DE2548054A1

DE2548054A1 - Verfahren und vorrichtung zum auf- oder umspulen von folien

Info

Publication number: DE2548054A1
Application number: DE19752548054
Authority: DE
Inventors: Koji Kato; Takuma Katsumata; Hisao Kishigami; Noriyasu Kuroda
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1974-11-13
Filing date: 1975-10-27
Publication date: 1976-05-20
Also published as: JPS5834380B2; JPS5157370A; DE2548054C2; US4050642A

Description

2548054' HENKEL, KERN, FEILER&HÄNZEL

TELEX: 05 29 802 HNKL D Cr₁IrADT-. npirw.n o™ BAYERISCHE HYPOTHEKEN- UND

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Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha 27. MT. !375 Tokio, Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Auf- oder Umspulen von Folien

Die Erfindung betrifft allgemein ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Auf- oder Rückspulen bzw. Umspulen einer Folie auf eine bzw. von einer Spule.

Bei einem Umspuler wurde bisher beim Rück- oder Umspulen von Kunststoffolien eine Tanzerwalze zur Aufnahme von ZugspanimngsSchwankungen und zur Steuerung der Zugspannung verwendet. Außerdem sind einige Spulvorrichtungen bekannt, bei denen eine solche Walze für denselben Zweck eingesetzt wird wie bei Umspulern. Derzeit wird jedoch die Tanzerwalze, außer im Fall von dicken Bahnen oder schmalen Folien, im allgemeinen nicht benutzt, weil dadurch Knitterfalten in der Folie hervorgerufen werden und die Kanten der aufge-

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spulten Folie nicht aufeinander ausgerichtet bzw. gleichlaufend gemacht werden können. Bei einer Aufspulvorrichtung wird im allgemeinen die Zugspannung durch Regelung des Drehmoments einer Motorwelle gesteuert, und bei einer Hochleistungs-Spulvorrichtung wird die Zugspannung mittels einer feststehenden Rolle oder Walze ermittelt.

Zur Ermittlung der auf eine Bahn oder eine !Folie einwirkenden Zugspannung und zu ihrer Regelung sind Vorrichtungen unter Verwendung der Tanzerwalze bekannt, bei denen die auf die Bahn ausgeübte Spannung als ein aufgrund einer Verschiebung der Tanzerwalze durch ein Potentiometer o.dgl. erzeugtes elektrisches Signal ermittelt wird. Nach dem Vergleichen dieses Meßsignals mit einem Sollwert wird z.B. mittels einer elektromagnetischen Bremse oder einer Pulverbremse eine Bremskraft auf die Spule ausgeübt, oder die Antriebskraft wird so geregelt, daß die Bahnspannung auf einen vorbestimmten bzw. Sollwert zurückgeführt wird. Diese Vorrichtungen sind mit dem Nachteil behaftet, daß die Nachlaufeigenschaft der Tänzerwalze, d.h. das Ansprechen auf die EOlienspannung, nicht zufriedenstellend ist.

Außerdem sind Vorrichtungen bekannt, bei denen ein Strom durch einen Motor für den Antrieb einer Spule gemessen (d.h. wobei das Drehmoment des Motors und mithin auch der Motorstrom verringert

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v/erden, wenn die Zugspannung einer aufzuspulenden Bahn klein wird) und dabei die auf die Bahn einwirkende Zugspannung ermittelt wird. Zum Vergleichen der Bahnspannung mit einem Sollwert wird dann das Meß-Stromsignal zu einem Stromregler geleitet, in welchem es mit einem Strom-Sollwert für den Motor verglichen wird, um den Motorstrom entsprechend zu regeln. Diese Vorrichtungsart ist jedoch ebenfalls mit dem Nachteil behaftet, daß die Ansprechcharakteristik für die Spannungsregelung aufgrund der Trägheit eines mechanischen Systems mangelhaft und die Bahn bzw. Folie infolge von ZugspannungsSchwankungen ungleichmäßig gestrafft ist.

