DE1479519C

DE1479519C - Verfahren und Vorrichtung zum Ver hindern von Schrumpfspannungen beim Ab kühlen einer aus weichmacherhaltigem, thermoplastischem Kunststoff hergestell ten Bahn oder eines Stranges

Info

Publication number: DE1479519C
Authority: DE
Inventors: Robert Ronald Wijchen Laupman (Niederlande)
Original assignee: N V Nederlandse Extrusie Maatschap pij, Wijchen (Niederlande)
Publication date: 1971-09-02

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und Bahn bzw. dem Strang und dem Förderband aufeine Vorrichtung zum Verhindern von Schrumpf- heben.

Spannungen beim Abkühlen einer aus weichmacher- Ferner sieht die Erfindung eine Vorrichtung zur

haltigem, thermoplastischem Kunststoff hergestellten Durchführung dieses Verfahrens mit einem endlosen

Bahn oder eines Stranges, bei dem die Bahn bzw. 5 Förderband vor, das von einer Rolle angetrieben und

der Strang auf ein Förderband, das mitderGeschwin- durch eine Kühlvorrichtung hindurchgeführt wird,

digkeit der zugeführten Bahn oder des Stranges Die Verwendung von endlosen Förderbändern zur

bewegt wird, geleitet, mit deni Förderband weiter- Wärmebehandlung von Kunststoffen ist beispielsweise

transportiert und auf ihm abgekühlt wird. aus der deutschen Patentschrift 1 069 864 bekannt.

Es ist bekannt, daß sich beim Verarbeiten und io Um beim Erwärmen und dem dort behandelten

Verformen weichmacherhaltiger, thermoplastischer schnellen Abkühlen insbesondere thermoplastischer

Kunststoffe, wie Polyvinylchlorid, bei hoher Tempe- Kunststoffe das Auftreten innerer Spannungen zu

ratur, in dem verformten Material Spannungen er- vermeiden und dadurch das Material zu stabilisieren,

geben können. Die Größe dieser Spannungen nimmt wird der Kunststoff in Abschnitten von etwa 1 m

zu, je niedriger die betreffende Verformungstempe- 15 Länge durch die Behandlungsvorrichtungen geleitet, ratur ist und je tiefer sie unter der Plastizifierungs-' Endlose Bahnen sind demgegenüber frei hängend über

temperatur des betreffenden Kunststoffes liegt. Wird Rollen geführt, was jedoch infolge der Schwerkraft

nun das erhaltene Produkt nach der entsprechenden nicht zu einer befriedigenden Ausschaltung der

Bearbeitung abgekühlt, so werden die erzeugten inneren Spannungen führt.

Spannungen in dem Material »eingefroren«. Es ist 20 Insbesondere für die Behandlung endloser Bahnen

deshalb bekannt, aus weichmacherhaltigen, thermo- bzw. Stränge aus Kunststoffen sieht deshalb die

plastischen Kunststoffen bestehende Gegenstände Erfindung zur Verbesserung der vorstehend behan-

nach einer plastischen Verformung einer thermischen delten Vorrichtung vor, daß über der angetriebenen

Nachbehandlung zu unterziehen, wodurch die einge- Rolle eine Druckrolle angebracht ist und in der Kühl-

frorenen Spannungen aus dem Material entfernt 25 vorrichtung eine Anzahl von in Längsrichtung des

werden. Diese thermische Nachbehandlung besieht Förderbandes voneinander getrennte, ortsfest über dem

in der Regel darin, daß der Gegenstand auf eine Förderband angeordnete, streifenförmige Bremsor-

Temperatur gebracht wird, die weit über seinen gane vorgesehen sind.

Gcbrauchslemperaturen liegt. Danach wird der Ge- Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung genstand einige Zeit auf dieser Temperatur gehalten 30 ist die vorstehend erläuterte Vorrichtung in der Weise und sodann möglichst spannungslos abgekühlt. ausgebildet, daß über der angetriebenen Rolle eine In der Regel machen sich bei diesem Abkühlungs- Druckrolle angebfacht ist und der wirksame Trum verfahren Schwierigkeiten bemerkbar, die sich wie des Förderbandes in Förderrichtung ansteigend gefolgt erklären lassen. Als Beispiel sei ein platten- * führt ist. Der Steigungswinkel des Bandes kann jedoch förmiger Gegenstand gewählt, der während der Ab- 35 in Förderrichtung auch abnehmen,
kühlung auf einer glatten Trägerplatte aufliegt. Beim Vorteilhafterweise ist die vorstehend erläuterte Ablassen der Spannungen wird sich der Gegenstand Vorrichtung derart ausgebildet, daß über der angeüber die Trägerplatte schieben wollen; es wird sich triebenen Rolle eine Druckrolle angebracht und in dabei dann jedoch ein Gleichgewicht zwischen dem Vorschubrichtung hinter dem Förderband ein Reibungswiderstand zwischen dem Gegenstand und 4° Antriebsorgan vorgesehen ist, dessen Geschwindigder Trägerplatte einerseits und der Schwundspannung keit geringer ist als die des Förderbandes. Zwischen in dem Gegenstand andererseits einstellen. Die dabei der angetriebenen Rolle sowie der Druckrolle und entstandene Gleichgewichtsspannung wird dann als dem Antriebsorgan können mehrere weitere Antriebs-Restspannung in dem Material zurückbleiben und bei organe vorgesehen sein, deren Fördergeschwindigkeit weiterer Abkühlung darin eingefroren werden. Diese 45 in Vorschubrichtung abnimmt.

