DE1778908C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Folien aus zähplastischen Massen, insbesondere Kunststoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Folien aus zähplastischen Massen, insbesondere Kunststoffen, durch Kalandrieren der Masse, wobei der im Walzenspalt gebildete Knetwulst gegen die Atmosphäre abgeschlossen ist.

Durch Kalandrieren erzeugte Folien können nur bis etwa 1.0 mm Dicke mit einwandfreien Oberflächen hergestellt werden. Bei größeren Dicken lassen sich Oberflächenfehler an der Folie nicht vermeiden. Einerseits wird Luft beim Vorplastifizierungsvorgang mehr oder weniger mit eingeschlossen. Bei der größeren Dicke der Folie lassen sich solche Luft- und Gaseinschlüsse nicht restlos heraustreiben. Andererseits kann Feuchtigkeit, die in die Mischung gelangt, sowie die Flüchtigkeit gewisser Bestandteile des zu verarbeitenden Kunststoffes ein Grund für die fehlerhafte Beschaffenheit der Oberfläche der Folie sein. Da der Druckgradient im Walzenspalt für die Erzielung einer blasenfreien Folie maßgebend ist und da sich der Druck im Walzenspalt schon von der Walzenspaltmitte auszubauen beginnt, ist es bekannt (Ch-PS 4 27 230), den Druckabbau vor, im und hinter dem ersten Walzenspalt dadurch zu verhindern, daß zwischen dem ersten und dem zweiten Walzenspalt, gegebenenfalls auch zwischen dem zweiten und dritten Walzenspalt, dem zu verarbeitenden Material keine Möglichkeit zur Entspannung gegeben wird. Dies geschieht in der Weise, daß die Walzen so dicht beieinander gesetzt werden, daß eine geschlossene Förder- und Knetkammer gebildet wird. Hierzu wird die Kammer seitlich durch Backen bzw. Platten abgedichtet. Dadurch, daß der Knetwulst gegen die Atmosphäre unter Abschluß gehalten wird, soll durch Vergrößern des Druckgradienten eine Entgasung im Knet bei der Herstellung von dickeren Folien erreicht werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, Kalanderfolien größerer Dicke mit einwandfreier Oberflächenbeschaffenheit in sicherer und einfacher Weise erzeugen zu können. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß ίο der Knetwulst unter Unterdruck gehalten wird.

Auf diese Weise lassen sich dem auf dem Kalander zu verarbeitenden Stoff alle Gase und flüchtigen Bestandteile während des Verarbeitungsprozesses so entziehen und der Einfluß von Luft so verhindern, daß schon bei Aufrechterhaltung eines verhältnismäßig schwachen Unterdruckes eine einwandfreie Oberflächenbeschaffenheit der Folie erzielt werden kann. Durch das Ansetzen des Unterdruckes an dem Knetwulsi vor dem Walzenspalt wird dafür gesorgt, daß auch die tiefer in

der Masse liegenden Lu^ft- v,der Gaseinschlüsse von dem Unterdruck mit erfaßt werden können. Bekanntlich wird die Kalanderfolie in der Weise erzeugt, daß die Mischung zwischen zwei Walzenflächen zugegeben wird, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten

Z5 bewegen, so daß eine Relativbewegung in bezug auf die langsam laufende Walze entsteht. Da die Reibungskoeffizienten der Mischung an die mit verschiedener Geschwindigkeit umlaufenden Walzen verschieden groß sind, entsteht in dem vor dem Walzenspalt befindlichen Wulst der Kunststoffmasse eine Rollbewegung, durch die jedes Teilchen der Mischung bis zu der Oberfläche des Wulstes verschoben wird. Durch den an dieser Stelle angesetzten Unterdruck ergibt sich hierbei, daß durch die Rollbewegung des Wulstes praktisch jeder Luft- oder Gaseinschluß im Inneren desselben während des Knetvorganges an die Oberfläche gelangt und zugleich abgezogen wird, ehe die betreffenden benachbarten Materialteilchen in den Wulst gegebenenfalls tiefer hineingezogen werden. Zugleich wird verhindert, daß die atmosphärische Luft beim Kneten des Wulstes zusätzlich in denselben hineingezogen werden kann.

