AT203201B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Bahnen aus plastisch verformbaren Massen - Google Patents

Description

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  Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Bahnen aus plastisch verform- baren Massen 
Vorliegende Erfindung befasst sich mit dem Problem der Erzeugung von Bahnen aus plastisch verformbaren Massen, wobei die Bahndicke einen gewissen Mindestwert, etwa   0, 6 mm,   überschreitet. Plastische Massen sind im vorliegenden Zusammenhang Kunststoffe aller Art, die in einen plastischen Zustand versetzt werden können, insbesondere thermoplastische Kunststoffe, beispielsweise Polyvinylchlorid, Poly- äthylen, Polyamide und Superpolyamide u. dgl., aber auch unter Wärme aushärtende Kunststoffe, z. B. nach Art Phenoplaste. Unter "Bahnen" werden im vorliegenden Zusammenhang vorzugsweise Erzeugnisse von beliebig grosser Länge, aber auch kürzere Erzeugnisse, etwa Tafeln oder Platten, beschränkter Länge verstanden sein. 



   Es ist bekannt, dass auf den üblichen Dreioder Vierwalzenkalandern, wie sie in der Gummi- und Kunststoffindustrie zur Herstellung von Folien verwendet werden, Folien über einer Stärke von 0, 6 bis 0, 8 mm in brauchbarer Qualität und mit entsprechender Oberfläche nur sehr schwierig herstellbar sind. Bei Bahnen ab dieser Stärke treten Bläschenbildungen im Innern, Sinkstellen, sowie Oberflächenrauheiten auf, die z. B. unter dem Namen   "Krähenfüsse" bekannt   sind. Manche Stoffe, z. B. Polyäthylen, ergeben keine glatte, sondern eine kreppartige Oberfläche. Zur Herstellung stärkerer Folien kann zwar ein Extruder mit Breitschlitzdüse verwendet werden, doch ist der Ausstoss derartiger Maschinen unbefriedigend. 



   Um bei Fehlen eines Extruders dickere Bahnen herstellen zu können, musste man bisher mehrere, z. B. auf dem Kalander erzeugte Folien nachträglich übereinanderlegen und vereinigen. So werden z. B. Bodenbeläge in Stärke von beispielsweise 2 mm aus 3 bis 10 Schichten aufgebaut. Auch dieser Vorgang ist wirtschaftlich wenig befriedigend. 



   Die Erfindung schafft demgegenüber ein Verfahren und Vorrichtungen zu seiner Durchführung, mit denen in einem Arbeitsgang eine einwandfreie Bahn oder Tafel mit Stärken vornehmlich über 0, 6 mm und bis zu mehreren Millimetern erzeugt werden kann, wobei die Leistung etwa der eines Kalanders entspricht. 



  Zu diesem Zwecke wird von einem Verfahren zur Herstellung von Bahnen aus plastisch verformbaren Massen, insbesondere aus thermoplastischen Kunststoffen, unter Verwendung eines die Masse in eine formgebende Düse fördernden, einen Spalt bildenden Walzenpaares ausgegangen. Die Erfindung besteht dann darin, dass die plastische Masse in Form einer maximal 0,   4mm   starken Schichte, welche einseitig frei zugänglich auf einer bewegten, gewünschtenfalls beheizten Unterlage liegt, herangebracht wird, am Ende dieser Unterlage vom Walzenspalt erfasst und in an sich bekannter Weise unter Ausnützung des vom Walzenspalt aufgebrachten Nachlieferdruckes durch eine formgebende Breitschlitzdüse unter Verdickung der Schichte ausgepresst wird. 



   Zur Durchführung des bekannten Verfahrens, von dem die Erfindung ausgeht, sind Maschinen bekannt geworden, die im wesentlichen Kneteinrichtungen mit nachgeschalteter Strangpressdüse sind, aber es ist mit diesen Einrichtungen nicht möglich, blasenfreies Material in Stärken über 2 mm zu erzeugen, weil eine Möglichkeit der Abfuhr der Gase aus dem aus der Düse kommenden Material nicht besteht. Ferner ist es mit dieser Maschinenart nicht möglich, glatte Bahnen von einer Stärke zu erzeugen, wie sie das vorliegende Verfahren liefert.

   Die bekanntgewordenen Maschinen werden auch nicht mit einer entgasten, mehr oder weniger fertigen Plastikfolie gespeist, sondern es wird ihnen das Material in Form eines Pulvers, einer Paste od. dgl., also in gestaltloser Form zugeführt und sie liefern wieder nur ein Vorprodukt in Form einer mehr oder minder noch veredelungsbedürftigen Bahn, welche zudem dünn ist, aber keineswegs eine fehlerlose Bahn von einer Stärke, wie man sie bislang nur unter Verwendung von Extrudern herstellen konnte. 