eingefrorene Spannung wird sich dann später bei Zwischen der angetriebenen Rolle mit der gegen-

Raumtemperatur doch noch eine unerwünschte Form- überliegenden Druckrolle und der Kühlvorrichtung

änderung des Produktes bemerkbar machen. kann ein das Hindurchlaufen der Bahn bzw. des

Dieses Problem vergrößert sich beim Versuch, Stranges gestattender, beheizter Tcmperierkanal vor-

Materialbahnen kontinuierlich bei hoher Temperatur 5° gesehen sein. · .

zu formen und abzukühlen. Man hat dann in der In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Abkühlvorrichtung eine lange, endlose Bahn zu be- erfindungsgemäßen Vorrichtung wiedergegeben, die handeln, wobei der sich ergebende Reibungswider- an Hand der nachfolgenden Beschreibung näher erstand zwischen der Bahn und dem Träger einerseits . läutert werden. Es zeigt

und die sich ergebenden Spannungen in Längsrichtung 55 Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Aus-

der transportierten Bahn andererseits ein wesentliches führungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Problem darstellen. teilweise im Schnitt,

Hiernach ist es Aufgabe der Erfindung insbeson- F i g. 2 eine schematische Seitenansicht einer andere bezüglich der Behandlungsstufe als endlos zu deren Ausführungsform der Vorrichtung, teilweise betrachtende Bahnen oder Stränge aus weichmacher- 60 im Schnitt und

haltigem, thermoplastischem Kunststoff, wie Poly- Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer

vinylchlorid, kontinuierlich unter gleichzeitigem. weiteren abgewandelten Ausführungsform der Vor-

vollständgiem Abbau innerer Spannungen abzu- richtung.

kühlen. Nach jeder der drei wiedergegebenen Ausführungs-

Bei dem eingangs näher erläuterten Verfahren wird 65 formen wird ein Förderband 1 über eine in nicht

dieses erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß beim dargestellter Weise angetriebene Rolle 2 und über

Kühlen auf die Bahn bzw. den Strang Bremskräfte eine Mitläuferrolle 3 geführt. Eine über der Rolle 2

ausgeübt werden, die die Reibungskräfte zwischen der liegende Druckrolle 4 drückt eine Bahn 5 aus weich-

macherhaltigem, thermoplastischem Kunststoff im Bereich der Rolle 2 gegen das Förderband 1. Der wirksame Obertrum des Förderbandes 1 ist vom Kühltunnel 6 umgeben, dem ein Gebläse 7 Kühlluft zuführt. Durch die Abkühlung der Bahn bzw. des Stranges 5 in dem Kühltunnel 6 tritt die Schrumpfneigung auf. Diese Längenverringerung ist in der Regel eine Folge einer Kombination des thermischen Schwunds durch die Abkühlung und einer Stauchung des Stranges durch eine physikalische Nachwirkung des Temperiervorganges. Da die Bahn bzw. der Strang S durch die Druckrolle 4 an dem Förderband 1 so anliegend gehalten wird, daß sich an dieser Stelle Verschiebungen zwischen der Bahn bzw. dem Strang und dem Band nicht ergeben können, läuft die Bahn bzw. der Strang 5 beim Transport allmählich in bezug auf das Förderband 1 etwas nach.

Die Bahn bzw. der Strang 5 soll sich tatsächlich kürzen können, und zwar derart, daß alle Kräfte, die beim Abkühlen und Schwinden frei werden, sich völlig auswirken können, ohne in dem Material zurückzubleiben.

Nach F i g. 1 ist über dem Transportband 1 eine Reihe von Bremsstreifen 8 ortsfest angeordnet. Diese Bremsstreifen 8 sind in dem Kühltunnel 6 befestigt, as Die über dem Transportband 1 angeordneten Bremsstreifen 8 weisen eine solche Breite in Längsrichtung der Bahn bzw. einen solchen gegenseitigen Abstand auf, daß sich ein Gleichgewicht zwischen der von dem Band 1 auf die Bahn 5 ausgeübten Mitnahmekraft einerseits und der von den Streifen 8 auf die darüber hingleitende Bahn 5 ausgeübten Kraft andererseits einstellt. Meistens wird die Breite der Bremsstreifen 8 entsprechend der Länge der zwischen zwei Bremsstreifen 8 auf dem Förderband 1 aufliegenden Strecke der Bahn 5 gewählt.

