DE19751516C2 - Verfahren zur Herstellung von thermofixierten Bahnen aus thermoplastischen Polymer-Materialteilchen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von thermofixierten Bahnen aus thermoplastischen Polymer-MaterialteilchenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
thermofixierten Bahnen aus thermoplastischen Polymer-
Materialteilchen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und
eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruch 5.
Zur Herstellung von Bahnen aus zu Teilchen, wie Schnitzel
(Flakes), Krümel (Granulat) o. dgl. zerkleinerten thermoplastischen
Polymer-Materialien ist bekannt, dass die Teilchen oder eine
Mischung verschiedener Teilchen fortlaufend zu einer flächigen
Ausgangsschicht auf ein Transportband aufgeschüttet und diese
Ausgangsschicht dann unter nacheinander erfolgender oder
gleichzeitiger Anwendung von Wärme und Druck zu einer Bahn
verpresst und verschweißt werden, die anschließend gleich
abgekühlt wird.
Zum Herstellen von in sich gemusterten Bahnen aus Kunststoff ist zudem weiter
bekannt, ein Gemisch von unter sich verschiedenfarbigen Schnitzeln
thermoplastischer Mischungen zu einer Bahn oder in eine einfarbige Bahn einer
thermoplastischen Mischung aus- bzw. einzuwalzen und dann eine oder mehrere
dieser vorgemusterten Bahnen und eine in der Grundfarbe der vorgemusterten
Bahn oder Bahnen gehaltene Bahn aus einer damit verträglichen
thermoplastischen Mischung durch Druck- und Wärmeeinwirkung miteinander zu
vereinigen und die vereinigte Bahnen in warmen Zustand unter Verringerung der
Stärke zu kalandrieren. Ein derartige Herstellung ist beispielsweise in der DE 19 28 405 A1
beschrieben. Diesem Verfahren haftet jedoch als wesentlicher Nachteil
an, dass nur Bahnen mit verhältnismäßig geringer Dicke von wenigen Millimetern
hergestellt werden können, da das Walzen von Bahnen mit größeren Dicken über
5 mm wegen der Gefahr von Lunkerbildung, d. h. Lufteinschlüssen, erhebliche
Schwierigkeiten bereitet. Des weiteren ergibt sich durch die unter Verringerung
der Materialstärke erfolgende Kalandrierung zwangsläufig auch eine gerichtete
Struktur des Musters der Bahnen in der Kalandrierrichtung und bei starker
Kalandrierung besteht überdies die Gefahr, dass sich die Struktur des Musters
durch Bildung von Mischfarben mehr oder weniger verwischt. Dieser
Mischfarben- und Vormischungseffekt wird bei Einsatz von Teilchen mit
unterschiedlicher Schmelzviskosität noch verstärkt.
Zur Herstellung von besagten Bahnen mit nicht gerichteter Musterung hat man
daher Techniken unter Vermeidung des Walzens bzw. des
Kalandrierens als letzten Schritt der Herstellung der Bahnen bzw. Platten
entwickelt-, wie sie beispielsweise in der DE 14 79 090 A und der
DE 16 79 822 B beschrieben sind.
Bei dem zuletzt genannten Verfahren werden thermoplastische
Kunststoffschnitzel gleichmäßig zu einem fortlaufenden Stapel aufgeschichtet
und im Stapel erwärmt, worauf der Stapel zu einem Rohblock abgeschnitten und
in einer Kastenform verpresst wird. Aus dem verpressten Block werden dann die
gewünschten Platten geschnitten. Mit diesen Verfahren ist es möglich,
gemusterte Platten aus kompaktem thermoplastischem Kunststoff mit nicht
orientierter Musterung auch unter Ausbildung nur geringer Anteile von
Mischfarben zu erhalten. Nachteilig bei diesen Verfahren ist jedoch die
diskontinuierliche Arbeitsweise, die kostenaufwendig ist, die Bereitstellung vieler
Formen und lange Abkühlzeiten der verpressten Blöcke erfordert und damit
keine rationelle Fertigung zulässt.
Ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Bahnen mit nicht gerichteter
Musterung unter Einsatz von thermoplastischen Kunststoffteilchen ist aus der
EP 0 046 526 A2 bekannt, mit dem auch Bahnen größerer kompakter Dicke (1,5
bis 10 mm, vorzugsweise 4 bis 8 mm) unter Vermeidung von Lufteinschlüssen
und von Walz- u. Kalandriervorgängen ermöglicht. Bei diesem Verfahren ist im
speziellen vorgesehen, dass die aus den thermoplastischen Kunststoffteilchen
aufgeschüttete Rohmaterialschicht eine Heizzone durchläuft und hierbei
vorgewärmt und dann kontinuierlich
beim Durchlaufen einer Behandlungsbereich flächig, vorzugsweise unter Einsatz
einer Doppelschwing-Band-Presse, in der Weise abgepresst wird, dass sie in
einer ersten Phase bei Einwirken eines Druckes von bevorzugt 10-60 bar und
Erwärmung auf eine Temperatur im Bereich von 160 bis 200°C verdichtet und
verschweißt wird und in einer zweiten, sich direkt anschließenden Phase bei
Aufrechterhaltung des Druckes abgekühlt und zugleich auf vorgegebenes
Dickenmaß abgepresst wird. Die bei diesem Verfahren erfolgende kontinuierlich
fortlaufende Flächenpressung zum Verdichten und Verschweißen der
thermoplastischen Kunststoffteilchen zu einer Bahn, vermeidet die Nachteile der
Linienpressung beim Walzen bzw. Kalandrieren von Bahnen und auch das bisher
übliche diskontinuierliche abschnittweise Abpressen. Nachteilig bei diesem
zuletzt genannten Verfahren ist jedoch einerseits der große anlagentechnische
Aufwand und andererseits die elastizitätsmindernde starke
Oberflächenverdichtung der gepressten Bahn, die durch die über den gesamten
Behandlungsbereich bei hohem Druck erfolgende Flächenpressung erzeugt wird.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
kontinuierlichen Herstellung von Bahnen aus thermoplastischen Polymer-
Materialteilchen zu schaffen, mit dem besagte Bahnen orientiert und nicht
orientiert gemustert herstellbar sind, zudem die Oberflächen der erzeugten
Bahnen sehr elastisch ausgebildet werden können sowie der anlagentechnische
Aufwand zur Durchführung des Verfahrens verhältnismäßig gering gehalten
werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den im
Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst; die nachgeordneten
Patentansprüche 2 bis 4 zeigen zudem bevorzugte Weiterbildungen und
Ausführungsvarianten des neuen Verfahrens auf. Der Patentanspruch 5
offenbart die Merkmale einer erfinderisch ausgestalteten Vorrichtung zur
Durchführung des neuen Verfahrens; die weiteren Patentansprüche 6 bis 8
vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung.
