DE1109131B

DE1109131B - Strangpresse zum Herstellen eines Netzes aus thermoplastischem Kunststoff

Info

Publication number: DE1109131B
Application number: DEN17145A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Rudolf Nelle
Original assignee: Norddeutsche Seekabelwerke GmbH
Current assignee: Norddeutsche Seekabelwerke GmbH
Priority date: 1959-08-27
Filing date: 1959-08-27
Publication date: 1961-06-22
Also published as: CH385483A

Description

Strangpresse zum Herstellen eines Netzes aus thermoplastischem Kunststoff Zur Herstellung von Bahnen von netz- oder gewebeartiger Struktur aus thermoplastischem Kunststoff ist es bekannt, den erwärmten plastischen Kunststoff durch in zwei Reihen angeordnete, schräg gegeneinandergerichtete Düsenöffnungen zu pressen, die senkrecht zur Austrittsöffnung des Kunststoffes in Richtung der Düsenreihen relativ zueinander beweglich sind. Wenn jeweils zwei Düsenöffnungen - senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung gesehen - einander gegenüberstehen, berühren sich die austretenden Fäden und verschweißen an der Berührungsstelle, so daß eine Verbindungsstelle des Flächengebildes entsteht.
Es ist auch bekannt, die geraden Düsenreihen zu Kreisringen zu schließen. Ordnet man die eine Düsenreihe am Innenrand einer kreisringförmigen Scheibe und die andere Düsenreihe am Außenrand einer dazu konzentrischen Kreisscheibe an, so entsteht beim Auspressen des Kunststoffes ein Netzschlauch, wenn beide Düsenringe gegenläufig rotieren.
Auch hier berühren sich beim Gegenüberstehen je einer Düse der Innenscheibe und des Außenringes die austretenden Fäden, verschweißen miteinander und bilden so eine Verbindungsstelle des Netzes.
Den nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Netzen haftet aber der Nachteil an, daß die Verbindungsstellen der Fäden nur eine geringe mechanisch Festigkeit haben, weil sie durch Verschweißen der Einzelfäden erzeugt werden. Das Netz läßt sich also verhältnismäßig leicht wieder in seine Einzelfäden auftrennen. Dies kommt daher, weil bei allen diesen Verfahren das Netz erst außerhalb des Düsenkopfes der Strangpresse aus den Einzelfäden erzeugt wird.
Nur die Einzelfäden selbst werden innnerhalb der Düsen gebildet.
Gegenstand der Erfindung ist eine Strangpresse, die es ermöglicht, Netzbahnen von flacher oder schlauchförmiger Gestalt aus thermoplastischem Kunststoff als Ganzes durch Strangpressen herzustellen. Die Düsen der Strangpressen werden durch zwei in Preßrichtung geschlitzte Düsenscheiben gebildet, die erfin dungsgemäß in der Preßrichtung unmittelbar hintereinander angeordnet sind und in ihrer Berührungsfläche relativ zueinander eine schwingende Bewegung ausführen, wobei mindestens der Schlitz der einen Düsenscheibe die Form einer Linie mit mehrfachem Richtungswechsel hat und wobei die Schlitzlinien beider= Düsenscheiben derart verlaufen, daß sie sich bei der relativen Bewegung der Düsenscheiben in ihrer ganzen Ausdehnung überstreichen und sich dabei ständig in einer Anzahl von Punkten überlagern. Dabei bilden diese Oberlagerungsstellen der Schlitze der beiden Düsenscheiben während der Relativbewegung der beiden Düsenscheiben eine Reihe ständig hin- und herwandemder und sich dabei paarweise vorübergehend vereinigender und wieder voneinander entfernender, durch beide Düsenscheiben hindurchgehender Einzeldüsen, aus denen der Kunststoff unmittelbar in Form eines Netzes austritt. Die einfachsten Beispiele einer Linienform mit mehrfachem Richtungswechsel für die genannten Schlitze der Düsenscheiben sind die Zickzacklinie und die Wellenlinie.
Im wesentlichen sind zwei Ausführungsformen der Strangpresse nach der Erfindung möglich. Bei der ersten Ausführungsform verlaufen die Achsen der Schlitzlinien beider Düsenscheiben geradlinig und parallel zueinander, und die beiden Düsenscheiben führen in einer zu den Achsen der Schlitzlinien senkrechten Richtung relativ zueinander eine hin- und hergehende schwingende Bewegung aus. In einer Abwandlung dieser Ausführungsform können die Achsen der Schlitzlinien beider Düsenscheiben auch gekrümmte Linien, beispielsweise Kreisbögen, sein.
