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Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Gittern oder von mit
Rippen besetzten Folien aus Kunststoff Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum kontinuierlichen Herstellen von Gittern oder von mit Rippen besetzten Folien
aus Kunststoff.
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Gitter aus Kunststoff haben gegenüber Kunststoffnetzen, die aus ineinandergeschlungenen,
geknüpften, gewebten oder in ähnlicher Weise miteinander verbundenen Fäden hergestellt
sind, den Vorteil, daß sie keine Knoten aufweisen, in denen die glatten Nylonfäden
leicht rutschen oder brechen können. Überdies können Gitter aus Kunststoff zumindest
in einer Richtung in jeder beliebigen Länge hergestellt werden, so daß der Verbraucher
von fertigen Bändern Muster abschneiden kann, die den gewünschten Größen entsprechen,
genauso wie man Muster aus einem Stück Stoff schneidet.
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Auch kann ein Gitter aus Kunststoff in einem einzigen Arbeitsgang
hergestellt werden, während die Herstellung eines netzartigen Stoffes aus ineinandergeschlungenen,
geknüpften, gewebten Fäden zwei Arbeitsgänge erforderlich machen, nämlich den Arbeitsgang
der Fadenherstellung und den Arbeitsgang des Miteinanderverbindens - der Fäden zu
einem Netz.
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Es sind bereits Vorrichtungen zum kontinuierlichen Herstellen von
Kunststoffgittern oder von mit Rippen besetzten Folien aus Kunststoff bekannt, bei
denen eine Matrize in Form eines drehbar gelagerten, antreibbaren Zylinders vorgesehen
ist, der Zylinder auf seiner äußeren Mantelfläche dem gewünschten Gitterwerk entsprechenden
Nuten aufweist, bei denen der Matrize eine Einrichtung zum Aufbringen des Kunststoffes
zugeordnet ist und diese Einrichtung eine Kammer für den Kunststoff mit einem über
die axiale Länge der Matrize reichenden Spalt für den Austritt des Kunststoffes
aufweist und bei denen der äußeren Mantelfläche der Matrize eine Gegenfläche zugeordnet
ist.
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Bei einer Ausführungsform einer bekannten Vorrichtung besteht die
Einrichtung zum Aufbringen des Kunststoffes aus einem Drehzylinder, der die plastische
Masse in die Nuten des die Matrize bildenden Zylinders einstößt. Der körnige Kunststoff
fällt aus einem Vorratsbehälter auf den Drehzylinder und wird in den Nuten des Matrizenzylinders
komprimiert. Mit dieser bekannten Einrichtung zum Aufbringen des Kunststoffes ist
keine Dosierung der Zufuhr von pastöser Kunststoffmasse gestattet.
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Eine andere bekannte Vorrichtung dient zum stetigen Prägen und Auftragen
thermisch härtbarer Kunststoffpasten auf durchlaufende Trägerbahnen.
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Hierbei wird die Paste in einen spaltartig nach einer Prägewalze
hin offenen Stauraum gebracht und mit
Hilfe eines einstellbaren Rakelmessers, das
die schräge Bodenfläche dieses Raumes bildet, in vorgegebener Schichtstärke auf
die Mantelfläche einer Prägewalze aufgestrichen. Von dieser Prägewalze wird die
Paste auf eine zwischen der Prägewalze und einer Gegenwalze durchlaufende Trägerbahn
aufgedrückt.
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Mit den bekannten Vorrichtungen ist kein Gitter herstellbar, dessen
Maschen an einer Seite glatte, in einer Ebene liegende Oberflächen aufweisen, während
die anderen Seiten der Maschenstäbe die verschiedenartigsten Formen haben können.