Das neue Verfahren geht von einem Verfahren zur Herstellung von Bahnen aus
thermoplastischen Polymer-Materialteilchen aus, bei dem die thermoplastischen
Polymer-Materialteilchen, die einen Erweichungspunkt von unter 250°C
besitzen, in Form von Flakes, Granulat o. dgl. Art fortlaufend zu einer flächigen
Ausgangsschicht direkt auf ein hitzebeständiges Transportband oder auf ein auf
letzterem aufgelegten Trägermaterial, dass vorzugsweise die Gestalt einer
Rohbahn hat, aufgeschüttet werden und diese Ausgangsschicht dann
nacheinander einen Vorwärm-, einen Heiz- und einen Kühlabschnitt eines
Behandlungsbereiches durchläuft, wobei die Polymer-Materialteilchen mindestens
im Heiz- und im Kühlabschnitt von oben her mit einem zweiten Transportband
abgedeckt werden, und ist durch den nachstehenden neuen Verfahrensablauf
gekennzeichnet:
- a) die mit oder ohne Bindemittel vermischten thermoplastischen Polymer-Materialteilchen werden mit mindestens einem, oberhalb des vorderen freien Bereiches des unteren Transportbandes angeordneten ersten Materialverteiler auf das vorzugsweise vorgewärmte untere Transportband mit vorgegebener Höhe gleichmäßig flächig verteilt;
- b) der Abstand des unteren und des oberen Transportbandes zueinander, wird im gesamten Heiz- und Abkühlabschnitt gleich der Dicke der zu fertigenden Bahn gehalten;
- c) die flächig aufgeschüttete Ausgangschicht wird mit einer solchen Höhe aufgetragen, dass die thermoplastischen Polymer-Materialteilchen während des gesamten Transportes zwischen dem unteren und dem oberen Transportband, also im Heiz- und im Kühlabschnitt, nur einem Minimaldruck von maximal 0,2 bar ausgesetzt sind, wobei die beiden, nämlich das untere und das obere Transportband in diesen Abschnitten so geführt sind, dass zeitweilige Abweichungen von der vorgegebenen Höhe der Ausgangsschicht keine Überschreitung des festgelegten Drucks bewirken;
- d) im Heizabschnitt erfolgt eine Verschweißung der thermoplastischen Polymer-Materialteilchen untereinander bzw. mit dem Trägermaterial zu einer thermofixierten Bahn, deren Oberflächen gleichzeitig geglättet werden, und
- e) nach dem Heizabschnitt und noch vor Eintritt in den Kühlabschnitt werden
die Oberflächen der durch Verschweißung der thermoplastischen Polymer-
Materialteilchen erzeugten Bahn
durch mindesten ein auf die Transportbänder einwirkendes Walzenpaar ein weiteres mal, jedoch ohne Änderung der vorgegebenen Dicke d, gezielt geglättet.
Der Ablauf des neuen Verfahrens wird nachstehend anhand einer in einer
Zeichnung schematisiert dargestellten, zur Verfahrensdurchführung bevorzugt
geeigneten Vorrichtung näher beschrieben.
Die Zeichnung zeigt eine Vorrichtung 1 zur Durchführung des Verfahrens nach
mindestens einem der Verfahrensansprüche 1 bis 4, mit einem in ein
Gehäuseunterteil 3 und in ein Gehäuseoberteil 4 unterteilten Gehäuse 2 von einer
Gesamtlänge G auf einer Aufstellfläche F, wobei das Gehäuseoberteil 4 nur von
dem Heizabschnitt H bis zum Ende des Kühlabschnittes K reicht, mit jeweils
einem vorzugsweise nahtlosen Transportband 5 bzw. 6 in den beiden
Gehäuseteilen 3 und 4, die vom Heizabschnitt H bis einschließlich des
Kühlabschnittes K übereinander, mit Abstand L einander zugewandt angeordnet
sind und dort jeweils in Kontakt mit unteren bzw. oberen Heizelementen 11, . . . 11n
bzw. 12, . . . 12n und Kühlelementen 14, . . . 14n bzw. 15, . . . 15n stehen und deren
Transportbewegung synchron zueinander erfolgt, sowie mit mindestens einem,
der Anfangszone des unteren Transportbandes 5 zugeordnetem ersten
Materialverteiler 8 und einer am Ende des Gehäuses 2 vorgesehenen
Aufwickelvorrichtung 18 für die fertige thermofixierte Bahn 17.
In spezieller neuer Bauart ist an dieser Vorrichtung nun vorgesehen, dass die
Führung des oberen Transportbandes 6 in vertikaler Richtung verstell- und
festlegbar ist, um jeweils den Abstand L zwischen den Transportbändern 5
und 6 auf die vorgegebene Dicke d der zu fertigenden Bahn 17
einzustellen; zudem ist die besagte Führung des oberen Transportbandes 6
in jeder festgelegten Position des Abstandes L zusätzlich schwimmend
gelagert. Weiterhin ist zwischen dem Heizabschnitt H und dem
Kühlabschnitt K ein zusätzlicher Glättabschnitt GL, mit mindestens einem
auf die Transportbänder 5 und 6 wirkenden Glättwalzenpaar 13,
vorgesehen.