Vorteilhaft wird bei einem Kalander mit mehreren Walzen und einer dem am Walzenspalt liegenden Knetwulst vorgesetzten Gehäusekammer das Halten des Knetwulstes unter Unterdruck dadurch erzielt, daß das Gehäuse als Unterdruckkammer ausgebildet ist, wobei die eine — im Querschnitt gesehen — keilförmig auslaufende Wand des Gehäuses in den Knetwulst eingreift und die andere Wand mittels einer Abdichtung sich auf einer Kalanderwalze abstützt. Dabei kann die keilförmige Wand an dem Gehäuse in der Höhe verstellbar angeordnet sein, um ein und dieselbe Unterdruckkammer zur Erzeugung von Folien verschiedener Dicke benutzen zu können. Das Gehäuse der Unterdruckkammer kann auch beheizbar sein.

Bei einem Kalander mit vier Walzen kann der Kalander in einem unter Unterdruck stehenden geschlossenen Behälter angeordnet sein, der mit einer Zuführungs- und Abführungsschleuse für das Gut versehen ist.

Die Erfindung wird anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführiingsbeispielen nachstehend erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform für die Entgasung des plastischen Werkstoffes bei der Herstellung von Kalanderfolien in Seitenansicht der Vorrichtung und irn Schema.

In F i g. 2 is! eine weiten· Ausführungsform schematisch dargestellt.

Bei der Vorrichtung der F ι g. 1 arbeiten die Kalanderwalzen 1, 2 Lind 3 miteinander, wobei die Kalanderwalzen 1, 2, 3 zueinander mit verschiedenen Geschwindigkeiten umlaufen. Vor den Walzenspalten 4 und 5 bildet sich jeweils ein Knetwulst 11 der zu verarbeitenden Masse. Die erzeugte Folie t wird von der letzten Kalanderwalze 3 über die L'mlenkrollen 7 abgeführt.

In jeder Knetzone der Walzenspalte 4 und 5 kann eine Unterdruckkammer 8 zwischen den sich drehenden Walzen 1, 2, 3 angebracht werden. Die Unterdruckkammer 8 wird duich ein Gehäuse 9 gebildet, das im Querschnitt winkelförmig verlaufen kann und deren eine Gehäusewand 10 in Richtung zu dem Knetwulst 11 keilförmig sich verjüngend ausgebildet ist. Die keilförmige Wand 10 wird in den sich vor dem Walzenspalt 5 bildenden Knetwulst ! 1 geführt, so daß sich ein über die ganze Länge der Walzen 2, 3 erstreckender, eine Rollbewegung ausführender Knetwulst 11 gleicher Dicke zwischen der nähcsifolgenden Kalanderwalze 3 und dem keilförmigen Wandteil (0 bilden kann. Hierbei kann das keilförmig auslaufende Wandteil 10 an dem Gehäuse 9 in der Höhe verstellbar sein, so daß die Dicke des rollenden Knetwulstes Il je nach Foliendicke variiert werden kann. Der Wandteil 10 dichtet die Unterdruckkammer 8 der Vorrichtung an der oberen Seite in der Knetzone ab, während der andere Wandieil 12 sich an der nächstfolgenden Kalanderwalze 3 abstützen kann und mn 1 eis geeigneter Dichtungen. /.. B. Rundschnüre 13, aus hochtemperaturbestüiuligem Werkstoff g.gen die sich drehende Kalanderwalze 3 abgedichtet wird. Das Gehäuse 9 hat eine Öffnung 14, an die eine Unterdruckquelle angeschlossen werden kann. Fs läßt sich ein Unterdruck erreichen, der ausreicht, die Luft- und Gaseinschliisse dem rollenden Knetwulst II zu entziehen, so daß sich dicke Folien mil einer guten Oberflächenbeschaffenheit herstellen lassen. Um eine Abkühlung des Materials bei der Berührung ir.ii dem Unterdruckgehäuse 9 zu vermeiden, ist das Gehäuse 9 zweckmäßig beheizbar ausgebildet.