Bei der zweiten Ausführungsform sind die Schlitzlinien beider Düsenscheiben in sich geschlossen, und die beiden Düsenscheiben führen relativ zueinander eine Drehbewegung aus.
Die erste dieser Ausführungsformen ist in Fig. 1 bis 8 der Zeichnung in einigen Beispielen schematisch dargestellt, wobei Fig. 1 bis 6 die beiden Düsenscheiben und Fig. 7 und 8 in zwei aufeinander senkrechten Schnitten den Spritzkopf der Strangpresse zeigen. Ein mit einer solchen Vorrichtung erzeugtes Kunststoffnetz ist in Fig. 9 in einer Ansicht und in Fig. 10 im Schnitt nach der Linie X-Y der Fig. 9 gesehen dargestellt.
Die Düsenscheibe a besitzt einen geradlinigen Düsenschlitz c, dessen Achse mit A, bezeichnet ist, die Düsenscheibe b einen Düsenschlitz d in Form einer regelmäßigen Zickzacklinie mit der Achse A.,.
Gemäß den Fig. 7 und 8 sind die hier im Querschnitt kreisbogenförmig ausgebildeten Düsenscheiben a und b im Spritzkopf e der Strangpresse in der Preßrichtung des zu verarbeitenden Kunststoffes T unmittelbar hintereinander angeordnet und die Düsenscheibe a relativ zu der hier feststehenden Düsenscheibe b beweglich. Zur Herstellung von Netzen wird dabei die Düsenscheibe a in einer zu den parallelen Achsen A, und A. der Schlitzlinien senkrechtenRichtung in eine hin- und hergehende schwingende Bewegung versetzt, indem der um die Bolzen g drehbare Halterahmenf der Düsenscheibe a mittels des Kurvenschleifentriebes k i angetrieben wird. Die Fig. 3 und 4 stellen zwei verschiedene relative Bewegungszustände der beiden Düsenscheiben a und b dar.
Die Schwingungsweite der relativen Bewegung der beiden Düsenscheiben muß dabei gleich der doppelten Amplitude der zickzackförmigen Schlitzlinie der Düsenscheibe b sein. Die Schlitze der beiden Düsenscheiben überlagern sich ständig in einer Reihe von Punkten und bilden so Einzeldüsen D, durch die der Kunststoff in Form von Fäden austritt. Diese Einzeldüsen wandern ständig entlang der geraden Abschnitte des Zickzackschlitzes d der Düsenscheibe b auf und ab und vereinigen sich jeweils kurzzeitig paarweise, und zwar jedesmal abwechselnd zwei verschiedene benachbarte Einzeldüsen D, zu einer einzigen Düse D*. in den Amplituden des Zickzackschlitzes d.
Entsprechend vereinigen sich dabei die bis dahin getrennt aus den Düsen D austretenden Kunststofffäden während ihrer Entstehung in den Düsen D,> und laufen bei der weiteren Relativbewegung der Düsen D wieder auseinander. So entsteht durch die beschriebene relative Schwingbewegung der Düsenscheiben beim Strangpressen unmittelbar ein Netz k, dessen Verbindungsstellen gleichzeitig mit den Fäden durch den Strangpreßvorgang gebildet werden. Es ist dabei für die Entstehung des Netzes ohne Belang, welche der beiden Düsenscheiben, in der Preßrichtung gesehen, vor der anderen angeordnet ist. Die Düsenscheiben können daher vertauscht werden.
Als weitere Beispiele von Düsenscheiben mit geradachsigen Düsenschlitzen zeigt die Fig. 5 zwei hintereinander angeordnete Düsenscheiben a und b, von denen die vordere Scheibe a einen geraden Düsenschlitz c und die (eingeklammert bezeichnete) hintere Scheibe b einen wellenförmigen Düsenschlitz 1 hat.
Weiterhin sind in Fig. 6 zwei hintereinander angeordnete Düsenscheiben a und b dargestellt, die beide zickzackförmige Düsenschlitze d aufweisen. Mit diesen Düsenscheiben lassen sich in gleicher Weise unmittelbar durch Strangpressen Netze herstellen.
Die oben skizzierte zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der die Schlitzlinien beider Düsenscheiben in sich geschlossen sind und die Düsenscheiben relativ zueinander eine Drehbewegung ausführen, ist in den Fig. 11 bis 13 schematisch dargestellt, wobei die Fig. 11 und 12 in der Draufsicht zwei Ausführungsbeispiele der beiden Düsenscheiben zeigen und die Fig. 13 im Längsschnitt den Spritzkopf der Strangpresse. Die mit dieser Vorrichtung hergestellten Netze haben die Form von Schläuchen, wie sie in. den Beispielen der Fig. 14 bis 17 in Seitenansicht dargestellt sind.