Unter der Voraussetzung, daß bei einem Umspuler eine ähnliche Steuerung erfolgt wie bei den vorstehend erwähnten Spulvorrichtungen, wird die aufgespulte Folie im allgemeinen vor dem Umspulen durch einen Umspuler zur Alterung mehrere Tage lang in Spulenform belassen, wobei die beim Aufspulen eingeschlossene Luft entweicht, was zu einer exzentrischen Verformung des Folienwickels führt, so daß die Zugspannungsschwankungen beim Umspulen noch größer sind als beim Aufspulen und das Umspulen unmöglich wird.

Wie erwähnt, treten bei den bisher angewandten Verfahren zahlreiche Nachteile auf, weil bei einem Umspuler mit einer Tanzerwalze die Zugspannung

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einerFolie aufgrund der Masse der Tänzerwalze nicht genau gemessen v/erden kann, während dann, wenn die Drehzahl der Spule gleich groß oder größer wird als die Resonanzfrequenz des aus der Masse der Tanzerwalze sowie der diese tragenden Halterung und der Feder für die Tanzerwalze bestehenden Schwingsystems, nicht nur die Messung der Folienspannung, sondern auch das Umspulen der Folie selbst wegen der Schwingung der Tanzerwalze unmöglich wird. Wie erwähnt, wird eine Folie normalerweise mehrere Tage lang zur Alterung im aufgespulten Zustand belassen. Bei einem Material, das keiner Alterung bedarf, ist im Hinblick auf die Bearbeitungsvorgänge dennoch eine gewisse Stillstandzeitspanne erforderlich. Im allgemeinen benötigt eine Spulvorrichtung etwa 2o bis 5o Spulen, und im Fall des beschriebenen Aufspulens einer Folie mit einem hohen Elastizitätsmodul ist es dabei nötig, Spulen mit einer kleinen Exzentrizität vorzusehen, so daß eine große Zahl von mit hoher Präzision gefertigten Spulen erforderlich ist, was einen großen Aufwand bedeutet.

Ein sowohl bei. SpulVorrichtungen als auch bei Umspulern auftretendes, ernstliches Problem besteht in der Bildung von Knitterfalten beim Spulen. Als hittel zur Verhinderung einer solchen Knitterbildung sind zwar Expanderwalzen, Quer-

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oder Kreuzwalzen und dgl. bekannt, doch können diese Walzen nur in einer festen Filmbahn und nicht in einer Position zwischen der Spule und der letzten freien Walze, an welcher sich die Folienbahn beim Auf- oder UmspulVorgang ändert, angeordnet werden. Bei einer ICunststoffolien-Herstellungsmaschine ist es beispielsweise wesentlich, die Folie ohne Knitterfalten · im endgültig aufgespulten Zustand aufzuwickeln, und wenn dabei Knitterfalten z.B. mittels Expanderwalzen vor dem Aufspulen beseitigt werden müssen, muß die Folie in einem faltenfreien Zustand aufgespult werden. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, Knitterfalten, vor dem Aufspulen dadurch zu beseitigen, daß in der Folienbahn geeignete Einrichtungen vorgesehen werden. Bei einer Kunststoffolie wird zur Verbesserung der Bedruckbarkeit in einem Verfahrensschritt vor dem Aufspulen mittels einer Spulvorrichtung äne Sprühoder Koronaentladungsbehandlung durchgeführt. Da eine dieser Behandlung unterworfene Folie einen unangenehmen Geruch besitzt, eignet sich die so behandelte Folie nicht für das Verpacken von Waren, deren Geruch einen wesentlichen oder vorwiegenden Teil ihres Handelswerts ausmacht, etwa von Tee. Da zudem die aufgespulte Folie zur Alterung durch einen Umspuler umgespult und im allgemeinen mehrere Tage lang im ursprünglichen Zustand gehalten wird, erfährt die aufgespulte Folie infolge des Entweichens der

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beim Aufspulen eingeschlossenen Luft eine exzentrische Verformung, in manchen Fällen sogar mit einer Exzentrizität von bis zu 15$. Aus diesem Grund ist es bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen unmöglich, eine derart aufgespulte Folie unter Verwendung einer Tanzerwalze ohne Änderung der Folienspannung und mit hoher Geschwindigkeit umzuspulen.

