DE102013113093A1

DE102013113093A1 - Zusatzpresse

Info

Publication number: DE102013113093A1
Application number: DE102013113093.3A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Voith
Original assignee: THERMOFIX TECHNOLOGY CENTER GmbH; THERMOFIX TECHNOLOGY CT GmbH
Current assignee: IPCO Germany GmbH
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2015-05-28
Anticipated expiration: 2033-11-28
Also published as: DE102013113093B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von bahn- oder plattenförmigen Belägen aus einem überwiegend thermoplastischen Material mittels einer Doppelbandpresse. In dem gemeinsamen Lauf der Bänder und des dazwischen befindlichen Materials erfolgen nacheinander drei alternierende Umlenkungen. Bei der mittleren Umlenkung – also bei einer mittleren Walze – wird eine zusätzliche Druckbeaufschlagung vorgenommen. Diese Druckbeaufschlagung kann mittels einer Walze oder mittels eines zusätzlichen Bandes oder durch beide Maßnahmen erfolgen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von bahn- oder plattenförmigen Belägen aus einem überwiegend thermoplastischen Material mittels einer Doppelbandpresse nacheinander drei alternierende Umlenkungen erfolgen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 4.
Aus dem Stand der Technik ist ein Dokument DE 10 2007 063 261 A1 bekannt, bei dem aus einem thermoplastischen Material Bahnen oder Platten auf einer Doppelbandpresse hergestellt werden. Das thermoplastische Material wird hierbei in Form von Schnitzeln (Flakes) Krümel (Granulat) oder auch ähnlichen Ausgangsformen der Doppelbandpresse zugeführt.
Prinzipiell werden bei einer Doppelbandpresse die Platten auch zunächst erst einmal in Bahnen hergestellt, die aber am Ende der Maschine oder in einem nachfolgenden Produktionsprozess in einzelne Platten zerteilt wird.
Bei einer Doppelbandpresse wird das thermoplastische kontinuierlich und flächig auf ein unteres Band aufgeschüttet. Nach dem Ausbringen dieses thermoplastischen Materials schließen dann das untere und ein zeitlich etwas später sich von oben her absenkendes oberes Band das Material ein. Unter Anwendung von Wärme und gleichzeitigem Druck wird das körnige Material zu einer Bahn gepresst und/oder verschweißt. Am Ende der Maschine wird dann die Bahn gekühlt gegebenenfalls abgelängt.
Aus der Schrift DE 197 51 516 C2 sind obere und untere Heiz- und Kühlelemente bekannt, die in Kontakt mit dem oberen oder unteren Band stehen. Dadurch fungieren diese Heiz- und Kühlelemente auch als Presselemente. In der Schrift werden aber auch Presselemente in Form von Walzen beschrieben, die vertikal übereinander angeordnet sind, wobei jeweils eine Walze auf das eine Band und die andere Walze direkt gegenüberliegend auf das andere Band drückt.
Aus der bereits zitierten Schrift DE 10 2007 063 261 A1 ist auch bekannt, dass das untere und obere Band und das dazwischen befindliche Material (Granulat oder schon fertige Bahn) gezielt über mehrere Walzen umgelenkt und gewalkt werden, um in dem Material eingeschlossene Luft oder Gase ausströmen zu lassen. Dieses wird in der Fachsprache auch Entlüften genannt.
Die Bänder der Doppelbandpresse bestehen häufig aus Teflon – zum Teil mit einer Gewebe-Einlage – und weisen deshalb im Allgemeinen nur eine geringe Festigkeit auf. Dieses hat wiederum zur Folge, dass die Presskräfte senkrecht zur Bahn nicht zu hoch sein dürfen, weil sonst die Reibungskräfte zwischen den Bändern und den rollenden oder gleitenden Presselementen zu groß werden und die Antriebswalzen das untere bzw. das obere Band nicht mehr durch die Maschine ziehen können.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die die genannten Nachteile zumindest reduziert.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Gemäß der Erfindung wird im Bereich einer Dreifach-Umlenkung der Bänder bzw. der Bahn durch Walzen – also an einer Stelle wo die Bänder und die Bahn einen V-förmigen Verlauf aufweisen – bei der mittleren Umlenkwalze eine zusätzliche Druckbeaufschlagung vorgenommen. Diese Druckbeaufschlagung kann mittels einer zugeordneten Presswalze oder auch mittels eines zusätzlichen, teilweise umschlingenden Bandes mittelbar vorgenommen werden. Es können aber auch eine Presswalze und das zusätzliche Band gleichzeitig zum Einsatz kommen.
Weil bei der vorliegenden Erfindung die Presswalze oder das zusätzliche Band nicht direkt auf das thermoplastische Material bzw. die Bahn drücken – weil immer noch ein dazwischen liegendes Band angeordnet ist, wird hier nur von einem mittelbaren Pressen gesprochen.
Nachfolgend soll nun die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert werden. Es zeigen:
1 eine Teilansicht einer Doppelbandpresse mit einer Presswalze, die der mittleren Walze zugeordnet ist;
2 eine Teilansicht einer Doppelbandpresse mit einem zusätzlichen Band und einer zusätzlichen Presswalze, die der mittleren Walze zugeordnet sind.
