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Verfahren und Strangpresse zum kontinuierlichen Herstellen von Gegenständen mit netz- oder gitterartiger Struktur
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Strangpresse zur kontinuierlichen Herstellung von Gegenständen, wie Blättter, Platten, Rohre u. dgl., mit netz- oder gitterartiger Struktur, insbesondere aus Kunststoff.
Solche netz- oder gitterartige Gegenstände aus Kunststoff können schon mit einer vorbekannten Strangpresse hergestellt werden, welche zwei in der Pressrichtung geschlitzte und unmittelbar hintereinander angeordnete Düsenscheiben aufweist, die in ihrer Berührungsfläche relativ zueinander eine schwingende Bewegung ausführen : dabei hat mindestens der Schlitz der einen Düsenscheibe die Form einer Linie mit mehrfachem Richtungswechsel, und die Schlitzlinien beider Düsenscheiben verlaufen derart, dass sie sich bei der relativen Bewegung der Düsenscheiben in ihrer ganzen Ausdehnung überstreichen und sich dabei ständig an einer Anzahl von Punkten überlagern, an welchen Stellen am fertigen Gegenstand die Knotenpunkte der Netz- bzw. Gitterstruktur aufscheinen.
Daher sind die Stränge der mit der oben erwähnten, vorbekannten Strangpresse hergestellten, netzartigen Gegenstände quer zu der Pressrichtung ausgerichtet, so dass diese netzartigen Gegenstände durch parallel bzw. senkrecht zu der Pressrichtung gerichtete Kräfte leicht zu verformen sind.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorerwähnten Strangpresse ist es auch schon bekannt, den Kunststoff durch ein Mundstück auszupressen, dessen Querschnitt abwechselnd voll geöffnet und in ortsveränderlichen Teilbereichen verschlossen wird, so dass nicht durchbrochene, senkrecht zu der Pressrichtung gerichtete Abschnitte nur dann ausgepresst werden, wenn der Mundstückquerschnitt voll geöffnet ist ; da aber dieser Querschnitt inzwischen in veränderlichen Teilbereichen verschlossen ist, hängen die erwähnten, nicht durchbrochenen Abschnitte nur über Netzabschnitte mit schräg zu der Pressrichtung gerichteten Strängen zusammen, die in der Pressrichtung sehr leicht verformbar sind.
Aufgabe der Erfindung ist nun, die Schaffung einer neuen Herstellungsmöglichkeit für netz- oder gitterartige Gegenstände aus Kunststoff, deren Stränge genau parallel bzw. senkrecht zu der Pressrichtung gerichtet sind, so dass diese Gegenstände eine besondere Widerstandsfähigkeit gegenüber parallel bzw. senkrecht zu der Pressrichtung gerichteten Kräften erhalten.
Diese Aufgabe wird nun bei Anwendung der erwähnten Methode zum Herstellen von netz- oder gitterartigen Gegenständen, insbesondere aus Kunststoff, durch Auspressen des Werkstoffes durch das Mundstück einer Strangpresse, dessen Querschnitt abwechselnd voll geöffnet und in Teilbereichen verschlossen wird, dadurch gelöst, dass der Querschnitt des Mundstückes der Strangpresse lediglich in ortsfesten Teilbereichen verschlossen wird.
Zwischen diesen ortsfesten, verschlossenen Teilbereichen des Querschnittes des Mundstückes werden
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lediglich in der Pressrichtung gerichtete Stränge ausgepresst, die zusammen mit den inzwischen durch den voll geöffneten Querschnitt des Mundstückes ausgepressten, senkrecht zu der Pressrichtung gerichteten
Strängen der erfindungsgemäss hergestellten, netzartigen Gegenstände eine weitgehende Unverformbar- keit sowohl in der Pressrichtung als auch senkrecht dazu verleihen.
