DE2104493A1 - Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von thermoplastisch verformbaren Kunststoff-Folien - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von thermoplastisch verformbaren Kunststoff-FolienInfo
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Description
Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von
thermoplastisch verformbaren Kunststoff-Folien
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung von thermoplastisch verformbaren
Kunststoff-Folien vorzugsweise aus Granulat oder Pulver und betrifft ein sehr vorteilhaftes Herstellungsverfahren
bzw. die zweckmäßige Ausgestaltung der Einrichtung zur Anwendung dieses Verfahrens*
Zur Herstellung von thermoplastisch verformbaren Folien sind bereits mehrere Verfahren und die entsprechenden zugehörigen
Maschinen bekannt. Nach einem dieser Verfahren wird in einem Knetwalzwerk eine Kunststoffmasse plastifiziert
und anschließend auf einem Kalander zu einer Folie ausgewalzt, während nach einem anderen Verfahren die Folie
aus einer entsprechend ausgebildeten Breitschlitzdüse ausgestoßen wird, der das plastifizierte Material von
einem Extruder zugeführt wird. Beide Anlagen sind mit nachgeschalteten Abzugs- und Aufwickelvorrichtungen sowie
Schneid- und Heizvorrichtungen ausgestattet.
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jß. 6. 72
Obwohl die Folienherstellung nach diesen Verfahren sich vielfach bewährt hat, sind diese Anlagen jedoch
sehr teuer, so daß, da die Anschaffungs- und Betriebskosten von dem hergestellten Produkt eingebracht werden
müssen, die Folien ebenfalls verhältnismäßig teuer sind und eine wirtschaftliche Fertigung somit oftmals nicht
gegeben ist.
Des weiteren ist es bekannt, das Granulat in mit beheizten Rippen versehenen Rundzylindern zu plastifizieren
und mittels eines Kolbens durch eine Düse stoßweise in Form eines dem Kolbenhub entsprechenden Stranges auszustoßen.
Der nicht ausgeformte Strang wird hierbei unmittelbar der weiterverarbeitenden Maschine zugeführt, durch
die oftmals nur mit Hilfe zusätzlicher Einrichtungen eine Ausformung beispielsweise zu Becher vorgenommen wird.
Die Kräfte, die bei dieser Einrichtung erforderlich sind, um das Material durch die Düse auszubringen und die auch
auf die Zylinderwandung wirken, sind derart hoch, daß die Zylinder eine bestimmte Größe nicht überschreiten können
bzw. die Zylinder müssen derartig stark bemessen und aus hochwertigem Material gefertigt werden, daß eine wirtschaftliche
Herstellung größerer Einrichtungen nicht möglich ist. Ferner ist von Nachteil, daß das Ausbringen
des weiter zu verarbeitenden Materials nicht in Form einer Folie, sondern lediglich als Strang erfolgt, so
daß eine dieser Einrichtung zugeordnete Tiefziehmaschine in entsprechender Weise mit zusätzlichen Vorrichtungen
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C Γ T"
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auszustatten und die Kapazität dieser Einrichtung beschränkt ist. Eine kostengünstige Herstellung von Kunststoffteilen
ist somit oftmals nicht gegeben.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von thermoplastisch verformbaren Kunststofffolien,
vorzugsweise aus Granulat oder Pulver sowie die zugehörige Einrichtung zur Anwendung dieses Verfahrens
zu sdaffen, durch das die Nachteile der vorbekannten Verfahren weitgehend vermieden werden und das dennoch
sehr einfach in seiner Anwendung ist und damit eine preisgünstige Herstellung der Anlage und der nach diesem Verfahren
gefertigten Folie ermöglicht. Vor allem aber soll erreicht werden, daß eine Folie in beliebiger Breite
und Stärke, den jeweiligen Erfordernissen angepaßt, herzustellen ist und daß die bei dem Ausstoßen der Folie,
sei es intermittierend oder kontinuierlich, auftretenden hohen, auf die Zylinderwandung wirkenden Kräfte beherrschbar
sind.
Gemäß der Erfindung besteht das Verfahren zur Herstellung
von thermoplastisch verformbaren Kunststoff-Folien vorzugsweise aus Granulat oder Pulver darin, daß das zu
einer Folie zu verarbeitende Material zur Plastifizierung und Komprimierung einem blockartigen Zylinder zugeführt
und aus diesem durch eine der Folienbreite entsprechenden vorzugsweise einstellbaren Schlitzdüse ausgestoßen
wird.
