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Vorrichtung zum Prägen eines thermoplastischen Filmes od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Prägen eines thermoplastischen Filmes od. dgl., bei der eine Saugwirkung auf den Innenraum einer Walze ausgeübt wird, die eine poröse Aussenfläche zum
Prägen des erweichten thermoplastischen Filmes besitzt und bei welcher der thermoplastische Film um einen ausgedehnten Bogen der Prägewalze geführt ist.
Bei derartigen Vorrichtungen war es bisher schwer möglich, den thermoplastischen Film völlig gleich- mässig zu prägen, weil insbesondere in den Bereichen nahe den Enden des Films zufolge des Eindringens von Luft die Saugwirkung und damit die Prägung nur unvollständig war.
DieErfindung behebt diesen Nachteil dadurch, dass die Durchlässigkeit der Prägewalze in einem Be- reich nahe deren Enden grösser ist als in dem dazwischenliegenden Mittelbereich.
Durch die erfindungsgemässe Massnahme wird die Saugwirkung am Rand des Films verstärkt und da- durch eine gleichmässige Prägung erzielt. Ausserdem kann durch eine geeignete Abdichtung das uner- wünschte Einsickern von Luft verhindert werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind nachstehend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Dabei zeigen Fig. l schematisch eine Seitenansicht einer Prägevorrichtung und Fig. 2 den Querschnitt einer erfindungsgemäss ausgestalteten Prägewalze.
Gemäss Fig. l wird der thermoplastische Film 20 von einer Vorratsrolle 21 über eine Spannvorrichtung 22 geleitet. Die Spannvorrichtung 22 kann aus zwei im Abstand voneinander stehenden Stäben 23 bestehen, zwischen denen der Film 20 gleitet. Die Stellung dieser Stäbe 23 in bezug auf die von der Zuführwalze 21 und der Führungswalze 24 bestimmte Bahn des Filmes regelt die auf den Film zur Einwirkung kommende Spannung. Die Führungswalze 24 sowie eine Spannwalze 25 und eine Druckwalze 26 sind drehbar zwischen zwei um den Drehpunkt 28 schwenkbare Gelenkarme 27 gelagert, von denen nur der eine Arm dargestellt ist.
Die Spannwalze 25 weist mehrere lange Leisten oder Stäbe 29 auf, die auf dem Umfang der Walze derart gelagert sind, dass benachbarte Leisten bzw. Stäbe eine begrenzte Relativverschiebung in ihrer Längsrichtung zueinander ausfuhren können. Bei Bewegung des Filmes 20 um die Spannwalze 25 werden benachbarte Leisten oder Stäbe abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen parallel zur Oberfläche des Filmes verschoben, so dass sie, da sie mit dem Film in Berührung stehen, denselben in Seitenrichtung ausdehnen und dabei Falten entfernen und das Filmmaterial auf eine begrenzte Grösse strecken. Von der Spannwalze 25 läuft der Film 20 zur Druckwalze 26, deren Oberfläche mit Gummi oder einem andern Material, das einen verhältnismässig hohen Reibungskoeffizienten hat, überzogen ist.
Nach einem Teilumlauf um die Druckwalze 26 legt sich der Film an die Oberfläche einer verhältnismässig grossen ersten Walze 30. In der Praxis erzeugt das Gewicht der Arme 27 zusammen mit den von ihnen getragenen Bauteilen einen genügenden Druck, um einen Schlupf zwischen dem Film 20 und der Oberfläche der Walze 30 zu verhüten. Die Walze 30 dreht sich um ihre Achse und hat eine auf der Achse gelegene Einlassöffnung und Auslassöffnung, so aass die Einführung eines Heizmittels in den hohlen Innenraum der Walze möglich ist. Der Einfachheit halber ist nur der Einlass 31 in der Fig. l dargestellt. Zweckdienliche Heizmittel für die Walze 30 sowie für die nachfolgenden Heizwalze sind Dampf, erwärmtes Öl oder erwärmtes Wasser.
