DE2043983A1

DE2043983A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Her stellung eines unbegrenzt langen Bandes

Info

Publication number: DE2043983A1
Application number: DE19702043983
Authority: DE
Original assignee: ZANINI L
Current assignee: ZANINI L
Priority date: 1969-09-06
Filing date: 1970-09-04
Publication date: 1971-04-15
Also published as: GB1328697A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines unbegrenzt langen Bandes aus beliebigem Material, vorzugsweise Kunststoffmaterial.

Mit den bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen konnten Bänder unbegrenzter Länge aus Kunststoffmaterial, insbesondere aus harteingestelltem Polyphinylchlorid (PVC) nicht mit beträchtlicher Breite hergestellt werden«, Die Austrittsbreite der bekannten Plachspritzdüeen Übersteigt in der Regel nicht

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den Bereich von 120-HO cm. Darüberhinaus kann bei den bekannten Ilachspritzdüsen nicht einmal die ganze Breite praktisch verwertet werden, da die beiden Ränder des Bandes Unregelmäßigkeiten aufweisen und daher eine Beschneidung erforderlich machen₀ Diese Unregelmäßigkeiten werden dadurch hervorgerufen, daß während des Extrusionsνorganges das Kunststoffmaterial bei der ELachspritzdüse je nach dem Austrittspunkt unterschiedliche Wegstrecken durchlaufen muß und hierbei unterschiedliche Geschwindigkeiten und Drücke auftreten. Hieraus resultiert wiederum eine unterschiedliche Zeit für die Verfestigung des Kunststoffes an den verschiedenen Stellen der Bandbreite, was zu Verwerfungen und Dickenänderungen kommen kann.

Gemäß einem anderen bekannten Verfahren wird das Kunststoffmaterial als Rohr extrudiert, das parallel zu seiner Achse aufgeschlitzt wird, so daß ein Band konstanter Breite entsteht. Es ist klar, daß bei einem derartigen Verfahren für jede gewünschte * Bandbreite eine entsprechende Rundspritzdüse bereitgestellt werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das die Nachteile der vorgenannten bekannten Verfahren vermeidet. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines unbegrenzt langen Bandes aus beliebigem Material, vorzugsweise Kunststoffmaterial, wird dies dadurch erreicht, daß aus einer Rundspritzdüse das Material in J?orm eines Rohres extrudiert wirdo

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Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet jegliche Verluste, wie sie "bei Flaehspritzdüsen durch die Unregelmäßigkeiten des Kunststoffaustrittes und durch die erforderliche Beschneidung der Ränder entstehen und gestattet es gleichzeitig, mit einer Rundspritzdüse vorgegebener Abmessungen unterschiedlich breite Bänder zu erzeugen, wobei es nur erforderlich ist, das Verhältnis der axialen Vorschubbewegung zur Drehzahl der Umlaufbewegung der Rundspritzdüse zu ändern.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausfuhrungsform anhand der Zeichnung hervor, in welcher zeigt:

Figo 1 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße

Vorrichtung;
Figo 2 eine perspektivische Ansicht, die besonders den Schnitt

und den Abzug des Bandes erkennen läßt und Figo 3 einen horizontalen Axialschnitt durch die Vorrichtungo

Aus der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Spritzdüse 4 tritt ein zylindrisches Rohr 5 aus Plastik oder anderem Material endlos hervor; dieses Rohr ist verformbar. Es tritt aus derSpritzdüse mit einer Drehbewegung R aus und beim Austritt wird es von einer zylindrischen Fördereinrichtung 6 erfaßt. Diese Fördereinrichtung 6 ist für die selbe Drehbewegung R, mit der das Plastikrohr aus der Spritzdüse austritt, ausgelegt und gleichzeitig

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mit Yorrichtungen versehen, die gewährleisten, daß das Plastikrohr mit konstantem axialen Vorschub in Richtung M austritt. Die Drehbewegung der Fördereinrichtung 6 wird durch die Einrichtungen 7» 8 und 9 hervorgerufen, die schematisch dargestellt sind' und später noch näher erläutert werden,,

In einem bestimmten Abstand von der Spritzdüse wird das Plastikrohr von außen durch eine Schneidevorrichtung 10, die z.B. mit einer Scheibenklinge versehen ist und durch einen Elektromotor 11, der auf der Halterung 12 befestigt ist, angetrieben wird, geschnittene Diese Schneidevorrichtung arbeitet vergleichsweise besser, als wenn senkrecht zur Yorschubebene geschnitten würde.