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ein*: .*£ ngen om uuji
Um dieses Verfahren in vorteilhafter Weise anwenden zu können, ist die zugehörige Einrichtung aus einem an
einen Sammelbehälter für das zu verarbeitende Material angeschlossenen blockartigen Zylinder zu bilden, dem das
Material mittels einer Beschickungs- und/oder Komprimiervorrichtung
zuführbar und durch diese in dem Zylinder komprimierbar und plastifizierbar ist, und der Zylinder
ist mit einer der Folienbreite entsprechenden Schlitzdüse zum Ausstoßen der Folie zu versehen.
Der das zu verarbeitende Material aufnehmende Zylinder wird zweckmäßigerweise aus mehreren nebeneinander angeordneten
Lamellen, Scheiben od.dgl. hergestellt, die jeweils eine gemeinsame Einlaßöffnung und eine gemeinsame,
vorzugsweise in einer Ebene liegende Auslaßöffnung aufweisen und wobei jeweils zwei mit einem Zylinderraum versehene
Lamellen durch eine geschlossene oder nahezu geschlossene Lamelle von einander getrennt sind. Es ist
aber auch möglich, den Zylinder aus mehreren, z.B. in einen Zylinderblock eingearbeiteten, scheibenförmigen
Ausnehmungen gebildeten Zylinderteilen herzustellen, die jeweils durch eine Zwischenwand voneinander getrennt
sind und an einen gemeinsamen Einlaufkanal und einen gemeinsamen, z.B. als Schlitzdüse ausgebildeten Auslaßkanal
angeschlossen sind.
Vorteilhaft ist es ferner, den Zylinder, die mit diesem verbundenen Schlitzdüsen und/oder den Sammelbehälter und/
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oder die Beschickungs- und/oder Komprimiervorrichtungen mit einer Heiz- und/oder Kühlvorrichtung auszustatten
und, um Stauungen zu vermeiden, die Übergänge zu den einzelnen Zylinderräumen1 abzufasen bzw. auszurunden.
Auch ist es angebracht, die Schlitzdüse zur Einstellung der Folienstärke und/oder -breite verstellbar auszubilden.
Dies kann in der Weise geschehen, daß in die Austrittsöffnung des Zylinders ein auswechselbarer Düseneinsatz
eingesetzt wird oder daß durch Einschnitte in die den Zylinder bildenden Lamellen dessen Austrittsöffnung
durch Verschwenken der federnden Lamellenteile verstellbar ist.
Als Beechickungs- und/oder Komprimiervorrichtung können ein oder mehrere von Druckmittel beaufschlagbare Kolben,
ein oder mehrere Förderwalzen und/oder Extruder vorgesehen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von thermoplastisch
verformbaren Kunststoff-Folien aus Granulat oder Pulver bzw. die Einrichtung zur Anwendung dieses
Verfahrens ermöglicht es, auf einfache Weise ohne grossen Aufwand und damit sehr preisgünstige Folien durch
Ausstoßen des in dem besondersartig ausgebildeten Zylinder plastifizierten Materials aus der Schlitzdüse
herzustellen. Dabei ist nicht nur auf einfache Weise eine Anpassung an die jeweiligen Erfordernisse durch
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Veränderung der Folienbreite und/oder Folienstärke gegeben, sondern auch ein kontinuierliches oder ein auf
den Arbeitsrhythmus der die Folie verarbeitenden Maschine, z.B. einer Becher-Tiefziehmaschine, abgestimmtes,
stoßartiges Ausbringen der Folie möglich.
Die auf die Außenwand des Zylinders wirkenden Kräfte sind dabei gering, da durch die Zwischenwände ein Großteil
der durch die axial gerichtete Vorschubkraft erzeugte Seitenkraft gegenseitig ausgeglichen wird und
lediglich die Kräfte der äußeren Zylinderteile abzustützen sind. Der Bauaufwand und damit auch die Herstellkosten
der Einrichtung sind somit, wobei durch die Verwendung von entsprechend geformten Lamellen eine rationelle
Herstellung gewährleistet ist, gering. Auch ist eine sehr preisgünstige Folienherstellung gegeben, da
Betriebsstörungen nahezu ausgeschlossen sind, und die Betriebskosten ebenfalls klein gehalten werden können.
