Die Erfindung betrifft ein Glättwerk für eine extrudierte Materialbahn aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere eine Folienbahn, mit (a) einem Ständer, der (i) einen ersten Führungsschienensatz, der zwei kreisbogenförmige erste Führungsschienen um- fasst, und (ii) einen zweiten Führungsschienensatz, der zwei kreisbogenförmige zweite Führungsschienen umfasst, aufweist, (b) einer ersten Kalanderwalze, die um eine erste Kalanderwalzen-Drehachse drehbar ist und am Ständer gelagert ist, (c) einer zweiten Kalanderwalze, die mit der ersten Kalanderwalze einen Kalander bildet und am Ständer befestigt oder gelagert ist, (d) einer Verstellwalze, die um eine Verstellenwalzen-Drehachse drehbar ist und am Ständer gelagert ist, und (e) einer Tragvorrichtung, an der der Ständer so drehbar gelagert ist, dass bei einem Drehen des Ständers die erste Kalanderwalzen- Drehachse ortsfest bleibt.

Ein derartiges Glättwerk ist aus der DE 197 52 524 A1 bekannt. Nachteilig an diesem Glättwerk ist, dass es nur begrenzt möglich ist, transparente Folien mit einem besonders hohen Transparenzgrad herzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Glättwerk anzugeben, mittels dem die Transparenz der Folie gesteigert werden kann.

Die Erfindung löst das Problem durch ein gattungsgemäßes Glättwerk, bei dem der Ständer so ausgebildet ist, dass die Verstellwalze, insbesondere automatisch, auf einen Neigungswinkel von zumindest 55° positionierbar ist, wobei der Neigungswinkel gebildet ist zwischen einer Horizontalen, die senkrecht zur ersten Kalanderwalzen-Drehachse und durch die erste Kalanderwalzen-Drehachse verläuft, einerseits und einer Geraden, die senkrecht zur ersten Kalanderwalzen-Drehachse und durch die erste Kalanderwalzen- Drehachse und durch die Verstellwalzen-Drehachse verläuft, andererseits. Auf diese Weise kann ein kleiner Umschlingungswinkel von weniger als 90° auch dann erreicht werden, wenn eine zweite Kalanderwalzen-Drehachse der zweiten Kalanderwalze und die erste Kalanderwalzen-Drehachse auf gleicher Höhe liegen. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn die zweite Kalanderwalzen-Drehachse und die erste Kalanderwalzen-Drehachse in einer horizontal verlaufenden Ebene liegen, beispielsweise um dünne Folien herzustellen. Der Umschlingungswinkel ist derjenige Winkel, über den die Materialbahn an der ersten Kalanderwalze anliegt. Die erste Kalanderwalze ist bevorzugt temperiert, insbesondere gekühlt, sodass die Materialbahn sich umso mehr abkühlt, je größer der Umschlingungswinkel ist. Von daher wäre eigentlich zu erwarten gewesen, dass ein großer Umschlingungswinkel vorteilhaft ist. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die Wärmeleitfähigkeit der Materialbahn in der Regel so klein ist, dass die erste Kalanderwalze nur schlecht in der Lage ist, die Seite der Materialbahn zu kühlen, die der ersten Kalanderwalze abgewandt ist. Es hat sich daher als positiv herausgestellt, einen kleineren Umschlingungswinkel zu wählen. Das bekannte Glättwerk ist jedoch nicht in der Lage, hinreichend kleine Umschlingungswinkel für alle Positionen der Verstellwalze und/oder der zweiten Kalanderwalze einzustellen.

