Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer lagerbaren und transportierbaren, bandförmigen
Schrumpf-Kunststoff-Folie
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer lagerbaren und transportierbaren, bandförmigen Schrumpf-Kunststoff-Folie.
In vielen Industrie-, Handwerks- und Kunstgewerbezweigen verwendet man Kunststoff-Folien, die bei Raumtemperatur gereckt oder gedehnt werden, bevor sie auf einer festen Unterlage befestigt werden. Bei Raumtemperatur gereckte oder gedehnte Kunststoff Folien haben die Eigenart, dass sie, nachdem die zum Recken aufgewendete Zugkraft nicht mehr auf die Folien wirkt, wieder auf ihre ursprüngliche Länge schrumpfen; dieser Schrumpfungsvorgang vollzieht sich während einer längeren Zeitspanne von einigen Stunden. Wenn man also beispielsweise ein Türblatt oder eine Tischplatte oder eine Schrankwand mit einer Kunststoff-Folie bespannen will, die glatt und fest auf der betreffenden Fläche aufliegt, so reckt oder dehnt man die Folie zunächst bei Raumtemperatur und befestigt die Folie dann mit herkömmlichen Mitteln am Rand der zu bespannenden Fläche.
Die Folie schrumpft dann im Laufe der folgenden Stunden, so dass sie schliesslich fest gespannt dicht an der betreffenden Fläche anliegt. Zumeist genügt es, wenn man die Kunststoff-Folie nur in einer Richtung reckt oder dehnt, wobei man bei einer bandförmigen Folie vorzugsweise in Bandlängsrichtung dehnt.
Wenn man eine faltenfrei gleichmässige Bespannung erzielen will, muss die Folie gleichmässig gereckt oder gedehnt werden. Das gilt insbesondere dann, wenn die Folie beispielsweise mit Streifen gemustert ist und diese Streifen nach der Bespannung genau parallel laufen sollen. Das Recken oder Dehnen der Folie muss kurz vor ihrer Befestigung auf der zu bespannenden Fläche erfolgen. Zur Erzielung einer gleichmässigen Reckung oder Dehnung ist ein nicht unerheblicher Maschinenaufwand erforderlich. Der Möbelhersteller oder der Anstreicher oder Dekorateur muss also einen erheblichen Maschinen- und Zeitaufwand treiben, um eine derartige Bespannung vornehmen zu können.
Besondere Schwierigkeiten ergeben sich dann, wenn die Bespannung nicht in einer Werkstatt, sondern beispielsweise in einer Wohnung vorgenommen werden soll, da in diesem Falle die erforderlichen Spann- oder Reckvorrichtungen in die Wohnung transportiert werden müssen.
Die Erfindung soll ein Verfahren und eine Vorrichtung angeben, die diese Nachteile beseitigen, so dass der Maschinen- und Kostenaufwand bei der Verwendung von Schrumpffolien wesentlich herabgesetzt wird.
Der Erfindung liegt die neue Erkenntnis zugrunde, dass man bei entsprechendem Vorgehen das Recken oder Dehnen der Folie nahezu beliebig lange Zeit vor dem Verarbeiten vornehmen kann, sofern man dafür sorgt, dass der Dehnungszustand der Folie während der Lagerung und während des Transportes der Folie erhalten bleibt. Man erreicht dadurch, dass der erhebliche Maschinenaufwand zum Recken oder Dehnen der Folie nur an einer zentralen Stelle erforderlich ist, während dem Folienverbraucher eine fertig gereckte Folie geliefert wird.
Um dies zu erreichen, zeichnet sich das Verfahren gemäss der Erfindung dadurch aus, dass man das Folienband bei Raumtemperatur in dem erwünschten Umfang in Bandlängsrichtung reckt und in diesem ge reclden Zustand straff zu einer handelsüblichen Rolle aufspult.