Weitere Einzelheiten des Verfahrens bzw. der Einrichtung zur Herstellung von thermoplastisch verformbaren Kunststoff-Folien
aus Granulat sind den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, die nachfolgend im
einzelnen erläutert sind, zu entnehmen. Hierbei zeigt:
Fig. 1 die aus einzelnen Lamellen zusammengesetzte Einrichtung in Ansicht,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II nach Fig. 1,
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gsn öm
r gs
Fig. 3 eine mit einem Zylinderraum versehene Lamelle in Ansicht,
Fig. 4 eine als Zwischenwand ausgebildete Lamelle, ebenfalls in Ansicht,
Fig. 5 die Lamelle nach Fig. 4 in Seitenansicht,
Fig. 6 einen Schnitt durch eine andersartige Ausführungsform einer Einrichtung
nach Fig. 1 und
Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Herstellung
von Kunststoff-Folien.
Die in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellte und mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Einrichtung zur Herstellung
einer Folie 2 aus Granulat 3 oder Pulver beä: eht im wesentlichen aus einem Zylinderblock 4 mit mehreren
nebeneinander angeordneten Zylinderräumen 9, einem Sammelbehälter
6 für das Granulat 3 sowie einer Beschickungsund Komprimiervorrichtung 31, durch die das Granulat 3
in die Einlaßöffnung 10, 12 des Zylinders 4 und als Folie 2 aus dessen Auslaßöffnung 11, 13 herausgepreßt
wird. Außerdem ist in die Auslaßöffnung 11, 13 eine Schlitzdüse 5 auswechselbar eingesetzt, mittels der die
Stärke und gegebenenfalls auch die Breite der Folie 2 einstellbar sind.
Der Zylinder 4 ist hierbei aus einer Vielzahl von in den
Fig. 3, 4 und 5 im einzelnen dargestellten Lamellen 7
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fr 16. Ιι. 72
ν, ti! I
-1 rfrn 16. Ιι. 72
ii , ti! I
ii , ti! I
und 8 gebildet, die durch Stiftschrauben 17 fest zusammengehalten
werden. In die Lamellen 7 sind die Zylinderräume 9 eingearbeitet, während die Lamellen 8, die
lediglich mit Durchbrüchen 14 ausgestattet sind, als Zwischenwände dienen. Um Stauungen beim Einpressen des
Granulats 3 bzw. beim Ausdrücken des plastifizierten
Materials zu vermeiden, sind sowohl die Einlaßschlitze 12 der Lamellen 8 als auch die Durchbrüche 14 mit entsprechenden
Fasen 15 bzw. 16 versehen.
Anstelle der Schlitzdüse 5 ist es auch möglich, die Auslaßöffnungen
11 und 13 der Lamellen 7 bzw. 8 als Schlitz düse zu benutzen und den Erfordernissen entsprechend
anzupassen. Dazu sind in die Lamellen 7 und 8 Schlitze 18 bzw. 19 eingearbeitet, so daß federnde Lamellenteile
20 und 21 entstehen, die z.B. mittels strichpunktiert eingezeichneter Keile 22 um eine der Stiftschrauben 17
zur Verkleinerung oder Vergib"βerung der Spaltbreite der
Auslaßöffnungen 11 und 13 verschwenkt werden können.
Als der Einrichtung 1 zugeordnete Bc-. ε chicklings- und
Komprimiervorrichtung 31 dient ein in einem Zylinder angeordneter, von Druckmittel beaufschlagbarer Kolben
33, dessen Kolbenstangc: 34 mi L einem in den Sammelbehälter
6 reichenden, der Einlaßöffnung Iu, 12 des Zylindei-s
4 angepaßten Stempel 35 fest verbunden ist.
Wird in dem Druckraum 36 des Zylinders 32 Druck aufgebaut, so wird der Kolben 33 entgegen der Kraft
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16. C. 72
einer Rückstellfeder 37 nach unten bewegt und das Granulat 3 wird von dem Stempel 35 durch die Einlaßöffnung
10, 12 in die Zylinderräume 9 gedruckt. Dabei wird das Granulat 3 plastifiziert und komprimiert, wobei
durch Einschalten der in den Zylinder 4 und den Sammelbehälter 6 sowie den Stempel 35 eingebauten Heizvorrichtungen
23, 24 und 25 die Plastifizierung verstärkt werden kann.
