DE1222649B

DE1222649B - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln der Oberflaechen von thermoplastischen Kunststoffolienschlaeuchen durch Spruehentladungen

Info

Publication number: DE1222649B
Application number: DEB68145A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-07-24
Filing date: 1962-07-24
Publication date: 1966-08-11

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln der Oberflächen von thermoplastischen Kunststoffolienschläuchen durch Sprühentladungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln der Oberflächen von thermoplastischen Kunststoffolienschläuchen durch Sprühentladungen, bei dem die Schlauchfolie in Gegenwart von Luft einem starken elektrischen Feld ausgesetzt wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Diese Vorbehandlung ermöglicht es, Kunststoffolien od. dgl. zu bedrucken, kaschieren oder zu kleben.
Die elektrische Vorbehandlung von Kunststofffolienschläuchen ist bekannt. Hierbei entsteht zwischen zwei Elektroden, bestehend aus Walzen, Spitzen, Schneiden oder Platten, an die eine Hochspannung gelegt ist, ein elektrisches Feld. Durch die im elektrischen Feld stattfindenden elektrischen Entladungen wird Luft ionisiert und so bildet sich dreiwertiger Sauerstoff 03. Dieser Sauerstoff 03 bewirkt an der Oberfläche der Kunststoffolie, wenn diese zwischen den Elektroden hindurchgeführt wird, eine Oxydation. Diese Oxydation bzw. Oxydketten stehen naturgemäß in festem Kontakt mit der Kunststoffolie und ermöglicht ein Bedrucken bzw. Kaschieren oder Kleben der Folie.
Die bekannten Verfahren ermöglichen es nur, die Außenseite des Folienschlauches zu behandeln. In manchen Fällen ist es wünschenswert, auch die Innenseite des Folienschlauches behandeln zu können, z. B. wenn deren Klebfähigkeit verbessert werden soll, was zur Herstellung von Kunststoffsäcken aus Schlauchfolien durch Kleben erforderlich ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, außer der Außenseite des Folienschlauches auch dessen Innenseite behandeln zu können. Dies wird bei einem Verfahren der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Schlauchfolie im Bereich des elektrischen Feldes mit Luft aufgeblasen wird. Die in dem Schlauch befindliche Luft wird dabei ionisiert und bildet Sauerstoff Os, welcher dann die Behandlung der Innenseite des Schlauches bewirkt.
Es sind Vorrichtungen zur Behandlung der äußeren Oberflächen von Schlauchfolien aus thermoplastischen Kunststoffen bekannt, wobei die Behandlung auch hier ein Bedrucken, Kaschieren oder Bekleben der Folien ermöglichen.
Eine bekannte Vorrichtung besitzt dabei eine Elektrode in Form einer drehbaren Trommel (Walze) und eine feststehende Gegenelektrode, die in ihrer Form dem Umfang der Trommel angepaßt ist und einen Teil dieses Umfanges überdeckt. Die Gegenelektrode ist mit einem Dielektrikum, das z. B. aus organischem Glas bestehen kann, versehen. Zwischen den Elektroden entsteht ein starkes elektrisches Feld. Die zylindrische Elektrode ist angetrieben, und zwar mit einer solchen Drehzahl, daß ihre Umfangsgeschwindigkeit gleich der Geschwindigkeit der Kunststoffolie ist. Ferner kann auch bei der bekannten Vorrichtung ein weiteres Elektrodenpaar vorgesehen sein, durch dessen elektrisches Feld dann die Rückseite der Folie behandelt wird.
Ferner ist eine Vorrichtung zum Behandeln von Kunststoffolien bekannt, bei der das erforderliche elektrische Feld mit Hilfe einer hohen Wechselspannung erzeugbar ist und wobei beide Elektroden mit einem Dielektrikum versehen sind.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht in bekannter Weise aus einer als drehbare Trommel ausgebildeten Elektrode, über die die Schlauchfolie ohne Schlupf führbar ist, und einer dem Umfang der Trommel angepaßten, diese teilweise umfassenden Gegenelektrode und ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Folienschlauch zu beiden Seiten der Gegenelektrode durch Walzen an der Trommel anpreßbar und hier luftdicht zusammenpreßbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Hierbei besteht das Vorbehandlungsgerät aus folgenden Bauelementen: einem Erzeugerteill, einem Bestrahlungsgerät 2, welches die Vorbehandlung von Kunststoffschläuchen vornimmt und einem Kontrollgerät 3.