In Weiterbildung der erfinderischen Grundlösung sind insbesondere der
Heizabschnitt H und wahlweise der Kühlabschnitt K in Förderrichtung R in
separat ansteuerbare Heiz- und Kühlzonen H1, . . . Hn bzw. K1, . . . Kn
unterteilt.
Dem Glättwalzenpaar 13 ist ein weiteres Glättwalzenpaar 13' nachgeordnet,
dass wahlweise eingeschalten werden kann.
Eine in der Zeichnung nicht dargestellte Weiterbildung besteht noch darin,
dass innerhalb des Heizabschnittes H zwischen zwei benachbarten Heizzonen
H1/H2 bzw. Hm/Hm mindestens ein weiterer Glättabschnitt mit mindestens
einem auf die Transportbänder 5 und 6 wirkenden Glättwalzenpaar
vorgesehen ist.
Die Kontaktwärme und die mit gleichmäßiger Geschwindigkeit, synchron
laufenden Transportbänder 5 und 6 erlauben den Materialien eine einheitliche
Verbindung oder Verklebung/Verschweißung miteinander einzugehen, ohne
Faltenbildung oder Materialanhäufungen über die gesamte Breite der gefertigten
Bahn.
Mit dem neuen Verfahren durchgeführte Versuche haben eine breite
Anwendbarkeit bestätigt. So können vor dem Aufschütten der Polymer-
Materialteilchen auf das untere Transportband 5 vorzugsweise fortlaufend
aufgelegte poröse Matten und andere Trägergewebe einfach mit
thermoplastischen Polymeren oder Mischungen von thermofixierbaren und
thermoplastischen Materialien durchtränkt werden. Vorteile sind hier das Glätten
und das Eliminieren der Porosität im Gewebe. Des weiteren können sowohl
anorganische Materialien als auch Ton, Calciumcarbonat, Glas, Mineralien und
sogar vulkanisiertes und unvulkanisiertes Gummimaterial mit den Polymer-
Materialien vermischt und durch das neue Verfahren miteinander verbunden
werden. Typisch verwendbare Gewebe können aus Polyester, Nylon, Glas,
Baumwolle oder einer Vielzahl anderer Textilien oder Polymer-Fasern bestehen.
Darüber hinaus können Polymer-Materialien auch als Zweitrücken mit Teppich,
z. B. zur Verstärkung, verbunden werden. Eine Vielzahl der Prozesse kann in
einem Schritt ("Single pass") durchgeführt werden, da die Transportbänder
sowohl von oben als auch von unten die hierfür notwendige Unterstützung
gewährleisten. Zum Beispiel ist es möglich ein Glasvlies auf das vorgezogene
untere Transportband aufzulegen und ein PVC-Pulver (dry blend) gleichmäßig
und mit bestimmter Menge auf diesem zu verteilen. Danach wird eine zweite
Schicht, bestehend aus Thermoplastischen Chips, auf das obengenannte Pulver
obenauf gestreut und in der neuen Anlage mit dem neuen Verfahren komplett
verschmolzen sowie das Glasvlies durchtränkt; wenn es gefordert wird kann eine
weitere, z. B. eine dritte Schicht mit einbezogen werden.
Die Variationen der herzustellenden Bahnen sind in keinster Weise beschränkt.
So ist das neue Verfahren nebst Anlage zudem auch für Bahnen einsetzbar,
deren Elastizität nur gering sein soll. PVC und Polyolefine sind im speziellen über
eine breite Spanne von Variationen des Molekulargewichtes und den
Formelzusammenstellungen an das neue Verfahren anpassungsfähig. Daher
kann PVC mit einer Kristallinität zwischen 50 und 90% und mit entsprechenden
Zusatzstoffsystemen die bis zu 85% anorganisches Bindemittel enthalten leicht
verarbeitet werden, so dass die erzeugte Bahn beim Verlassen der Anlage sehr
hart, steif und unelastisch ist.