Das erfindungsgemäße Glättwerk vermag kleine Umschlingungswinkel von weniger als 90°, insbesondere weniger als 80°, einzustellen, sodass die Materialbahn nach kurzer Zeit von der ersten Kalanderwalze auf die Verstellwalze gelenkt werden kann. Die Verstellwalze ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ebenfalls gekühlt, sodass die Materialbahn schnell von beiden Seiten abgekühlt wird. Das führt zu einer besonders schnellen Unterschreitung der Glasübergangstemperatur und damit zu einer hohen Transparenz der Materialbahn.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das Glättwerk eine Antriebseinheit, die formschlüssig mit einer Verzahnung zusammenwirkt, die am Ständer ausgebildet ist, sodass der Ständer automatisch drehbar ist. Auf diese Weise kann eine Position der zweiten Kalanderwalze im Raum automatisch eingestellt werden. Es sei darauf hingewiesen, dass die erste Kalanderwalze-Drehachse der ersten Kalanderwalze bei einer Bewegung des Ständers mittels der Antriebseinheit sich im Raum nicht bewegt. Hierunter ist zu verstehen, dass sich die Lage der ersten Kalanderwalzen-Drehachse im technischen Sinne nicht verändert. Es ist zwar möglich, dass es bei der Bewegung des Ständers zu einer messbaren Veränderung der ersten Kalanderwalzen-Drehachse kommt, diese ist aber so klein, dass sie für die Funktion der ersten Kalanderwalze irrelevant ist.

Vorzugsweise umfasst der erste Führungsschienensatz eine erste Zusatz-Führungsschiene, wobei der zweite Führungsschienensatz eine zweite Zusatz-Schiene aufweist und wobei eine der ersten Führungsschienen Teil einer Drehführung zum Drehen des Ständers ist und an einer anderen der Führungsschienen ein Führungswagen geführt ist, mittels dem die Verstellwalze auf einem Kreisbogen am Ständer bewegbar gelagert ist, wobei der Mittelpunkt des Kreisbogens mit der ersten Kalanderwalzen-Drehachse zusammenfällt. Unter dem Merkmal, dass der Mittelpunkt des Kreisbogens mit der ersten Kalanderwalzen- Drehachse zusammenfällt, wird insbesondere verstanden, dass es zwar möglich und bevorzugt ist, dass der Mittelpunkt exakt auf der ersten Kalanderwalzen-Drehachse liegt, das ist aber nicht notwendig. Insbesondere kann der Mittelpunkt des Kreisbogens einen Abstand von der ersten Kalanderwalzen-Drehachse haben, der beispielsweise kleiner ist als 50 Mikrometer.

Der Begriff der Zusatz-Führungsschiene ist dahingehend zu verstehen, dass diese Schiene aus dem Stand der Technik nicht bekannt ist. Es ist damit insbesondere nicht gemeint, dass sie optional sein könnte.

Vorzugsweise ist die zweite Kalanderwalze fest mit dem Ständer verbunden. Alternativ ist es möglich, dass die Verstellwalze mittels eines zweiten Wagens am Ständer auf einem Kreisbogen bewegbar befestigt ist. In diesem Fall ist es entbehrlich, dass der Ständer selbst bewegbar ausgebildet ist. Unter dem Merkmal, dass die Verstellwalze mittels des Wagens am Ständer auf dem Kreisbogen bewegbar befestigt ist, wird insbesondere verstanden, dass die Verstellwalze mittels dem Wagen an dem Ständer auf einem Kreisbogen geführt ist.

Günstig ist es, wenn die Verzahnung an zumindest einer Führungsschiene ausgebildet ist. Besonders günstig ist es, wenn die verzahnte Führungsschiene an dem verbleibenden Teil des Ständers befestigt, insbesondere lösbar befestigt ist. Beispielsweise ist die verzahnte Führungsschiene an dem verbleibenden Teil des Ständers festgeschraubt und/oder festgenietet. Das hat den Vorteil, dass die Verzahnung besonders einfach gefertigt werden kann. Zudem kann die Verzahnung besonders einfach relativ zum Rest des Ständers justiert werden.

Günstig ist es, wenn die erste Kalanderwalze und/oder die Verstellwalze mit einer Kühlvorrichtung zum Kühlen der Walzen verbunden sind. Die Kühlvorrichtung ist Teil des Glättwerks.

Erfindungsgemäß ist zudem eine Folienherstellvorrichtung mit einem Extruder zum Herstellen einer extrudierten Materialbahn, insbesondere einer Folienbahn, aus thermoplastischem Kunststoff und einem erfindungsgemäßen Glättwerk, das in einer Materialfluss- richtung der Materialbahn hinter dem Extruder zum Glätten der Materialbahn angeordnet ist. Beispielsweise umfasst der Extruder eine Breitschlitzdüse zum Herstellen der extrudierten Materialbahn.