Nach den Fig. 11 und 12 hat der Düsenschlitz o der Düsenscheibe bl, b2 die Form einer geschlossenen Zickzacklinie, während der Düsenschlitz der Düsenscheibe al, ao nach Fig. 11 die Form eines Kreises m und nach Fig. 12 die Form einer Ellipse n hat. Damit auch hierbei die Schlitze der beiden Düsenscheiben einander bei deren relativer Drehung in ihrer ganzen Ausdehnung überstreichen, hat der kreisförmige Düsenschlitz m nach Fig. 11 einen Durchmesser gleich dem mittleren Durchmesser der Zickzacklinie des Düsenschlitzes o und ist um die doppelte Amplitude der Zickzacklinie o exzentrisch zur Drehachse der Düsenscheibe al, a2 versetzt. Entsprechend ist gemäß Fig. 12 die große Achse der elliptischen Schlitzlinie n gleich dem größten und die kleine Achse dieser elliptischen Schlitzlinie gleich dem kleinsten Durchmesser der Zickzacklinie o.
Der Spritzkopf der Strangpresse besteht hier gemäß Fig. 13 aus dem Gehäuse p und den beiden Düsenscheiben al, ao und bl, b,. Von diesen ist hier die Düsenscheibe bl, b fest angeordnet und die Düsenscheibe al, a2 mittels der Welle r drehbar gelagert.
Die Düsenscheiben können dabei in einem Stück hergestellt sein. In diesem Falle können die Schlitze m, n und o an ihrem Grunde durch Stege überbrückt sein, die aber so schmal sein müssen, daß sich der Strom der Kunststoffmasse hinter ihnen und noch innerhalb der gleichen Düsenscheibe wieder schließt.
Vorteilhaft sind daher gemäß Fig. 13 die Düsenscheiben jeweils in zwei konplanar ineinander angeordnete Teilscheiben a1 und aO bzw. b1 und b., unterteilt, wobei jeweils die Teilscheiben gemeinsam den Schlitz der Düsenscheibe bilden. Diese Unterteilung macht eine besondere Kupplung der Teilscheiben a und a., der drehbaren Düsenscheibea,, a, durch ein Getriebe erforderlich, das in dem dargestellten Beispiel durch den Zahnkranz s1 der äußeren Teilscheibe at, die Welle t mit den Zahnrädern s. und s3 und das Zahnrades, der mit der inneren Teilscheibe ao verbundenen Welle r verwirklicht ist. Von der anderen Düsenscheibe bl, b2 ist die äußere Teilscheibe b1 in das Gehäuse p undrehbar eingesetzt und die innere Teilscheibe b2 an der Lagerbuchse q der Welle r befestigt und dadurch gleichfalls undrehbar angeordnet.
Das Netz nach Fig. 14 ist unter Verwendung von Düsenscheiben gemäß Fig. 11 hergestellt. Die Verbindungsstellen der Netzfäden liegen dabei auf einer Wendel, deren Steigung gleich der einfachenMaschenhöhe ist. Bei Verwendung von Düsenscheiben entsprechend Fig. 12 entsteht ein Netz gemäß Fig. 15.
Bei diesem liegen die Verbindungsstellen der Netzfäden auf einer Wendel, deren Steigung gleich der doppelten Maschenhöhe ist.
Mit den dargestellten Vorrichtungen lassen sich auch Netze mit teilweise ausgefüllten Maschen pressen. Es ist hierzu nur erforderlich, den Schlitz der einen Düsenscheibe stellenweise zu verbreitern. Bei den Anordnungen nach den Fig. 11, 12 und 13 kann auch zu diesem Zweck eine der Teilscheiben der einen Düsenscheibe weggelassen werden. Es wird dann nur jede zweite Maschenreihe durch Fäden gebildet, während die andere Maschenreihe voll gepreßt wird. Die Fig. 16 und 17 zeigen Beispiele solcher Netze.
Die Strangpresse nach der Erfindung kann auch dazu dienen, netzförmige Bahnen und nichtdurchbrochene Bahnen zusammenhängend herzustellen, wie sie beispielsweise in den Fig. 18 und 19 dargestellt sind. Zu diesem Zwecke werden erfindungsgemäß die beiden Düsenscheiben der Strangpresse zeitweise in der Preßrichtung voneinander abgehoben.