Nachstehend werden einige durchgeführte Versuchs-Beispiele beschrieben, die
den möglichen, überraschend vielfältigen Einsatz des neuen Verfahrens nebst
Anlage zur Durchführung des Verfahrens dokumentieren:
Das Laminier Beispiel besteht aus einer klaren, kalandrierten PVC-Folie (z. B.
0,5 mm), die mit einem bedruckten, kalandrierten Trägermaterial (z. B. 1,5 mm)
beim Durchfahren der Anlage I verbunden wurde. Das bedruckte Trägermaterial
wurde auf das vorgezogene untere Transportband aufgelegt. Danach wurde von
einem weiterem Rohbahnspender 20 auf dieses Trägermaterial die PVC-Folie
abgewickelt und beide Materialien fahren dann gemeinsam in den
Behandlungsbereich der Anlage I hinein. Zwischen den Transportbändern 5 und 6
wurde der Abstand L als Spalt auf 1,8 mm eingestellt, dieser Spalt war in dem
Heiz-
und auch in dem Kühlabschnitt H bzw. K gleich. Die Temperaturen in den
Heizzonen H1 bis Hn des Heizabschnittes H waren oben von vorn nach hinten auf
drei verschiedene Werte zwischen 105 und 130°C und unten ebenfalls von vom
nach hinten auf drei, jedoch fallende Werte zwischen 160 und 140°C eingestellt.
Beide Materialien wurden bei einer Geschwindigkeit von ca. 2 m/min durch die
Maschine zum fertigen Produkt laminiert.
PVC-Chips, im Durchschnitt 1-2 mm dick, 0,5-3 mm breit und 2-5 mm
lang, wurden auf Release-Papier gestreut, Streudichte über 3000 g/m2. Das
Papier mit Streumaterial wurde dann mit einer weiteren Lage des Papiers
abgedeckt und durch den Behandlungsbereich B der Anlage I gefahren.
Der Abstand L zwischen den beiden Transportbändern 5 und 6 betrug sowohl in
dem Heiz- als auch in dem Kühlabschnitt H bzw. K durchgängig 2 mm. Die
Temperaturen in den Heizzonen H1 bis Hn betrugen oben von vorn nach hinten
195 - 185 - 175°C und unten durchgehend 200°C. Die Bandgeschwindigkeit war
auf 2 m/min eingestellt. Am Ende der Anlage I war ein dekorativer, homogener
Vinyl-Bodenbelag mit einer Dicke von 2 mm entnehmbar.
Ein Glasvlies mit der Bezeichnung XSH 40/2' wurde auf Release-Papier
aufgelegt und dann mit einer pulverförmigen Mischung, Streudichte
vorzugsweise 400 g/m2, bestreut. Nach dem Bestreuen wurde eine weitere
Lage Papier aufgelegt und dann alles zusammen durch den
Behandlungsbereich gefahren. Die Bandgeschwindigkeit war auf 2,5 m/min
eingestellt, bei einem auf die Dicke der Trägermaterialien eingestellten Spalt.
Die Temperaturen in den Heizzonen H1 bis Hn betrug oben von vorn nach
hinten 195 - 185 - 175°C und unten durchgehend 195°C. Am Ende der Anlage
1 war ein vollständig, durchtränktes Glasvlies erzeugt, mit einer glatten
Oberfläche auf beiden Seiten. Das Pulver hatte sich total miteinander
verbunden und das Glasvlies vollständig eingeschlossen.
Ein Teppichbodenträgermaterial wurde mit der Rückseite nach oben auf
Release-Papier auf das untere Transportband 5 aufgelegt. Ein nicht
schäumendes Pulvergemisch wurde auf diese Rückseite des Teppichträgers
mit einer Streudichte von vorzugsweise 820 g/m2 gestreut. Dann wurde von
einem weiteren Rohbahnspender ein Glasvlies (40 g/m2) darauf gelegt und
alles unter einem Vorwärmer, z. B. einem IR-Heizer, der auf 60% seiner
Leistung eingestellt war, durchgefahren (v = 1 m/min).
Die Temperaturanzeige an einem Strahlungsthermometer zeigte 147°C an.
