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Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Kunststoffilmen und
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zur kontinuierlichen Herstellung von Kunststoffilmen, bei dem auf eine sich in einer
senkrechten Ebene bewegende Gießfläche eine sich verfestigende filmbildende Kunststoff-Gußmasse
gegossen wird, die mindestens teilweise verfestigt von der Gießfläche als Film abgezogen
wird.
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Bei den bisher bekannten Verfahren wird die Gußmasse in fließfähigem
Zustand auf sich drehende Trommeln aufgebracht, deren Drehsinn die gleiche Richtung
hat wie die Fließrichtung der Gußmasse.
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Die Fließrichtung der Gußmasse auf der Trommel ändert sich nicht.
Dadurch wird die Schichtdicke der auf die sich drehende Trommel aufgetragenen Gußmasse
ungleichmäßig. Insbesondere erhält man leicht Riefen, die den gesamten auf die Trommel
aufgebrachten Film unbrauchbar machen. Bei Auftreten solcher Riefen ist es daher
erforderlich, das Verfahren zu unterbrechen und erforderliche Reinigungsmaßnahmen
auszuführen.
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Zur Behebung dieser Mängel sieht die Erfindung bei einem Verfahren
der eingangs genannten Art vor, daß die Bewegungsrichtung der Gießfiäche gegenüber
der Fließrichtung der Gußmasse auf der Gießfläche bis zu ihrer Verfestigung ständig
geändert wird.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann zweckmäßig
eine Vorrichtung dienen, die mit einer Düse zum Ausgießen der Kunststoff-Gußmasse
auf eine die Gießfläche tragende, um eine waagerechte Achse drehbare Gießunterlage
versehen ist, wobei erfindungsgemäß die Gießunterlage als Scheibe ausgebildet ist
und die Austrittsöffnung der Düse auf einen Bereich zwischen dem unteren Rand und
der Mitte der Scheibe gerichtet ist.
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Wird mittels einer solchen Vorrichtung eine an sich bekannte Gußmasse
verarbeitet, die sich durch Abdampfen eines Lösungsmittels verfestigt, so wird in
Ausbildung der Erfindung bevorzugt eine Abdekkung zwischen der Aufbringstelle und
dem Verfestigungsbereich der Gußmasse vorgesehen, die der Scheibe nahe gegenübersteht.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Figuren. Es stellt
dar Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine schematisch dargestellte vollständige
erfindungsgemäße Maschine zur Erzeugung von Filmen, F i g. 2 einen Schnitt nach
Linie 2-2 der F i g. 1.
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In den F i g. 1 und 2 ist durch die Bezugsziffer 10 eine Scheibe
mit einem Durchmesser von zwischen 1800 bis- 3600 mm bezeichnet; diese Scheibe umfaßt
vorzugsweise eine Glasplatte von geeigneter Stärke mit einer sorgfältig polierten
Gußfläche.
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Für die Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es unbedingt notwendig,
eine große und chemisch nicht reagierende Fläche zur Verfügung zu haben. Die Scheibe
10 ist drehbar montiert, z. B. mittels einer zentralen Aussparung 11, in der eine
Radnabe2 untergebracht ist. Die Radnabe 12 ist mit einem hinteren Bundring A und
einem vorderen BundringB versehen. Die ScheibelO ist zusammen mit Beilagscheiben
zwischen den Gummiblättern C mittels Bolzen D befestigt, welche von Bohrungen der
Scheibe 10 aufgenommen werden.
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Die Radnabe 12 ist auf eine Welle 13 aufgekeilt; diese Welle ist
in Lagerl4 und 15 eingesetzt. Die Lager 14 und 15 ruhen auf einem Träger 16, der
an einem mit 17 bezeichneten Chassis befestigt ist. Die Welle 13 wird von einem
nicht eingezeichneten Motor angetrieben, der durch ein tlbertragungssystem, etwa
eine Kette, einen Zahnkranz 18 und eine Schneckel9, die mit einem Ritzel 20 kämmt,
angeschlossen ist. Das Ritzel 20 ist seinerseits auf die Welle 13 aufgekeilt.
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Der Motor (der nicht eingezeichnet ist) ist mit dem Antrieb vorzugsweise
über ein Geschwindigkeitsuntersetzungsgetriebe gekuppelt, welches die Erzeugung
einer langsamen gleichförmigen Umdrehungsgeschwindigkeit der Gußscheibe 10 gestattet.