Diese Eigenschaft der erfindungsgemäss hergestellten, netzartigen Gegenstände wirkt sich besonders dann vorteilhaft aus, wenn es sich um rohrförmige Gegenstände handelt, deren Achse in der Pressrichtung liegt und die im wesentlichen aus geradlinigen, axial gerichteten und kreisförmigen, senkrecht zu der Rohrachse gerichteten Strängen bestehen, insofern mit solchen rohrförmigen, netzartigen Gegenstän- den aus biegsamem Kunststcff z. B. Säcke hergestellt werden können, die um so schwerere Waren aufzunehmen gestatten, als die durch das Gewicht der Waren verursachte Verformung durch die kreisförmigen
Stränge behindert wird.
Das Herstellungsverfahren gemäss der Erfindung kann mit einer Strangpresse durchgeführt werden, die in an sich bekannter Weise ein von einer Schlitzdüse und einem relativ zu dieser quer zur Längsrichtung des Schlitzes hin-und herbewegbar angeordneten Verschlussorgan gebildetes Mundstück aufweist, und die erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verschlussorgan kammartig, mit quer zur Längsrichtung des Schlitzes verlaufenden, parallelflankigen Zähnen ausgebildet ist, welch letztere in der Schliessstellung des Verschlussorgans die Schlitzdüse in ortsfesten Teilbereichen verschliessen.
Der Gegenstand der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen der Vorrichtung näher erläutert, welche die Ausführung des Verfahrens gestatten, u. zw. zeigen Fig. 1 und 2 Schrägansichten eines ersten Ausführungsbeispiels bei zwei verschiedenen Stellungen des Verschlussorgans, Fig. 3 und 4 eine Ansicht von unten und einen Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels, Fig. 5-8 verschiedene Ansichten einer Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels, Fig. 9 eine Ansicht von unten eines dritten Ausführungsbeispiels und die Fig. 10 und 11 einen Längsschnitt und eine schräge Untersicht eines vierten Ausführungsbeispiels.
In Fig. l und 2 bezeichnet --1-- die Schlitzdüse einer üblichen Strangpresse, welcher der Werkstoff - 2-, insbesondere ein thermoplastischer Kunststoff, in bildsamem Zustand kontinuierlich zugeführt wird. Vor der Schlitzdüse --1-- befindet sich ein quer zur Längsrichtung des Schlitzes--'--hin-und herbewegbares Verschlussorgan -3--, welches kammartig, mit quer zur Längsrichtung des Schlitzes - 1'-- verlaufenden, parallelflankigen Zähmen --3'-- ausgebilder ist.
Der in den Zeichnungen nur angedeutete Bewegungsmechanismus des kammartigen Verschlussorgans - besteht aus einer Parallelführung-4-- sowie einem am Verschlussorgan-3-angelenkten An- triebshebel--5-, über den die hin-und hergehende Bewegung eingeleitet wird. In der aus Fig. 1 ersichtlichen Stellung des kammartigen Verschlussorgans-3-- verschliessen dessen Zähne -3'-- ortsfe- ste Teilbereiche des Mündungsquerschnittes der Schlitzdüse --1--. Aus Fig. 2 ist die andere Endlage des Verschlussorgans --3-- ersichtlich, in welcher der gesamte Querschnitt des Schlitzes --1'-- freiliegt.
Durch die hin-und hergehende Bewegung des kammartigen Verschlussorgans --3-- entsteht während des Pressvorganges ein zusammenhängendes ebenes Gebilde mit gitterartiger Struktur, welches den Lük-
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Teilbereichen der Schlitzdüse-l-. Die Längserstreckung der Felder -7-- kann durch entsprechende Abstimmung des Bewegungsrhythmus des Verschlussorgans --3-- auf die von der Strangpresse in der Zeiteinheit abgegebene Materialmenge beliebig verändert werden. Demnach ist es auch möglich, mit Hilfe entsprechender Steuerungsmassnahmen netzartige Gebilde herzustellen, deren Querstränge --8-- unterschiedliche Abstände zueinander besitzen.