Erfindungsgemäß ist zudem ein Verfahren zur Folienherstellung mit den Schritten (i) Herstellen einer extrudierten Materialbahn aus thermoplastischem Kunststoff und (ii) Glätten der Materialbahn mit einem erfindungsgemäßen Glättwerk, wobei ein Umschlingungswin- kel kleiner ist als 85°, insbesondere als 75°. Der Umschlingungswinkel bezeichnet dabei den Winkel, über den die Materialbahn an der ersten Kalanderwalze anliegt.

Vorzugsweise werden die erste Kalanderwalze und/oder die Verstellwalze auf eine Temperatur gekühlt, die unterhalb einer Glasübergangstemperatur des thermoplastischen Kunststoffs liegt. Günstig ist es zudem, wenn die Temperatur zumindest 10 Kelvin unterhalb dieser Glasübergangstemperatur liegt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der thermoplastische Kunststoff transparent ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem Kunststoff um Polycarbonat oder Polyethylen- terephthalat.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt

Figur 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Glättwerks in einer ersten

Ausrichtungsstellung,

Figur 2 einen Schnitt II - II gemäß Figur 1 ,

Figur 3 eine Ansicht auf die Tragvorrichtung des Glättwerks und

Figur 4 das Glättwerk in einer gegenüber Figur 1 verschwenkten Position, um einen besonders kleinen Umschlingungswinkel zu erreichen.

Figur 5 zeigt eine perspektivische Detail-Ansicht auf den Ständer und die den Ständer tragende Tragvorrichtung,

Figur 6 zeigt eine perspektivische Voll-Ansicht auf das Glättwerk und

Figur 7 zeigt Details des Antriebs des Ständers.

Figur 1 zeigt ein Glättwerk 46, das einen Ständer 1 aufweist. Dieser Ständer 1 weist einen ersten Führungsschienensatz 2 (siehe Figur 2) auf, der zwei kreisbogenförmige Erstführungsschienen 2', 2" umfasst. Der Ständer besitzt zudem einen zweiten Führungsschienensatz 3, der zwei kreisbogenförmige Zweitführungsschienen 3', 3" aufweist. Die beiden ersten Führungsschienen 2', 2" sind beabstandet voneinander und parallel zueinander angeordnet. Die Führungsschienen 2', 2", 3' und 3" verlaufen kreisbogenförmig, das heißt, dass sie sich entlang eines Kreisbogens erstrecken. Sie können beispielsweise aus einem Flachmaterial hergestellt sein. Die beiden Führungsschienensätze 2, 3 weisen jeweils eine Traverse 4, 5 auf, zu der sie seitlich angeordnet sind und welche nach Art einer Sehne eines Kreises verläuft. Die beiden Führungsschienensätze 2, 3 sind miteinander verbunden.

An den beiden Traversen 4, 5 ist mittels Lagerungen 6, 7 eine erste Kalanderwalze 8 drehbar gelagert. Das Glättwerk umfasst einen nicht eingezeichneten Antrieb, mittels dem die Kalanderwalze 8 drehantreibbar ist. Die Kalanderwalze 8 ist um eine erste Kalanderwalzen-Drehachse D ₈ drehbar gelagert. Zwischen den beiden Führungsschienen 2', 2" einer- seits und 3', 3" andererseits der beiden Führungsschienensätze 2, 3 sind Versteileinrichtungen 12, 13 angeordnet, welche zur Verstellung einer zweiten Kalanderwalze 9 dienen. Die zweite Kalanderwalze 9 ist in Lagerungen 10, 1 1 um eine zweite Kalanderwalzen- Drehachse D ₉ gelagert. Die Lagerungen 10, 1 1 halten die zweite Kalanderwalze 9 und sind durch die Versteileinrichtungen 12, 13 (siehe Figur 2) bewegbar, sodass ein Spalt zwischen der ersten Kalanderwalze 8 und der zweiten Kalanderwalze 9 mittels der Versteileinrichtungen 12, 13 einstellbar ist. Die Versteileinrichtungen 12, 13 können dazu einen Motor aufweisen, dies ist aber nicht notwendig.

