DE2039236A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen grossflaechiger Bahnen oder Platten aus randverschweissten Streifen eines strangpressbaren Werkstoffs - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen grossflaechiger Bahnen oder Platten aus randverschweissten Streifen eines strangpressbaren Werkstoffs

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DE2039236A1
DE2039236A1 DE19702039236 DE2039236A DE2039236A1 DE 2039236 A1 DE2039236 A1 DE 2039236A1 DE 19702039236 DE19702039236 DE 19702039236 DE 2039236 A DE2039236 A DE 2039236A DE 2039236 A1 DE2039236 A1 DE 2039236A1
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Description

Weill & Reineke GmbK., 2ooo Kanbur^ 28, üiselensweg
Verfuhren und Vorrichtung zum Herstellen großflächiger Bahnen oder I'latten aus randverschweißten Streifen ein:?» strangpreßbaren Werkstoffs
Die Erfindung bezieht-sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung aura Herstellen großflächiger Bahnen oder Platten aus randverschweißten Streifen einea strang*· preßbaren vierkstoffa, inab. thermoplaatischen Kunststoffs, bei dem die Streifen in plastiachem Zuafeand benachbart unter Veruchweißun^ ihrer Ränder auf einer·
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-z-
omoiNAL
Unterlage abgelegt werden, die relativ zu der ablegenden Vorrichtung bewegt wiru.
Die Breite unwittelbl^TfetlRSilWOy^^HHIn ist weßen der dabei auftretenden rneologischen und thermischen Probleme sehr begrenzt. Großflächige Bahnen oder Platten v/erden desnalb in der Praxis nach dem oben genannten Verfahren in der Weise hergestellt, daß die Streifen schraubenförmig um eine zylindrische Trommel gewikkeIt-werden und das sich dabei ergebende Rohr (deutsche Patentschrift 1 111 .808) längs aufgeschnitten wird. Dies Verfahren hat den Nachteil, daß die Größe der herstellbaren Platten bestimmt und begrenzt ist durch den Durchmesser und die Länge derer Trommel de Platten dürfen auch nur eine gerinne Dicke haben und jedenfalls keine hochstehenden Profilteile aufweisen, weil sie sich sonst nicht mit vertretbarem Aufwand aus der zylindrischen Form in die gewünschte ebene Form bringen lassen. Schließlich hat das bekannte Verfahren den Nachteil, daß es
thermisch nur schwer zu beherrschen ist, weil die TrommeJ. in dem Ablegebereich erwärmt werden muß, damit der abgelegte Streifen bis zum Ablegen des nächsten Streifens verschweißbar warm bleibt, in einem geringen axialen Abstand aavon aber gekühlt werden m^Mabei iet e3 schwierig, die Temperaturen über dan Umfang trotz den unterschiedlichen konvektiven Einflüssen der umgebenden Luft in der erforderlichen Weise gleich zu halten.
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er Erfindung liegt daher'die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der ein^an^s genannten Art zu schaffen, das die Herstellung von ßaimen oder Platten gestattet, deren Abmessungen von dem Durchmesser einer Trommel unabhängig sind, das theruisch leichter zu beherrschen ist und auch hochstehende Profilierung zuläßt.
Jie erfinduug3gei.iäJise Lösung besteht darin, üaT> ein Gtreifen im Zickzack'auf der Unterlage ab-gele^t wird und dil bei jeder Richtungsumkehr der 2ickzaci:bewegung die unterlage schrittweise vorgeschoben wird. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Unterlage nur in einer ftiohtung, und zwar quer zur Streifenrichtunis, und die Ablegevorrichtung nur in der anderen Richtung, also in Streifenleitung bewegt werden. Gleichzeitig lnit dem Ablegen eines Streifens kann auf diesen; Streifen oder eineüi voranheilenden Streifen ein Profil eingeformt oder angesetzt werden, dessen Richtung dann im wesentlichen parallel zur Streifenrichtung verläuft, waö nicht au3schließt, d&Z durch Relativbewegung der das Profil erzeugenden Vorrichtuiifc: quer zu der Streifenrichtun..; periodische oder nicht periodische Abweichungen von der Parallelrichtung hervorgerufen werden. Das Ansetzen eines Profils kann inabesondere durch Auflegen und Verschweißen eines oder iaehrerer gesonderter Profilstreifen vorgenommen werden.