   Das vorliegende Verfahren erlaubt es auch, eine mindestens vorerst feste Bahn in das Endprodukt einzuarbeiten, sei es, um dieses mit einer besonderen Auflage zu versehen oder mit 

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 einer Einlage, welche entweder unverändert bleibt oder ihre Natur verändert, indem sie schmilzt, oder z. B. auflockernd durch Schaumbildung wirkt. 



   Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand der schematischen Zeichnungen erläutert, in denen Fig. 1 das Grundprinzip der Erfindung und gleichzeitig eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung darstellt, wogegen die Fig. 2 und 3 geänderte Ausführungsmöglichkeiten zeigen. 



   In Fig. 1 sind 1 und 2 Walzen, über welche eine Unterlage 3, beispielsweise in Form eines endlosen beheizten Stahlbandes, läuft und auf welches mittels eines Behälters 4, welcher pulverförmigen Kunststoff enthalten möge, eine dünne Schichte 5 dieses Kunststoffes aufgetragen wird. Die auf dem beheizten Band 3 geschmolzene Schichte 5 tritt durch den Spalt der Walzen 2, 12 hindurch und wird gegen den Schaber 6, welcher als Rakel wirkt,   gepresst   und von der Unterlage 3 abgenommen, wobei eine 
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 Barren   8,   zusammen mit der Innenfläche 9 der Rakel eine Breitschlitzdüse 10 bildet, deren Höhe beträchtlich die der Schichte 5 übersteigt. 



  Die Gegenwalze 12 bildet mit der Walze 2 den das Material 5 nachliefernden Spalt. Die Wirkungsweise ist folgende :
Die vom Band 3 zur Düse 8,9 transportierte und durch den Spalt der Walzen   2,   12 nachgelieferte plastische Masse wird, weil sich diese zwischen den Flächen 7 und 9 reibt, gestaut, wodurch sich zunächst der Zwischenraum zwischen diesen Flächen mit Masse füllt. Wegen des genannten Spaltes setzt sich dieser Stau nicht nach vorne (d. h. zum Behälter 4) fort, sondern der Druck des nachkommenden Materials verursacht ein Austreten des Stranges 11 durch die Düse 10.

   Dabei ist es ratsam, die Temperatur des Materials in der Düse entsprechend einzuregeln, wozu es bei Beginn der Arbeit zweckmässig ist, die Teile 6,8 zu heizen und sie später, wenn sie unter dem Einfluss der Reibungswärme die Neigung zur überhitzung zeigen, genügend heiss geworden sind, zu kühlen. 



   Fig. 2 zeigt eine kalanderartige Anordnung für die Herstellung von PVC-Folien in einer Stärke von über 0, 6mm. Auf einem Kalander bekannter Bauart, beispielsweise Vierwalzen-   F-Kalander     41-44   wird auf übliche, bekannte Weise eine Folie hergestellt, die nach dem letzten Spalt von einer Rakel 45 von der Walze 43 abgenommen wird, wobei die Rakel 45 mit der Walze 44 eine Art Schlitzdüse bildet, durch die die Folie in der Endstärke ausgepresst wird ; sie wird alsdann durch eine Abziehwalze 46 von der Walze 44 abgenommen. Die Walze 44 ist in dem Masse langsamer angetrieben, als dies dem Unterschied zwischen der Stärke des Films, der aus dem dritten Spalt austritt, und der End- stärke der Folie entspricht. Auch in diesem Fall kann die Rakel 45 gegenüber der Walze 43 in geringem Abstand angestellt sein.

   Das Rakelende ist durch Schrauben gegenüber der Walze 44 justierbar. 



   Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 bildet, ähnlich wie gemäss Fig. 2, zwischen zwei Walzen einen Austrittsspalt, von dem jedoch direkt in einen aus zwei Rakeln gebildeten Stauraum gefördert wird. Aus dem Spalt der beiden letzten Walzen 51 und 52 eines Kalanders bekannter Bauart, die auch hier mit unterschiedlicher Drehzahl rotieren können, tritt eine Folie aus, die gewöhnlich auf der Walze 52 haftet und in gleichfalls bekannter Weise von dieser . abgezogen werden kann. Der abgerakelte Film staut sich zwischen den Rakeln 53 und 54, bis er den gesamten Zwischenraum zwischen den beiden Rakeln ausfüllt. Er wird sodann durch die Wirkung des Walzenspaltdruckes als wesentlich stärkere Bahn 55 an den Rakelkanten, die durch verstellbare Lippen 56 und Schrauben 57 justiert werden können, ausgepresst.

   Die beiden Rakeln 53,54 sind durch Bohrungen 58 heizund kühlbar und durch die Spindeln 59, 60 justierbar. Auch hier hat sich gezeigt, dass es zweckmässig ist, die Rakeln nicht ganz an die betreffende Walze anzustellen, sondern mit einem kleinen, metallische Berührungen und damit erhöhten Verschleiss vermeidendem Spalt. 