Die zweite Kalanderwalze 9 ist zur ersten Kalanderwalzen-Drehachse D ₈ mittels der Versteileinrichtungen 12, 13 radial verstellbar. Das Glättwerk 46 umfasst zudem eine Verstellwalze 14, die mittels Führungswagen 15, 16 auf einem Kreisbogen um die erste Kalanderwalzen-Drehachse D ₈ an den Führungsschienensätzen 2, 3 verschwenkbar gelagert ist. Die Verstellwalze 14 ist an den Enden der Führungswagen 15, 16 angebracht und in radialer Richtung zur ersten Kalanderwalze 8 verstellbar befestigt. Auf diese Weise kann der Abstand zwischen der ersten Kalanderwalze 8 und der Verstellwalze 14 eingestellt werden.

Figur 2 zeigt, dass der erste Führungsschienensatz 2 eine erste Zusatz-Führungsschiene 2"' aufweist. Der zweite Führungsschienensatz 3 besitzt eine zweite Zusatz-Führungsschiene 3"' auf. Der Führungswagen 15 läuft auf einer Führungsbahn 17, die an der ersten Zusatz-Führungsschiene 2"' ausgebildet ist, sowie auf einer Führungsbahn 18, die auf der ersten Führungsschiene 2" ausgebildet ist. Der zweite Führungswagen 16 läuft auf einer Führungsbahn 19, die auf der zweiten Zusatz-Führungsschiene 3"' ausgebildet ist sowie auf einer zweiten Führungsbahn 20, die auf der zweiten Führungsschiene 3" ausgebildet ist. Es ist zu erkennen, dass die erste Führungsschiene 2' und die zweite Führungsschiene 3' eine Verzahnung 23 bzw. 24 aufweist, nicht aber die anderen Führungsschienen.

Die Führungsbahnen 17, 18, 19, 20 sind kreisbogenförmig und der Mittelfpunkt der Kreisbögen fällt mit der ersten Kalanderwalzen-Drehachse D ₈ zusammen.

Der Führungswagen 16 weist Rollen 25, 26 auf, mit denen er auf den Führungsbahnen 19, 20 läuft. Außen ist der Führungswagen 16 zusätzlich über zwei Rollen 27 geführt. Der Führungswagen 15 besitzt ein verzahntes Ritzel 28, mittels dem eine Position des Führungswagens 15 in Umfangsrichtung eingestellt werden kann. Das Ritzel 28 ist mittels einer Welle 30 mit einem weiteren Ritzel 29 verbunden, das mit der Verzahnung 24 kämmt. Die Welle 30 ist mit einem Kraftantrieb 31 verbunden, sodass die Führungswagen 15, 16 simultan bewegbar werden. Dadurch wird die Verstellwalze 14 auf dem Kreisbogen bewegt.

Figur 3 zeigt, dass der Ständer 1 auf Tragwollen 36, 37, 38, 39 einer Tragvorrichtung 34 ruht, die im vorliegenden Fall als Tragrahmen ausgebildet ist. Der Ständer 1 ist mittels der Tragvorrichtung 34 um die erste Kalanderwalzen-Drehachse D ₈ verschwenkbar. Die Tragrollen 36, 37 sind mit Borden 40, 41 ausgeführt, mit denen sie die Führungsschiene 2" zusätzlich seitlich umfassen.

Die Führungsschiene 2" besitzt eine äußere Führungsbahn 21 , die kreisbogenförmig ist. Ein Mittelpunkt des Kreisbogens ist die erste Kalanderwalzen-Drehachse D ₈ . Der Ständer 1 läuft über die äußere Führungsbahn 21 auf den Tragwollen 36, 37. Die zweite Führungsschiene 3" besitzt eine äußere Führungsbahn 22, mit der sie auf den Tragrollen 38, 39 aufliegt. Das Glättwerk 46 besitzt einen Schwenkantrieb 47, der zwei Treibritzel 42, 43 aufweist, die am Tragrahmen 43 gelagert sind. Die beiden Treibritzel 42, 43 sind mittels einer Antriebswelle 44 verbunden, die mit einer Antriebseinheit 45 gekoppelt ist. Die Treibritze 42, 43 greifen in die Verzahnungen 23, 24 der Führungsschienen 2' und 3' ein.

