DE102007011463A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schwerfolien - Google Patents

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Verfahren zum Herstellen von Schwerfolien im Extrusionsverfahren, bei welchem mindestens ein thermoplastischer Kunststoff als Ausgangsmaterial plastifiziert und durch mindestens eine formgebende Düse zu einer Kunststoffbahn extrudiert wird, wobei die Kunststoffbahn eine Glättungs-Anlage durchläuft und gegebenenfalls beschichtet wird, soll als Glättungs-Anlage ein Doppelbandkalibrator (1 bzw. 1') dienen, mit der die Kunststoffbahn (3) zu einer Schwerfolie (23) ausgeformt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Schwerfolien im Extrusionsverfahren, bei welchem mindestes ein thermoplastischer Kunststoff als Ausgangmaterial plastifiziert und durch mindestens eine formgebende Düse zu einer Kunststoffbahn extrudiert wird, wobei die Kunststoffbahn eine Glättungs-Anlage durchläuft und gegebenenfalls beschichtet wird.
  • Schwerfolien dienen hauptsächlich zur Dämmung und Dämpfung von Körper- und Luftschall. So sind selbstklebende Kunststoff-Schwerfolien mit einer Dicke von z. B. 3,5 mm und einem Flächengewicht von 6 kg/m2 bekannt, die zur Entdröhnung von dünnwandigen Blechen verwendet werden. Auch können Schwerfolien z. B. zur Erhöhung der Masse bei Schallisolationssystemen sowie für Brandschutzsystemen eingesetzt werden.
  • Demgegenüber gibt es auch sogenannte Schwerschaum-Arbeitsplatten mit Oberflächenkaschierungen für hochbeständige Maschinenabkapselungen. Letztere sind auch in selbstklebender Ausführung für PC-Gehäusedämmungen und für den Karosserie- und Fahrzeugbau erhältlich.
  • Der Foliengrundkörper einer Schwerfolie wird dabei nach bekannten Extrusionsverfahren hergestellt, bei welchen in der Regel pulver- oder granulatförmige thermoplastische Kunststoffe als Ausgangsmaterial in einem Extruder – gegebenenfalls mit Füll- und Farbstoffen – homogenisiert, erwärmt, plastifiziert, verdichtet und durch eine formgebende Düse, die einen querverlaufenden dünnen Austrittsschlitz besitzt, extrudiert werden.
  • Die auf diese Weise erzeugte Kunststoffbahn sind jedoch auf ihren Oberflächen nicht immer glatt, da sich z. B. alle Ungleichmäßigkeiten in der Beschaffenheit der Düsenlippen einschließlich möglicher Längs- und Querrillen auf diesen abzeichnen. Ferner muss die thermoplastische Kunststoffbahn gezielt abgekühlt werden. Deswegen durchläuft die Bahn üblicherweise nach ihrem unmittelbaren Austritt aus der Düse ein sogenanntes Mehrwalzenglättwerk, mit dem die Oberflächen der Folie geglättet und gleichzeitig die Folie auch abgekühlt wird.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine geeignete Vorrichtung zum Herstellen von Schwerfolien im Extrusionsverfahren aufzuzeigen, bei dem ein Glätten und Modifizieren wie Kaschieren der Ausgangsmaterialien für die Schwerfolien praktisch zeitgleich auf einfache und wirtschaftliche Weise erfolgt.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass als Glättungs-Anlage ein Doppelbandkalibrator dient, mit der die Kunststoffbahn zu einer Schwerfolie ausgeformt wird.
  • Zwischen dem Austritt der Kunststoffbahn aus der Düse und dem Eintritt in den Doppelbandkalibrator kann mindestens ein Kaschiermaterial zulaufen.
  • Bei einem Doppelbandkalibrator handelt es sich um eine Art Doppelbandpresse, welche vom Prinzip her aus zwei auf Rollen bzw. Trommeln gelagerten geschlossenen Bändern besteht. Diese Endlosbänder sind dabei parallel zueinander gerichtet und zwischen dem oberen und dem unteren Band befindet sich ein Längs- bzw. Walzenspalt, wobei dieser Spalt geöffnet und geschlossen werden kann. Der Anfang der zu kalibrierenden Kunststoffbahn nebst gegebenenfalls einer Kaschierung läuft zwischen die Endlosbänder des Doppelbandkalibrators eingespannt und die Bänder transportieren dann dieses Produkt in einer gewünschten Geschwindigkeit durch den definiert vorgegebenen Bandspalt, wobei gleichzeitig die Möglichkeit besteht, die Kunststoffbahn mit Druck zu beaufschlagen.
  • Nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung, kann das Kaschiermaterial ein- oder beidseitig zur Kunststoffbahn zulaufen, wobei sich hierfür als Kaschiermaterial ein Vlies, Teppich oder dgl. eignet. Ferner kann es zweckmäßig sein, dass zusätzlich oder ausschließlich im Laufe der Wegstrecke der Doppelbandkalibrator mindestens ein Kaschiermaterial, wie eine Folie, Flies, zuläuft.