Die Erfindung ist nun im Hinblick auf die Ausschaltung der den bisher angewandten Verfahren und Vorrichtungen anhaftenden Nachteile entwickelt worden. Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines verbesserten Verfahrens und einer verbesserten Vorrichtung zum Auf- oder Umspulen von Folien, bei denen auch beim Aufspulen der Folie mit sehr hoher Geschwindigkeit keine Schwierigkeiten auftreten und bei denen neben der Beseitigung von Knitterfalten auch ein unangenehmer Geruch o.dgl. weggeblasen wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Aufoder Umspulen einer Folie erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf die eine Fläche eines unterstützungsfreien Abschnitts einer auf- oder umgespulten Folie Druckluft in Form eines Luftstrahls mit einem in Querrichtung der Folie

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langgestreckten Querschnitt aufgeblasen wird und daß gleichzeitig die LuIt nach Beaufschlagung der Folienoberfläche abgesaugt und abgeführt wird.

Erfindungsgemäß wird also quer über eine !Folie Luft gegen diese geblasen und gleichzeitig die Luft nach der Beaufschlagung der Folie abgesaugt und abgeführt, während die Folie auf- oder umgespult wird.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a eine schematische Seitenansicht eines Umspulers zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Jig. 1b einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1a,

Fig. 1c einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt durch einen beim Umspuler vorgesehenen Luftschacht,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer anstelle des Luftschachts gemäß Fig. 1c verwendbaren Luftvorhangvorrichtung,

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3 eine schematische Darstellung eines Umspulers unter Angabe von in der Praxis anwendbaren Abmessungen und

Fig. 4- eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Folienspannung und der Größe ihrer Auslenkung (durch den Luftstrahl).

Im folgenden ist eine spezielle Ausführungsform eines Umspulers anhand der Fig. 1a bis 1c beschrieben. Diese Vorrichtung weist eine Spule 28 auf, auf die eine Folie 29 aufgespult ist, welche über Leitwalzen 3o und 31 abgespult wird. Ein Luftschacht 32 wird von einem Gebläse 33 her über eine Druckleitung 34- mit Luft versorgt, um quer über die Breite der Folie hinweg einen Luftstrahl 35 auf die Unterseite des zwischen der Spule 28 und der Leitwalze 3o befindlichen Stücks der Folie 29 zu richten. Infolge dieses Luftstrahls wird die Folie 29, wie bei 29a angedeutet, in Längsrichtung und gleichzeitig, wie bei 29b angedeutet, in Querrichtung durchgewölbt bzw. ausgelenkt. Die ausströmende Luft tritt dabei auch bei 35a. und 35b außerhalb der Folie aus. Der Luftschacht 32 weist dabei eine ihn bildende Außenwand 36, in dieser vorgesehene öffnungen 38, eine Luftdüse 39 und Leitplatten 4-o für die Luft auf, während das Gebläse 33 mit einer Ansaugöffnung 4-1 versehen ist. Die Tragglieder der Leitwalzen 3o,

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31 und des Luftschachts 32 sind in den Figuren v/egge las s en.

Weiterhin sind eine Saugleitung 44 zur Zufuhr der vom Luftschacht 32 abgesaugten Luft zur Ansaugöffnung 41 des Gebläses 33, eine Hochdruckkammer bzw. ein Luftbehälter 45, eine Unterdruckkammer bzw. -behälter 46, eine !Trennwand 47 zwischen Hochdruck- und Unterdruckkammer sowie in der Wand der Hochdruckkammer ausgebildete Bohrungen 48 vorgesehen, über welche die Luft zur Luftdüse 39 ausgeblasen wird. In der Außenwand 36 sind Bohrungen 49 vorgesehen, über welche die Außenluft in die Unterdruckkammer 46 eingesaugt wird. Die Druckleitung 34 ist mit der Hochdruckkammer 45 des Luftschachts 32 verbunden, während die Saugleitung 44 mit der Unterdruckkammer 45 verbunden ist, so daß die Luft vom Gebläse 33 über die Druckleitung 34 zur Hochdruckkammer 45, über die Bohrungen 48 zur Luftdüse 39» zu den Leitplatten 4o, über die Strömungsbahn 35, cLie Strömungsbahn 35t>, die Bohrungen 49, die Unterdruckkammer 46 zum Saugrohr 44 und zur Ansaugöffnung 41 des Gebläses umgewälzt wird.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß den Fig. 1a bis 1c erläutert. Auf die Spule 28 ist eine Folie 29 aufgespult, die vom Folienwickel 29 über die Leitwalzen 3o, 31 zum nächsten