Um das netz- oder gitterartige Gebilde vom plastischen in den festen bzw. elastischen Zustand überzuführen, können aus den Zeichnungen nicht ersichtliche, an sich bekannte Kühleinrichtungen vorgesehen sein. Mit Hilfe der in Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung können sowohl feinmaschige Netze, welche die Geschmeidigkeit eines Gewebes zeigen, als auch verhältnismässig biegesteife Gitterplatten hergestellt werden. In allen Fällen erhält man ein beidseits ebenflächiges Gebilde, wobei auch die Kreuzungsstellen der längs- und quergerichteten Stränge-6 bzw. 8-- dieselbe Dicke wie diese Stränge besitzen.
Zur Herstellung engmaschiger Netze eignen sich synthetische Stoffe, insbesondere thermoplastische oder aushärtbare Kunststoffe sowie natürlicher oder synthetischer Kautschuk. Bei Verwendung dieser Materialien werden auch die Düse-l-sowie das Verschlussorgan--3-- durch an sich bekannte Mittel auf etwa der Erweichungstemperatur des bearbeiteten Materials gehalten. Die Abkühlung des austretenden
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Netzes kann beispielsweise durch Eintauchen in eine Kühlflüssigkeit oder mittels eines Kühlluftstromes vorgenommen werden.
Es ist auch möglich, spinnbare Stoffe in feuchtem Zustand, wie beispielsweise Viskose, mit der Vorrichtung nach Fig. l und 2 zu verarbeiten. In diesem Fall muss das austretende Netz durch Eintauchen in ein entsprechendes Härtemittel oder durch Besprühen mit einem solchen ausgehärtet werden. Auch Glas sowie Metalle und Verbindungen derselben lassen sich nach der vorgenannten Methode verarbeiten.
Die in Fig. 3 und 4 schematisch dargestellte Vorrichtung weicht insofern von der zuvor beschrie-
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--3-- verwendet wird. welchesgen--4 und 4'-gleitbar geführt und wird von einem Antriebshebel--5-- hin-und hergehende Bewegung versetzt.
In der einen, aus Fig. 4 ersichtlichen Endlage des Verschlussorgans --3-- verschliessen die Zähne - 3'1--des Kammes--31-- ortsfeste Teilbereiche des Schlitzes --1'-- der Schlitzdüse --1--. In dieser Phase werden, in Analogie zum vorgenannten Ausführungsbeispiel der Erfindung, lediglich in Pressrichtung verlaufende parallele Stränge --6-- ausgepresst.
Bei der rückläufigen Bewegung des Verschlussorgans --3-- durchläuft dieses die aus Fig. 3 ersicht-
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samten Querschnitt des Schlitzes --1'-- der Schlitzdüse --1-- freigeben. Dabei werden querverlaufende Stränge --8-- ausgebildet. Das Verschlussorgan --3-- gelangt schliesslich in die entgegengesetzte Endstellung, in welcher die Zähne--3'2-des Kammes --32-- Teile des Mündungsquerschnittes der Schlitz- düse-l-verdecken.
Bei der letztgenannten Ausführung kann es zu einer Verdickung des netzartigen Gebildes an den Kreuzungsstellen der Stränge-6 und 8-- kommen, was darauf zurückzuführen ist, dass das aus der Düse ausgepresste Material auch die Zwischenräume zwischen den Zähnen der Kämme --31 und 32-- auszufüllen trachtet. Sofern an die Qualität des Netzes noch höhere Anforderungen gestellt werden, empfiehlt sich die Verwendung einer Vorrichtung nach Fig. 5-8.
Bei dieser Konstruktion ist eine an der von der Schlitzdüse abgewendete Stirnfläche des kammartigen Verschlussorgans --3-- anliegende, ortsfeste Halteplatte --13- vorgesehen, welche einen mit der
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greifen.