Unter gewissen Bedingungen und bei bestimmten Zusammensetzungen der Gußmasse ist
es z. B. vorteilhaft, die Scheibe mit einer Drehzahl von einer Umdrehung
in
30 Minuten laufen zu lassen. Die Drehzahl sollte jedoch einstellbar sein, damit-das
Gerät für Gußmassen, die aus den verschiedensten Stoffen bestehen und unter verschiedenen
Temperatur-, Feuchtigkeits-, Trockenheits- und anderen Bedingungen aufgetragen werden,
geeignet ist.
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Das Gußgemisch wird von einem Vorratsgefäß 21 aus an die Scheibe
10 herangeführt, die in Fig.2 deutlich zu erkennen ist.
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Das Vorratsgefäß 21 ist vorzugsweise über dem Ausflußort angebracht,
so daß der Ausfluß der Gußmasse unter Einwirkung der Schwerkraft durch ein Versorgungsrohr
22 und eine Düse 23 erfolgt, die auf die Gußscheibe 10 gerichtet ist und die Gußmasse
an diese abgibt. Nach einer anderen Ausführungsform kann man auch ein (hier nicht
eingezeichnetes) Pumpensystem verwenden, um das Gußgemisch in die Leitung 22 und
durch die Düse 23 zu fördern. Die Düse 23 ist mit einem verstellbaren Mundstück
ausgerüstet, welches die Verteilung von Gußmasse verschiedener Viskosität und die
Einstellung der Ausflußmenge der Lösung durch die Düse gestattet.
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Nach dem Durchfluß durch das Mundstück der Düse 23, das in einem
gewissen Abstand von dem untersten Punkt der Scheibe 10 angeordnet ist, wie in F
i g. 1 und 2 dargestellt, trifft die Gußmasse auf die Scheibe 10 auf und fließt
entlang einer in F i g. 2 mit 24 bezeichneten Linie nach unten. Wegen der Winkelgeschwindigkeit
der Scheibe 10 bildet die sturz mende Gußmasse einen Winkel mit der Vertikalen,
wenn sie auf der Scheibe 10 nach unten fließt.
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Der Winkel ist in Fig.2 mit 0 bezeichnet und hängt in seiner Größe
von der Winkelgeschwindigkeit der Scheibe 10, der Viskosität der Gußmasse und der
Ausflußmenge ab.
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Man hat es als vorteilhaft erkannt, die Ausguß menge so zu bemessen,
daß die Fließlinie 24 unter einem maximalen Winkel geneigt ist und die gesamte Oberfläche
der Scheibe 10 zwischen der Zuführungsstelle der Gußmasse und dem Scheibenrand unterhalb
der Düse 23 überstreicht. Wenn der Zufluß zu gering ist oder wenn die Geschwindigkeit
der Scheibe 10 zu groß ist, wird die Fließlinie 24 unregelmäßig mit der Folge, daß
veränderliche Fließbedingungen auftreten und der erzeugte Gußmassenüberzug der Scheibe
unregelmäßig wird.
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Beim Drehen der Scheibe 10 bildet sich ein Gußstreifen 25 aus, dessen
Mittellinie in Fig. 2 mit 32 bezeichnet ist. Die auf der Scheibe 10 aufgetragene
Gußmasse wird während des Durchgangs durch den ersten Quadranten in flüssigem Zustand
erhalten; dies gelingt durch die Anbringung einer Abdeckung 26, die vor der Scheibe
10 angeordnet ist und diesen ersten Quadranten bedeckt. Die Abdeckung 26 vermindert
die Oberflächenverdampfung des Lösungsmittels und ermöglicht der Lösung ein Fließen
ohne Verfestigung.
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Die Gußmasse breitet sich infolge ihres flüssigen Zustandes während
ihres Durchgangs durch den ersten Quadranten gleichmäßig und einheitlich aus.
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Die überschüssige Flüssigkeit tropft von dem Rand der Gußscheibe 10
herab in eine Rinne 27, die unter der Scheibe 10 angebracht ist und die Aufgabe
hat, die überschüssige Gußmasse aufzufangen. Die herabgetropfte Flüssigkeit gelangt
von der Rinne 27 in einen Trog 28, von dem aus sie nach Durchgang durch Filter erneut
verwendet werden kann.
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Wenn man die Ausbreitung der Gußmasse nach dem im vorstehenden beschriebenen
Verfahren vor sich gehen läßt, erhält man eine sehr gleichmäßig dicke Schicht auf
der Oberfläche der Gußscheibe 10.