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Verfahrensschrxtt geleitet wird. Falls der» Folienwickel 29 jedoch Exzentrizität bzw. "Schlag" besitzt, treten bei jeder Umdrehung Folien— spannungsSchwankungen auf, die durch eine Steuereinrichtung nicht aufgefangen werden können. Bei der dargestellten Ausführungsform saugt das Gebläse 33 über seine Ansaugöffnung 41 Luft an, die über die Leitung 34 zum Luftschacht 32 gefördert wird, wobei der aus letzterem austretende Luftstrahl 35 <3-ie Folie auf die bei 29a dargestellte Weise über ihre Länge aufbläst bzw. auslenkt. Auf diese Weise können die infolge der Exzentrizität des Folienwickels bei jeder Umdrehung auftretenden Zugspannungsänderungen durch Änderung der Auslenkung 29a der Folie absorbiert werden. Gemäß Fig. 1b bewirkt der aus dem Luftschacht 32 ausgeblasene Luftstrahl 35 andererseits auch ein Aufblasen bzw. Auslenken der Folie 29 in Querrichtung, d.h. über ihre Breite bei 29b, wodurch in Querrichtung eine Spannung auf die Folie ausgeübt wird, so daß Falten in der Folie beseitigt werden. Der bei 35a angedeutete Luftstrahl dient zum Ausschließen der Luft außerhalb der Breitenerstreckung der Foliej wenn nämlich die Breite des Luftstrahls 35 schmäler wäre als diefblie, würde eine die außerhalb der Folienbreite befindliche Luft ansaugende Luftströmung induziert werden, welche an den beiden Randabschnitten der Folie Falten hervorrufen würde. Bei 35^ ^^s^ dagegen die Luft— strömungsbahn angedeutet, über welche die aus dem Luftschacht 32 ausströmende Luft entweicht.

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Im folgenden ist der Luftschacht 32 anhand von Pig. 1c näher beschrieben. In die von der Trennwand 47 umschlossene Hochdruckkammer 45 wird die durch das Gebläse 33 zugeführte Luft eingeleitet, so daß in dieser Kammer ein (vergleichsweise) hoher Druck herrscht. Die Luft strömt über die Bohrungen 48 aus, wobei der Luftschacht 32 die Luft gleichmäßig über die Breite der Folie hinweg austreten läßt, weil sein Inneres unter einem Überdruck steht. Die aus den Bohrungen 48 austretende Luft strömt durch die Luftdüse 39 und längs der Leitplatten 4o, wobei sie als gerichteter Luftstrom oder -strahl gegen die Folie 29 geblasen wird. Die ausgeblasene Luft wird dann über die Bohrungen 49 als Luftstrahl oder -strom 35b in den Luftschacht 32 eingesaugt. Da in der Unterdruckkammer 46 ein (vergleichsweise) hoher Unterdruck herrscht, wird die Luft über die Breite der Folie hinweg gleichmäßig in den Luftschacht eingesaugt. Der Grund für die Anordnung der Bohrungen 49 in beiden Seiten des Luftschachts 32 liegt darin, daß eine Rückbildung der Folie aus dem bei 29a angedeuteten, symmetrisch aufgeblasenen bzw. ausgelenkten Zustand in eine flache Form verhindert werden soll, wie dies dann auftreten kann, wenn die Luft nicht symmetrisch angesaugt wird, weil der Luftstrom 35 nach der Beaufschlagung der Folie 29 in zwei Ströme aufgeteilt wird. Die angesaugte Luft wird