Die inneren, paarweise einander gegenüberliegenden Begrenzungsflächen dieser Füllstücke verlaufen entlang der Längskanten der Schlitzdüse --1--. Die Tiefe der Zahnlücken des Verschlussorgans --3-- ist hiebei grösser als die quer zur Längsrichtung der Schlitzdüse --1-- gemessene Breite der Füllstücke - -14-. Auf diese Weise wird das Austreten des Materials in die Zahnlücken verhindert, so dass keinerlei Materialanhäufung an den Knotenstellen des fertigen Netzes eintritt.
Die in Fig. 9 schematisch dargestellte Vorrichtung, welche gleichfalls ein aus zwei starr miteinan-
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ten eines Rechtecks verlaufenden Austrittsquerschnitt besitzt.
Die Schlitzdüse, deren längere parallele Seiten mit --11 und 12-- und deren kürzere Seiten mit --13 und l-bezeichnet sind, weist durchgehend die gleiche Breite-b-auf. Der Abstand der gegenüberliegenden Zähne --3'1 und 3'2-- des Verschlussorgans --3--, welcher mit-a-bezeichnet ist, ist grö- sser als die Breite-b-der Schlitzdüse.
Das Verschlussorgan --3-- ist. ebenso wie bei den vorgenannten Ausführungsbeispielen, quer zu den
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verschiebbar. In jeder dieser Endstellungen verdecken die Zähne jeweils einen der beiden Kämme (Zäh- ne-3'-desKammes-3-in Fig. 9), ortsfeste Teilabschnitte jeweils der einen der beiden Längssei- ten (--11--in Fig. 9) der Schlitzdüse, wogegen die gegenüberliegende Längsseite (-L-in Fig. 9) des Schlitzes freiliegt.
Demzufolge wird in jeder dieser beiden Endstellungen des kammartigen Verschlussor- gans-3-- an einer der Langseiten der Schlitzdüse ein querliegender Strang ausgebildet, während an der andern Langseite der Schlitzdüse in Pressrichtung sich erstreckende parallele Stränge austreten.
An den Enden des von den gegenüberliegenden Zähnen gebildeten durchgehenden Zwischenraumes
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mit der Breite-a-sind Aussparungen-12 und 12'-- vorgesehen. welche bei der hin-und hergehenden Bewegung des Verschlussorgans --3-- die Breitseiten --13 und 14-- der Schlitzdüse überstreichen, wobei Verbindungsstränge zwischen den an den Langseiten --11 und 12-- austretenden Netzen ausgepresst werden. Somit entsteht ein rohrförmiges Netz mit rechtwinkeligem Querschnitt entsprechend der Form der Schlitzdüse.
Das erfindungsgemässe Verfahren gestattet aber auch die Herstellung von rohrförmigen Gegenständen mit netz- oder gitterartiger Struktur, welche kreisringförmigen Querschnitt besitzen. Eine hiezu geeignete Strangpresse ist in Fig. 10 und 11 gezeigt, wobei sich die Darstellung auf den erfindungswesentlichen Bereich der Vorrichtung beschränkt.
Bei dieser Konstruktion ist ein drehkörperförmiger Düsenkörper --21-- mit dem Austrittsstutzen einer Strangpresse starr verbunden. Der Düsenkörper --21- besitzt eine in Pressrichtung sich erweiternde, geschliffene konische Fläche --23--. Der Düsenkörper -21- hält mit einer Ringschulter --37-einen an seiner zylindrischen Mantelfläche --24'-- anliegenden abgesetzt hohlzylindrischen Körper --24-- am Austrittstutzen der Strangpresse fest.
Der Hohlzylinder-24-begrenzt mit der geschliffenen Fläche --23'-- eine ringförmige Schlitzdüse --25-- sowie eine der Schlitzdüse vorgelagerte, von einer Hohlkehle des Düsenkörpers --21-- gebildete Verteilungskammer--26--. welche über Schräg- bohrungen --28- aus dem hohlen Schaft des Düsenkörpers mit dem über einen Zuführungskanal --27-von der Strangpresse gelieferten Material, z. B. thermoplastischem Kunststoff, gespeist wird.