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Dieser Schicht kann man eine Dicke von 0,0025 bis 0,015 mm geben,
je nach der Viskosität, der Temperatur, der Ablagerungsgeschwindigkeiten und anderen
Faktoren.
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Wenn der Streifen 25 auf der Scheibe 10 den durch die Abdeckung 26
überdeckten Abschnitt verläßt und in den zweiten Quadranten 29 ihres Bahnumlaufs
eintritt, fängt das Lösungsmittel in der Überzugsmasse zu verdampfen an. Die Verdampfung
des Lösungsmittels setzt sich während des Durchgangs des Streifens 25 durch den
dritten Quadranten 30 der Scheibe fort. Wenn der nunmehr teilweise getrocknete Streifen
25 einen am Ende des dritten Quadranten 30 gelegenen Punkt erreicht, wird er als
Film 25 von der Gußfläche der Scheibe 10 abgehoben. Der Punkt, an dem der Film 25
die Scheibe 10 verläßt, heißt im folgenden Trennungspunkt; dieser Punkt ist in den
Fig. 1 und 2 mit der Bezugsziffer 31 bezeichnet.
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Infolge der Tatsache, daß die Gußmasse auf einer senkrechten, sich
drehenden Gußfläche fließt, ändert sich die Bewegungsrichtung der Gußfläche gegenüber
der Fließrichtung ständig. Infolgedessen sind die streifenförmigen Unregelmäßigkeiten
in der Dicke, die beim Gießen von Filmen sonst immer auftreten, stark vermindert.
Die Unregelmäßigkeiten, die bei dem beschriebenen Gußverfahren dennoch bestehen
bleiben, werden am Trennungspunkt nahezu vollständig beseitigt, wie im folgenden
näher ausge führt ist.
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Die Gußmasse wird an die Gußfläche in der Nähe des tiefsten Punktes
der Gußscheibe herangeführt und wird von dieser Scheibe an einem Punkt abgehoben,
der um annähernd 2700 gegenüber der Gußvorrichtung versetzt ist. Der Abzug erfolgt
in einer Richtung, die einen rechten Winkel mit der Richtung etwa vorhandener streifenförmiger
Dickenunterschiede bildet. Dies hat zur Folge, daß die Abzugskraft den Film unter
einem rechten Winkel gegenüber der anfänglichen Fließrichtung der Gußmasse auf Zug
beansprucht, wobei solche Dickenunterschiede beseitigt werden. Man erhält also einen
Film von einer Gleichförmigkeit, wie sie mit den herkömmlichen Geräten nur unter
Schwierigkeiten zu erreichen ist.
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Das Gehäuse 34 ist mit einem Lufteinlaßkanal 35 und einem Luftausflußkanal
36 versehen. Ein von Fremdteilchen befreiter Luftstrom von geeigneter Geschwindigkeit,
Temperatur und Feuchtigkeit tritt in das Gehäuse 34 durch den Kanal 35 ein. Diese
Luft ist im zweiten und im dritten Quadranten auf die Oberfläche der Scheibe 10
hin gerichtet und begünstigt die Verdampfung der Lösungsmittel aus dem Streifen
25 der Gußmasse. Die mit Lösungsmittel beladene Luft wird hierauf durch den Kanal
36 aus dem Gehäuse 34 abgeführt.
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In einem bestimmten Abstand vom Ende des dritten Quadranten 30 gerade
über dem Trennungspunkt 31 erkennt man Messer 37 und 38, die in geeignetem Abstand
voneinander nächst dem Innen- bzw. dem Außenrand des Gußstreifens 25 angeordnet
sind. Die Messer 37 und 38 stehen unter Einwirkung von Federn und schneiden den
Streifen 25 so zu, daß dieser beim Abzug von der Scheibe 10 die gewünschte Filmbreite
annimmt. Das überschüssige Material zwischen
den Messern 37, 38
und den Rändern des Streifens 25 wird von einer zylindrischen Abzugsrolle 39 aufgenommen
(Fig.1). Auf diese Weise wird das gesamte auf die Scheibe gegossene Material entfernt,
bevor die Scheibe in den vierten Quadranten 40 ihres Umlaufs eintritt. Hierauf wird
auf die Scheibe mittels der Düse 23 neue Gußlösung gegeben. Man erkennt, daß auf
diese Weise ein endloser Film aus einer Lösung direkt gegossen werden kann. Der
Film 25 wird auf eine Aufnahmerolle 41 aufgerollt.