Der Erzeugerteill besteht aus einem Frequenzgenerator, einem Impulsformer, einem Hochspannungsgenerator und einem Verstärker. Der Frequenzgenerator hat die Aufgabe, über den Verstärker eine im Impulsformer rechteckig ausgebildete Wechselspannung auf den Hochspannungsgenerator zu übertragen. Der Frequenzbereich bewegt sich zwischen 0 und 1500 Hz. Durch die Regulierbarkeit der Frequenz wird eine optimale Feldstärke zwischen den Elektroden im Bestrahlungsgerät2 erreicht. Die an den Elektroden im Bestrahlungsgerät 2 anliegende Hochspannung wird einmal in den Hochspannungsgenerator und zum anderen in einem Hochspannungsimpulstransformator erzeugt. Der Hochspannungsimpulstransformator befindet sich im Bestrahlungsgerät 2. Die von ihm erzeugte Hochspannung wird über entsprechende Isolations- und Kontaktelemente an die Elektroden 4, 5 angelegt. Die Elektrode 4 besteht aus einer Metalltrommel 6, versehen mit einem Matel 7 aus normalem Silikatglas oder organischem Glas. Dieser Mantel 7 der Elektrode 4 wirkt als Dielektrikum und ermöglicht es auf Grund seiner physikalischen Eigenschaften, daß bei Anlegen einer Hochspannung ein homogenes, elektrisches Feld 8 zwischen den Elektroden 4, 5 entsteht.
Die als Elektrode 4 ausgebildete Trommel 6 wird angetrieben, und zwar so, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Elektrode 4 und die Bahngeschwindigkeit der Folie 9 gleich groß sind. Dadurch wird erreicht, daß die Folie dehnungs- und faltenfrei trotz des starken elektrischen Feldes zwischen den Elektroden 4,5 durchgeführt werden kann.
Es ist möglich, bei einem Silikat- oder organischen Glasrohr, welches in dem angewandten Fall dem Mantel 7 entspricht, die Innenwandung mit einer leitfähigen Schicht zu versehen. Diese Ausführung entspricht ebenfalls einer kompletten Elektrode, und durch Einbau von entsprechenden Lagerelementen sind die Voraussetzungen zur Erzeugung eines elektrischen Feldes 8 wie bei der vorgenannten Walze 4 gegeben. Das gleiche gilt auch für die Gegenelektrode 5.
Die Elektrode 4 hat in der Lagerung Anschlußmöglichkeiten für Kühlmittelzu- und -abfluß. Mit dem Kühlmittel wird die Temperatur der Elektrode so geregelt, daß sie den richtigen Bedingungen der Vorbehandlung des Folienschlauches 9 entspricht.
Die Gegenelektrode 5 umfaßt die Elektrode 4 um den halben Umfang in einem verstellbaren Abstand.
Dadurch, daß sich die Elektrode 5 über den Winkel von 1800 erstreckt, bildet sich das elektrische Feld über eine große Fläche, welche für die Erzeugung von Sauerstoff °s in genügendem Maße notwendig ist. Dieses elektrische Feld ermöglicht zusammen mit der angetriebenen Elektrode 4 eine gute Vorbehandlung des flachgelegten Kunststoffolienschlauches 9, welcher die rotierende Trommel 6 bzw. Elektrode 4 auch bei hohen Abzugsgeschwindigkeiten bis zu 150 m/Min. umschlingt.
Der schalenförmige Grundkörper 10 der Gegenelektrode 5 besteht aus Metall und besitzt den Dielektrikumsbelag 11, welcher aus dem gleichen Material ist wie bei der Elektrode 4, also aus Silikatglas bzw. organischem Glas. Jedoch besitzt die Oberfläche dieses Belages Rillen, welche diagonal zur Laufrichtung in kurzen Abständen angeordnet sind. Durch diese Rillen wird die Felddichte konzentriert und damit eine gute Vorbehandlung gewährleistet. Diese Elektrode 5 hat ebenfalls Kühlmittelzu- und -ablauf.