In einem vorher festgelegten Abstand ist auf derselben koaxialen Mantellinie wie Schneidepunkt T der Schneideeinrichtung eine photoelektrische Zelle 13 angebracht, die über einen elektrischen Stromkreis mit einer üblichen elektromechanischen Einrichtung verbunden ist, welche in der Lage ist, die Schneideeinrichtung in Bezug auf zwei Bewegungen zu beeinflussen. Die eine Bewegung soll die Schneideeinrichtung in Sehneidestel lung herabziehen, und die andere in entgegengesetzter Pachtung bewegen, indem sie dieselbe emporhebt« Wahlweise können die Schneidevorrichtung, die photoelektrische Zelle oder beide Einrichtungen in axialer Richtung so verstellt werden, daß es möglich ist, die beiden Bezugspunkte T und B in Bezug auf ihre Stellung beliebig zu verändern» B ist der Punkt, an dem der Meßstrahl der Photozelle auftrifft;

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durch diesen Punkt wird die gewünschte Breite des Bandes bestimmt. Diese Breite wird bestimmt durch den Abstand von 10 nach 13 oder von T nach B. Während der Vorschub- und Drehbewegung wird das Eohr durch die Schneidevorrichtung geschnitten und als Band abgewickelte Die beiden Kanten des geschnittenen Rohres bilden zwei linien 105 und 205. Die linie 105 bildet eine Tangente zum Rohr im Schneidepunkt, die linie 205 eine Schraubenlinie, die nach einer Windung im Punkt B parallel zur Linie verläuft« Das- auf diese Weise hergestellte Band, das in Richtung-D abgewickelt wird, wird durch eine Anordnung von G-Iättungswalzen 14 erfaßte Diese Walzen sind heizbar und ha,ben die Aufgabe, das Band sowohl zu fördern als auch zu glätten. Die Photozelle 13 arbeitet nur dann, wenn die Kante 205 den Meßstrahl zum Punkt B nicht unterbricht« Verschwindet die Kante 205 unter dem Auftreffpunkt B des Meßstrahles, so beendet die Schneidevorrichtung den Schneidevorgang und beginnt ihn erst wieder, sobald die Kante 205 des Bandes den Punkt B in unmittelbarer Nähe der Photozelle 13 erreicht. Die Breite des Bandes hängt ab vom Abstand zwischen den Punkten T und B und steht in Beziehung zu der Drehgeschwindigkeit R und der Vorschubgeschwindigkeit M, in Abhängigkeit vom Durchsatz des Extruders_β Es ist logisch, daß in der PraxiB dafür Sorge getragen werden sollte, die beiden Geschwindigkeiten - Dreh- und Vorschubgeachwindigkeit - aufeinander abzustimmen, um so die Spritzmaschine auf maximale produktion einzustellen.)

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Anstelle eines Bandes der größt möglichen Breite kann man gleichzeitig mehrere Bänder beliebiger Länge herstellen, indem .nan zwei oder mehrere Schneidevorrichtungen anbringt, die mit der oben erwähnten Steuereinrichtung verbunden sind»

Wie in Mg. 3 dargestellt, dreht sich die Spritzdüse 4 gleichsinnig in derselben Drehriohtung R wie das extrudierte Rohr 5_O ^ Dieses Rohr tritt durch einen ringförmigen Spalt 16 aus, der durch die Wände zweier sich drehenden Teile gebildet wird, die die Drehbewegung auf das austretende Plastikrohr übertragen.