Die bei der Komprimierung auftretenden Kräfte werden von den Lamellen 7 und 8 aufgenommen und zum Großteil
gegeneinander abgestützt, da die Lamellen 8 als Zwischenwände von beiden Seiten auf Druck und durch die Stiftschrauben 17 auf Zug beansprucht werden. Die jeweils
einem Zylinderteil 8 zugeordnete Einspannlänge der Stift schrauben 17 ist dabei, sehr gering, so daß auch
bei sehr großen Kräften Durchbiegungen nahezu vermieden werden, zumal in den Lamellen 8 ebenfalls ein Ausgleich
der Zugkräfte stattfindet.
Die Beschickungs- und Kompritniervorrichtung 31 kann somit mit hohem Druck beaufschlagt werden, um die Plastifizierung
und Komprimierung des Granulats 3 in den Zylinderräumen 8 vorzunehmen und um die Folie 3, bevor
das komprimierte tlaterial zweckmäßigerweise mittels einer ebenfalls in den Zylinder 4 eingebauten Kühlvorrichtung
26 vor dem Eintritt in die Einlaßöffnung Ll, 13 abgekühlt wird, aus der Schlitzdüse 5 als FoLie 2
au {j&=-; s to U an v/i cd.
.; (JiJ B^ "17 Oft UO
Bei der in Fig. 6 dargestellten Einrichtung 61 zur Herstellung einer Folie 62 aus Granulat 63, das in
einem Sammelbehälter 75 enthalten ist, sind in den Zylinderblock 64 einzelne Zylinderräume 65 eingearbeitet,
die durch Zwischenwände 68 gegeneinander abgetrennt sind. Die Verbindung der einzelnen Zylinderräume
65 untereinander wird durch eine gemeinsame Einlaßöffnung 66, die gemeinsame als Schlitzdüse ausgebildete
Auslaßöffnung 67 sowie in den Zwischenwänden 68 vorgesehene Durchbrüche 69 bewerkstelligt. Als Beschickungsvorrichtung
70 sind hierbei zwei Walzen 71 und 72 nach Art einer Zahnradpumpe vorgesehen, deren Einlaßöffnung
73 an den Sammelbehälter 75 angeschlossen ist, während die Auslaßöffnung 74 mit der Einlaßöffnung 66 des
Zylinders 64 in Verbindung steht.
Das Granulat 63 wird bei diesem Ausführungsbeispiel durch die Beschickungs- und Komprimiervorrichtung 70 kontinuierlich
den Zylinderräumen 65 zugeführt und dort plastifiziert
und komprimiert. Ein 'Hisgleich der auf die Seitenwände
der Zylinderräume 65 einwirkenden Kräfte wird hierbei in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel
nach den Fig. 1 und 2 vorgenommen. Nach der Komprimierung im unteren Teil der Zylinderräume 65 wird aus der Auslaßöffnung
67 die Folie 2 herausgedrückt.
Die Einrichtung 81 nach Fig. 7 zur intermittierenden
Herstellung einer Folie 82 aus Granulat S3 besteht
2 C 'J L, 4 i / 0 B J 0
21 0A493
. ώ J»«
wiederum aus einem Zylinderblock 84, einer an diesen angeschlossenen Komprimiervorrichtung 85 sowie einem
Extruder 86 als Beschickungsvorrichtung. Das Granulat 83 wird hierbei aus einem Sammelbehälter 95 mittels
einer Förderschnecke 96 den in den Zylinderblock 84 eingearbeiteten Zylinderräumen 87 zugeführt und durch
einen Stössel 94, der mit einem in einem Zylinder 92 angeordneten, von Druckmittel beaufschlagbaren Kolben
93 verbunden ist, komprimiert.
Die einzelnen Zylinderräume 87 sind durch Zwischenwände 88 voneinanderfbgetrennt, die jedoch mit Durchbrüchen
und 90 versehen sind, so daß eine gleichmäßige Verteilung des Granulats 3 in allen Zylinderräumen 87 und
ein Zusammenfließen des in diesen plastifizierten und
komprimierten Materials gegeben ist. Durch den Stössel
94 kann somit aus der als Schlitzdüse wirkenden Auslaßöffnung 91 die aus dem Granulat 83 hergestellte Folie
82 ausgestoßen werden.
14. Juni 1972
Λ 7318 e-mm
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Claims (2)
1. Verfahron zur Herstellung von thermoplastisch verformbaren
iiunntstoff-Follen vorssugöv/eioe auu Granulat oder Pulver, dadurch
gekennzeichnet, daao dao zu einer Folie (2) zu verarbeitende
Hateri&l (3) zur Plaat!fixierung und Komprimierung
oinoro bloekartigen Zylinder (4) zugeführt wird und aus diesem
durch eine der Polienbreite entnprechenden vorzu^nweise einstellbaren
Schlitzdüse (5) aungentonsen v/ird.