Die verzahnte Führungsschiene 3' ist mittels schematisch eingezeichneter Schrauben 48.1 , 48.2, 48.3 an der zweiten Zusatz-Führungsschiene 3"' angeschraubt. Auf gleiche Weise ist die Führungsschiene 2' mittels Schrauben 49.1 , 49.2, 49.3 an der Führungsschiene 2"' angeschraubt.

Figur 1 zeigt zudem schematisch einen Extruder 50 mit dessen Breitschlitzdüse B. In den von Figur 1 gezeigten Fall ist der Düsenaustritt vertikal nach unten gerichtet und die beiden Kalanderwalzen 8, 9 sind horizontal zueinander ausgerichtet, um die aus der Breitschlitzdüse B austretende Materialbahn aufzunehmen. Rein schematisch ist mit einer gestrichelten Linie eine Materialbahn 51 eingezeichnet. Es ist zu erkennen, dass die Materialbahn 51 mit einem Umschlingungswinkel α an der ersten Kalanderwalze 8 anliegt, für den im vorliegenden Fall a=180° gilt. Danach wird die Materialbahn 51 von der Verstellwalze 14 abgenommen.

Gestrichelt ist die Verstellwalze, die mit 14' gekennzeichnet ist, in einer zweiten Stellung eingezeichnet, bei der der Umschlingungswinkel a'=90° beträgt. Die gestrichelt eingezeichnete Position ist mit Glättwerken nach dem Stand der Technik nicht zu erreichen. Die Ver- stellwalze 14 wird aus der mit durchgezogenen Linien gekennzeichneten Stellung in die mit gestrichelten Linien gekennzeichnete Stellung gefahren, indem die Führungswagen 15, 16 an den Führungsschienen bewegt werden. Der Extruder 50 und das Glättwerk 46 sind Teil einer erfindungsgemäßen Folienherstellvorrichtung 52.

Ein unabhängiger Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein gattungsgemäßes Glättwerk, bei dem die zweite Kalanderwalze sowie die Verstellwalze so gelagert sind, dass ein Umschlingungswinkel von < als 90°, insbesondere < als 80°, einstellbar ist.

Figur 5 zeigt, dass die erste Führungsschiene 2' angeschraubt ist, sodass sie besonders einfach gefertigt und montiert werden kann.

Figur 6 zeigt eine perspektivische Voll-Ansicht auf das Glättwerk.

Figur 7 lässt die Ritzel 28, 29 erkennen, die mit der Verzahnung 23 kämmen.

Bezugszeichenliste

Ständer

erster Führungsschienensatz ' erste Führungsschiene

" erste Führungsschiene

'" erste Zusatz-Führungsschiene

zweiter Führungsschienensatz

1 zweite Führungsschiene

" zweite Führungsschiene

'" zweite Zusatz-Führungsschiene

, 5 Traverse

, 7 Lagerung

erste Kalanderwalze

zweite Kalanderwalze

0, 1 1 Lagerung

2, 13 Versteileinrichtung

4 Verstellwalze

5, 16 Führungswagen

7,18,19,20 innere Führungsbahnen

1 , 22 äußere Führungsbahnen

3, 24 Verzahnung

5, 26, 27 Rollen

8, 29 Ritzel

0 Welle

1 Kraftanrieb

2 Motor

3 Winkelgetriebe

4 Tragvorrichtung

5 Laufräder

6,37,38,39 Tragrolle

0, 41 Bord

2, 43 Treibritzel

4 Antriebswelle

5 Antriebseinheit

6 Glättwerk

7 Schwenkantrieb 48, 49 Schraube

50 Extruder

51 Materialbahn

52 Folienherstellvorrichtung α Umschlingungswinkel

B Breitschlitzdüse

D Drehachse