(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一平面内に配置された一対のピッチ可変形つかみ具チェーンを備えたフィルム延伸機において二軸延伸済み熱可塑性帯状フィルムを収縮する方法であって、対向する一対のピッチ可変形つかみ具チェーンによって、帯状フィルムの搬送方向に沿って入口範囲、加熱範囲、延伸範囲、定着範囲および出口範囲が規定され、ピッチ可変形つかみ具チェーンのつかみ具は、平面的な帯状フィルムが入口範囲に入ったときに帯状フィルムの縁部をつかんでフィルム延伸機の内部にわたって帯状フィルムを搬送し、各つかみ具の締付け手段が、帯状フィルム延伸機の入口範囲において平面的な帯状フィルムの平面内に位置している、方法において、
ａ）  つかみ具本体の内部において締付け手段を制御してフィルム幅方向に延びる水平軸心周りに締付け手段を揺動させ又はつかみ具本体の内部において締付け手段を制御してフィルム幅方向及びフィルム長さの両方に直交する垂直方向に締付け手段を移動させて、入口範囲又は加熱範囲において、帯状フィルムが収縮した状態で形成されるようにつかみ具チェーンのピッチおよび帯状フィルム縁部を受けている締付け手段の位置を同時に変更することによって、帯状フィルムが収縮した状態で形成されるように、フィルム長さ方向において隣り合う個別つかみ具間に、大きさおよび状態を決定づけられたフィルム材料余剰部を形成し、
ｂ）  続いて延伸範囲においてフィルムを横方向に延伸し、
ｃ）  その後で定着範囲において締付け手段を、フィルム幅方向における位置を変更することなく、入口範囲においてつかみ具が帯状フィルムをつかんだときの位置である元の位置に戻して、帯状フィルムに自由な又は緩んだ部分を形成し且つこの自由な又は緩んだ部分を収縮させ、
ｄ）  つかみ具チェーンを駆動する駆動輪が配置されている出口範囲に到達する前ないし到達した際に帯状フィルム縁部を釈放した後で、つかみ具チェーンのピッチを、入口範囲においてつかみ具が帯状フィルムをつかむときに用いられる基本ピッチ（Ｔ）に比べて縮められた収縮ピッチ（ｔ）から、基本ピッチ（Ｔ）に戻す、
ことを特徴とする二軸延伸済み熱可塑性帯状フィルムを収縮する方法。
【請求項２】
つかみ具本体の内部における締付け手段あるいはつかみ具本体自体の、フィルム幅方向に延びる水平軸心周りの揺動運動とフィルム幅方向及びフィルム長さ方向の両方に直交する垂直方向の移動運動との重ね合わせによって締付け手段の位置の変更が行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
同形の２つのつかみ具チェーン系が互いに鏡面対称に配置され、その駆動輪および転向輪が帯状フィルムの平面内に位置し、締付け手段を装備したつかみ具が各つかみ具チェーンを形成し、両つかみ具チェーン系が帯状フィルムの延伸範囲において互いに拡散して延びているような請求項１記載の方法を実施するための装置において、
ａ）  つかみ具チェーン（１）を形成するつかみ具（２）がフィルム長さ方向におけるピッチを変更するための手段（３）を有し、
ｂ）  つかみ具（２）が揺動つかみ具として形成されているか、少なくともその締付け手段（１８，１９）がつかみ具（２）の内部に位置変更可能に配置されている、
ことを特徴とする装置。
【請求項４】
つかみ具（２）の内部において締付け手段（１８，１９）の締付け面の高さが、フィルム幅方向及びフィルム長さ方向の両方に直交する垂直方向に締付け手段が移動することによって変更できることを特徴とする請求項３記載の装置。
【請求項５】
つかみ具（２）の内部において締付け手段（１８，１９）の締付け面が帯状フィルムに対して平行に位置する軸を中心として揺動できることを特徴とする請求項３記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、二軸延伸済み熱可塑性帯状フィルムを収縮する方法とこの方法を実施するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この二軸延伸済み熱可塑性帯状フィルムを収縮する方法は、フィルム延伸装置に波形で導入される帯状フィルムと平面的に導入される帯状フィルムとの長さの差を利用する原理に基づいている。