Direkt im Anschluss daran wurde ein pulverförmiger Schaum auf die vorerwärmte
Glasvliesunterlage gestreut, Streudichte vorzugsweise um 1000 g/m2, und
nochmals unter einem zweiten IR-Heizer durchgefahren (P = 50%, T = 130°C,
v = 1 m/min). Mit einem zweiten Release-Papier obendrauf und erhöhter
Bandgeschwindigkeit von 2 m/min wurde das mehrlagige Material dann in den
Heizabschnitt H ein- und durch die weiteren Abschnitte des
Behandlungsbereiches B hindurchgefahren. Der Abstand zwischen den
Transportbändern 5 und 6 wurde bei diesem speziell abgewandelten
Ausführungsbeispiel für den Heizabschnitt H auf 8,5 mm und für den
Kühlabschnitt auf 10 mm gestellt. Die Temperaturen in den Heizzonen H1 bis Hn
waren oben von vorn nach hinten zwischen 220 und -200°C fallend und unten
durchgehend auf 90°C eingestellt. Die verschiedenen Lagen dieses speziellen
(Teppich-) Belages hatten unter einander eine sehr gute Verbindung und auf der
Rückseite war eine Schaumschicht von 2 mm Dicke entstanden. Die Ausdehnung
des Schaums lag im Verhältnis 2 : 1.
Der entscheidende Punkt bei diesem Ausführungsbeispiel war aber, dass es mit
dem neuen Verfahren möglich ist, in einem Durchlauf gleichzeitig einen
Verbindungsprozess und einen Schäumungsprozess durchzuführen.
Ein Teppichbodenträgermaterial wurde mit der Rückseite nach oben auf Release-
Papier auf das Unterband gelegt. Ein nicht schäumendes
Pulvergemisch wurde auf diese Rückseite des Teppichträgers mit einer
Streudichte von 820 g/m2 gestreut. Dann wurde von einer Abwickelstation ein
Glasvlies (40 g/m2) darauf gelegt und unter einem IR-Heizer mit 50% seiner
Leistung durchgefahren (v = 1 m/min). Die Temperaturanzeige an einem
Strahlungsthermometer zeigte 146°C an. Ein Granulat aus recyceltem Material
wurde dann auf das Glasvlies mit einer Streudichte von über 2500 g/m2 gestreut.
Nach der Bestrahlung mit einem zweiten IR-Heizer und einer abgelesenen
Temperatur von 82°C wurde die Geschwindigkeit auf 2 m/min erhöht, eine
zweites Papier aufgelegt und in den Heizabschnitt H eingefahren. Der
Spaltabstand zwischen den Transportbändern betrug beim durchfahren der Heiz-
und Kühlzone jeweils 8 mm. Die Temperatur oben betrug durchgehend < 200°C
und unten durchgehend < 130°C in allen Heizzonen. Es entstand ein Produkt,
welches zwischen allen Lagen eine sehr gute Verbindung eingegangen war, ohne
die Oberfläche der Teppichs zu beschädigen. In diesem Prozess wurden mehrere
Schritte in einem Durchgang unter Verwendung von 100% recyceltem Material
für die verfestigte Rückseite ausgeführt. Des weiteren wurde derselbe Versuch
mit einem zum Granulat identischen Pulver und unter den selben Bedingungen
durchgeführt. Das erzielte Ergebnis war gleichwertig.
1
Vorrichtung
2
Gehäuse
3
Gehäuseunterteil
3
a obere Fläche
4
Gehäuseoberteil
4
a untere Fläche
5
unteres Transportband
6
oberes Transportband
7
erster Vorwärmer (z. B. Infrarotstrahler)
8
erster Materialverteiler
9
zweiter Materialverteiler
10
zweiter Vorwärmer (z. B. Infrarotstrahler)
11
, . . .
11
n untere Heizelemente
12
, . . .
12
n obere Heizelemente
13
,
13
' Glättwalzen
14
, . . .
14
n untere Kühlelemente
15
, . . .
