DE2061500C3

DE2061500C3 - Device for the continuous expansion of thermoplastic films

Info

Publication number: DE2061500C3
Application number: DE2061500A
Authority: DE
Inventors: Roger Van Neerijse Asbroeck; Jean Francois Bruessel Bequet; Paul Braine-L'alleud Dubois
Original assignee: Solvay SA
Current assignee: Solvay SA
Priority date: 1969-12-31
Filing date: 1970-12-14
Publication date: 1980-10-02
Also published as: NL7018120A; NL167352B; DE2061500B2; GB1290970A; NL167352C; DE2061500A1; FR2073691A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Auswellen einer erwärmten thermoplastitchen Foüenbahn gemäß dem Oberbegriff des Anipruches 1.The invention relates to an apparatus for continuous Corrugation of a heated thermoplastic Foüenbahn according to the generic term of Anipruches 1.

Bisher sind Folien mit polygonaler Wellung in der Hauptsache mit Hilfe von Vorrichtungen hergestellt worden, die die Ränder der zu bearbeitenden Folien erfassen und mitnehmen, wobei die Folien vor dem Durchlauf durch die Vorrichtung unter Wärmeeinwirkung erweicht werden. Die Aüswellvorricjitung ist mit einer feststehenden Form und einer ebenfalls feststehenden Gegenform sowie mit Kühlsystemen, wie beispielsweise Anlagen für den Umlauf eines Kühlfhediurris, ausgerüstet, die die Folie in der von den Konturen der Formen bestimmten Gestalt erstarren lassen. Der Auswellvorgang ist dabei mit einer leichten Streckung sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung verbunden, wobei jedoch die der Wellfolie vermittelte Doppelstreckung nur sehr gering ausgeprägt ist. Sollen jedoch mit Hilfe dieser Vorrichtungen und ausgehend von Thermoplastfolien, die vorher eine wesentliche nach zwei Achsen gerichtete Streckung erfahren haben, Wellfoüen hergestellt werden. so wirdSo far, foils with polygonal corrugation have mainly been produced with the aid of devices been that grasp the edges of the foils to be processed and take them away, the foils in front of the Pass through the device to be softened under the action of heat. The Aüswellvorricjitung is with a fixed shape and a fixed counter-shape as well as with cooling systems, such as for example systems for the circulation of a refrigerated liquid, equipped, which solidify the film in the shape determined by the contours of the shapes permit. The waving process is done with a slight stretching both in the transverse and in the longitudinal direction connected, but the double stretching imparted to the corrugated foil is only very slight is. If, however, with the help of these devices and starting from thermoplastic films, the previously one have experienced substantial stretching in two axes, corrugated foils can be produced. so will

ι" festgestellt, daß die auf die feststehenden Formen wirkenden Reibungskräfte ein Einreißen der Folien bewirken. ι "stated that the acting on the fixed forms Frictional forces cause the foils to tear.

Es ist jedoch besonders interessant, Wellfoüen aus planen Thermoplastfohen herzustellen, die vorher eine Doppelstreckung erfahren haben, da diese Behandlung den Endprodukten verbesserte mechanische Eigenschaften und insbesondere eine hohe Schlagfestigkeit verleiht. Werden Ausgangsmaterialien wie beispielsweise weichmacherfreies PVC verwendet, so bietet die Schlagfestigkeitszunahme die Möglichkeit, keinen Gebrauch von PVC-Massen machen zu müssen, die Verfestiger enthalten, die einerseits kostspielig sind und andererseits oft nur einen geringen und/ oder nur eine vorübergehende Wirkung zeigen.However, it is particularly interesting to produce corrugated foils from flat thermoplastic foils that were previously made have undergone double stretching as this treatment improved mechanical properties to the end products Properties and in particular a high impact resistance gives. Are starting materials like For example, if plasticizer-free PVC is used, the increase in impact strength offers the possibility of not having to make use of PVC compounds that contain hardeners, which on the one hand are expensive and on the other hand often only have a minor and / or only a temporary effect.