【０００３】
処理すべき帯状フィルムを収縮するための第一の方式は、帯状フィルムがフィルム延伸装置に既に波形で導入されることにより行われることにある。しかし、この場合、帯状フィルムを導入する際に非常に困難が生ずる。まず一方ではつかみ具を波形帯状フィルムを導入するために相応して形成しなければならず、他方ではチェーン速度を帯状フィルムの導入速度よりも収縮量だけ小さくしなければならない。ドイツ連邦共和国特許出願第４１２３４７．６号に、波形に形成された帯状フィルムをつかみ具によって受けるための方式が記載されている。
【０００４】
処理すべき帯状フィルムを収縮するための第二の方式は、帯状フィルムが平面的に導入され、フィルム特性が変化されることなしに、加熱範囲において補助的な縦方向の延伸によって帯状フィルムが波形形状にされることにある。この場合延伸装置への帯状フィルムの導入は難しくはないが、加熱範囲におけるつかみ具への必要な延伸力の伝達が難しい。ドイツ連邦共和国特許出願第４１２３４７．６号はこの問題を解決している。
【０００５】
例えば帯状フィルムの導入速度が小さいフィルム延伸機の場合にも、ドイツ連邦共和国特許出願第４１２３４７．６号の方式を利用することが考えられる。この場合、平面的な帯状フィルムは延伸装置の入口範囲においてつかみ具によって固定され、その位置可変形引張り手段（つかみ台およびつかみフラップ）は帯状フィルムに対して平行に向けられている。ここではフィルム縁部がつかみ具組によってつかまれ固定され、その固定直後でまだ次のつかみ具組がフィルム縁を締めつける前に締付け手段がその位置を変更され、揺動される。しかし、この方法は、締付け手段に対する切換機構が非常に速く作動しなければならないので、つかみ具チェーンのある速度までしか実施できない。これに関する切換機構は高いチェーン速度に対しては調整機構上の問題点のために適用できない。
【０００６】
つかみ具チェーンの個別つかみ具間のピッチ変化を基に帯状フィルムの収縮を実施する公知のつかみ具の場合、帯状フィルムを延伸装置に問題なしに導入できる。もっとも、この方式はつかみ具内における位置可変形締付け手段は考慮していない。ピッチ変更により生ずる問題は、通常ピッチ「Ｔ」から収縮ピッチ「ｔ」に移行する際に非常に大きな調整力を与えねばならないことにある。その理由は、つかみ具チェーンピッチの変更が最大つかみ具チェーン負荷が存在する範囲で行われることに起因している。つかみ具チェーンに作用するすべての力は、一般につかみ具本体にないしはつかみ具チェーンにおける２つのつかみ具本体間に作用する調整機構をも通って流れる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、熱可塑性帯状フィルムを二軸延伸する工程の中で、つかみ具チェーンおよびつかみ具を小さな調整力でピッチ変更および位置変更して、帯状フィルムを規定して収縮すること、およびこの方法を実施するための装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によればこの目的は特許請求の範囲請求項１に記載の方法と請求項６に記載の装置によって達成される。本発明の有利な実施態様は他の請求項に記載されている。
【０００９】
本発明に基づいて、ピッチ変更するためのそれ自体公知の調整機構を持ったつかみ具チェーンを利用することを提案し、その場合、個別つかみ具は例えばドイツ連邦共和国特許出願第４１２３４７．６号に基づく位置可変形つかみ台を備えている。
【００１０】