15
n obere Kühlelemente
16
Ausgangsschacht
17
Bahn
18
Aufwickelvorrichtung
19
erster Rohbahnspender
20
zweiter Rohbahnspender
B Behandlungsbereich
d Dicke der fertigen Bahn
H Heizabschnitt
H1, . . . Hn Heizzonen
F Fußboden (Aufstellfläche)
G Gesamtlänge
GL Glättabschnitt
K Kühlabschnitt
K1, . . . Kn Kühlzonen
L Abstand zwischen unterem und oberem Transportband innerhalb des Behandlungs bereiches B
Q Kontrollabschnitt
R Förderrichtung
V Auftrag- und Vorwärmabschnitt
B Behandlungsbereich
d Dicke der fertigen Bahn
H Heizabschnitt
H1, . . . Hn Heizzonen
F Fußboden (Aufstellfläche)
G Gesamtlänge
GL Glättabschnitt
K Kühlabschnitt
K1, . . . Kn Kühlzonen
L Abstand zwischen unterem und oberem Transportband innerhalb des Behandlungs bereiches B
Q Kontrollabschnitt
R Förderrichtung
V Auftrag- und Vorwärmabschnitt
Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung von thermofixierten Bahnen aus
thermoplastischen Polymer-Materialteilchen, bei dem die
thermoplastischen Polymer-Materialteilchen in Form von Flakes,
Granulat o. dgl. Art und/oder Pulver fortlaufend zu einer flächigen
Ausgangsschicht direkt auf ein hitzebeständiges Transportband oder
auf ein auf letzterem aufgelegten Trägermaterial, das vorzugsweise
die Gestalt einer Rohbahn hat, aufgeschüttet werden und diese
Ausgangsschicht dann nacheinander einen Vorwärm-, einen Heiz-
und einen Kühlabschnitt eines Behandlungsbereiches durchläuft,
wobei die Polymer-Materialteilchen mindestens im Heiz- und im
Kühlabschnitt von oben her mit einem zweiten Transportband
abgedeckt werden,
gekennzeichnet durch folgende
Verfahrensschritte,
- a) die mit oder ohne Bindemittel vermischten thermoplastischen Polymer-Materialteilchen werden mit mindestens einem oberhalb des vorderen, nicht abgedeckten Bereiches des unteren Transportbandes (5) angeordneten ersten Materialverteilers auf das vorzugsweise vorgewärmte untere Transportband (5) in vorgegebener Höhe gleichmäßig flächig aufgeschüttet;
- b) der Abstand des unteren (5) und des oberen (6) Transportbandes zueinander, wird im gesamten Heiz- und Abkühlabschnitt (H und K) gleich der Dicke (d) der fertigen Bahn (17) gehalten;
- c) die flächig aufgeschüttete Ausgangschicht (16) wird mit einer
solchen Höhe aufgetragen,
dass die thermoplastischen Polymer-Materialteilchen während des gesamten Transportes zwischen dem unteren (5) und dem oberen (6) Transportband, also im Heiz- und im Kühlabschnitt (H und K), nur einem Druck von maximal 0,2 bar (Überdruck) ausgesetzt sind, wobei die beiden Transportbänder (5 und 6) in diesen Abschnitten (H und K) so geführt sind, dass zeitweilige Abweichungen von der vorgegebenen Höhe der Ausgangsschicht keine Überschreitung des Drucks bewirken; - d) im Heizabschnitt (H) erfolgt eine Verschweißung der thermoplastischen Polymer-Materialteilchen untereinander bzw. mit dem Trägermaterial zu einer thermofixierten Bahn (17), die gleichzeitig einer Oberflächenglättung unterzogen wird, und
- e) nach dem Heizabschnitt (H) und noch vor dem Kühlabschnitt (K) werden die Oberflächen der durch Verschweißung der thermoplastischen Polymer-Materialteilchen erzeugten Bahn (17) durch mindesten ein jeweils auf das untere und obere Transportband (5 und 6) wirkende Walzenpaar (13 bzw. 13') ein weiteres mal gezielt geglättet.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die im Heizabschnitt (H) zur erzeugten Bahn (17) ineinander
fließenden und untereinander verschmelzenden thermoplastischen
Polymer-Materialteile zumindest im Heizabschnitt (H) mehrere