Es soll vorausgeschickt werden, dass Begriffe wie „links”, „rechts”, „oben” oder „unten” sich lediglich auf die Darstellung in den Figuren beziehen, aber von der tatsächlichen Anordnung in der Praxis abweichen können. Weiterhin soll darauf hingewiesen werden, dass die Figuren keine reinen technischen Zeichnungen sind, weshalb teilweise Schraffuren und Abbruchlinien fehlen. Auch können die relativen Dimensionen von der Wirklichkeit abweichen.
In der 1 wird ein Ausschnitt aus einer Doppelbandpresse zeigt. Diese Doppelbandpresse verfügt über ein unteres Band 1 und ein oberes Band 2, Zwischen diesen beiden Bändern befindet sich ein thermoplastische Material 3, welches bereits entsprechend erwärmt ist, damit es bei den drei Umlenkungen 4, 5, 6 an den Walzen 7, 8, 9 zusammengepresst werden kann. Die Bänder 1, 2 und die Bahn – bzw. das thermoplastische Material 3 – weisen eine Laufrichtung 22 auf, die sich in Pfeilrichtung erstreckt. Den Walzen 7, 9 kann noch eine Walze 20 bzw. 21 zugeordnet sein, damit schon bei der ersten Umlenkung 4 oder noch bei der dritten Umlenkung 6 eine Pressung des thermoplastischen Materials 3 erfolgen kann. Generell gilt bei der Herstellung einer thermoplastischen Bahn 3, dass an einer entsprechenden Pressstelle (wie z. B. beim Walzenpaar 7 und 20) nicht zu viel Druck aufgebaut wird, weil sonst ein in dem thermoplastischen Material angeordnetes Vlies Falten werfen könnte, wodurch die stabilisierende Wirkung des Vlieses verloren ginge. Mit anderen Worten: Das Vlies könnte keine Zugspannungen mehr in der Bahn vornehmen.
In der 1 weist die mittlere Walze einen größeren Umschlingungsbereich 14 auf, als die Walzenpaarungen 7, 20 und 9, 21. Deshalb gibt es hier eine längere Presszone, die allerding zunächst nur durch die Zugkräfte der Bänder 1, 2 erfolgt. Erfindungsgemäß ist aber in diesem Umschlingungsbereich 14 noch mittelbar eine Presswalze 10 den Bändern 1, 2 und dem thermoplastischen Material 3 zugeordnet. Dadurch kann in einem Nip 11 noch eine zusätzliche Presskraft erzeugt werden. Mit anderen Worten: Man kann im Umschlingungsbereich 14 mit einer im Wesentlichen linearen Presskraft auch noch eine Peak-förmige Presskraft technisch hinzu addieren. Im Rahmen der Erfindung muss die Presswalze 10 nicht direkt unter der Walze 8 angeordnet sein, sondern kann alternativ auch an den Positionen der strichpunktierten Positionen vorhanden sein. Nur zufällig fallen in der 1 die Linien des Umschlingungsbereiches 14 mit den Mittellinien der alternativen Positionen zusammen. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Presswalze 10 auch um die mittlere Walze 8 herum schwenkbar angeordnet sein. Dieses hat den Vorteil, dass dann die optimale Stelle für den Nip 11 angefahren werden kann.
Das erfinderische Verfahren und die entsprechende Vorrichtung haben zwei Vorteile: Sie können sowohl dem höheren Druckaufbau, aber auch der besseren Entlüftung der Bahn 3 dienen.
In der 2 ist ein zusätzliches Band 12 mittelbar dem Umschlingungsbereich 14 der mittleren Walze 8 zugeordnet. Beide bilden miteinander den Pressnip 13. Durch das Band 12 erfolgt eine zusätzliche, im Wesentlichen lineare Presskraft auf die Bahn 3. In einer einfachen Konstruktion kann dieses Band 12 auch über die erste Umlenkwalze 7 und die dritte Umlenkwalze 9 geschlungen sein. Eine weitere Walze 18 sorgt für eine Spannung des Bandes 12. Alternativ kann das Band 12 aber auch um zusätzliche Walzen 17 und 19 herum geschlungen sein. Dieses hat auf der einen Seite den Nachteil, dass zusätzliche Kosten entstehen, aber es hat auch den Vorteil, dass die Keilform des Pressnips 13 im Einlaufbereich 15 oder auch die Keilform der Pressung im Auslaufbereich 16, einstellbar gestaltet werden kann.
In der 2 besteht die Besonderheit, dass die Erhöhung der Presskraft nicht nur mit dem zusätzlichen Pressband 12 bewerkstelligt wird, sondern auch noch mit einer zusätzlichen Presswalze 10. Dadurch kann man auch hier zusätzlich eine Peak-förmige Presskraft aufbauen.
Bei einem Bandlauf – besonders bei einer relativ kurzen Bandlänge wie beim Band 12 – ist es wichtig, dass man für einen sicheren, stabilen Geradeauslauf, eine Bandlauf-Regelung anordnet. Dieses ist besonders gut realisierbar, dort wo die Walzenumschlingung möglichst gering ist.
Eine große Walzenumschlingung hingegen eignet sich für den Antrieb dieser Walze, um das Band anzutreiben. Es ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung aber auch sinnvoll nicht umschlungene Walzen – wie z. B. die Presswalze 10 in der 1 – mit einem Antrieb zu versehen, weil sonst diese Walzen, z. B. die besagte Walze 10, z. B. bei Fließstörungen im Substrat, welches zwischen und von den Bändern transportiert wird, oder bei Störungen an der Lagerung dieser Walzen eventuell nicht synchron mit dem unteren Band 1 laufen könnten, wodurch es zum Stau des thermoplastisches Materials (Substrat) kommen könnte.
Es wäre hingegen vorteilhaft, wenn der Lauf der Bänder 1, 2 und des Materials 3 durch eine angetriebene Presswalze 10 unterstützt würde. Im Rahmen der Erfindung sind aber auch andere Walzen antreibbar.
Bezugszeichenliste