方法的には例えば次の過程について明記しておかねばならない。即ち、帯状フィルムの入口範囲およびつかみ具チェーンの転向範囲でも、つかみ具チェーンはいわゆる基本ピッチ「Ｔ」を有している。各つかみ具の締付け手段はここでは水平位置にあり、即ち導入すべき帯状フィルムの平面内にある。ここで帯状フィルムは公知のように延伸装置に導入されつかまれる。つかんだ直後に、即ち帯状フィルムがその縁部をつかみ具組でつかまれた後、つかみ具チェーンの個別つかみ具間の間隔を短縮する意味において、つかみ具チェーンはその基本ピッチ「Ｔ」からそれ自体公知の方法でいわゆる収縮ピッチ「ｔ」に変更される（ｔ＜Ｔ）。間隔を短縮すると同時に、締付け手段の位置が例えば締付け手段を支持する横軸を中心として揺動することによって変更される。その場合、個別つかみ具間のピッチ変化ないし間隔の短縮と締付け手段の位置変化は直接関連している。これらの両運動は、帯状フィルムの追加的な延伸が行われないように設計されている。
【００１１】
帯状フィルムの入口範囲においてピッチを変更するために必要な調整力は、帯状フィルムの二軸延伸による延伸力がつかみ具チェーンに作用しないので非常に小さい。
【００１２】
これらの同時に進行する運動（ピッチ変更および位置変更）により、帯状フィルムの波形形成が達成される。帯状フィルムはこの波形形状で加熱範囲を通って延伸範囲に送られる。延伸範囲に続き収縮が行われねばならない定着範囲において、締付け手段の位置変更の中止が行われる。締付け手段の位置変更の中止により、２つのつかみ具間において帯状フィルムの自由な又は緩んだ部分が収縮過程に曝される。
【００１３】
定着範囲の終わりで処理済み帯状フィルムはつかみ具から釈放される。これはつかみ具チェーンが延伸装置の駆動輪に到達する前に行われる。フィルム釈放後に位置するこの範囲において、つかみ具チェーンは再び収縮ピッチ「ｔ」から、帯状フィルムがつかまれる前にとっていた基本ピッチ「Ｔ」に戻される。ここでも非常に小さな調整力で済ませられる。これはつかみ具チェーンの引張り力がつかみ具の復帰に支援して作用するからである。
【００１４】
本発明に基づく方式によれば、両方の系統の利点が組み合わされ、即ち、個別つかみ具間の間隔を短縮するためのそれ自体公知の系統が収縮を達成するためのドイツ連邦共和国特許出願第４１２３４７．６号に基づく系統と、調整運動が非常に小さな調整力で済み、結果として生ずる運転状態が支配できるように一体に組み合わされる。
【００１５】
【実施例】
以下図に示した実施例を参照して本発明を詳細に説明する。
図１はフィルム延伸装置の片側におけるピッチ可変形無端つかみ具チェーン１を示している。つかみ具チェーン１を形成する個別つかみ具２は結合・調整要素３を介して互いに結合されている。個別つかみ具２はドイツ連邦共和国特許出願第４１２３４７．６号において揺動つかみ具として、あるいは位置可変形締付け手段１８，１９（図３参照）を持ったつかみ具として形成されている。つかみ具チェーン１は帯状フィルム５の出口範囲４において駆動輪６を介して駆動される。帯状フィルム５の入口範囲７においてつかみ具チェーン１は転向輪８を介して案内される。
【００１６】
帯状フィルムを処理するために、未処理帯状フィルム５はフィルム延伸装置の入口範囲７において、その縁部が個別つかみ具２によって受けられつかまれる。つかみ具チェーン１はこのためにいわゆる基本ピッチＴを有している。帯状フィルム５は矢印９の方向に移動され、入口範囲７の後で加熱範囲１０に到達する。この範囲１０でつかみ具チェーン１のピッチは制御して変更され、即ち、互いに連続する２つの個別つかみ具２の中心間隔が基本ピッチＴに対して変更される。この実施例の場合いわゆる収縮ピッチｔに、あるいは寸法ｘだけ制御して減少される。このピッチ変更と同時に、帯状フィルム縁部を受けているつかみ具２の締付け手段１８，１９（図３参照）の位置が制御して変更される。この位置変化は締付け手段１８，１９を制御して揺動するか垂直に移動することによって行われる。ピッチＴからピッチｔへの変更に基づいてつかみ具２間にまず帯状フィルム材料の余剰あるいは予備長さｘ′が作られ（図３参照）、これは締付け手段１８，１９の揺動あるいは垂直移動によって吸収される。この処置は、帯状フィルム５がつかみ具チェーン１のピッチ変更および締付け手段１８，１９の位置変更の開始によって強制的に波形にされた帯状フィルムとして加熱範囲１０から延伸範囲１１を通って定着範囲１２の始まりまで案内されるようにする。