  • Bei dem Doppelbandkalibrator selbst ist es zweckmäßig, dass diese mit Kühlzonen ausgebildet wird, die je Durchlauffortschritt in ihrer Intensität unterschiedlich steuerbar sind.
  • Der Vorteil der Erfindung ist, dass über eine frei wählbare Strecke im Doppelbandkalibrator eine wählbare Temperierung, insbesondere Kühlung erzielt werden kann. Bei der Verarbeitung von hohen Flächengewichten hat sich die Verwendung des Doppelbandkalibrators als besonders vorteilhaft erwiesen, da die Schmelze nicht wie herkömmlich von den Walzen eines Walzenglättwerks abfällt, sondern eben auf dem Band während des kontinuierlichen und beeinflussbaren Kühlvorganges aufliegt.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung; es zeigt:
  • 1 einen Längsschnitt durch praktisch zwei in einer Darstellung schematisch gezeigten Doppelbandkalibratoren zum Herstellen von Schwerfolien, und zwar in einer ersten Ausführungsform, bei der zwei parallel zueinander angeordnete gleichlange Endlosbänder verwendet werden und in einer zweiten Ausführungsform, bei der das obere Endlosband durch zwei separate Endlosbänder gebildet ist.
  • In 1 ist im Längsschnitt schematisch ein Doppelbandkalibrator 1 bzw. 1' gezeigt, an die sich jeweils eine Düse 2 einer im einzelnen nicht dargestellten und an sich bekannten Extruder-Anlage anschließt, wobei die Düse 2 einen nicht näher dargestellten Querschlitz besitzt, aus dem eine Kunststoffbahn 3 extrudiert wird, welche einen Längs- bzw. Walzenspalt 4 des Doppelbandkalibrators 1 bzw. 1' durchläuft. Als Düse können Einschicht-, Mehrschicht-Düsen oder aber auch Einschichtdüsen mit Koextrusionsadapter verwendet werden.
  • Im Falle des ersten Ausführungsbeispiels wird der Längsspalt 4 ähnlich wie bei einer Doppelpresse aus zwei auf Trommeln 5–8 gelagerten geschlossenen Endlosbändern 9 und 10 gebildet. Für diese Ausführungsform ist in 1 das Band 10 endlos dargestellt, was durch die gestrichelt gezeichnete Verbindungslinie 10' angedeutet ist.
  • In einem zweiten Ausführungsbeispiel in 1 wird der Längsspalt 4 des Doppelbandkalibrators 1' durch das untere Endlosband 9 und zwei obere kürzere Endlosbändern 11 und 12 gebildet, die jeweils für sich um Trommeln 13' und 14' bzw. 15' und 16' umlaufen. Durch die Aufteilung in zwei Bänder 11 und 12 wird ein Zwischenraum 17 erhalten, durch den ein Kaschierungsmaterial 18, im vorliegenden Fall eine Folie oder Flies, von einer Kaschierstation 19 der Kunststoffbahn 3 zugeführt.
  • Ferner ist zwischen dem Austritt der Kunststoffbahn 3 aus der Düse 2 und dem Eintritt in den Walzenspalt 4 des Doppelbandkalibrators 1 bzw. 1' beidseitig der Kunststoffbahn 3 jeweils eine Kaschierstation 20 und 21 angeordnet, von denen jeweils ein Vlies 22 bzw. 23 dem Herstellungsprozess einer mit 24 bezeichneten Schwerfolie zugeführt wird.
  • Die Kunststoffbahn 3 kann ferner durch Zugabe eines Füllstoffes, wie z. B. Schwerspat, in der im Einzelnen nicht näher dargestellten Extruder-Anlage modifiziert werden.
  • Schließlich sind beidseitig des Längsspaltes 4 der Doppelbandkalibrator 1 bzw. 1' mehrere Kühlzonen 25 und 26 vorgesehen, die so ausgebildet sind, dass sich diese je nach Durchlauffortschritt der Kunststoffbahn 3 bzw. Schwerfolie 24 unterschiedlich in ihrer Intensität gesteuert werden können.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Schwerfolie 24 wird nachfolgend anhand des Doppelbandkalibrators 1 beschrieben:
    Wenn die Kunststoffbahn 3 als thermoplastische Folie aus dem Düsenquerspalt der Düse 2 austritt, gelangt sie zwischen den Walzenspalt 4 und wird von den Endlosbändern 9 und 10 mitgenommen. Gleichzeitig können beidseitig der Kunststoffbahn 3 jeweils Vliese 22 bzw. 23 als Kaschierung dem Walzenspalt 4 zugeführt werden, die sich dann mit der thermoplastischen Kunststoffbahn 3 unter dem Druck der sich gegenüberstehenden Trommeln 5 und 7 mit dieser verbinden. Während des Weitertransports des so gebildeten Mehrschichtenproduktes durch den Längsspalt 4 wird durch eine Wärmeabführung durch die an die Endlosbänder 9 bzw. 10 angrenzenden Kühlzonen 25 und 26 die kaschierte Kunststoffbahn 3 abgekühlt und verlässt sodann als eine Art – Endlosprodukt – der Doppelbandkalibrator 1 als Schwerfolie 24, die dann je nach Bedarf abgelängt wird.
  • Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel mit einem Doppelbandkalibrator 1' verläuft das Herstellungsverfahren praktisch analog dem ersten Ausführungsbeispiel. Lediglich ist die Zufuhr einer weiteren Kaschierung 18 in der Form einer Folie, Flies im Bereich des Zwischenraums 17 des Doppelbandkalibrators 1' vorgesehen. Diese Kaschierungszuführung kann entweder zusätzlich oder ausschließlich erfolgen.
  • Insgesamt ist somit mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und den dazugehörenden Vorrichtungen eine wirtschaftliche Lösung zur Herstellung von Schwerfolien aufgezeigt, die höchsten Ansprüchen an Qualität und Werkstoffzuverlässigkeit gerecht werden. Bezugszeichenliste
    1, 1' Doppelbandkalibrator
    2 Düse
    3 Kunststoffbahn
    4 Längs- bzw. Walzenspalt 5
    5 Trommel
    6 Trommel
    7 Trommel
    8 Trommel
    9 unteres Endlosband
    10 oberes Endlosband
    11 vorderes Endlosband
    12 hinteres Endlosband
    13' Trommel
    14' Trommel
    15' Trommel
    16' Trommel
    17 Zwischenraum
    18 Kaschierung
    19 Kaschierstation
    20 Kaschierstation
    21 Kaschierstation
    22 Vlies
    23 Vlies
    24 Schwerfolie
    25 Kühlzone
    26 Kühlzone

Claims (13)

  1. Verfahren zum Herstellen von Schwerfolien im Extrusionsverfahren, bei welchem mindestes ein thermoplastischer Kunststoff als Ausgangmaterial plastifiziert und durch mindestens eine formgebende Düse (2) zu einer Kunststoffbahn extrudiert wird, wobei die Kunststoffbahn (3) eine Glättungs-Anlage durchläuft und gegebenenfalls beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Glättungs-Anlage ein Doppelbandkalibrator (1 bzw. 1') dient, mit der die Kunststoffbahn (3) zu einer Schwerfolie (23) ausgeformt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Austritt der Kunststoffbahn (3) aus der Düse (2) und dem Eintritt in dem Doppelbandkalibrator (1 bzw. 1' mindestens ein Kaschiermaterial (21; 22) zuläuft.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaschiermaterial (21; 22) ein- oder beidseitig zur Kunststoffbahn (3) zuläuft.
  4. Verfahren nach denn Ansprüchen 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass als Kaschiermaterial (21; 22) ein Vlies, Teppich oder dgl. dient.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich oder ausschließlich im Laufe der Wegstrecke des Doppelbandkalibrators (1') mindestens ein Kaschiermaterial (18), wie eine Folie, zuläuft.
  6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ausgangsmaterial für die Kunststoffbahn (3) mindestens ein Füllstoff beigemischt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein mineralischer Füllstoff beigemischt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Füllstoff Schwerspat und/oder Calzit verwendet wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Doppelbandkalibrator (1 bzw. 1') mit Kühlzonen (25, 26) ausgebildet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlzonen (25, 26) je Durchlauffortschritt der Kunststoffbahn (3) bzw. Schwerfolie (24) in ihrer Intensität unterschiedlich gesteuert werden.
  11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1–4 in der Form einen Doppelbandkalibrator, der eine thermoplastische Kunststoffbahn zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass den Eintrittsbereich der Kunststoffbahn (3) in dem Doppelbandkalibrator (1) ein- oder beidseitig der Kunststoffbahn (3) eine Kaschierstation (20; 21) angeordnet ist, von welcher bzw. welchen Kaschiermaterial (22; 23) zum Kaschieren der Kunststoffbahn (3) abrollbar ist.
  12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5 in der Form eines Doppelbandkalibrators, der eine thermoplastische Kunststoffbahn zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise das obere Endlosband des Doppelbankalibrators (1') in zwei separate Endlosbänder (11, 12) unterteilt und zwischen diesen ein Zwischenraum (17) gebildet ist, in dessen Bereich sich mindestens eine Kaschierstation (19) befindet, von welcher Kaschiermaterial (18) zum Kaschieren der Kunststoffbahn (3) abrollbar ist.
  13. Verwendung einer Vorrichtung zur Herstellung von Schwerfolien mittels eines Doppelbandkalibrators, bei welcher die Merkmale bezüglich der Kaschierstationen der Ansprüche 11 und 12 kombiniert sind.
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