Das Verfahren gemäss der Erfindung liefert also eine gereckte Folie bzw. eine Schrumpffolie, die beliebig lange lagerfähig und transportierbar ist. Ein besonderer Vorteil ergibt sich noch aus der neuen Erkenntnis, dass die Folie umso langsamer auf ihre ursprüngliche Länge schrumpft, je länger der Dehnungszustand vorhanden war. Der Verbraucher der Folie gewinnt dadurch Zeit, um in grosser Ruhe die Folie auf ihrer Unterlage zu befestigen. Der im Vergleich zur kurz vorher gereckten Folie um einige Stunden verlängerte Schrumpfvorgang kann dann in einem Abstellraum vor sich gehen.
Durch die Erfindung wird es möglich, an einem zentralen Ort eine aufwendige maschinelle Einrichtung wirtschaftlich einzusetzen, mit der die Folien überaus gleichmässig gereckt oder gedehnt werden können.
Dadurch wird die Qualität der Enderzeugnisse, das heisst der bespannten Gegenstände, verbessert, weil die Bespannung umso gleichmässiger ist, je gleichmässiger die Dehnung oder Reckung der Folie vorgenommen wurde.
Die Grösse der Reckung oder Dehnung der Folie hängt von der Art der Folie, von der Art des zu bespannenden Gegenstandes und von der Zeitspanne ab, die zwischen dem Abschneiden des Folienbandes von der Rolle und seiner Befestigung auf dem zu bespannenden Gegenstand verstreicht.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist mit Vorrichtungen verschiedener Art durchführbar.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens weist mindestens zwei im Abstand voneinander angeordnete Spannwalzenpaare auf, von denen mindestens das in Bandförderrichtung der angetriebenen Aufspulrolle für die Folie näher liegende Walzenpaar angetrieben ist.
Den Abstand zwischen den Walzenpaaren kann man als Reck- oder Dehnungsstrecke bezeichnen. Das Folienband wandert vom ersten Walzenpaar zum zweiten Walzenpaar und wird dabei in der Dehnungsstrecke gedehnt. Vom zweiten Walzenpaar gelangt das Folienband auf die angetriebene Aufspulrolle.
Die Dehnung des Folienbandes kann erreicht werden, indem entweder das erste Walzenpaar gebremst und das zweite Walzenpaar angetrieben wird oder indem man die Umfangsgeschwindigkeit des zweiten Walzenpaares grösser wählt als die Umfangsgeschwindigkeit des ersten Walzenpaares. Letzteres kann dadurch geschehen, dass man entweder das zweite Walzenpaar schneller antreibt oder den Durchmesser des Walzenpaares grösser macht. Selbstverständlich ist auch eine Kombination dieser beiden Möglichkeiten denkbar. Schliesslich wäre es auch möglich, den Abstand der Walzenpaare, das heisst den Reck- oder Dehnungsabstand nach und nach zu vergrössern. Dabei würde aber die erwünschte Kontinuität des Verfahrens gemäss der Erfindung beeinträchtigt.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist ein gemeinsamer Antrieb zum Antrieb beider Walzenpaare mit gleicher Drehgeschwindigkeit vorgesehen, wobei das der Aufspulrolle näher liegende Walzenpaar grösseren Durchmesser hat als das andere Walzenpaar. Auf diese Weise erzielt man einen besonders einfachen Antrieb der Vorrichtung gemäss der Erfindung.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass jedes Walzenpaar ein Getriebe aufweist, wobei beide Getriebe von einer gemeinsamen Getriebeantriebswelle betätigt werden. Selbstverständlich sieht man in diesem Falle vor, dass das Getriebe des zweiten Walzenpaares eine kleinere Übersetzung hat, so dass das zweite Walzenpaar schneller angetrieben wird.
Wenn man die Reck- oder Dehnungsstrecke zwischen den beiden Walzenpaaren verkürzen will, so kann man leerlaufende oder angetriebene Umlenkrollen zwischen den Spannwalzenpaaren anordnen.