Grundsätzlich ist dies bei allen Ausführungsformen der Strangpresse nach der Erfindung möglich, sowohl für die Herstellung flacher als auch für die Herstellung schlauchförmiger Netzbahnen. Die durch den Schlitz der einen Düsenscheibe hindurchgepreßte Kunststoffmasse füllt dabei zunächst den Raum zwischen den beiden Düsenscheiben vollständig aus und wird alsdann in dem ringsum zusammenhängenden Schlitz der nächsten Düsenscheibe zu einem ringsum geschlossenen Schlauch gepreßt.
Um derartige Gebilde beispielsweise mit der Vorrichtung nach Fig. 13 herzustellen, sind die äußere Teilscheibe bt und die innere Teilscheibe b, der undrehbar angeordneten Düsenscheibe bl, b2 ueber mehrere im Gehäuse p verschiebbare Stangen v und die zu diesem Zweck mit seitlichen Fortsätzen w versehene Lagerbüchse q der Welle r zu einer axial verschiebbaren Einheit verbunden. Dadurch ist es möglich, nach Belieben und auch abwechselnd netzförmig durchbrochene und nichtdurchbrochene Abschnitte in zusammenhängender Bahn zu pressen, indem entweder die Düsenscheibe bt, b2 dicht auf die Düsenscheibe a1, a2 angepreßt gehalten oder von dieser abgehoben wird, wie es in den Fig. 20 und 21 im einzelnen dargestellt ist.
Solche flache oder schlauchförmige Bahnen, die zusammenhängende netzförmig durchbrochene und nichtdurchbrochene Abschnitte aufweisen, sind von besonderer Bedeutung für Verpackungszwecke, weil sie die Möglichkeit bieten, an einem Netz auf einfacheWeise eine Schweißnaht anzubringen. Die nichtdurchbrochenen Abschnitte brauchen hierfür nur kurz zu sein. So kann man beispielsweise aus einem Netzschlauch mit einem anschließenden nichtdurchbrochenen Abschnitt einen Netzbeutel mit geschweißtem Boden herstellen, indem man den Netzschlauch in dem nichtdurchbrochenen Abschnitt verschweißt und durchschneidet.
Um Erzeugnisse der verschiedensten Musterung herzustellen, kann man z. B. stetig oder unstetig die relative schwingende oder drehende Bewegung der Düsenscheiben ändern oder die Düsenscheiben statt einer gleichförmigen oder ungleichförmigen Drehbewegung relativ zueinander Drehschwingungen ausführen lassen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Strangpresse zum Herstellen eines Netzes aus thermoplastischem Kunststoff, bei der die Düsen durch zwei in Preßrichtung geschlitzte Düsenscheiben gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenscheiben (a, b) in der Preßrichtung unmittelbar hintereinander angeordnet sind und in ihrer Berührungsfläche relativ zueinander eine schwingende Bewegung ausführen, wobei mindestens der Schlitz (d) der einen Düsenscheibe (b) die Form einer Linie mit mehrfachem Richtungswechsel hat und wobei die Schlitzlinien (c, d) beider Düsenscheiben (a, b) derart verlaufen, daß sie sich bei der relativen Bewegung der Düsenscheiben in ihrer ganzen Ausdehnung überstreichen und sich dabei ständig an einer Anzahl von Punkten überlagern.
2. Strangpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (A1, A2) der Schlitzlinien (c, d) beider Düsenscheiben (a, b) im wesentlichen geradlinig und parallel zueinander verlaufen und die beiden Düsenscheiben in einer zu den Achsen der Schlitzlinien senkrechten Richtung relativ zueinander eine schwingende Bewegung ausführen.
3. Strangpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzlinie (c) der einen Düsenscheibe (a) im wesentlichen gerade verläuft.
4. Strangpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzlinien (c, d) beider Düsenscheiben (a, b) in sich geschlossen sind und die beiden Düsenscheiben relativ zueinander eine Drehbewegung ausführen.
5. Strangpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzlinie (m) der einen Düsenscheibe (a1, a2) kreisförmig ist.
6. Strangpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzlinie (n) der einen Düsenscheibe (al, a2) elliptisch ist.
7. Strangpresse nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelne Düsenscheibe aus zwei den Schlitz bildenden Teilscheiben (a1, a2. bzw. bl, b2) besteht, die konplanar ineinander angeordnet und durch ein Getriebe miteinander gekuppelt sind.
8. Strangpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz der einen Düsenscheibe stellenweise verbreitert ist.
9. Strangpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Düsenscheiben zeitweise in der Preßrichtung voneinander abhebbar sind.