordnet. Auf diesem Tisch befindet sich ein an sich bekannter Querschneider 28 mit einem in senkrechter Richtung bewegbaren Messer. Die Steuerung des Messers kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß auf der Folie ein Meßrad umläuft, welches an seinem Umfang einen Kontakt besitzt, der das Messer nach einmaligem Umlauf des Meßrades auslöst.
Die aus dem Zugwalzenpaar kommende Rasterfolie kann auf eine Rolle aufgewickelt werden; bei Verwendung des Querschneiders werden die abgeschnittenen Folienstücke in einem Behälter 29 gelagert.

Claims

Patent ansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Folienbahnen aus thermoplastischem Kunststoff mit einem in Längsrichtung verlaufenden Linsenraster unter Verwendung eines Extruders mit einer Breitschlitzdüse und einem aus einer Prägewalze und einer glatten Gegenwalze bestehenden Prägewalzenpaar, durch das der aus der Breitschlitzdüse kommenden Folie das Linsenraster bei einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes, jedoch oberhalb desErweichungspunktes des Kunststoffes eingeprägt wird, d a d u reh g e -kennzeichnet, daß die Folie an die Prägewalze mit einem einstellbaren Umschlingungswinkel angedrückt wird und daß die in an sich bekannter Weise einstellbare Drehzahl des Prägewalzenpaares in Abhängigkeit von der Dicke und/oder den optischen Eigenschaften der geprägten Rasterfolie geregelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite der Rasterfolie während der Prägung in an sich bekannter Weise auf eine höhere Temperatur erwärmt wird als die zu prägende Vorderseite.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei dem die Drehzahl des Prägewalzenpaares in Abhängigkeit von der Dicke der geprägten Rasterfolie geregelt wird, bestehend aus einem Extruder mit einer Breitschlitzdüse und einem temperaturgeregelten Prägewalzenpaar und einem hinter diesem angeordneten mit dem Prägewalzenpaar in einem bestimmten Geschwindigkeitsverhältuis laufenden Zugwalzenpaar und einer zwischen den Walzenpaaren angeordneten, die Dicke der geprägten Folie messenden Kontrollwalze, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Prägewalzenpaar (4, 5) eine in der Höhe verstellbare Umlenkwalze (7) angeordnet und daß die Drehzahl des Prägewalzenpaares (4, 5) durch die Kontrollwalze (8) steuerbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollwalze (8) auf die Temperaturregeleinrichtung des Prägewalzenpaares (4, 5) einwirkt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Umlenkwalze (7) und dem Zugwalzenpaar (11, 12) einstellbar ist und/oder eine auf die Folie einwirkende Kühleinrichtung zwischen der Umlenkwalze (7) und dem Zugwalzenpaar (11, 12) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenspalt des Prägewalzenpaares (4, 5) in an sich bekannter Weise einstellbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 815 914; schweizerische Patentschrift Nr. 288 228.