Zur Vermeidung von Reibungskräften zwischen Folie und Ausformelementen, insbesondere wenn es sich um eine Auswellung von doppelt gestreckten Thermoplastfohen handelt, kann die aus der US 2876824 bekannte Vorrichtung vorgesehen werden,To avoid frictional forces between the film and the molding elements, especially if there is is a bulge of double-stretched thermoplastic foams, the one from the US 2876824 known device are provided,

in innerhalb der die Ausformelemente die Folien bei ihrer Ausformung begleiten. Diese bekannte Vorrichtung, die der eingangs hinsichtlich ihrer Gattung bezeichneten Vorrichtung entspricht, besteht aus zwei Auswellplatten, zwischen denen die auszuwellende,in within which the shaping elements the foils at their Accompany the formation. This known device, which was referred to at the beginning with regard to its genus Device, consists of two corrugating plates, between which the corrugated,

si erweichte Thermoplastfolie im Endlosbetrieb durchläuft. Die Auswellplatten tragen bewegliche Ketten, die sich in bestimmten Abständen befinden und über Antriebszahnräder bewegt werden, die auf einer Achse hinter den Auswellplatten montiert sind. Auf den Endlosplatten sind aufeinanderfolgende und aneinander anliegende Formplatten befestigt, die durch Berührung mit der zu bearbeitenden Thermoplastfolie ein durchlaufendes Profil an dieser ausbilden. Die auf den einzelnen Ketten jeder Auswellplatte angeordneten Formplatten besitzen eine Form, die es ermöglicht, daß durch Annäherung der beiden Auswellplattenein gegenseitiges Ineinanderschieben erfolgt, wodurch das gewünschte Auswellprofil entsteht. Es ist jedoch festgestellt worden, daß diese bekannte Vorrichtung si softened thermoplastic film runs through in continuous operation. The roll-out plates carry movable chains which are located at certain intervals and are moved by means of drive sprockets which are mounted on an axle behind the roll-out plates. Successive mold plates that lie against one another are attached to the endless plates and form a continuous profile on the thermoplastic film to be processed by contacting them. The shaping plates arranged on the individual chains of each corrugating plate have a shape which enables the two corrugating plates to be pushed into one another when the two corrugating plates approach each other, thereby producing the desired corrugating profile. However, it has been found that this known device

>o keine regelmäßig bearbeiteten V\. ellplatten garantiert und mit erheblichen Wärmeverlusten verbunden ist. Auswellprüfungen haben ergeben, daß, trotz der bei der Herstellung der Formplatten verwendeten Sorgfalt, Unregelmäßigkeiten der Wellfoüen an den Be- « rührungsstellen nahezu sämtlicher Formplatten auftreten. Diese Unregelmäßigkeiten sind zurückzuführen auf
1. geringe Form- bzw. Maßabweichungen der Formplatten und der Kettenglieder;
2 das geringe Spiel, das bei Einbau der Formplatten auf die Ketten besteht und sich darin äußert, daß die Formplatten seitlich verschoben oder leicht geschwenkt werden;> o no regularly edited V \. ellplatten guaranteed and associated with significant heat losses. Auswellprüfungen have shown that, despite the used in the manufacture of the mold plates care irregularities Wellfoüen at loading "rührungsstellen almost all mold plates occur. These irregularities are due to
1. Small deviations in shape or size of the mold plates and the chain links;
2 the small amount of play that exists when the mold plates are installed on the chains and manifests itself in the fact that the mold plates are shifted laterally or pivoted slightly;

3. die auf die Formplatten wirkenden Spannungen, wodurch während des Betriebs die aufeinanderfolgenden Formplatten aus ihrer Reihe gelöst werden.
Die beiden ersten Ursachen können durch eine Ju-3. the stresses acting on the mold plates, as a result of which the successive mold plates are released from their series during operation.
The first two causes can be

stierung jeder Formplatte und durch Änderungen am Befestigungssystem der Platten auf den Ketten und die dritte Ursache durch eine Verstärkung der Ketten reduziert werden, um ihre Dehnung unter der Einwirkung der während des Betriebs auftretenden Spannungen zu vermindern. Diese Verbesserungen sind jedoch wegen der großen Anzahl von Formplatten und der verhältnismäßig urizureichenden Wirksamkeit unverhältnismäßig kostenintensiv.stating each mold plate and by changing the fastening system of the plates on the chains and the third cause by a reinforcement of the chains are reduced to their elongation under the action to reduce the stresses occurring during operation. These improvements are however, because of the large number of mold plates and the relatively insufficient effectiveness disproportionately expensive.