Temperaturzonen (H1, . . . Hn) durchlaufen, deren Temperaturen
voneinander verschieden sein können und vorzugsweise separat
geregelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erzeugte Bahn (17) im Kühlabschnitt (K) ebenfalls
mehrere Temperaturzonen (K1, . . . Kn) durchläuft, deren
Temperaturen voneinander verschieden sein können und
vorzugsweise separat geregelt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Temperaturzonen (H1, . . . Hn bzw. K1, . . . Kn) zusätzlich
jeweils in untere und obere Temperaturzonen unterteilt sind.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Patentansprüche 1 bis 4, mit einem in ein Gehäuseunterteil (3) und
in ein Gehäuseoberteil (4) unterteilten Gehäuse (2) von einer
Gesamtlänge (G), wobei das Gehäuseoberteil (4) nur von dem
Anfang des Heizabschnitts (H) bis zum Ende des Kühlabschnittes (K)
reicht, mit jeweils einem vorzugsweise nahtlosen Transportband (5
bzw. 6) in den beide Gehäuseteilen (3 und 4), die vom Heizabschnitt
(H) bis
einschließlich des Kühlabschnittes (K) übereinander, mit Abstand (L)
einander zugewandt angeordnet sind und dort jeweils in Flächenkontakt
mit unteren bzw. oberen Heizelementen (11, . . . 11n bzw. 12, . . . 12n) und
Kühlelementen (14, . . . 14n bzw. 15, . . . 15n) stehen und deren
Transportbewegung synchron zueinander erfolgt, sowie mit mindestens
einem der Anfangszone des unteren Transportbandes (5) zugeordnetem
ersten Materialverteiler (8) und einer am Ende des Gehäuses (2)
vorgesehenen Aufwickelvorrichtung (18) für die fertige Bahn (17),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Führung des oberen Transportbandes (6) in vertikaler Richtung verstell- und festlegbar ist, um jeweils den Abstand (L) zwischen den Transportbändern (5 und 6) auf die vorgegebene Dicke (d) der zu fertigenden Bahn (17) einzustellen,
dass die besagte Führung des oberen Transportbandes (6) in jeder festgelegten Position des Abstandes (L) zusätzlich schwimmend gelagert ist, und,
dass zwischen dem Heizabschnitt (H) und dem Kühlabschnitt (K) ein zusätzlicher Glättabschnitt (GL), mit mindestens einem auf die Transportbänder (5 und 6) wirkenden Glättwalzenpaar (13) vorgesehen ist.
dass die Führung des oberen Transportbandes (6) in vertikaler Richtung verstell- und festlegbar ist, um jeweils den Abstand (L) zwischen den Transportbändern (5 und 6) auf die vorgegebene Dicke (d) der zu fertigenden Bahn (17) einzustellen,
dass die besagte Führung des oberen Transportbandes (6) in jeder festgelegten Position des Abstandes (L) zusätzlich schwimmend gelagert ist, und,
dass zwischen dem Heizabschnitt (H) und dem Kühlabschnitt (K) ein zusätzlicher Glättabschnitt (GL), mit mindestens einem auf die Transportbänder (5 und 6) wirkenden Glättwalzenpaar (13) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass insbesondere der Heizabschnitt (H) und wahlweise der
Kühlabschnitt (K) in Förderrichtung (R) gesehen in separat ansteuerbare
Heiz- und Kühlzonen (H1, . . . Hn bzw. K1, . . . Kn) unterteilt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 und 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Glättwalzenpaar (13) ein weiteres Glättwalzenpaar (13') nachgeordnet ist,
das wahlweise eingeschalten werden kann.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass innerhalb des Heizabschnittes (H) zwischen zwei benachbarten
Heizzonen (H1/H2 bzw. Hm/Hn) mindestens ein weiterer
Glättabschnitt mit mindestens einem auf die Transportbänder (5 und
6) wirkenden Glättwalzenpaar vorgesehen ist.
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