つかみ具チェーン１が波形帯状フィルムと共に延伸範囲１１を通過して定着範囲１２に到達した後、位置可変形締付け手段１８，１９が制御して戻される。これによって２つの隣接するつかみ具２の締付け手段１８，１９間に位置する帯状フィルム５の予備長さｘ′はここで始まる収縮過程に曝される。この予備長さｘ′が収縮過程によって値ｘ（図４参照）まで消費されるまで、帯状フィルム５は収縮できる。この収縮が終了した後で、つかみ具２の間に平坦な帯状フィルム部分１３が存在し、これはつかみ具２でつかまれた帯状フィルム部分１４に継ぎ目なしに続いている（図４参照）。帯状フィルムはいまやつかみ具２から放され、出口範囲４を通って排出される。そして収縮ピッチｔに調整済みのつかみ具２が駆動輪６に到達する前に、空のつかみ具２は基本ピッチＴに制御して戻される。
【００１７】
上述した運転過程において、ピッチ可変形つかみ具チェーンと位置可変形締付け手段の特徴を本発明に基づいて一体に組み合わせることによって、チェーンピッチの変更並びに締付け手段の位置変更に対する機械的な調整に対して与えるべき力が、制御可能であり延伸装置全体に有害な作用を与えない大きさとなるという利点を生ずる。更に帯状フィルムの案内が支障なしに行える。
【００１８】
図１はこれを概略的に図示したチェーン引張り力経過を参照して表している。Ｆ1 はフィルム延伸機の入口範囲７ないし加熱範囲１０で作用するチェーン引張り力である。これらの範囲においてつかみ具チェーン１に比較的小さな引張り応力が存在する。ここではピッチＴからピッチｔに変更するための機械的な調整は是認できる大きさの調整力で行われる。この調整力はその範囲においてチェーン引張り力Ｆ1 に打ち勝たねばならない。二軸同時フィルム延伸過程の経過において最大チェーン引張り力Ｆ2 が達成され、これは全定着範囲１２にわたって帯状フィルム５を釈放するまで一定に維持される。
【００１９】
釈放した後、即ち帯状フィルム縁部をつかみ具２から釈放した後、つかみ具２はピッチＴに機械的に戻される。その場合、ピッチＴからピッチｔへの調整と異なって、チェーン引張り力Ｆ2 は連結・調整要素３にないしはつかみ具に接続されている調整手段に援助して作用する。
【００２０】
つかみ具２が駆動輪６を通過した後、チェーン引張り力は大きさＦ1 に戻る。チェーン引張り力はつかみ具２とその軌道ホルダとの間に存在する摩擦に基づいて僅かに値Ｆ1 ＋ＦR （ＦR ＝摩擦力）に増加するが、これはフィルム処理の範囲においてつかみ具チェーン１の機械的なピッチ調整に影響を与えない。
【００２１】
図２はピッチ可変形無端つかみ具チェーン１の一実施例を示しており、これは互いに連結・調整要素３によって結合されている個別つかみ具２から成っている。連結・調整要素３の構成およびそのつかみ具２と制御レール１６との共働についてはドイツ連邦共和国特許出願第４１２３８４．０号に記載されているので、ここではその説明は省略する。
【００２２】
つかみ具はここでは位置可変形つかみ台１８およびこのつかみ台１８と共働するつかみフラップ１９で形成されている。これらの両部品は上述した締付け手段を形成している。
【００２３】
ドイツ連邦共和国特許出願第４１２３４７．６号には揺動つかみ具ないし位置可変形締付け手段を持ったつかみ具の構造と作用が記載されている。
【００２４】
ピッチ可変形つかみ具チェーンの図２に示されている部分は、連結・調整要素３によって互いに結合されている個別つかみ具２で形成されている。ここでＴは互いに隣接する２つの個別つかみ具の基本ピッチである。この基本ピッチＴは例えば十字部材の形に形成され横にねじ付きスピンドル３ａが装備されている要素３によって変更できる。ねじ付きスピンドル３ａはつかみ具２のねじ孔にはまり込んでいる。制御ローラ３ｂと一時的に連動する制御レール１６に関連してチェーンピッチは変更できる。
【００２５】
ピッチ変更に対する別の公知の方式も利用できる。
【００２６】