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durch das Gebläse 3i auf Überdruck gebracht und dann erneut zur Hochdruckkammer 45 im Luftschacht 32 gefördert. Ersichtlicherweise muß der aus dem Luftschacht ausgeblasene Luftstrom, ebenso wie der in den Luftschacht eingesaugte Luftstrom, gleichmäßig über die Breite der Folie verteilt sein. Wenn nämlich der die Folie beaufschlagende Luftstrahl über die Breite der Folie hinweg variiert, ändert sich auch die Auslenkung der Folie auer über die Folienbreite hinweg, so daß Falten entstehen. Aus diesem Grund ist es sehr wichtig, daß die Luft gleichmäßig gegen die Folie geblasen wird. Im allgemeinen neigt eine solche Folie zu einer elektrostatischen Aufladung, und sie lädt sich normalerweise auch auf, was den Nachteil mit sich bringt, daß sich in einer verstaubten Umgebungsatmosphäre Staub auf der Folie absetzt und zu einer Verunreinigung der Folie führt. Wenn jedoch, wie bei der dargestellten Ausführungsform, ein Verfahren angewandt wird, bei dem die Luft gleich nach dem Ausblasen wieder aufgefangen wird, wird die Gefahr für ein Aufwirbeln von Staub praktisch ausgeschaltet, so daß der kommerzielle Nutzwert der Folie nicht beeinträchtigt wird. Darüber hinaus ist zu beachten, daß der Luftschacht gemäß Fig. 1c ebenso bei einer Aufspulvorrichtung angewandt werden kann, indem er der Spule vorgeschaltet wird.

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Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Luftschacht, die Leitungen und das Gebläse gemäß ]fig. 1 durch einen Luftvorhang mit einer Konstruktion ersetzt sind, bei v/elcher zwei handelsübliche Gebläse zur Erzeugung eines Luftvorhangs Rücken an Rücken zueinander angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform ist der Gehäusemantel 36 in Außenwände für zwei Kammern unterteilt, von denen jede einen Lufteinlaß 5o, einen auf einer Welle 51 sitzenden Tangentiallüfter 52 und außerdem eine Luftdüse 53 aufweist. Bei dieser Luftvorhangvorrichtung gemäß der abgewandelten Ausführungsform wird die Luft gerichtet und gleichmäßig über die Breite der Folie ausgeblasen, wobei diese Vorrichtung gleichzeitig die Luft gleichmäßig ansaugt. Diese Funktionen des Luftvorhangs sind jedoch die gleichen wie beim Luftschacht gemäß Fig. 1c, so daß eine wahlweise Verwendung beider Vorrichtungen möglich ist. Wenn die Breite der Folie größer ist als diejenige des Luftvorhangs 32', brauchen lediglich mehrere derartige Vorrichtungen in einer Reihe angeordnet zu werden. Die Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform kann kostensparend hergestellt werden, weil dabei handelsübliche, in Großserie gefertigte Luftvorhanggebläse verwendet werden. Außerdem kann die Vorrichtung kompakt ausgebildet sein, weil keine Druck- oder Saugleitung benötigt wird. Zudem

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braucht dabei kein Druckunterschied vorgesehen zu werden, wie dies beim vorher beschriebenen Luftschacht der Fall ist, und der Energieverlust ist gering, weil das Gebläse eine große Länge besitzt.

Es ist zu beachten, daß ein besseres Aufoder Umspulen gewährleistet werden kann, wenn eine mit der vorher beschriebenen herkömmlichen Zugspannungssteuerung versehene Aufoder Umspulvorrichtung weiterhin so ausgebildet wird, daß Luft durch die Düse oder Düsen gemäß Fig. 1c oder Fig. 2 gegen einen unterstützungsfreien Folienabschnitt zwischen der Spule und der Leitwalze gerichtet wird, so daß ein weiter Bereich von Zugspannungsschwankungen aufgefangen wird.