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Die.gesonderten Profilstreifen werden zweckmäßigerweise gleichzeitig mit dem abzulegenden Streifen und - falle möglich - von derselben Vorrichtung extrudiert. Während des Verfahrens werden - falls thermoplastischer Werksto-ff verarbeitet wird - diejenigen Teile eines abgelegten Streifens, die mit eineu später abzulegenden Streifen oder Profilstreifen zu verschweißen sind, zweckinäßigerweise erwarr.it bzw. warm gehalten. Beider Verarbeitung nicht thermoplastischer Werkstoffe, die erst später - unabhängig von der Temperatur beim Ablegen - erstarren (beispielsweise später zu vulkanisierender Kautschuk) , ist eine solche Maßnahme selbstverständlich nicht erforderlich. Falls gewünscht, können aber je nach dem verarbeiteten Werkstoff andere Maßnahmen zur Aufrechterhaltung oder Erzeugung der Verschweißbarkeit eines abgelegten Streifens mit einem fol~ genden Streifen getroffen werden. Falls statt der Verschweißung eine Verklebung vorgezogen wird, kann beispie lsweiee ein Kleber aufgetragen werden.
Die Unterlage, auf der die Streifen abgelegt werden, »ollen nach der Erfindung in der Ablegerichtung gerade sein. Dadurch entfällt das b«i den bekannten Verfahren «pft»*- derliohe Umformen der erzeugten Bahn oder Platte.aas der gekrümmten in die ebene Form. Wenn jedoch ein« Bahn·- oder Platte gewünscht wird, die in Streifenrichtung nietit
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gerade sein soll sondern^ ein irgendwie beliebiges Profil · (gesehen in der Vorschubriehtuns dar Unterlage) aufweisen soll, so kann die Unterlage diesen Profil entsprechend gestalte/t sein.
Die Unterlage ist aweciemäßigerweise eine endlose Baum. ' Dieses Merkmal ermöglicht die Herstellung beliebig langer = Platten. Sie kann also beispielsweise in der Art eines Förderbandes gestaltet sein. Vorzugsweise ist sie aber ■ der Umfang einer"Trommel, die achsparallel mit den Streifen belegt wird und in Urafartg3richtung vorgeschoben, also , schrittweise gedreht wird. Während der Streifen an-einer ;-Umfangssteile abgelegt wird, wird er an einer anderenUinfangsstelle nach der Verschweißung mit der voherggehenden und diem folgenden Streifen, also nach Bildung der zusammenhängenden Bahn,· wieder von der Trommel abgenommen. Bei der Verarbeitung thenaopl&stisch*r Werkstoffe liegt zwischen diesen beiden Unifangastellen nach der anfänglichen Warmheltung ein Kühlbereich, in dem die Bahn, so weitgehend gekühlt wird, daß sie ohne Gefahr einer Verformung von der Trommel abgenommen werden kann.. Sie soll aber noch so warm sein, daß sie die zum Abnehmen nötige PleXibilität besitzt. Bei der Verarbeitung anderer Werkstoffβ liegt ' zwischen diesen beiden UmfangssteIlen nötigenfalle eine andere Behandlung, beispielsweise Vulkanisation, di«s den Werkstoff aus dem plastischen· Ausgangszustaüd In einen Zustand Ausreichender Festigkeit unnti
für die weitere Behandlung und insbesondere für die Abnahme von der Trommel versetzt.
Die Vorrichtung zum Ablegen dos Streifens ist vorzugsweise ein Extruder, Selbstverständlich kann sie aber auch anders gestaltet sein. Sie kann beispielsweise einen Träger ^für eine Rolle eines Bandes von unvulkanisiertem Kautschuk und eine Einrichtung zum Ablegen des Bandes auf der Unterlage uafas3en. In jedem Fall 30II die Vorrichtung eine Einrichtung umfassen, die die Verbindung zv/ischen dem abzulegenden und dei.i vorher abgelegten Streifen herbeiführt, sofern diese Verbindung sich bei gestoßener oder überlappender Ablage der Streifen nicht von selbst ergibt. 3ei überlappender Ablage besteht diese Einrichtung beispielsweise aus einer die Uberlappungsstelle pressenden und ggf. egalisierenden Rolle.