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Der Erfindung hat die Aufgabe zugrunde gelegen, eine baulich vereinfachte
Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Gittern oder von mit Rippen besetzten
Folien aus Kunststoff zu schaffen, mit der zumindest in einer Richtung beliebig
lange Gitter herstellbar sind, deren Maschenteile an einer Seite mit glatten, in
einer Ebene liegenden Oberflächen versehen sind und an den anderen Seiten beliebig
geformt sein können. Zu diesem Zweck ist bei der Erfindung von einer Vorrichtung
der bekannten Art ausgegangen worden, bei der eine Matrize in Form eines drehbar
gelagerten, antreibbaren Zylinders vorgesehen ist, der Zylinder auf seiner äußeren
Mantelfläche dem gewünschten Gitterwerk entsprechende Nuten aufweist, bei der der
Matrize eine Einrichtung zum Aufbringen des Kunststoffes zugeordnet ist und diese
Einrichtung eine Kammer für den Kunststoff mit einem über die axiale Länge der Matrize
reichenden Spalt für den Austritt des Kunststoffes aufweist und bei der der äußeren
MantelfLäche der Matrize eine Gegenfläche zugeordnet ist.
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Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Vorrichtung dieser Art
der der Matrize zugewandte, den Spalt aufweisenden Teil der Einrichtung zum Aufbringen
des Kunststoffes als Qegenfläche dient und dazu als feststehender Gleitschuh ausgebildet
ist, der mit oder ohne Spiel der Matrize gegenübersteht oder auf ihr aufliegt.
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Nach einem weiteren Merkmal ist in Bewegungsrichtung der Matrize
dem Gleitschuh ein Kühlschuh, der an die bewegliche Oberfläche anstellbar ist und
Kühlrippen und Kanäle für Kühlmittel aufweist, nachgeschaltet.
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Weiterhin wird gemäß der Erfindung vorgesehen, daß in Bewegungsrichtung
der Matrize dem Gleitschuh unmittelbar anliegend eine über die axiale Länge der
Matrize reichende Schiene vorgeschaltet ist, die auf die Mantelfläche der Matrize
dichtend andrückbar und mit einer Kammer für einen Schmierfilz 22 versehen ist.
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An Stelle des Spaltes kann eine Reihe von Öffnungen angeordnet sein,
und der Abstand dieser Öffnungen kann entsprechend dem axialen Abstand der von den
Nuten in der Matrize gebildeten Kreuzungsstellen bemessen sein.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachstehenden Beschreibung einer beispielsweisen Ausführungsform einer solchen Vorrichtung
an Hand der Zeichnungen.
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Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung im Querschnitt;
F i g. 2 ist ein horizontaler Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, wobei der
mittlere Teil des Zylinderkopfes teilweise weggelassen ist; Fig. 3 bis 10 zeigen
in vergrößertem Maßstab Darstellungen des Teiles von F i g. 2, das mit einem durch
eine strichpunktierte Linie gebildeten Rechteck umrahmt ist; sie zeigen diesen Teil
bei verschiedenen Stufen des Herstellungsverfahrens und mit mehreren Abwandlungen;
Fig. 11 zeigt Beispiele von Maschen, die mit Hilfe der Vorrichtung gemäß der Erfindung
hergestellt werden können.
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Fig. 1 zeigt einen Zylinderkopf 1 aus Bronze oder einem Lagermetall,
in dem eine Kammer 2 vorgesehen ist, deren Eingang 3 mit dem Mundstück 4 einer Spritzeinrichtung
oder eines Extruderkopfes 5 verbunden ist.
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Dieser Kopf 5 stößt in die Kammer2 eine zähflüssige Kunststoffmasse
aus, deren Druck im Inneren der Kammer 2 mit Hilfe von Prallblechen 6, die ein Labyrinth
bilden, möglichst gleichmäßig gehalten wird.
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Der Boden 7 der Kammer 2 weist eine untere zylindrische Fläche 8
auf und umfaßt eine Reihe von Öffnungen 9. Links von diesen Öffnungen wird die Wand
7 durch einen glatten GleitschuhlO verlängert, dessen untere Fläche 11, die ebenfalls
zylindrisch ist, an das Zylinderteil 8 anliegt.