Bei der in F i g. 2 wiedergegebenen Vorrichtung hat die auf den auf dem Transportband 1 aufliegenden Teil der Bahn bzw. des Stranges 5 wirkende Kraft eine Komponente, die parallel zu der Fläche des Förderbandes 1 verläuft. Diese schräg abwärts gerichtete Komponente sucht den auf dem Förderband 1 aufliegenden Teil der Bahn bzw. des Stranges 5 zu stauchen. Diese Stauchkraft gleicht die Mitnahmekraft, die das Förderband 1 auf die Bahn bzw. den Strang 5 ausübt, aus.

Es besteht die Möglichkeit, den Steigungswinkel des Transportbandes 1 allen gewünschten Werten anzupassen. Der Steigungswinkel braucht nicht konstant gehalten zu werden, er kann auch allmählich oder stufenweise in der Transportrichtung abnehmen. Letzteres ist von Bedeutung, wenn für bestimmte Zwecke das Material der Bahn bzw. des Stranges 5 so beschaffen ist, daß der Koeffizient, der für die zwischen der Bahn bzw. dem Strang 5 und dem Förderband auftretende Reibung gilt, bei fortschreitender Abkühlung abnimmt, so daß die Mitnahmekraft gleichfalls abnimmt.

Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 3 läuft die Bahn bzw. der Strang 5 gleich nach Verlassen des Förderbandes 1, also in Förderrichtung betrachtet hinter der Rolle 3, zwischen zwei Rollen 9 und 10 hindurch. Die Rolle 9 ist mit der Rolle 3 so bzw. mit einem solchen Übersetzungsverhältnis gekuppelt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle 9 kleiner als die Geschwindigkeit des Förderbandes 1 ist. Aus diesem Grund erfolgt die Kürzung der Bahn bzw. des Stranges 5 in Längsrichtung zwangläiifig, wobei auftretende störende Reibungskräfte ausgeglichen werden und wodurch zu befürchtende Materialspannungen in der Bahn bzw. in dem Strang5 nicht entstehen können. Am Ende des Bandes ist das Material spannungsfrei abzunehmen, wobei keine Kräfte in Längsrichtung des Stranges ausgeübt werden. Dieses Abnehmen kann durch dafür vorgesehene Vorrichtungen erfolgen, z. B. durch eine Schneidvorrichtung oder eine spannungsfrei arbeitende Aufwickelvorrichtung.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verhindern von Schrumpfspannungen beim Abkühlen einer aus weichmacherhaltigem, thermoplastischem Kunststoff hergestellten Bahn oder eines Stranges, bei dem die Bahn bzw. der Strang auf ein Förderband, das mit der Geschwindigkeit der zugeführten Bahn oder des Stranges bewegt wird, geleitet, mit dem Förderband weitertransportiert und auf ihm abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Kühlen auf die Bahn bzw. den Strang Bremskräfte ausgeübt werden, die die Reibungskräfte zwischen der Bahn bzw. dem Strang und dem Förderband aufheben.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 ■ mit einem endlosen Förderband, das von einer Rolle angetrieben und durch eine Kühlvorrichtung hindurchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß über der angetriebenen Rolle (2) eine Druckrolle (4) angebracht . ist und in der Kühlvorrichtung (6) eine Anzahl ^ von in Längsrichtung des Förderbandes (1) voneinander getrennte, ortsfest über dem Förderband " (1) angeordnete, streifenförmige Bremsorgane vorgesehen sind.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem endlosen Förderband, das von einer Rolle angetrieben und durch eine Kühlvorrichtung hindurchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß über der angetriebenen Rolle (2) eine Druckrolle (4) angebracht ist und der wirksame Trum des Förderbandes (1) in Förderrichtung ansteigend verläuft.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigungswinkel des Bandes in Förderrichtung abnimmt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem endlosen Förderband, das von einer Rolle angetrieben und durch eine Kühlvorrichtung hindurchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß über der angetriebenen Rolle (2) eine Druckrolle (4) angebracht ist und in Vorschubrichtung hinter dem Förderband (1) ein Antriebsorgan (9,10) vorgesehen ist, dessen Geschwindigkeit geringer als die des Förderbandes (1) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der angetriebenen Rolle (2) sowie der Druckrolle (4) und dem Antriebsorgan (9,10) mehrere weitere Antriebsorgane vorgesehen sind, deren Fördergeschwindigkeit in Vorschubrichtung abnimmt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der angetriebenen Rolle (2) mit der gegenüberliegenden Druckrolle (4) und der Kühlvorrichtung (6) ein das Hindurchlaufen der Bahn bzw. des Stranges (5) gestattender beheizter Temperierkanal vorgesehen ist.