Am Umfang der Elektrode 4 sind zwei Andruckwalzen 12, 13 so angeordnet, daß sie an die Elektrode 4 angedrückt werden können. Sie haben folgende Aufgaben: Sie dienen einmal dazu, den ge- nauen und sauberen Einzug des Schlauches 9 zwischen den Elektroden 4, 5 zu gewährleisten und zum anderen haben die Andruckwalzen12,13 die Aufgabe, eine Vorbehandlung der Innenseiten eines Kunststoffolienflachschlauches zu ermöglichen. Der Vorgang ist folgender: In dem Bereich zwischen den Andruckwalzen 12, 13, in welchem sich der vorzubehandelnde Kunststoffolienschlauch befindet, wird der Kunststoffolienschlauch mit Luft gefüllt.
Diese Luft wird beim Einziehen des Schlauches in das Gerät in den Schlauch 9 eingeblasen und durch die beiden Andruckwalzen 12, 13, welche fest an die rotierende Trommel6 angepreßt werden, am Entweichen gehindert. Die in dem Schlauch befindliche Luft wird auch ionisiert und bildet Sauerstoff 03, welcher dann wiederum zur Vorbehandlung der Innenseiten des Kunststoffschlauches 9 führt.
Diese Art der Innenvorbehandlung ist zwar für ein Verschweißen der Schlauchfolien schädlich, aber für ein Kleben von Kunststoffsäcken, welche aus Schlauchfolien gefertigt werden, in den sogenannten Bodenlegermaschinen notwendig.
Die Andruckwalzenl2,13 haben also zweifache Bedeutung, und zwar a) bei einer ausschließlichen Außenvorbehandlung von Kunststoffolienschläuchen das Eindringen von Luft zu verhindern, b) bei einer erforderlichen Innenvorbehandlung, die in den Kunststoffolienschlauch eingeblasene Luft am Entweichen zu hindern.
Neben den Elektroden4,5 ist ein zweites Elektrodenpaarl4, 15 gleicher Art zur Erzeugung des elektrischen Feldes 16 in dem Vorbehandlungsgerät angeordnet. Diese Elektroden haben die Aufgabe, den Kunststoffolienschlauch 9 auf der Rückseite vorzubehandeln, wenn es gewünscht wird. Es besteht also die Möglichkeit, die Vorderseite und Rückseite, aber auch beide Innenseiten eines Kunststoffolienschlauches gleichzeitig vorzubehandeln.
Das fotoelektrische Kontrollgerät3 hat die Aufgabe, im Falle des Aussetzens des elektrischen Feldes, diesen Ausfall anzuzeigen. Außerdem besteht mit dieser Einrichtung die Möglichkeit, die Intensität des elektrischen Feldes zu messen. Die Arbeitsweise ist folgende: Lichtempfindliche elektrische Bauelemente (Fotoelement, Fotodiode) sind so angeordnet, daß das Licht, welches das elektrische Feld zwischen den Elektroden4, 5 entwickelt, auf die vorgenannten Bauelemente fällt. Diese reagieren auf die Lichtintensität, und über entsprechende Verstärkung wird diese Intensität auf einem Meßinstrument angezeigt.
Durch dieses Kontrollgerät3 ist es möglich, einen Materialverlust durch keine oder geringe Vorbehandlung des Kunststoffolienschlauches 9 zu verhüten. Die Warimieldungen können durch akustische oder optische Signalelemente gegeben werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Behandeln der Oberflächen von thermoplastischen Kunststoffolienschläuchen durch Sprühentladungen, bei dem die Schlauchfolie in Gegenwart von Luft einem starken elektrischen Feld ausgesetzt wird, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß die Schlauchfolie im Bereich des elektrischen Feldes mit Luft aufgeblasen wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer als drehbare Trommel ausgebildeten Elektrode, über die die Schlauchfolie ohne Schlupf führbar ist und einer dem Umfang der Trommel angepaßten, diese teilweise umfassenden Gegenelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß der Folienschlauch zu beiden Seiten der Gegenelektrode (5) durch Wal- zen (12, 13) an die Trommel (6) anpreßbar und hier luftdicht zusammenpreßbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 799 445; USA. -Patentschrift Nr. 2879 396.