Auf dem Schaft des Zuführungsrohres ist eine zu dessen längsachse --22-- konzentrische zylindri- sche Hülse -291- axial gleitbar geführt. Anihrem unteren Ende ist ein ringförmiges Verschlussorgan
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spart.
Die zylindrische Hülse --29'-- trägt eine beispielsweise von einer elektrischen Widerstandsspirale gebildete Heizmuffe--46--, welche den gesamtenDüsensatz etwa auf der Temperatur des ausgepressten Werkstoffes hält.
Eine aus den Zeichnungen nicht ersichtliche Antriebsvorrichtung sorgt für eine auf-und abgehende Bewegung der Hülse--291- mit dem daran befestigten Verschlussorgan --29--. In der oberen Endlage der Hülse-291- gibt das Verschlussorgan -29-- den durch die konischen Flächen-23 und 23'-de-
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vollständig frei, so dass ein geschlossener ringförmiger Strang --33-- quer zu den parallelen Strängen - auftritt.
Durch periodische Auf- und Abwärtsbewegung des Verschlussorgans --29-- entsteht da-
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spielsweise die Möglichkeit, das Rohr-T-mittels einer Schablone --34-- grösseren Durchmessers als der Austrittsquerschnitt der Düse-25-aufzuweiten. Ebenso ist auch eine Streckung des Rohres --T-möglich, was mit an sich bekannten Mitteln durch Ausübung einer axialen Zugkraft auf die Längsstränge erfolgen kann.
Auf diese Weise hergestellte rohrförmige Netze, Gitter usw. zeigen an den Kreuzungsstellen der Längsstränge --32-- mit den Querstängen --33-- einen Querschnitt, dessen Flächeninhalt etwa der Summe des Flächeninhaltes der Querschnitte der sich kreuzenden Stränge entspricht. Nun besteht die Möglichkeit einer Unterbrechung der Bildung der Längsstränge --32-- mittels eines Ringes -- 36--,
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--29- in- 5-Nr. 264704 schlussorgan --29-- anliegt, können also auch Rohre mit gleichmässiger Wandstärke ausgepresst werden.
Die Wandstärke dieses Rohres entspricht den der Breite der Schlitzdüse-25-, die durch Austausch des hohlzylindrischen Teiles --24-- oder durch verstellbare Ausbildung desselben verändert werden kann.
Sofern diese Verstellbarkeit nicht erwünscht ist, kann der Hohlzylinder -24-- aber auch mit dem Düsenkörper --21-- aus einem Stück ausgeführt werden.
Durch entsprechende Abstimmung der Arbeitsbewegungen des Verschlussorgans --29-- sowie des Rin- ges --36-- können auch Rohre mit vollem Querschnitt hergestellt werden, welche an ihrer Aussenfläche den Kanälen --31-- entsprechende längsverlaufende parallele Rippen und gegebenenfalls auch den Quersträngen-33-entsprechende querverlaufende Rippen tragen.
Die mittels der Vorrichtung nach Fig. 10 und 11 hergestellten Rohre mit netz-oder gitterartiger
Struktur können beispielsweise zur Herstellung von Säcken verwendet werden, wenn ein Ende des Rohres in bekannter Weise durch Verschweissen, Verkleben, Verklammern usw. verschlossen wird. Es besteht aber auch die Möglichkeit, das austretende Rohr in Längsrichtung aufzuschneiden, so dass abgeflachte Bänder oder Platten mit netz-bzw. gitterartiger Struktur entstehen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Gegenständen, wie Blätter, Platten, Rohre u. dgl., mit netz- oder gitterartiger Struktur, insbesondere aus Kunststoff, durch Auspressen des Werkstoffes durch das Mundstück einer Strangpresse, dessen Querschnitt abwechselnd voll geöffnet und in Teilbereichen verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Mundstückes der Strangpresse lediglich in ortsfesten Teilbereichen verschlossen wird.