Ferner müssen bei Verwendung von weichmacherfreiem PVC die zu wellenden Folien zuvor auf eine Temperaturvon90bis 120° C bei doppelter Reckung auf 90 bis 155° C im entgegengesetzten Fall erwärmt werden. Ist der Auswellvorgang abgeschlossen, müssen die Folien unter Formheltung auf einer Temperatür unterhalb des Einfrierbereichs abgekühlt werden um sicherzustellen, daß die Wellfolien ihre Form bei Umgebungstemperatur beibehalten. Somit muß die Temperatur der Fonnplatten entsprechend dem thermischen Zyklus des eingesetzten thermoplastischen Materials eingestellt werden, und zwar insbesondere durch eine Vorwärmung der Formplaiten vor ihrer Berührung mit den zu verarbeitenden Folien und durch eine Kühlung der Formplatten nach ihrer Berührung mit den Folien. Zu beachten ist einerseits, daß der ständige Temperaturwechsel, den die Formplatten erfahren, eine weitere, unvermeidliche Ursache zur Bildung von Unregelmäßigkeiten auf den Folien darstellt und andererseits, daß die aufeinanderfolgenden Aufheiz- und Abkühlvorgänge eine kostspielige Energieeinbuße darstellen, die je nach Form und Gewicht der Formplatten 3- bis 1 ümal mehr Wärmeeinheiten erfordern als die Aufheizung der Folie auf ihre Auswelltemperatur.Furthermore, when using plasticizer-free PVC, the films to be corrugated must first be on a Temperature from 90 to 120 ° C with double stretching be heated to 90 to 155 ° C in the opposite case. When the selection process is complete, you must the foils under formheltung on a temperature door be cooled below the freezing area to ensure that the corrugated foils retain their shape Maintain ambient temperature. Thus, the temperature of the mold plates must correspond to the thermal Cycle of the thermoplastic material used can be set, in particular by preheating the form sheets before they come into contact with the foils to be processed and by cooling the mold plates after they come into contact with the foils. It should be noted on the one hand, that the constant temperature change experienced by the mold plates is another inevitable cause to the formation of irregularities on the films and, on the other hand, that the successive Heating and cooling processes represent a costly energy loss, depending on the shape and weight of the mold plates 3 to 1 times more heat units require the heating of the film to its release temperature.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs hinsichtlich ihrer Gattung bezeichnete Vorrichtung so auszubilden, daß mit ihrer Hilfe Wellfolien besonderer Qualität und in wirtschaftlich vertretbarer Weise herstellbar sind.The invention is based on the object of the device described at the beginning with regard to its type to train so that with their help corrugated foils of special quality and economically justifiable Way are producible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.This object is achieved according to the invention by what is stated in the characterizing part of claim 1 Measures resolved.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind aus den Ansprüchen 2 bis 7 zu ersehen.Advantageous further developments of the invention can be seen from claims 2 to 7.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter in-, einzelne gehend beschrieben; in den Zeichnungen zeigtIn the following the invention is illustrated by means of an exemplary embodiment and with simultaneous reference further described in detail on the drawings; in the drawings shows

Fig 1 eine schematische Profildarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,Fig. 1 is a schematic profile representation of an inventive Contraption,

Fig. 2 eine schematische Darstellung, aus der die Lage der Metalldrähte bei der Bildung einer beispielsweise trapezförmigen Wellfolie ersichtlich ist, undFig. 2 is a schematic representation from which the position of the metal wires in the formation of an example trapezoidal corrugated foil can be seen, and

Fig. 3 und 4 Detaildarstellungen der Formplatten, die die Metalldrähte tragen.3 and 4 show details of the mold plates which carry the metal wires.

Die Auswellvorrichtung besteht aus einem (nicht dargestellten) Chassis, auf dem zwei Auswellplatten 1 und 2 montiert sind, die aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden können. Jede Auswellplatte 1. 2 ist mit Endlosketten 3 ausgerüstet, die in genau fest- &o gelegtem Abstand voneinander und genau entsprechend dem zu erzielenden Wellprofil angeordnet sind. Die Endlosketten 3 sind über Zahnräder 4 angetrieben, bewegen sich auf Führungsschienen 5 und tragen aufeinanderfolgende Formplatten 6, deren obere Kanten mit Schlitzführungen 7 Versehen sind. Die Form der Schlitze ermöglicht die Aufnahme und Halterung durchlaufender und aneinandergeschweißter Metalldrähte 8.The roll-out device consists of a chassis (not shown) on which two roll-out plates 1 and 2 are mounted facing towards and from each other can be moved away. Each winder plate 1. 2 is equipped with endless chains 3, which are precisely fixed & o placed distance from each other and are arranged exactly in accordance with the corrugated profile to be achieved. The endless chains 3 are driven by gears 4, move on guide rails 5 and carry successive mold plates 6, the upper edges of which are provided with slot guides 7. the The shape of the slots allows it to be received and held Continuous and welded metal wires 8.