Im folgenden ist nunmehr die Beziehung zwischen der Spannung der Folie und ihrer Auslenkung anhand von Fig. 3 und 4- erläutert. Fig. 3 veranschaulicht schematisch eine Vorrichtung, die bei der Ermittlung der Daten gemäß Fig. 4-benutzt wurde. Fig. 4- ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Folienspannung und der Folienauslenkung. Bei der Ermittlung der Meßwerte unter Verwendung der Vorrichtung gemäß Fig. 3 wurden folgende Bedingungen angewandt:

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!folie: Biaxial gereckte Polyäthylenfolie

Foliendicke: 2o /U

Folienbreite: 7oo mm

Gebläse: Tangentiallüfter

ßtromungsgeschwinaigkeit: Durchschnittlich 12 m/s

an der Ausblasöffnung 1o m/s an einer 3oo mm von der Düsenöffnung entfernten Stelle

7 m/s an einer 6oo mm von der Düsenöffnung entfernten Stelle

Bewegungsrichtung der Folie: In Pfeilrichtung

In Fig. 4 ist das Verhältnis zwischen der Auslenkung L (in mm) und der Zugspannung pro Meter Breite F (kg/m) durch die Kurve veranschaulicht.

Wie vorher erwähnt, besteht die Erfindung darin, daß während des Auf- oder Umspulens einer Folie gegen deren Unterseite Luft in Form eines Luftstrahls mit in Folienquerrichtung langgestrecktem Querschnitt geblasen und die Luft gleichzeitig angesaugt und abgeführt wird. Mit der Erfindung können also die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile ausgeschaltet werden, während gleichzeitig die nachstehend erläuterten, vorteilhaften Wirkungen gewährleistet werden.

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Genauer gesagt: Damit beim herkömmlichen Umspuler eine vorgegebene Kombination aus einer Feder und der Masse einer 'Tanzerwalze auf die Geschwindigkeitsänderungen der abgespulten Folie ansprechen kann, muß die Drehzahl der Spule Je nach der Exzentrizität des auf sie aufgespulten Folienwickels begrenzt werden. Wenn nämlich die Exzentrizität der aufgespulten Folie groß ist, sind die GeschwindigkeitsSchwankungen der abgespulten Folie bei jeder Umdrehung groß, wobei die Tanzerwalze zur Aufnahme dieser großen Geschwindigkeitsänderungen große Bewegungen durchführen muß, so daß eine Feder mit kleiner Elastizitätskonstante bzw. Federkennung gewählt werden muß. Hierdurch wird jedoch das Ansprechverhalten verschlechtert. Ist die Exzentrizität dagegen gering, kann die Elastizitätskonstante der Feder groß sein, so daß sich das Ansprechverhalten verbessert. Bei einer großen Exzentrizität kann die Vorrichtung daher nur mit niedriger Geschwindigkeit betrieben werden. Bei den vorstehenden Untersuchungen wurde vorausgesetzt, daß die Masse der Tanzerwalze konstant bleibt. Obgleich bereits Untersuchungen bezüglich des Werkstoffs, des Durchmessers, der Konstruktion usw. der Tanzerwalze mit dem Ziel der Verringerung ihrer Masse angestellt wurden, ist die Massenverringerung durch die Durch-

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biegung und die Sicherheits-Grenzdrehzahl der Tanzerwalze begrenzt. Bei zunehmender Folienbreite erhöht sich auch die Masse nach einer geometrischen Reihe.

Infolge des beschriebenen Aufbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann diese Hasse vernachlässigt werden. Infolgedessen wird die Zugspannungsschwankung gering, während der Einfluß auf den nächsten Verfahrens- oder Verarbeitungsschritt ausgeschaltet und die Umspulgeschwindigkeit erheblich erhöht werden kann, so daß die Erfindung zu verbesserter Produktionsleistung beiträgt. Wenn eine Expanderoder Querwalzenvorrichtung zur Beseitigung von !alten in der Folie angewandt werden muß, kann diese Vorrichtung nur in einer festen !rollenbahn, nicht aber in einer Position angewandt werden, in welcher die Folienbahn variiert, z.B. an einer Stelle unmittelbar nach dem Abspulen der Folie von der Spule. Bei keiner der derzeit industriell eingesetzten Spulmaschinen kann eine solche Vorrichtung an einer Stelle angewandt werden, an welcher die Folienbahn variiert. Außerdem muß die Expanderwalze je nach dem Zustand der Folie unter einem Winkel angeordnet werden, und die Quer- oder Kreuzwalzen müssen ebenfalls bezüglich ihres gegenseitigen Abstands und der Winkelneigung in Abhängigkeit von Breite und Dicke der Folie eingestellt werden.