Wenn .gesagt wurde, daß der Streifen gemäß der Erfindung im Zickzack abgelegt wird, so bedeutet dieszwar, daß bei der relativen Zickzackbewegun<i der Unterlage und der Ablegevorrichtung da3 Band sowohl beim Hin~ als auch Hergang der Abiegovorrichtung abgetlegt werden soll. Es soll aber nicht aus&ejchlossen werden, da£ ede Ablegevorrichtung bei einem der beiden Qün^e leer läuft.
denn uer Streifen In beiden Qangricntungen der Ablegevorrichtung abgelegt wird, wird die. Einrichtung, die die
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Verbindung zwischen dem abzulegenden Streifen und dem vorher abgelegten Streifen begünstigt, zweckriiäßigerweise doppelt vorgesehen, nänlicn je eine für: die beiden Gang-.richtungen,/die, dein-cien-Streifen ausspeisenden Teil der Ablegevorrichtung, also beispielsweise dem Extrudemnuid- -s.tüak,- hinterherlaufen, Falls erforderlich, können diese beiden Einrichtungen bei Bcwe^ungüualcehr der Ablegevorrichtung s.-elbsttä'tij- umbestellt werden.; ί
iJiQ Lrfindung v/ird im folgeriaen näher unter iiszugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungs-
bei3piel einer Vorrichtuns zur Ausführung des erfindimgs-gem&Äen Verfanrens ; ί ; ■ ;
darstellt. Darin zeigen ; f ■i': Fig. 1 eine scheaiatische Seitenansicht und Pig.· 2 eine Draufsicht auf eine solche Vorrichtung rait ergänzenden Anlagenteilen.
Ein hörkörajulicher Extruder 1 mit einer Düse 2 zur Er·* ssugung eines Bandes aus thermoplastischem Kunststoff, beispielsweise PVC, ist quer zur Extrusionsrichtung auf . ; I Schienen 3 faiirbar, die so genau verlegt sind, daß das Düseiiinundatück sich längs einer Geraden bewegt .Es ist eine ; liicht gezeigte Antreibsvorrichtung vorgesehen, die den : ; Extruder mit einer auf die Extrusionsgeschwindigkeit ab- ; ; yestiiiunten Gesciiwindigkeit antreibt. Die Endpunkte der: ; ; "·; Extruderbewogung sind vorzugsweise einstellbar.;Beim-' Erreichen dieser Endpunkte ändert er selbsttutig seine Dewegungsrichtung. Ξ3-'kaiin : vorgesehen sein, .;
daß er vor »einer Aufnahme der entgegengerichteten Be* ; ; : !Ι ■ 20S8 16/11 OS -:.;" r- ;. : ; ; ; ; J ,\; ;
wegung eine Weile still steht, damit Zeit.für andere bei der Bewegungsumkehr 3ich abspielende Vorgänge bleibt, insbesondere für den Trotline Ivors chub. Die Trommel ist parallel au den Schienen 3 drehbar um ihre Mittelachse gelagert, beispielsweise auf Rollen 5. Die gegenseitige Anordnung von Trommel und Extruder ist so getroffen, daß der aus der Extruderdüse austretende Streifen 6 dank entsprechender Abwinklung eier Düee sich
nach Biegung um eine zum Düsenschlitz parallele Achse flach auf den Trommelumfang aufliegt. Der Düsenschlitz soll also etwa parallel zu der Tangente in denjenigen Punkt des Troumelumfangs liegen, auf den die Verbindungslinie zwischen der Mitte des Düaenschlitzea und der Trommelachae trifft. Gleichfalls tangential stehen zwei Andruckwalzen 7» die eine ordnungsgemäße Ablage des Streifens 6 fördern, inder,; sie Ihn bei seiner Biegung führen, und die gleichzeitig die Überlappung 3 des abzulegenden Streifens über dem vorher abgelegten Streifen 6a pressen und dadurch die Ver3chweißung begünstigen.
Die Vors chub richtung der Troimnel 4 wird aurch den Pfeil 9 angedeutet. Der Vorschub findet jeweils bei der Bewegun^aumkehr des Extruders statt. Ein solcher Ur.ikehrpunkt ist bei den auf der Troi'uuel in Fi^. 2 angedeuteten Streifen bei Io erkennbar. Die Bewegungslänge des Extruders kann
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ß-AO
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verstellbar sein* Sie bestimmt die Breite der erzeugten
Bahn, deren Ränder mit den Umkehrschleifen später be-3äu)nt werden.