両者の間に帯状フィルムの縁部が挟まれている位置可変形締付け要素１８，１９は、つかみ具２内に配置された横軸（図示せず）を中心に揺動可能に支持されている。
【００２７】
図２が示しているように、ここではつかみ具チェーン１は個別つかみ具２間の基本ピッチＴを有している。つかみ具２の揺動可能に形成された締付け手段１８，１９は中立位置即ち非揺動状態にある。
【００２８】
帯状フィルムはここでは各つかみ具２のつかみ台１８とつかみフラップ１９との間に挟まれている。これは帯状フィルム５をつかんだ直後のつかみ具チェーン１の運転状態である。
【００２９】
図３はフィルム延伸機の入口範囲７ないし加熱範囲１０におけるつかみ具チェーン１を示している。連結・調整要素３は制御レール６との一時的な連動に基づいて個別つかみ具間のピッチを変更する。個別つかみ具２間の中心間隔は基本ピッチＴから出発して収縮ピッチｔに減少される。同時に、帯状フィルム５を支持する締付け手段１８，１９が同方向ないし逆方向に揺動角度αだけ揺動される。
【００３０】
これによってピッチ変更によって生ずるつかみ具２間の自由な帯状フィルム長さの「余剰」が強制的に伸張状態にされる。その場合つかまれた帯状フィルム５はその周辺範囲並びに実際に実験で確認されているようにその全幅にわたって波形形状をしている。チェーンの収縮ピッチｔ、つかみ具の締付け手段の位置変更および帯状フィルムの波形形状は延伸範囲１１にわたって定着範囲１２の始まりまで維持される。
【００３１】
波形に形成された帯状フィルムが定着範囲１２に入り込むことによって、帯状フィルムを保持する締付け手段１８，１９の揺動位置は制御して中止される。そして定着範囲１２において帯状フィルム５の収縮過程が生じ、帯状フィルム５が基本ピッチＴと収縮ピッチｔとの差で生ずる大きさだけ収縮されるまで保持される。
【００３２】
図４は定着範囲１２における帯状フィルム５の収縮完了状態を示している。ここでは帯状フィルム５は収縮済み部分が平らなフィルムとして存在する。定着範囲１２を通過した後、即ち収縮過程の終了後に、帯状フィルム５は各つかみ具２のつかみフラップ１９の作動によって自由にされる。制御ローラ３ｂによって制御レール１６とかみ合う連結・調整要素３を介して、いまやつかみ具２はチェーン基本ピッチＴに戻される。
【００３３】
【発明の効果】
ピッチ変更手段を位置可変形締付け手段と組み合わせることによって、つかみ具間ないし締付け手段間の十分な長さの自由な帯状フィルムを収縮に用立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】つかみ具を持った片側のつかみ具チェーンおよびチェーン引張り力の経過を概略的に示した図。
【図２】つかみ具チェーンに結合され位置可変形締付け手段を持った複数のつかみ具の、締付け手段の揺動角度αがα＝０°であり入口範囲におけるつかみ具間のピッチが基本ピッチＴである状態の正面図。
【図３】締付け手段の揺動角度αがα＞０°であり加熱範囲におけるつかみ具間のピッチが収縮ピッチｔである状態の図２に相応したつかみ具の正面図。
【図４】締付け手段の揺動角度αがα＝０°であり定着範囲におけるつかみ具間のピッチが収縮ピッチｔである状態の図２に相応したつかみ具の正面図。
【符号の説明】
１  つかみ具チェーン
２  つかみ具
３  連結・調整要素
３ｂ  制御ローラ
４  出口範囲
５  帯状フィルム
６  駆動輪
７  入口範囲
８  転向輪
９  帯状フィルムの移動方向の矢印
１０  加熱範囲
１１  延伸範囲
１２  定着範囲
１３  帯状フィルム部分
１４  帯状フィルム部分
１６  制御レール
１８  締付け手段（つかみ台）
１９  締付け手段（つかみフラップ）
Ｔ  基本ピッチ
ｔ  収縮ピッチ
α  揺動角度
ｘ  収縮寸法
ｘ′  余剰
Ｆ1   チェーン引張り力（最小）
Ｆ2   チェーン引張り力（最大）
ＦR   摩擦力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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