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Wenn zudem bei einer Expanderwalze harter Staub, wie feiner Sand, an der Walzenoberfläche haftet, treten infolge der Reibung zwischen der Folie und der Walzenoberfläche Kratzer in der Folie auf, obgleich die Walzenoberfläche aus Weichgummi o.dgl. besteht; hierdurch wird aber der wirtschaftliche Nutzwert der Folie vermindert. Da bei Verwendung von Kreuz- oder Querwalzen die beiden Randkanten der Folie von (ö©) zwei Klemmwalzen erfaßt sind, um eine Faltenbildung durch zwangsweise Dehnung der Folie in Querrichtung zu verhindern, erfährt die Folie an den von den Klemmwalzen erfaßten Abschnitten eine Verformung, und diese verformten Abschnitte werden wagen ihres geringen wirtschaftlichen Werts als Ausschuß weggeschnitten, wodurch die Produktionsleistung verringert wird. Da bei der Erfindung keine zwangsweise Kraft auf die Folie ausgeübt, sondern letztere lediglich durch den Aufblaseffekt einer Luftstromungskraft ausgelenkt wird, bilden sich auch nicht abschnittsweise Falten in der Folie, während Einstellungen von Winkelneigungen und Abständen ebenfalls überflüssig sind. Da weiterhin keine Berührung mit der Folie erfolgt, wird auch der Nachteil einer Kratzerbildung an der Folie aufgrund von Sand o.dgl. vermieden.

Einer Folie, die zur Verbesserung ihrer Bedruckbar-keit einer Sprüh- oder Koronaentladungsbe-

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handlung unterworfen wurde,haftete bisher ein unangenehmer Geruch an. Bisher stand jedoch noch kein Verfahren zur Beseitigung dieses unangenehmen Geruchs zur Verfügung. Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung jedoch Luft gegen die Folie geblasen wird, kann der unangenehme Geruch von der Folienoberfläche "weggeblasen" werden, so daß eine derart behandelte Folie Anwendungen zugänglich wird, die bisher als nicht möglich angesehen wurden, beispielsweise für das Verpacken von Tee. Infolgedessen wird der Hutzbereich der Folie erweitert.

Für eine Spulvorrichtung standen bisher keine Mittel zur Ausschaltung der durch Spulenexzentrizität verursachten Zugspannungsschwankungen zur Verfügung; zum Aufspulen einer Folie ohne Spannungsänderungen mußte daher die Fertigungsgenauigkeit der Spule verbessert werden. Da jedoch bei einer Spulvorrichtung etwa 2o bis 5o Spulen erforderlich sind, stellte die Fertigung der Spulen mit großer Genauigkeit vom wirtschaftlichen Standpunkt eine große Belastung dar. Erfindungsgemäß kann praktisch ein Effekt ähnlich wie bei Verminderung des Elastizitätsmoduls der Folie erzielt werden. Außerdem treten dabei keine Spannungsschwankungen auf, da diese durch