Die geometrische Form und die Anordnung der Formplattenserien ist so gewählt, daß sie sich bei Annäherung der Auswellplatten 1 und 2 entsprechend dem gewünschten Auswellprofil 9 ineinanderschieben, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist.The geometrical shape and the arrangement of the series of mold plates is chosen so that they move closer together Slide the expansion plates 1 and 2 into one another according to the desired expansion profile 9, as can be seen from FIG.

Gemäß Fig. 1 kann eine F-ückführstrecke 10 der Metalldrähte 8 in der Form von der der Formplatten 6 abweichen, so daß der den Metalldrähten 8 zugemutete Krümmungsradius keine Spannungen entstehen läßt, die über der Elastizitätsgrenze des Materials der Metalldrähte 8 liegen. In diesem Fall ist es empfehlenswert, vor und gegebenenfalls hinter den Auswellplatten 1, 2 Diahtführungselemente 11 vorzusehen. Diese gewährleisten das Einführen und den Halt der einzelnen Metalldrähte 8 in die bzw. den Schlitzführungen 7 der aufeinanderfolgenden Formplatten 6According to FIG. 1, a return path 10 of the metal wires 8 can be in the form of that of the mold plates 6 deviate, so that the radius of curvature required of the metal wires 8 does not develop any tension leaves which are above the elastic limit of the material of the metal wires 8. In this case it is recommended Provide wire guide elements 11 in front of and, if necessary, behind the corrugating plates 1, 2. These ensure that the individual metal wires 8 are inserted and held in the slot guides 7 of the successive mold plates 6

Die Vorschubgeschwindigkeit der Formplatten 6 ist so gewählt, daß sie praktisch mit der Durchlaufgeschwindigkeit der zu bearbeitenden Folienbahn übereinstimmt. Auf diese Weise werden bei Annäherung der Auswellplatten 1, 2 die Metalldrtörte 8 zwischen den Formplatten 6 und der auszuwählenuen Folienbahn erfaßt und mit der gleichen Geschwindigkeit wie letztere mitgezogen.The feed speed of the mold plates 6 is chosen so that it practically corresponds to the throughput speed corresponds to the film to be processed. This way you will be approaching the Ausellplatten 1, 2 the Metalldrtörte 8 between the mold plates 6 and the selected film web detected and at the same speed as the latter dragged along.

Es können Heizelemente 12 vorgesehen sein, die sich vor de; Stelle befinden, an der die Metalldrähte 8 mit den auszuwählenden Folien in Berührung kommen; darüber hinaus können auch (nicht dargestellte) Kühlelemente vorgesehen sein, die beispielsweise durch Kaltluftströme gebildet werden, die hinter die Stelle gerichtet sind, an der die Metalldrähte 8 mit den Folien in Berührung kommen.Heating elements 12 can be provided, which are located in front of the de; Where the metal wires 8 come into contact with the foils to be selected; in addition, (not shown) Cooling elements be provided, which are formed for example by cold air flows behind the Point are directed at which the metal wires 8 come into contact with the foils.

Mit Hilfe einer Vorrichtung der beschriebenen Art sind Auswellfolien'mit dem in Fig. 2 dargestellten Profil aus weichmacherfreien, doppelt gestreckten PVC-Folien hergestellt worden. Dabei sind folgende Vorteile festgestellt worden:With the aid of a device of the type described, waving foils with the one shown in FIG Profile made from plasticizer-free, double-stretched PVC foils. There are the following Benefits identified:

1. Die Kanten der Wellungen sind gut ausgebildet und verlaufen regelmäßig. Die Beeinflussung des Aussehens der Auswellfolien durch unregelmäßige oder schlecht auf den Endlosketten laufende Formplatten ist praktisch ausgeschlossen, da die darüberliegenden Metalldrähte infolge ihrer Steifigkeit in der Lage sind, die Formplatt·'η wieder genau auszurichten und die Meta'ldrähte die mit den Folien beim Auswellvorgang in Verbindung bleiben, eine ausgezeichnete Profiltreue gewährleisten. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist es nicht unbedingt erforderlich, daß die aufeinanderfolgenden Formplatten genau aneinanderliegen, sofern der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Formplatten nicht bewirkt, daß sich unter der Einwiikung der auszuwellenden Fönen der Metalldraht stark durchbiegen kann.1. The edges of the corrugations are well formed and run regularly. Influencing the Appearance of the wafers due to irregular or poor running on the endless chains Form plates is practically excluded, as the overlying metal wires as a result of their Stiffness are able to form the plate · 'η again to align precisely and the metal wires that are in connection with the foils during the flattening process stay, guarantee an excellent profile fidelity. As can be seen from Fig. 3, is it is not absolutely necessary that the successive mold plates lie exactly against one another, provided that the distance between two consecutive mold plates does not cause The metal wire can bend strongly under the wrapping of the hair dryer to be corrugated.

2. Die Gerätekosten sind erheblich reduziert, da es nicht erforderlich ist, feinverarbeitete Foimplatten oder unverformbare Endlosketten verwenden zu müssen.2. The device costs are significantly reduced as it is not required, finely processed Foimplatten or having to use non-deformable endless chains.

3. Der Wärmeve/Iust ist stark reduziert. Es reicht aus, den Aufheizprozeß auf die Metalldrähte zu beschränken. Darüber hinaus können die Wärmeverluste durch Konduktion zwischen dün Metalldrahten und den Formplatten ohne weiteres auf ein Mindestmaß beschränkt werden, indem die Schlitze in ein?r solchen Form ausgearbeitet werden, daß sie die Metalldrähte nur an zwei Mantellinien berühren, wobei die Drähte vor-3. The warmth is greatly reduced. It is enough from limiting the heating process to the metal wires. It can also reduce heat losses by conduction between thin metal wires and the mold plates can easily be minimized by having the slots machined into such a shape that they only touch the metal wires on two surface lines, whereby the wires are

zitgswcisc einen runden Querschnitt besitzen. Der Wärmeverlust kann Weiter dadurch eingeschränkt werden, daß in den Wandungen der Formplatten Aussparungen 12 (Fig. 3) vorgesehen werden^
Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere für eine polygonale Ausweüung vorr doppelt gestreckten Folienbahnen geeignet ist, kann sie selbstverständlich auch vorteilhaft für die Hef stellung von Wellfolien aus Thermoplastfolicn eingesetzt wefdetii die keine vorherige doppelte Streckung erfahren haben.zitgswcisc have a round cross-section. The heat loss can be further restricted in that recesses 12 (FIG. 3) are provided in the walls of the mold plates
Although the device according to the invention is particularly suitable for a polygonal recess in front of double-stretched film webs, it can of course also be used advantageously for the formation of corrugated foils made of thermoplastic films that have not previously been double-stretched.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for the continuous waving of a heated thermoplastic film web with polygonal corrugation running transversely to the longitudinal direction of the foil, with on both Sides of the film web arranged at a distance next to one another, in the longitudinal direction of the film web encircling endless form elements with bending surfaces, whereby in the area of the action Form elements on the Foüenbahn each have a bending surface in the area of a bending edge of the polygonal Corrugation runs, characterized in that the endless shaped elements consist of metal wires (8) which are in the area of the Effect of the form elements on the Foüenbahn with its surface parts facing away from the Foüenbahn are each arranged in a slot guide (7).

2. Device according to claim 1, characterized in that that the slot guides (7) are fixed and self-lubricating.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the slot guides (7) together with the metal wires (8) can be moved in their direction.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that that the slot guides (7) are arranged on the edges of mold plates (6) which are connected to one another to form endless chains (3).

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that oaß wire guide elements on Convergence and, if applicable, is at the point of separation of metal wires (8) and slot guides (7) are provided.

fi. Device according to one of claims 1 to

5, characterized in that heating elements (12) for the metal wires (8) in front of the area of the Action of the form elements are arranged on the film web.

7. Device according to one of claims 1 to

6, characterized in that cooling elements are provided for the metal wires (8) which are in the area the action of the form elements on the foil path, but behind the point of the first point of contact of metal wires and Foüenbahn are provided.