Die Drehbewegung R wird durch die Welle 17, die koaxial an der Vorderseite der Spritzdüse angebracht ist, hervorgerufen. Diese Drehbewegung wird durch ein Antriebsritzel 18 und ein Zahnrad 19, das durch einen Keil 119 auf der Welle 17 befestigt ist, hervorgerufen« Auf derselben Seite wie dieses Zahnrad ist ein weiteres Zahnrad 20 mit dem Keil 120 befestigt, dessen Durchmesser den größt möglichen Durchmesser der Fördereinrichtung festlegt. An zwei diametral gegenüberliegenden Punkten, am besten oben und unten, greifen zwei gleichartige Zahnräder 21 und 21« in das Zahnrad 20, die auf der Achse 22 bzw. 22' befestigt sind. Diese Achsen reichen bis zur Spritzdüse 4, wo sie gelagert sind. Auf der der Spritzdüse zugewandten Seite dieser Achsen sind gleichartige Zahnräder 23 - 23¹ befestigt, die denselben Durchmesser v/ie die Zahnräder 21 - 21· haben, und die in einen außen verzahnten Ring 24 diametral eingreifen,

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der denselben Außendurchmesser wie das Zahnrad 20 hat, und der mit seiner Innenseite die Außenfläche des Plastikrohres festlegte

Verfolgt man, ausgehend von der Welle 17, die Drehbewegungen der Zahnradverbindungen, so. bekommt man die Drehbewegung des Ringes 24, der den Außendurchmesser des Plastikrohres festlegt, die gleich ist der Ausgangsdrehrichtung Eo Die Innenwand des Ringspalts 16, die gleichzeitig den Innendurchmesser des Plastikrohres festlegt, wird durch die Scheibe 25, die direkt auf der Welle 17 aufgekeilt ist und daher in derselben Drehrichtung R dreht, gebildete Das Plastikrohr gleitet so wie es extrudiert wird, auf den Förderzylinder 6 auf_o

Der Worderzylinder 6 ist in Extrusionsrichtung auf der Welle 17 mittels des Keils 106 befestigte Daher dreht er ständig in der gleichen Drehrichtung R, während das andere Ende frei um die Buchse 26 drehen kann, die ihrerseits frei beweglich auf die Welle 17 aufgeschoben ist_o

liOgischerweise hängt die Drehgeschwindigkeit vom Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 20 - 21 ab, die verändert werden kann, indem man das oben erwähnte Verhältnis ändert; es kann aber abenso durch die Drehgeschwindigkeit des Antriabsritzels 19 beeinflußt werden, wenn man da3 Übersetzungsverhältnis der Zahnräder

beibehalten will. ■ ---■

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In besonderen lallen könnte es zweckmäßig sein, die Drehbewegung des förderZylinders unabhängig von der des Extrusionsringes zu machen,, In diesem Pail ist es möglich, den Keil 106 zu entfernen und damit den Förderzylinder von der Welle 17 zu trenneno Man -könnte dann noch ein Zahnrad 33/34 (gestrichelt gezeichnet) mit eigenem Antrieb oder verbunden mit dem Antriebsritzel 18 - allerdings mit verschiedener Übersetzung - vorsehen. Die axiale Bewegung M des Plastikrohres wird mit Hilfe der Buchse 26, die mit einem Antriebsritzel 27 versehen ist, ermöglicht» Die Buchse 26 ist zu diesem Zweck beweglich gegenüber der Welle 17 und dem Förderzylinder 6 angeordnete Der im Förderzylinder 6 befindliche Flansch 126'der Buchse 26 ist als Zahnrad ausgelegt, das sich im Eingriff mit der Schnecke 31 befindet. Der Förderzylinder weist längsverlaufende achsparallele öffnungen auf, die radialsymmetrisch über seinen Umfang verteilt sind. In jeder dieser Öffnungen ist ein kleines Förderband angebracht, das das Plastikrohr an seiner Innenseite erfaßt. Jedes dieser kleinen Förderbänder wird aus Rollen 28 und einem Band 29 gebildet» Die Rolle 30 jedes Förderbandes ist mit einem außenliegenden Zahnrad versehen, das mit der Schnecke 31 im Eingriff isto So kann über das Ritzel 27, die Buchse 26, das Zahnrad 126, die Schnecken 31, die Rollen (Zahnrad) 30 und die Bänder 29 die geradlinige koaxiale Bewegung des Rohres und damit das Wegziehen von der Spritzdüse bewerkstelligt werden.