Blalls erförderlich, wird der Troninie!umfang in demjenigen. Bereich, der demnächst der Aufnahme eines neuen Streifens · dienen soll, durch beliebige Einrichtungen beheizt, die in Fig. 1 beispielsweise als Gasbrenner 11 angedeutet sind. Oberhalb des Ablagebereichs sind Wärme strahler 12 ange- {jj ordnet, die dafür sorgen, daß der abgelegte Streifen wenigstens in dem Randbereicn ausreichend warm bleibt oder sogar noch erwärmt wird, in welchem die Verschweißung mit dem folgenden Streifen stattfinden soll. Diese Strahler können abhängig von dem Weg des Extruders gesteuert sein, weil die einzelnen Abschnitte eines Streifens bei der Zickzackbewegung des Extruders gegenüber dem Trommelumfang der Wirkung der Strahler unterschiedlich lange ausge-* setzt sind. Micht dargestellt ist eine Einrichtung sum. } : ; Auflegen eines Prof "i 1st re if ens auf einen abgelegten; Strei- ; ■ fen. Ein solcher Streifen wird von demselben Extruder über eine Zneit,düse erzeugt, durch geeignete Fuhrungseinrichtungen zu der Adla^esteile geführt und dort auf den ausreichend warm gehaltenen Streifen abgelegt und nötigenfalls angedrückt, damit sich die gewünschte Verbindung ergibt. Auf diese .;eise können Platten hergestellt werden,
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ö,™ia! 209816/1 TftS
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die beispielsweise Schvralbenschwanzprofile oder sonstige auch hinterechnittene - Aufsatzprofile aufweisen, wie sie insbesondere für die Verwendung als Isolierplatten.in der äautechnik gewünscht werden.
Allgemein ist eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung der auf dem Trommalumfang aufliegenden Bahn bei 14; angedeutet* Dabei kann es sich um die Oberfläche profilierende Walzen, um eine Einrichtung zum Aufkaschieren einer weiteren jdahn, zur.. Aufbringen eines Vlieses oder von Borsten oder dergleichen handeln.
Es folgt bei 15 eine Abschirmschürise, die den Einfluß dex* Konvektion der im erläuterten Umfangsbereich erwärmten Luft auf die nachfolgende Kühlstrecke vermeiden soll. Diese Kühlstrecke kann beispielsweise eine Einrichtung ίβ zum Aufblasen kalter Luft oder zum Aufsprühen kalten Wassers unifassen. Die Kühlung kann aber auch durch den Trommeliuafang hindurch aua den Trombelinneran her erfolgen.
Mit 17 sind rotierende Schneideinrichtungen beseicnnet, die die Bahn von den Schleifanrändern befreien und sie auf die gewünschte Breite besäumen. Längs der Ablaufrolle 18 wird die Bahn schließlich von de» Trommelumfang abgenommen, um je nach den gestellten Erordernissen einer Kanterifräse
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19 Und/oder einer Loch- und Stanzvorrichtung 2o und/oder einer fliegenden Sä~e 21 zugeführt zu werden. Bei 22 ist eine Aufwickelvorrichtung angedeutet.
Es zeigt sich, daß die erfindungsgemäße Anlage aus verhältnismäßig einfachen und leicht zu steuernden Anlagenteilen zusammengesetzt ist. Qleichwohl ist sie in der Lage, ein im Hinblick auf die oben erörterterten Eigenschaften gegenüber den bekannten Anlagen überlegendes Produkt zu liefern.
3eiai Umlenken kann die Extruderproduktion gewünschtenfall3 gestoppt werden mittels der für solche Zwecke iin Stand der Technik bekannten Mittel. Es können auch sämtliche im Stand der Technik für solche Verfahren als geeignet bekannten Werkstoffe verarbeitet werden (vgl. deutsche Patentschrift 1 111 8οδ). Darüber hinaus eignet sich das erfinuungsser.iäße Verfahren allgemein für solche Werkstoffe:, die in irgendeinem Verarbeitunssstadium eine extrudierbare Konsistenz haben oder in eine solche Konsistenz gebracat werden können und dann anschließend selbsttätig oder durch zusätzliche VerfahrensaiaBnahmen, die an dem Tronune!umfang oder bei Verwendung eines endlosen Porderbandes auf diesem durchgeführt werden kennen.