2. Einrichtung zur Herstellung von thermplastisch verformbaren
Kunststoff-Folien vorzugsweise aus Granulat, dadurch gekennzeichnet,
daoo die Einrichtung (1) aus einem an einen Sammelbehälter
(6) für daß zu verarbeitende Material (3) an^enchloB-
/ Ί nenejf blockartigeiTZylinder (4) gebildet lot, dem dao Material
(3) mittelß einer Beßc^iiokungö- und/oder Komprimiervorrichtung
(31) zuführbar und durch diese in dem Zylinder (4) komprimierbar und plastii'izierbar lot, und daaa der Zylinder (4) mit einer der
Folienbreite ent apre chenden Schlitzdüse (5) zum Aunatooaen der
Folie (?) versehen ist.
3. :inrichtung zur Folienheratellung naoh Anspruch 2, daduroh gekennzeichnet,
daB3 der das zu verarbeitende Material (3) aufnehmende
Zylinder (4) aus mehreren nebeneinander angeordneten Lamellen (7, 8), Scheiben oder dgl., gebildet ist, die jeweilo
oine gemeinsame Einiaooöffnung (10) und eine gemeinsame vorzugsweise
in einer Ebene liegende AuolasHÖffnung (11) aufweisen, und
daae jeweils zwei mit einem Zylinderraum (1) versehene Lamellen
(7) durch eine geschlossene oder nahezu geschloaaene Lamelle (&) voneinander getrennt sind*
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210A493
<!. KlnrLohtuns sur Folienheratellung nach Anspruch 2, dadurch
f;;okenm;olehnet, daso dar- das zu vorarbeitende Material (63)
aufnehmende. Zylinder aus mehreren 2. B, in einen Zylinderblock (64) eingearbeiteten scheibenförmigen Ausnehmungen (65) gebildeten
Zylinderteilen besteht, die jev/eils durch eine
Zwischenwand (69) von einander getrennt sind und an einen gemeinsamen Einlasskanal (66) und einen gemeinsamen z. B.
alo Schlitzdüse ausgebildeten Auslasskanal (67)angeechloesen Bind«
5. Einrichtung zur Folienherstellung nach einem der Ansprüche
2 biß 4, dadurch gekaaäzeichnet, dass der Zylinder (4), der
Sammelbehälter (6), die Beschlckungs- und/oder Komprimiervorrichtung
(Stössel 35) und/oder die Schlitzdüse (5) mit einer Heia- und/oder Kühlvorrichtung (23, 24, 25 bzw, 26)
ausgestattet sind.
6. Einrichtung zur Polienheratellung nach einem der Ansprüche
2 bin 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergänge (Durchbräche 12, 14) «u den einzelnen Zylinderräumen (9)
abgefant bzw. ausgerundet slnd„
7. Einrichtung zur Polienheratellung naoh einem der Ansprüche
2 bio 6, daduroh gekennzeichnet, dass die Schlitzdüse (5| 67)
zur Einstellung der Pollenstärke und/oder -breite verstellbar
ausgebildet bzw. auswechselbar 1st,,
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ΒΑύ ORIGINAL
210ΛΑ93
f':, Mnric.ht-.mg zur Polianherstellunfj nach Anspruch 7, daduroh
gekennzeichnet, dass in die Au3trlttoÖffnung (11) des
Zylindern (4) ein auswechselbarer Mseneinsatz (5) einsetzbar
ißt.
9. JSinrichtung zur Folienherstellung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, dass durch Elnachnltte (18, 19) In die den
Zylinder (4) bildenden lamellen (7f 8) de3sen Auotrlttaöffnung
(11, 13) durch Yerschwenken der federnden Lamellenteile
(20, 21) verateilbar lot.
10, Einrichtung zur Folienheretellung nach einem der Ansprüche
2 biß 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beachickungs-
und/oder Kompriimiervorrichtung (31; 70; 85) als ein oder
mehrere von Druckmittel beaufachlagbare Kolben (33), als
eine oder mehrere Förderwalzen (71, 72) und/oder als Exdruder (86) auegebildet iat.
A 7318 /
29.1,1971 ./E/S
29.1,1971 ./E/S
2098A1/0890
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