Die Aufspulrolle für das gereckte oder gedehnte Folienband muss angetrieben sein, damit das Folienband straff auf die Rolle aufgespult wird, so dass das Folienband während der Lagerung und während des Transportes nicht schrumpfen kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine einstellbare Rutschkupplung zwischen der Aufspulrolle und ihrem Antrieb vorgesehen. Diese Rutschkupplung kann so eingestellt werden, dass das Band straff und fest auf die Aufspulrolle aufgespult wird. Selbstverständlich wird man, wenn eine solche Rutschkupplung nicht vorgesehen ist, dafür sorgen, dass die Aufspulrolle synchron mit den Spannwalzenpaaren angetrieben wird.
Das zum Dehnen in die Vorrichtung gemäss der Erfindung einzuführende Folienband wird vorzugsweise von einer mit einer Bremse versehenen Spule abgerollt. Selbstverständlich ist es auch möglich, das Folienband unmittelbar nach seinem Austreten aus der Herstellungsmaschine in die Vorrichtung gemäss der Erfindung einzuführen. Allerdings muss in diesem Falle dafür gesorgt werden, dass die Folie vor Eintritt in die Vorrichtung gemäss der Erfindung auf Raumtemperatur abgekühlt ist.
Zwei Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung gemäss der Erfindung sind in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt.
Fig. 1 zeigt in einem schematischen Längsschnitt eine erste Ausführungsform gemäss der Erfindung, bei der Kettentriebe zum Antrieb der Spannwalzenpaare vorgesehen sind.
Fig. 2 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform der Vorrichtung gemäss der Erfindung, bei der Getriebe zum Antrieb der Spannwalzenpaare vorgesehen sind.
Es sei hier bereits ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen der Vorrichtung gemäss der Erfindung nur zwei Beispiele darstellen, und dass viele andere Varianten möglich sind.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein erstes Walzenpaar 2, 3 vorgesehen, dessen Walzen federnd gegeneinandergedrückt werden und sich in Richtung der dargestellten Pfeile drehen.
Das zweite Walzenpaar 4, 5 ist im Abstand von diesem ersten Walzenpaar 2, 3 angeordnet. Auch die Walzen 4, 5 des zweiten Walzenpaares werden vorzugsweise federnd gegeneinandergedrückt und drehen sich in Richtung der dargestellten Pfeile.
Es sei angenommen, dass die Walze 2 einen Antrieb aufweist. Zwischen den Walzen 2 und 3 ist ein Ketten- oder Riementrieb 10 vorgesehen, mit dem die Walze 3 angetrieben wird. Ein weiterer Ketten- oder Riementrieb 9 zwischen der Walze 3 und der Walze 5 bewirkt den Antrieb der Walze 5. Ferner ist ein Ketten- oder Riementrieb 11 zwischen den Walzen 5 und 4 vorgesehen.
Die zu reckende Folie 1, die entweder von einer (nicht dargestellten) handelsüblichen Rolle oder auch direkt aus der Herstellungsmaschine kommt, wandert zunächst um eine Hälfte der Walze 2 und dann um die gegenüberliegende Hälfte der Walze 3, um dann im Reck- oder Dehnungsbereich zwischen den beiden Walzenpaaren 2, 3 und 4, 5 gereckt zu werden. Dann wandert die Folie 1 zunächst um eine Hälfte der Walze 5 und dann um die andere Hälfte der Walze 4, um von dort zur Aufspulrolle 12 zu gelangen, die einen eigenen Antrieb aufweist. Dieser Antrieb der Aufspulrolle 12 sorgt dafür, dass das gedehnte Folienband 1 straff und fest auf die Aufspulrolle 12 aufgewickelt wird.