1: unteres Band
2: oberes Band
3: Material (überwiegend thermoplastisch)
4: erste Umlenkung
5: zweite (mittlere) Umlenkung
6: dritte Umlenkung
7: erste Walze
8: zweite (mittlere) Walze
9: dritte Walze
10: Presswalze (zugeordnete Walze)
11: Pressnip (durch Walze)
12: Band
13: Pressnip (durch Band)
14: Umschlingungsbereich
15: Einlaufbereich
16: Auslaufbereich
17: Walze
18: Walze
19: Walze
20: Presswalze
21: Presswalze
22: Laufrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102007063261 A1 [0002, 0006]
DE 19751516 C2 [0005]

Claims

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Bahn- oder plattenförmigen Belägen aus einem überwiegend thermoplastischen Material (3) mittels einer Doppelbandpresse, wobei das Material (3) und die Bänder (1, 2) der Doppelbandpresse durch drei aufeinander folgenden Walzen (7, 8, 9) drei alternierende Umlenkungen (4, 5, 6) erfahren, wodurch senkrecht zur Bahn eine Druckbeaufschlagung – und damit eine Pressung – und auch eine Entlüftung des thermoplastisches Materials (3) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass an der mittleren (8) der drei Walzen (7, 8, 9) eine zusätzliche Druckbeaufschlagung vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Druckbeaufschlagung durch eine an der mittleren Walze (8) mittelbar anliegenden, weiteren Walze – einer Presswalze (10) – bewerkstelligt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Druckbeaufschlagung durch ein an der mittleren Walze (8) mittelbar anliegendes, umlaufendes Band (12) bewerkstelligt wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Presswalze (10) der mittleren Walze (8) zugeordnet ist und dass beide Walzen (8, 10) miteinander einen Pressnip (11) bilden.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das umlaufendes Band (12) der mittleren Walze (8) zugeordnet ist und dass das Band (12) und die mittlere Walze (8) miteinander einen Pressnip (13) bilden.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeordnete Walze (10) antreibbar gestaltet ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressnip (11) einstellbar gestaltet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeordnete Walze (10) in ihrem Abstand zur mittleren Walze (8) verstellbar ausgestaltet ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 oder 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeordnete Walze (10) in einem definierten Umschlingungsbereich (14) der mittleren Walze (8) – beispielsweise im Einlaufbereich (15) des Pressnips (11) – angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (12) von mindestens zwei Walzen (7, 9, 17, 18, 19) geführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Walze (7, 9, 17, 18, 19) antreibbar gestaltet ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Walze (7, 9, 17, 18, 19) mit einer Bandspannung versehen ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Walze (7, 9, 17, 18, 19) mit einer Bandlaufregelung versehen ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Umlenkwalzen (7, 9) – also die erste oder die dritte Walze – als Walze für die Bandführung verwendet wird.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 oder 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der mittleren Walze (8) – also an der Stelle der zweiten Umlenkung (5) – zusätzlich eine Presswalze (10) zugeordnet wird.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Walzen (7, 9) – also an den Stellen der ersten (4) und dritten Umlenkung (6) – eine Presswalze (20, 21) zugeordnet wird.