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Der Zylinderkopf 1 liegt eng auf einem Zylinder 12 auf. Das Profil
des Zylinderkopfes ist dem Profil des Zylinders genau angepaßt. Dieser Zylinder
12 taucht in einen Behälter 13, der mit einer Kühlflüssigkeit, z. B. Wasser, gefüllt
ist. Er dreht sich im Sinne des Pfeiles. In Drehrichtung befindet sich unterhalb
des Zylinderkopfes 1 ein zweiter Gleitschuh 14, der ebenfalls der Oberfläche des
Zylinders 12 anliegt und mit Hilfe von Kanälen 15 und von Kühlrippen 16 gekühlt
wird, die auf dem Kühlblock vorgesehen sind.
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Der Zylinder 12 ist ion der Weise als Matrize ausgebildet, daß an
seiner Oberfläche nutenartige, unter einem Winkel von 450 verlaufende Einschnitt
17j, 172, 173. usw. und -18i, 182, 183 usw. vorgesehen sind, die gleichmäßig in
beiden Richtungen verteilt sind, wie man es in Fig.2 und 3 sieht. Zwischen dem Gleitschuh
10 und dem Matrizenzylinder 12 bleiben also Durchgänge frei, die diesen Nuten entsprechen.
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Die Kunststoffmasse, die unter Druck aus den Löchern 9 austritt, kann
in diese Kanäle eindringen.
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Die zähflüssige Kunststoffmasse, die beständig von der Drehbewegung
des Matrizenzylinders 12 in der Richtung F mitgenommen wird, tritt nur an der linken
Seite des Gleitschuhes 10 aus, wobei jedes Ausweichen zur rechten Seite des Bodens
hin ausgeschlossen ist. Die Kunststoffmasse verfestigt sich dann nach und nach unter
dem Kühlschuh 14. Die bei 19 entstandene Folie wird in dem Trog 13 vollständig abgekühlt,
über Vorlegerollen20 geführt und auf eine Lagerungsrolle 21 gewickelt.
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Ein Schmierfilz 22 kann in einer Schiene 23 angebracht sein und vor
der Wand 7 auf der Matrize 12 aufliegen.
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Mit Hilfe dieser Schmiervorrichtung wird das Schmieren erleichtert
und kann der Zylinderkopf 1 fester auf den Matrizenzylinder 12 gedrückt werden.
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Um ein Beschädigen der Nuten zu vermeiden, kann der Matrizenzylinder
12 an seinem unteren Teil auf glatten Stützrollen24 aufliegen, was vor allem dann
notwendig sein kann, wenn der Zylinder 12 sehr lang ist.
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Man kann schließlich bei 25 eine Wärmereguliervorrichtung vorsehen,
die mit Heizwiderständen26 ausgestattet ist.
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Die Arbeitsweise der Vorrichtung wird im folgenden unter Bezugnahme
auf die Fig. 3 bis 10 erläutert.
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Im Rahmen dieser Erläuterung werden die Öffnungen 9 in Öffnungen
9 a und 9 b unterteilt. Mit 9 a sind diejenigen Öffnungen bezeichnet, unter denen
sich (Pfeil fl) die Schnittpunkte von Nuten 17 und 18, die mit Indizes der gleichen
Ordnung (zwei gerade oder zwei ungerade Indizes) versehen sind, drehen. So drehen
sich die Schnittpunkte der Nuten 171, 181 oder 17t, 183 oder 173, 182 unter den
Öffnungen 9 a.
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Hingegen sind mit 9 b diejenigen Öffnungen bezeichnet, unter denen
sich (pfeile2) die Schnittpunkte von Nuten verschiedener Ordnung (ein gerader Index
mit einem ungeraden Index) drehen; z. B. drehen sich die Schnittpunkte der Nuten
18t, 172 oder 182, 171 unter den Öffnungen 9 b.
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Befindet sich die Matrize in der in F i g. 3 dargestellten Stellung,
so liegen die Öffnungen 9 a den Schnittpunkten der Nuten gegenüber, die auf einer
Mantellinie L, des Matrizenzylinders 12 verteilt sind; die Öffnungen 9b sind hingegen
durch die nicht mit Nuten versehenen Flächenteile der Matrize abgedichtet.