   Erfindungsgemäss ist es auch möglich, den Austrittskanten der Düse eine von der Geraden abweichende, d. h. profilierte Form zu geben, um damit eine in Längsrichtung profilierte, z. B. einseitig gerippte Bahn herzustellen. Auch können die beiden Rakeln 53 und 54 mehrere separate Düsen bilden, um dadurch mehrere glatte oder profilierte Bänder beträchtlicher Dicke zu erzeugen. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt es auch, zusätzlich zu den bahnbildenden, von der bewegten Unterlage antransportierten Filmen eine   andersartige, "fremde" -Folie   in das Endprodukt einzuarbeiten, wie dies an sich bekannt ist. Beispielsweise kann man eine zur Bildung einer abriebfesten Oberfläche bestimmte Spezialfolie 63 (Fig. 2) auf die Walze 44 mit einer der Umfangsgeschwindigkeit dieser Walze gleichen linearen Geschwindigkeit auflaufen lassen. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 3 könnte man eine zusätzliche Folie 64, die perforiert sein kann, oder/und eine zusätzliche Folie 65, die auf den Umfang der Walze 52 aufläuft, zwischen den Spalt der Walzen   51,   52 einführen.

   Diese zusätzliche Folie kann so beschaffen sein, dass sie im Stauraum oder noch früher schmilzt und sich alsdann mit dem Bahnmaterial verbindet, beispielsweise um als Füll- material zu wirken, oder sie kann erhalten bleiben und wird alsdann im Stauraum gefältelt, wie bei 64'angedeutet. Sie könnte auch aus einem Material bestehen, welches unter Hitze- einwirkung gasabgebend ist, so dass man zu 

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 einem Enderzeugnis 55 kommt, welches einen schaumstoffartigen Kern aufweist. 



   Gegenüber bekannter Verfahren hat die Erfindung den Vorteil, dass ein einwandfrei homogenisierter Film zu einem wesentlich dickeren Gebilde als bisher in einem Kalander möglich, oder zu Profilen verformt wird, bevor noch Gelegenheit zu Luft- oder Gaseinschlüssen oder zur Bildung von andern Inhomogenitäten besteht, wobei der Spaltdruck des letzten Walzenpaares eines Kalanders oder einer ähnlichen Einrichtung als Förderdruck ausgenützt wird. Bei Materialien, die bei längerer Hitzeeinwirkung Zersetzungserscheinungen zeigen, ist gewährleistet, dass kein Materialteilchen länger, als für die Verarbeitung erforderlich, der Wärme ausgesetzt ist, weil keine toten Räume vorhanden sind, in denen Material stagniert. 



   An Stelle der umlaufenden Unterlage könnte eine intermittierend hin-und zurückgehende Platte treten. 



   PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Bahnen aus plastisch verformbaren Massen, insbesondere aus thermoplastischen Kunststoffen, unter Verwendung eines die Masse in eine formgebende Düse fördernden, einen Spalt bildenden Walzenpaares, dadurch gekennzeichnet, dass die plastische Masse in Form einer maximal 0, 4 mm starken Schichte, welche einseitig frei zugänglich auf einer bewegten, gewünschtenfalls beheizten Unterlage liegt, herangebracht wird, am Ende dieser Unterlage vom Walzenpaar erfasst und in an sich bekannter Weise unter Ausnützung des vom Walzenspalt aufgebrachten Nachlieferdruckes durch eine formgebende Breitschlitzdüse unter Verdickung der Schichte ausgepresst wird.

Claims (1)

1. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine bewegte, heizbare Stützfläche in Form einer endlosen, umlaufenden Unterlage (3), z. B. eines Förderbandes oder einet gegebenenfalls beheizten Walze, vorgesehen ist, an deren Abnahmeseite ein, Einzugswalzenspalt (2, 12) und unmittelbar hinter diesem eine kali- EMI3.1 (2, 12) ist (Fig. 1).

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberteil und der Unterteil (53, 54) der kalibrierenden Breitschlitzdüse an dem den Einzugswalzen zugekehrten Ende als Rakel ausgebildet sind, wobei beide Rakeln den Walzen bis zur Berührung oder nahezu bis zur Berührung genähert sind (Fig. 3).

   4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breitschlitzdüse durch die Oberfläche einer der gegebenenfalls ge- heizten Walzen (43 bzw. und ein in Düsen- spalthöhe über dieser fest angeordnetes Gegenstück (45) gebildet ist, dessen walzenspaltseitiges Ende rakelartig auf der andern Walze (44 bzw. 43) anliegt.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch EMI3.2 paares mit unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit antreibbar sind.

   6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Düsenbacken (53 bzw. 54) oder der das Rakelmesser tragende Teil derselben mit Heiz- oder Kühleinrichtungen ausgestattet ist (Fig. 3).

   7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die plastische Masse anliefernde Unterlage durch die letzte Walze mehrerer, kalanderartig oder nach Art eines Walzenstuhles zusammenwirkender Walzen (41-44 ; 51, 52) gebildet ist (Fig. 2,3).