Man erkennt, dass der Durchmesser der Walzen 4, 5 grösser ist als der Durchmesser der Walzen 2, 3, während beide Walzen mit gleicher Drehgeschwindig keit angetrieben werden. Infolgedessen wird das Folienband zwischen den beiden Walzenpaaren 2, 3 und 4, 5 gedehnt. Ein Dehnungsgrad von 1:3 hat sich als zweckmässig erwiesen. Es ist für den Fachmann selbstverständlich, dass dieser Dehnungsgrad vom Unterschied der Umfangsgeschwindigkeit zwischen den Walzen 2, 3 und 4, 5 und vom Abstand zwischen diesen Walzenpaaren abhängig ist. Zur Erzielung eines bestimmten Dehnungsgrades muss die Differenz der Umfangsgeschwindigkeit zwischen den Walzen 2, 3 und 4, 5 bei einem grossen Abstand zwischen den Walzenpaaren grösser sein als bei einem kleinen Abstand zwischen den Walzenpaaren. Es wurde hier ausdrücklich von der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 2, 3 und 4, 5 gesprochen.
Dieser Unterschied in der Umfangsgeschwindigkeit kann entweder dadurch erreicht werden, dass bei gleicher Drehgeschwindigkeit die Walzen 4, 5 einen grösseren Durchmesser als die Walzen 2, 3 haben, oder dass die Walzen 4, 5 mit grösserer Geschwindigkeit gedreht werden als die Walzen 2, 3.
Wenn die Walzen eine griffige Oberfläche haben, genügt es, das Folienband 1 geradlinig zwischen den Walzenpaaren 2, 3 und 4, 5 hindurchzuführen. Bei glatten Walzen 2, 3, 4, 5 ist es jedoch vorzuziehen, wenn das Folienband gemäss der Darstellung in Fig. 1 die einzelnen Walzen jeweils zur Hälfte umschlingt, um ein Durchrutschen der Walzen zu verhüten.
In Fig. 2 ist das Walzenpaar 2, 3 mit einem Getriebe 7 und das Walzenpaar 4, 5 mit einem Getriebe 8 versehen, wobei beide Getriebe durch eine gemeinsame Triebwelle 6 angetrieben werden. Auch in dieser Figur ist die Drehrichtung der Walzen 2 bis 5 durch Pfeile an gegeben. In diesem Fall läuft das Folienband 1 geradlinig zwischen dem Spalt zwischen den beiden Walzenpaaren 2, 3 und 4, 5 hindurch; es wurde bereits erwähnt, dass die Voraussetzung hierfür ist, dass die Walzen 2 bis 5 eine rauhe, griffige Oberfläche haben, um sicherzustellen, dass das Folienband 1 - ohne ein Durchrutschen der Walzen - kontinuierlich gefördert wird.
Man kann bei der Vorrichtung gemäss Fig. 2 vorsehen, dass sich der Abstand zwischen den Walzenpaaren durch entsprechende Gestaltung der Getriebewelle 6 kontinuierlich vergrössert und dadurch die Dehnung oder Reckung des Folienbandes 1 erzielt wird.
Das Wesen der Erfindung liegt in dem eingangs beschriebenen Verfahren, das auf der neuen Erkenntnis beruht, dass man Schrumpffolien, das heisst Folien, die nach der Verarbeitung eine gewisse Schrumpfung erfahren, auf Vorrat herstellen kann, so dass diese Schrumpffolien im gereckten oder gedehnten Zustand zum Verbraucher gelangen. Die beschriebenen Vorrichtungen gemäss der Erfindung erscheinen derzeit zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens besonders geeignet. Es sind hier viele Variationen möglich, die selbstverständlich im Rahmen der Erfindung liegen.
Beispielsweise wäre es denkbar, mehr als zwei Spannwalzenpaare auf einer grösseren Dehnungsstrecke vorzusehen, deren Umfangsgeschwindigkeit progressiv grösser wird. Auch wäre es möglich, eine grössere Dehnungsstrecke durch die Anordnung von Umlenkrollen zu verkürzen, so dass das Folienband zwischen den Spannwalzenpaaren um diese Umlenkrollen herum zick-zack-förmig verläuft.