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Unter diesen Umständen fließt durch die Öffnungen9a zähflüssige Masse,
die von diesen Öffnungen aus in vier Zungen 27 und 28, 29 und 30 (F i g. 3) strahlenförmig
auseinanderfließt.
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Die Länge dieser »Zungen« hängt von einer bestimmten Zahl von Parametern
ab, d. h. a) von der Zeitspanne, während der die Mündungen 9 a geöffnet sind, d.
h. von der Zeit, die ein Nutenschnittpunkt, der sich wie ein Spülschlitz verhält,
benötigt, um unter einer Öffnung durchzulaufen. Die Länge dieser Zeitspanne hängt
von
dem Durchmesser der Öffnungen, von der Breite der Nuten und von der Drehgeschwindigkeit
des Zylinders 12 ab; b) von dem in der Kammer 2 herrschenden Druck und gegebenenfalls
der Tiefe der Nuten.
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Man kann diese Parameter festlegen, damit sich die .Zungen« auf den
MantellinienL0 und L2 wieder vereinigen, wie man es in Fig. 4 sieht, die das Ganze
von dem Augenblick an zeigt, in dem die Öffnungen 9 a von der nicht mit Nuten versehenen
Oberfläche der Matrize abgedeckt werden. Ausgangspunkte neuer Zungen wie 31 und
32 können sich außerhalb des Bereiches, wo das Aufeinandertreffen stattfindet, bilden.
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Hat sich die Matrize in Richtung des Pfeiles F (F i g. 4) genügend
weit fortbewegt, so laufen die auf der Mantellinie L2 liegenden Schnittpunkte unter
den Öffnungen 9b durch.
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In diesen Punkten vollziehen sich neue Ausstoßungen der zähflüssigen
Masse (F i g. 5), die sich in den einzigen geöffneten Nuten, d. h. in den unter
dem Boden 7 liegenden Öffnungen oberhalb der Linie der Öffnungen 9 ausbreiten. Man
kann jetzt eine doppelte Reihe von Zungen 33 und 34 beobachten, die an den auf der
Mantellinie L3 liegenden Schnittpunkten zusammenlaufen. Die Länge dieser Zungen
wird wiederum von derselben Öffnungsdauer wie oben bestimmt.
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Nach dem Abdichten der Öffnungen 9 b erhält man also den in F i g.
6 dargestellten Verlauf, bei dem die aus den Öffnungen 9 a ausgetretene zähflüssige
Masse längsschraffiert und die aus den Öffnungen 9b ausgetretene zähflüssige Masse
querschraffiert ist.
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Infolgedessen erfolgt, wenn die Mantellinie L3 unter den Öffnungen
9 a, 9b durchläuft, durch die Öffnungen 9 a (Fig. 7) ein neues Ausstoßen von Zungen
und 36 aus zähflüssiger Masse, die auf der Mantellinie L4 zusammentreffen.
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Der Vorgang wiederholt sich auf unbestimmte Zeit während der Umdrehung
des Zylinders 12, so daß man in Form von miteinander verschweißten querlaufenden
Stäben, Fäden od. dgl. ein Gitter erhält, dessen Länge beliebig groß sein kann.
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Es werden lediglich die Ausgangsenden 31 und 32 durch neue, eingespritzte
Zungen 33 und 34 ersetzt; ihre Abkühlung reicht nämlich nicht aus, um das Ausstoßen
von zähflüssiger Masse zu verhindern. Im übrigen ist es vorzuziehen, wenn auch nicht
unbedingt notwendig, daß die Zungen 39-30, 33-34, 35-36 lang genug sind, um sich
zu treffen.
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Im umgekehrten Falle würde man nämlich an Stelle des in Fig. 7 dargestellten
Ergebnisses eine Reihe von sternenförmigen Zungen erhalten, die sich in den Punkten
37, 38 usw. (Fig. 8) untereinander verschweißen würden. Diese aneinandergeschweißten
Enden hätten natürlich nicht dieselbe Haltbarkeit wie eine Schweißstelle in einem
Knoten. Trotzdem wären sie um so fester, je kürzer die nach unten zu liegenden Arme
39-40 der Sterne wären, da im Grenzfall, d. h. wenn die Zungen nach oben und unten
dieselbe Länge haben, die Sterne also alle gleich sind (F i g. 9), die Zungen sich
Stück um Stück ohne Schweißnaht verlängern.