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die Auslenkung der Folie aufgefangen werden, so daß die Folie nicht durch einen Schock belastet zu werden braucht. Dadurch wird die Wickelform der Folie verbessert, so daß eine Folie guter Qualität auf eine weniger aufwendige Spule aufgespult werden kann. Da erfindungsgemäß weiterhin Expanderwalze und Leitwalzen für die Beseitigung von Falten weggelassen werden, kann die Zugspannung an einer Stelle nahe des Aufnahme- oder Aufspulabschnitts gemessen werden, so daß sich die Aufspulspannung einwandfrei regeln läßt. Da bei einer Expanderwalze und bei Querwalzen der Spannungsunterschied zwischen Einlauf und Auslauf aufgrund ihrer Konstruktionsmerkmale im Vergleich zu den allgemeinen Leitwalzen sehr groß ist, wurden diese Walzen dann, wenn die Genauigkeit der Zugspannung als wichtigstes Merkmal betrachtet wird, im allgemeinen unmittelbar vor einem Zugspannungsdetektor angeordnet, während sie zwischen den beiden Leitwalzen von Fig. 1a angeordnet wurden, wenn bevorzugt die Faltenbildung an der Folie verhindert werden soll. Erfindungsgemäß entstehen jedoch selbst bei Verzicht auf diese speziellen Maß-.nahmenkeine Falten in der Folie, so daß die Folie ohne weiteres mit hoher Präzision aufgespult werden kann. Die Notwendigkeit für die Beseitigung von Falten durch Recken der Folie

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ist speziell im Fall einer Aufspulvorrichtung wesentlich., weil die Falten, wenn sie sich erst einmal gebildet haben, immer stärker werden. Zur Ermöglichung eines faltenfreien Aufspulens einer Folie sollte eine
Expanderwalze oder sollten Querwalzen vorzugsweise an einer Stelle unmittelbar vor
dem Aufspulpunkt angeordnet v/erden, was
jedoch praktisch nicht möglich ist, v/eil
die Folienbahn bei einer solchen Anordnung an dieser Stelle variiert. Zum Aufspulen
einer Folie ohne Änderung ihrer Bahn müssen Expanderwalze oder Querwalzen daher in der vorher beschriebenen Position angeordnet
werden, weshalb die bisher verwendeten Vorrichtungen gegenüber der erfindungsgemäßen Vorrichtung Nachteile besitzen. Erfindungsgemäß kann eine Folie gedehnt oder gereckt werden, ohne daß eine zwangsweise wirkende Kraft auf sie ausgeübt oder eine Berührung mit ihr hergestelltiwird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt dabei einen sehr einfachen Aufbau, so daß sie sich sehr vorteilhaft zur Verhinderung von Faltenbildung in einer Folie eignet. Ersichtlicherweise eignet sich die Erfindung besonders für eine Aufspuloder Umspulvorrichtung für eine Kunststofffolie, eine Zellophan- bzw. Zellglasfolie
und dgl.

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Da dem Fachmann selbstverständlich, gewisse Änderungen und Abwandlungen der vorstehend offenbarten Ausführungsform möglich sind, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird, sollen die vorstehend dargestellten und beschriebenen Einzelheiten die Erfindung lediglich erläutern und keinesfalls einschränken.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Auf- oder Umspulen einer Folie, dadurch gekennzeichnet, daß auf die eine Fläche eines unterstützungsfreien Abschnitts einer auf- oder umgespulten Folie Druckluft in Form eines Luftstrahls mit einem in Querrichtung der Folie langgestreckten Querschnitt aufgeblasen wird und daß gleichzeitig die Luft nach Beaufschlagung der Folienoberfläche abgesaugt und abgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft auf einen Folienabschnitt aufgeblasen wird, unmittelbar bevor die aufgespulte Folie mit einem auf eine Spule aufgespulten Folienwickel in Berührung gelangt.

3. Vorrichtung z.um Auf- oder Umspulen einer Folie, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Folienspule (28), eine Führungs- oder Leitwalze (3o, 72) zur Führung einer auf die Spule aufzuspulenden oder von ihr abzuspulenden Folie, eine quer über die Folien-

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bahn zwischen der Spule und der Leitwalze angeordnete Luftdüse (39, 53) zum Aufblasen von Druckluft auf einen unterstützungsfreien, die Folienbahn durchlaufenden Folienabschnitt und in der Nähe der Luftdüse angeordnete Luftansaugöffnungen (4-9, 5o) aufweist.

4-. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansaugöffnungen in den gegenüberliegenden Seiten der Luftdüse in deren Längsrichtung verlaufend angeordnet sind.

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