Es kann im Gegensatz zu der unmittelbaren Extrusion breiter Bahnen ein verhältnismäßig kleiner und jedenfalls hinsicht-
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lieh Aufbau und Betriebsweise einfacher Extruder verwendet werden. Die Anlage eignet sich deshalb auch für Betriebe vergleichweise beschränkter Kapitalkraft und besitzt dadurch selbst bei der Erzeugung solcher Bahnbreiten Vorteile, die an sich auch noch mit entsprechend gropen und deshalb kostspieligen Extrudern bzw, Extruderdüsen unmittelbar strangpreßbar sind,
Oewünschtenfalle können die zu verbindenden Streifen in unterschiedlicher Wandstärke produziert werden. Dies ist sogar mit einer und derselben Düse möglich, indem der Extruder mit unterschiedlicher Geschwindigkeit betrieben wird, d.h. es wird das Verhältnis von Extrusions- zu Verlegegeschwindigkeit geändert, was durch Änderung einer oder beider dieser Geschwindigkeiten erfolgen kann. Es können dabei auch einzelne Streifen geringere Dicke erhalten, wenn beispielsweise innerhalb einer großen Fläche gezielte Dehnung eines Streifens verlangt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch zum Beschichten einer anderen Bahn verwendet werden, beispielsweise einer Gewebebahn.
Die benachbart abgelegten Streifen brauchen nicht unbedingt durch Verschweißung miteinander verbunden zu werden; es kann vielmehr auch eine Verklebung oder eine mechanische Verbindung (beispielsweise Verketten oder Nähen) erfolgen.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    I)Y Verfahren zum Herstellen großflächiger Bannen öder Platten aus randverschweißteh Streifen eines strarigpreäbaron Werkstoffs, insb. thermoplastischen Kunststoffs> '; bei deia die Streifen in plastische»! Zustand benachbart unter Verschweißung ihror Ränder auf einer Unterlage abgelegt werden, die relativ zu der ablegenden Vorricntung bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Streifen'im Zickzack abgelegt wird und daß bei jeder Richtungsuntkehr; der'Ziilpackbewegung die Unterlage schrittweise vörge- ; schobenwird. ; ; v " . , : f "■ ' '.:'.
    2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ' daß die Unterlage nur quer zur Streifenrichtung;und die Ablegevorrichtung nur in Streifenrichtung beviegt werden.
    3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß; gleichzeitig mit den Ablegen sines : * ; ' ·". Streifens auf1 diesem oder einem ν or angehenden: Streifen ein Profil eingeforut oder angesetzt wird*
    ky ' Verfahren nach Anspruch -3» dadurch gekennzeichnet, daß dä3 Ansetzeη eines Profils durch Auflegen und Ver^' schweißen eines oder mehrerer gesonderter Pröfilstreifen vorgenomjiien wird. ' r
    i-2.:O<)Ö'JÖ/.l-1B5 IAD GFHGlNAL
    203023$
    5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 1J, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Teile eines abgelegten Steifens (β) aus thermoplastischem Werkstoff, die mit, einem später abzulegenden Streifen oder Profilstreifen zu verbinden sind, erwärmt bzw. warm gehalten werden,
    υ) Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche- 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage in Streifenrichtung gerade ist,
    7) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, da£ die Unterlage eine endlose Bahn ist,
    S) Vorrichtung, nach Anspruch 7, dadurcn gekennzeichnet, daß die endlose Bahn der Umfang einer schrittweise drehbaren Trommel (4) ist.
    9) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 - Ö, dadurch gekennzGichnet, daß die Unterlage im Ablajebereica erwärmt und in einem folgenden Bereich gekühlt int.
    lo) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6-9, dadurch
    (1) gekennzeichnet, daß die Ablegevorricntung ein illxtruKltsr in
    BAD ORJGJNAL
    11) Vorrichtung nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß der Extruder mit einer oder mehreren weiteren Düsen zur Erzeugung eines oder mehrerer aufzusetzender Profilstreifen versehen ist.
    12) Vorrichtung nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß der Extruder beiderseits der Düse (2) mit das Ablegen der Streifen begünstigenden und/oder die Streifenränder pressenden Walze (7) versehen ist, die wechselweise bei der einen bzw. anderen Richtung wirken.
    13) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablegevorrichtung, insb. der Extruder, mit Einrichtungen zur Oberflfiehenformung der Streifen verbunden ist.
    209816/1185
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