Bei der Ausführungsform tier F i g. 2, bei der die Kalanderwalzen la, Ib, 2 und 3 dargestellt sind, ist die gesamte auf diesen Walzen I./, Ib. 2, 3 bestehende Kalandriervorrichlung in einem luftdicht abgeschlossenen Behälter 15 untergebracht, in dem ein vorbestimmter Druck aufrechterhalten wird, wobei alle Wal/enspaltc 4, 5 und 16 unter einem Unterdruck stehen. An der verschließbaren Öffnung 17 kann die LJnierdruckquelle angeschlossen werden. Die Beschickung der Kalandriervorrichtung erfolgt zweckmäßig über eine Unterdruck-Doppelschleuse 18, um Unterdruckverlusie zu vermeiden. Das Walzfell wird zunächst in die Schleusenkammer 18 befördert, die anschließend mit dem Deckel 18;? verschlossen und unier Unterdruck gebracht wird. Erst wenn der Druck zwischen der Schleusenkammer 18 und dem Behälter 15 ausgeglichen ist. gelangt das Walzfell durch die aufklappbare untere Schleusenoffnung 186 in den Walzenspalt Ib zwischen den Walzen la und Ib. Hiernach werden dieKlappen 186 luftdicht verschlossen, worauf die Schleusenkammer 18 erneut beschickt werden kann. Um bei diesem Vorgang eine zu starke Abkühlung des Walzfelles zu verhindern, kann die Schleusenkammer 18 beheizbar ausgebildet sein. Der Behälter 15 ist an den sich drehenden Lagerzapfen der Kalanderwalzen la, \b, 2, 3 so abgedichtei, daß die Walzenspalte 4, 5, 16 verstellt werden können. Der Behälter 15 ist ferner mit druckdicht verschließbaren Türen 19 und 20 so versehen, daß ein einwandfreies Einfädeln der Folienbahn 6 beim Anfahren ,;er Kalandervorrichtung gewährleistet ist.

Die Abdichtung des unter Druck stehenden Behälters 15 beim Abziehen der Folienbahn 6 kann zweckmäßig mittels eines längeren Kanals 21 erfolgen, in dem labyrinthartige Abdichtungen 22 an der Ober- und Unterseite der Folienbahn 6 wirksam sind. Beispielsweise können oberhalb und unterhalb der ständig abzuziehenden Folie 6 in bekannter Weise Sätze 23, 24 aus Borsten aus wärmebeständigem Material vorgesehen sein, worauf die Borsten bürstenartig verleih dichi an dicht angeordnet sind. Hierdurch ergibt sich eine labyrinthartige Abdichtung, durch die ein Abfall des Unterdruckes verhindert wird. Gegebenenfalls können mehrere dieser bürstenartigen Sätze 23 und 24 unter Zwischenschaltung von Entspannungskammern 25 in Hintereinanderfolge angeordnet werden. Der Kanal 211 kann mit einem aufklappbaren Deckel 26 versehen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Folien aus zähplastischen Massen, insbesondere Kunststoffen, durch Kalandrieren der Masse, wobei der im Walzenspalt gebildete Knetwulst gegen die Atmosphäre abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Knetwulst unter Unterdruck gehalten wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Kalander mit mehreren Walzen und einer dem am Walzenspalt liegenden Knetwulst vorgesetzten Gehäusekammer, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) als Unterdruckkammer (8) ausgebildet ist und dessen eine — im Querschnitt gesehen — keilförmig auslaufende Wand (10) in den Knetwulst (11) eingreift und dessen andere Wand (12) mittels einer Abdichtung (13) sich auf einer Kalanderwalze (.J) abstützt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die keilförmige Wand (10) an dem Gehäuse (9) in der Höhe verstellbar angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) der Unterdruckkammer (8) beheizbar ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Kalander mit vier Walzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalander (ία, ib, 2, 3) in einem unter Unterdruck stehenden geschlossenen Behälter (15) angeordnet isi, der mit einer Zuführungs- und Abführungsschleuse (18, 22) für das Gut versehen ist.