Der Film 20 wird nacheinander von den drehbar gelagerten Walzen 32 und 33 aufgenommen, von denen die Walze 32 den Film von der Walze 30 abnimmt, während die Walze 33 den Film von der Walze 32 abnimmt. Die Walze 34 ist ebenfalls drehbar gelagert und bildet die Endheizwalze, von der aus der Film 20 teilweise um die Prägewalze 35 herumläuft.
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Bevor der thermoplastische Film 20 auf die Prägewalze 35 aufgebracht wird, wird er auf die Prägetemperatur gebracht. Das Innere der Prägewalze ist mit einer Saugpumpe (nicht dargestellt) verbunden, wobei das erzielte Teilvakuum durch die Matrize hindurch auf den Film wirkt und dadurch der Film an diese angesaugt wird.
Um ein gleichförmiges Prägen des thermoplastischen Filmes auch an den Seitenenden desselben zu si- chern, ist, wie in Fig. 2 dargestellt, die Prägewalze 35 mit einem Mantel 101 versehen, der in seinem mittleren Bereich Lochungen 102 und am Rande Lochungen 103 hat. Die Lochungen 103 sind in zwei ringförmigen Streifen 104 nahe den gegenüberliegenden Enden des Mantels J 01 angebracht. Diese Lochungen 103 stehen wesentlich dichter zusammen als die Lochungen 102. Der Mantel 101 ist mit einer porösen Schichte 56 überzogen, welche die Matrize bildet. Die Ränder der Schicht 56 werden von undurchlässigen Bändern 57 abgedeckt, um ein Einsickern von Luft zu verhindern.
Die Abmessungen des zylindrischen Mantels 101 sind im Vergleich zur Breite des thermoplastischen Filmes 20 so gewählt, dass ein kleiner Bereich 105 von ungefähr 25 mm Breite zwischen jeder Kante des thermoplastischen Filmes und der Aussen- kante des Streifens 104 vorhanden ist. Die Lochungen 103 liegen sowohl unter dem Bereich 105 als auch unter den Randkantenabschnitten des thermoplastischen Filmes 20. Durch die erfindungsgemässe Anordnung wird ein grösserer Saugzug auf die über den Lochungen 103 liegenden Randkantenabschnitte des thermoplastischen Filmes 20 ausgeübt als auf den übrigen Teil des Filmes, der über den Lochungen 102 liegt.
Selbstverständlich wird durch die grössere Anzahl der Lochungen 103 an den vom Film 20 nicht abgedeckten Rändern auch mehr Luft in das Walzeninnere gesaugt, jedoch kann das erforderliche Teilvakuum trotzdem ohne weiteres aufrechterhalten werden.
Nachdem der Film auf die beschriebene Art geprägt wurde, kann er gemäss Fig. l, noch während er sich auf der Prägewalze 35 befindet, mittels Kühlflüssigkeit, z. B. Wasser, gekühlt werden. Das Wasser kann z. B. mittels perforierter Rohre 42 auf die freie Oberfläche des Filmes 20 aufgesprüht werden, wobei das abtropfende Wasser von einer Sammelschale 43 aufgefangen wird. Anschliessend an die Prägewalze ist eine Abnahmewalze 36 angeordnet, die über ein Getriebe 83 angetrieben wird und verhütet, dass sich der Film 20 auf der Prägewalze 35 aufrollt. Über Rollen 37 gelangt der Film anschliessend zu Kühlwalzen 38, 39 und einer Vorrichtung 40 zur Abnahme der Kühlflüssigkeit. Jede der Kühlwalzen 38, 39 ist mit einem Einlass 107 und einen nicht dargestellten Auslass für ein Kühlmedium, z. B. Wasser, versehen.
Die Vorrichtung 40 zur Abnahme des Kühlwassers weist geschlitzte Rohre 108, 109 sowie eine Auffangschale 110 zum Auffangen des von der Aussenseite der Rohre abtropfenden Wassers auf. Von den Rohren 108, 109 läuft der Film über die Führungswalze 111 zu einer Saugwalze 112, die über den Einlass 113 mit einer Pumpe verbunden ist, die in der Walze ungefähr den gleichen Unterdruck aufrechterhält wie in der Walze 36.
Schliesslich wird der Film bei 41 aufgerollt.