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Gleichzeitig zur geradlinigen Bewegung M ist der For der zylinder 6 auch der Rotationsbewegung R unterworfene Die Rollen 28 und damit auch die Bänder 29 sind so an Parallelogrammen aufgehängt, daß sie jederzeit mehr oder weniger aus den Öffnungen 206 hervortreten und damit eventuelle Schwankungen im Durchmesser des produzierten Plastikrohres ausgleichen können. Auf diese Weise ist stets eine sichere Förderung des Rohres gewährleistete

Die Drehbewegung des Förderzylinders ist unabhängig von der infolge der Förderbänder in ihm hervorgerufenen längsbewegung_β Tatsächlich muß lediglich über die Buchse 26 der Vorschub M achsparallel zum Rohr erzeugt werden können, veränderlich, weil die Rotationsgeschwindigkeit R und die Vorschubgeschwindigkeit M die Bandbreite und damit den Abstand von T nach B bestimmen. Theoretisch ist durch die Extrusionsgeschwindigkeit eines Plastikrohres die Bandbreite festgelegte Aber in der Praxis und speziell bei Plastikmaterial bestehen einige Variationsmöglichkeiten in der Bandbreite unabhängig von der Extrusionsgeschwindigkeit. Nach dem oben angeführten gibt es vier Möglichkeiten durch Regelung der interessierenden Geschwindigkeiten die Produktion zu beeinflussen:

1. Regelung der Produktionskapazität der Extrudermasohine (Durchsatz)j

2. Regelung der Rotationsgeschwindigkeit der Ringspritzdüae

25-24}

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3o Regelung der Drehgeschwindigkeit des Förderzylinders; 4c Regelung der Vorschubgeschwindigkeit des Pörderzylinders.

Es wird darauf hingewiesen, daß die obige Beschreibung des Verfahrens und Gegenstandes beispielhaft aufzufassen ist, und daß zahlreiche Variationen möglich sind, ohne die Erfindung, wie sie in der Beschreibung und in den Ansprüchen dargestellt ist, zu überschreiten»

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Claims

PAIEIIiUSPEÜÖHE

i.1 ο Verfahren zur Herstellung eines unbegrenzt langen Bandes aus beliebigem, vorzugsweise aus Kunststoffmaterial, dadurch geke.nnze i ohne t , daß aus einer Rundspritzdüse das Material in Form eines Rohres extrudiert wird,

dem Rohr durch Umlauf der ganzen Rundspritzdüse oder ihres der Austrittsstelle benachbarten inneren und äußeren Düse nab schnitt es eine der axialen Vorschubbewegung überlagerte Drehbewegung um die Rohrachse erteilt wird,

das Rohr an einer Schneideeinrichtung vorbeigeführt und kontinuierlich längs einer schraubenlinienförmig zur Rohrachse verlaufenden Mantellinie durchtrennt wird und

das sich aus der Abwicklung der Rohrmantelfläche ergebende Band abgezogen wird_o

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2„ Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Rohr an mehreren Schneideinrichtungen vorbeigeführt wird und daß dieses kontinuierlich .längs mehrerer schraubenlinienförmig zur Rohrachse verlaufender Mantellinien durchtrennt wird und daß die sich aus der Abwicklung der Rohrmantelfläche ergebenden Bänder mit gleicher oder unterschiedlicher Breite abgezogen werden„

Jo Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl mit der der Umlauf der ganzen Rundspritzdüse oder des inneren und äußeren Düsenabschnittes erfolgt in Relation zur axialen Vorschubbewegung des Rohres (zur Extrusionsgeschwindigkeit) zur Veränderung der Breite des abgezogenen Bandes geändert wird.

4, Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr mit konstanter axialer Vorschubbewegung extrudiert wird und daß die UmIauf-Drehzahl der ganzen Rundspritzdüse oder ihres inneren und äußeren Düsenabschnittes zur Änderung der Bandbreite geändert wird«

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5« Verfahrennach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Band in an sich bekannter Weise durch zwei oder mehrere erwärmte Walzen zur Glättung seiner Oberfläche und/oder zur Vergleichmäßigung seiner Dicke geführt wird«,

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η z ei c h ne t , daß das Band gleichzeitig mit Walzen abgezogen und geglättet wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Sundspritzdüse enthält, von der mindestens der der Materialaustritteseite benachbarte innere und äußere Düsenabschnitt drehbar in Bezug auf die Düsenachse gelagert ist und beide Düsenabschnitte zur Durchführung einer zumindestens angenähert gleich großen und gleichgerichteten Umlaufbewegung motorisch angetrieben sind und daß eine Schneideeinrichtung hinter der Austrittsstelle der Hundspritzdüse im Bereich dee Rohrmantels angeordnet ist.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des aus der ßundspritzdiise austretenden Rohres eine an der Rohrinnenwand angreifende, motorisch angetriebene Fördereinrichtung angeordnet ist,

9ο Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung auf einer in der Achse des extrudierten Rohres verlaufenden Antriebswelle für das Innere diesen Teil drehfest befestigt ist und um die Antriebswelle herum verteilte Gruppen von drehbar gelagerten Rollen oder Scheiben trägt, wobei jede Gruppe mindestens zwei in der gleichen Radialebene gelegene, in Axialrichtung des Rohres mit Abstand von einander angeordnete Rollen oder Scheiben enthält, zwischen denen jeweils ein endloses Band oder ein Riemen ausgespannt ist, dessen von der Antriebswelle abgelegenes Trum an der Rohrinnenwand anliegt und daß die Rollen oder Scheiben über ein Getriebe mit einem Motor verbunden sind,,

10· Vorrichtung nach Anspruch 9»dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle für den inneren Düsenabschnitt von einer Hohlwelle umgeben ist, welche ein Schneckenrad trägt, in das Getrieberäder eingreifen, welche ihrerseits in Antriebsverbindung mit jeweils einer Rolle oder Scheibe der Rollen - oder Scheibengruppen steht«

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1lo Vorrichtung nach Anspruch ..<,<,, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle entweder festgehalten oder angetrieben ist_o

12ο Vorrichtung nach Anspruch „co, dadurch gekenn ζ e i c h η e't , daß die Schneideeinrichtung auf einer zur Achse des extrudierten Rohres parallelen Bahn verschieblich und in unterschiedlichen Stellungen dieser Bahn fixierbar ist. .

13. Vorrichtung nach Anspruch (nach vorhergehenden Anspruch), dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideeinrichtung zwischen einer wirksamen Stellung und einer außerhalb des Rohres gelegenen unwirksamen Stellung verstellbar ist«,

14. Vorrichtung nach Anspruch (nach vorhergehenden Anspruch), dadurch gekennzeichnet, daß mit axialem Abstand hinter der Schneideeinrichtung ein Überwachungsorgan, insbesondere eine Fotozelle angeordnet ist, welche die Bewegung der Schneideeinrichtung aus einer unwirksamen in eine wirksame Stellung und umgekehrt steuert.

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15o Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Abzugvorriohtung enthält, welche mindestens drei Walzen enthält, zwischen denen das Band hindurchgeführt ist, wobei die Achsen der Walzen zueinander parallel und „ in Bezug auf die Rohrachse unter einem Winkel angeordnet sind.

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