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Je kürzer die unteren Zungen sind, um so länger wird sich auch der
Schweißdruck gegen Ende der Öffnung der Mündungen 9 b auswirken.
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Im äußersten Fall (F i g. 3 bis 7) wirken sich der Druck und der
turbulente Ausfluß während der gan-
zen Öffnungsdauer auf zwei schon vereinigte Zungen
aus. Es findet eine »Verknüpfung« dieser beiden Zungen statt.
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Der Vorgang bliebe wirksam, wenn die Verlängerungen 31 und 32 viel
länger wären. Es würde genügen, wenn sich der Boden 7 auf einer ziemlichen Breite
auf die Matrize 12 legt und wenn, z. B. durch Abkühlung, der fortschreitenden Ausdehnung
dieser Verlängerungen nach oben hin eine Grenze gesetzt würde.
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So können, wie dies aus dem oben beschriebenen Vorgang ersichtlich
ist, die Öffnungen 9 a einerseits und 9b andererseits auf zwei unabhängig voneinander
querlaufenden Linien verteilt sein.
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Solange der Abstand zwischen den Öffnungen 9b und 9 voneinander und
quer zueinander geringer ist als der Abstand zwischen den Mantellinien Li, L2, L3
usw., wirkt sich dieser Abstand nur durch eine Verschiebung zwischen -den Arbeitstakten
der Öffnungen 9 a und 9 b aus. Darüber hinaus könnte diese Verschiebung abgestimmt
werden auf einen Unterschied in der Arbeitsweise, je nachdem ob nämlich das Material
schon abgekühlt ist oder nicht, wenn es unter der Reihe von Öffnungen, die nach
unten zu gelegen sind, durchfließt. Wenn dieses Material abgekühlt ist, so bewirkt
diese nach unten zu liegende Reihe von Öffnungen nur eine »Verknüpfung« ohne nennenswerten
Ausfluß zähflüssiger Masse, während die nach oben zu liegende Reihe vorher die Fäden
»hergestellt« hat.
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Der Faden wird, so wie er hergestellt wird, auch geknüpft, und der
Vorgang vollzieht sich auf einer beliebig breiten Fläche; damit wird die Aufteilung
der Herstellung in zwei Arbeitsgänge vermieden.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die oben beschriebene Ausführungsart.
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Es könnte z. B. die zähflüssige Masse unmittelbar durch einen Längsschlitz
41 auf den Zylinder 12 gegeben werden. Die beweglichen Öffnungen 9 a und 9b würden
sich dann an diesem Schlitz entlang verschieben, und zwar auf Grund von hin- und
hergehenden Bewegungen, die die in den Matrizenzylinder 12 eingeschnittenen schrägverlaufenden
Nuten unter diesem Schlitz ausführen (F i g. 10).
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Auch könnte man gleichzeitig zwei ununterbrochene Netze herstellen
(beispielsweise mit Hilfe zweier Zylinderköpfe, die mit demselben Zylinder zusammenwirken)
und die Seitenränder dieser Netze oder die entsprechenden Knoten so verschweißen,
daß man eine vollständige Netzhülle erhielte.
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Schließlich könnte man mit Hilfe der Vorrichtung gemäß der Erfindung
vollwandige Folien herstellen, die mit Gittern verglichen werden könnten, deren
Maschen durch eine Haut geschlossen sind. Der Gleitschuh 10 braucht zu diesem Zweck
nur um die gewünschte Dicke der Haut von dem Matrizenzylinder entfernt zu sein.
Auf diese Weise lassen sich Blätter verschiedener Größe und verschiedener Formen
herstellen, deren eine Fläche eben oder zylindrisch ist und deren andere Fläche
ein Abbild der Nuten auf der Matrize ist.