DE2259523A1 - Einrichtung zur kontinuierlichen herstellung von kunststoffverbundmaterial - Google Patents

Einrichtung zur kontinuierlichen herstellung von kunststoffverbundmaterial

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Description

  • Einrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Kunststoffverb#undmaterial Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Kunststoffverbundmaterial, welches aus einer mittleren Schaumstoffschicht und Je einer zu beiden Seiten der Schaumstoffschicht anliegenden Abdeckschicht besteht.
  • Eine solche Einrichtung umfaßt, wie aus der deutschen Auslegeschrift 1 218 708 bekannt, einen Dre i schicht enringaüs enkopf, welcher von Extrudern mit dem die Schaumstoffschicht bzw. die Abdeckschichten liefernden Kunststoffmaterial gespeist wird und einer dem Ringdüsenkopf nachgeschalteten Abzugeinrichtung.
  • Es hat sich gezeigt, daß bei dem in der deutschen AusSegeschrift 1 218 708 angegebenen Verfahren gelegentlich unerwünscht Schwankungen in der Dicke des Verbundmaterials zu verzeichnen sind, hervorgehoben durch ungleichmäßige Expansion des Schaumstoffs in verschiedenen Bereichen des Materials.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs bezeichneten Art so auszugestalten, daß Schwankungen in der Iqaterialstärke des entstehenden Kunststoffverbundmaterials weitgehend vermieden werden können.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zwischen dem Ringdüsenkopf und der Abzugeinrichtung ein Kalibrierungsspalt,gebildet von einer Innenkalibrierfläche und einer Aussenkalibrierfläche, vorgesehen ist.
  • Um die Materialstärke des entstehenden Kunststoffverbundmaterials verändern zu können, wird weiter vorgeschlagen, daß mindestens eine der Kalibrierflächen von einem Blähschlauch gebildet ist, welcher durch Fluidendruck auf der vom Kalibrierringspalt abgelegenen Seite unter Veränderung der Spaltweite verstellbar ist. Bevorzugt bildet man die Aussenkalibrierfläche mit einen Blähschlauch aus; dabei kann der Blähschlauch die Innenwand eines Ringkastens bilden, welcher an eine Fluidendruckversorgung angeschlossen ist, Der Blähschlauch kann beispielsweise aus Siliconkautschuk bestehen.
  • Die Innenkalibrierfläche kann von einem Dorn gebildet sein.
  • Um die Oberflächen der Abdeckschichten durch die Berührung mit den Kalibrierflächen möglichst wenig zu beeinträchtigen, wird weiter vorgeschlagen, daß mindestens eine der Kalibrierflächen mit einem Gleitflüssigkeitsfilm belegt ist, beispielsweise und bevorzugt mit einem Wasserfilm, Der Gleitflüssigkeitsfilm kann dadurch aufrecht erhalten werden, daß eine saugfähige Schicht als Träger des Flüssigkeitsfilms an der Jeweiligen Kalibrierfläche angebracht wird.
  • Der Kalibrierdorn kann wenigstens teilveise hohl ausgebildet sein, daß in ihm Platz für die Unterbringung eines Flüssigkeitsversorgungssystems für den zu erzeugenden Gleitflüssig# keitsfilm Zur Verfügung steht.
  • Für die Aufrechterhaltung eines Gleitflüssigkeitsfilms an dem die Innenlcalibrierfläche bildenden Blnhschlauch kann an dem den Blähschlauch tragenden Ringkasten ein Flüssigkeitsversorgungssystem angeordnet sein.
  • In der Regel wird man bestrebt sein, die Kalibrierflächen, welche den Kalibrierspalt definieren, möglichst zylindrisch zu machen. Zusätzlich zu einer aus einem Blähschlauch gebildeten Aussenkalibrierfläche kann der Innenkalibrierfläche in Abzugrichtung des Materials vor dem Blähschlauch eine Ring anordnung von synchron umlaufenden Walzen gegenüberstehen; diese Walzen können entweder von dem Blähschlauch selbst angetrieben werden oder, was nach zweckmäßiger ist, mit einem äußeren Antrieb verbunden sein. In Jedem Fall dienen die Walzen einer Vorkalibrierung des entstehenden Materials.
  • Der Kalibrierdorn kann entweder an dem Ringdüsenkopf oder, sofern eine Schlitzvorrichtung zwischen dem Ausgang des-Kalibrierringspalts und der Abzugseinrichtung vorgesehen ist, auch von einer abzugsseitigen Tragvorrichtung aus getragen sein.
  • Zumindest beim Anlauf der erfindungsgemäßen Einrichtung wird es notwendig sein, den entstehenden Verbundmaterialschlauch durch inneren iibesdruck aufzublasen, wenn ein den Ringdüsendurchmesser übersteigender Schlauchdurchmesser gewünscht wird. Später kann die Schlaucherweiterung teilweise durch die Form des Kalibrierdorns übernommen werden. Zum Aufblasen kann entweder an dem Kalibrierdorn oder an dem Ringdüsenkopf ein in den Innenraum des entstehenden Schlauches mündender Gas zufluß angeordnet sein, Die beiliegendenFiguren erläutandie Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels. Es stellen dar: Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäßeEinrichtung, Figur 2 eine Walzenanordnung bei der erfindungsgemäßen Binrichtung nach Figur 1.
  • In Figur 1 ist mit 10 ein Ringdüsenkopf gezeichnet, welcher drei konzentrische Ringdüsen 12, 14, 16 aufweist. Aus der innersten und der äußersten Ringditse 16 bzw. 12 tritt Je eine Abdeckschicht 18 bzw. 20 aus, während aus der mittleren Ringdüse 14 eine Schaumschicht 22 austritt, Reispielsweise können die beiden Schichten 18 und 20 aus BTiederdruckpolyäthylen mit einer Dichte von 0,945 - 0,95 g/cm3 und einen Schmelzindex (190/2,16) von 0,1 - 0,25 bestehen, während die Schaumsehicht aus Hochdruckpolyäthylen mit eine?> Dichte von 0,92 g/cm3, einem Schmelzindex von 0,5 mit einem Zusatz von 0,33 Teilen Zitronensäure, 0,66 Teilen Natriumbicarbonat und 1 Teil Mikrotalkum als Keimbildner bestehen kann und zusätzlich 6 Teile Frigen 11 als Treibmittel enthalten kann.
  • Die Austrittemperatur der Schaumschicht beim Austritt aus dem Ringdüsenkopf 10 betrage etwa 1150C.
  • An den Ringdüsenkopf 10 schließt sich in Achsrichtung ein i#alibrierdorn 24 an, der einen kopfnahmen konischen Abschnitt 26 und an diesen anschließend einen zylindrischen Abschnitt 28 aufweist. Dem zylindrischen Abschnitt 28 des Kalibrierdorns steht ein Ringkasten 30 gegenüber, der auf seiner radial inneren Seite durch einen Blahschlauch 32 aus Siliconkautschuk abgeschlossen und mit einem Fluideneinlaß 34 versehen ist. Zwischen dem zylindrischen Abschnitt 28 des Kalibrierdorns 24 und dem Blähschlauch 32 ist ein Kalibrierringspalt 36 gebildet, dessen Spaltweite durch mehr oder minder großen Druck in dem Ringkasten 30 variiert werden kann. Der Kalibrierdorn 24 ist auf dem größten Teil seines konischen Abschnitts 26 und auch im Bereich seines zylindrischen Abschnitts 28 mit einer Filzschicht 38 überzogene Diese Filzschicht 38 steht in flüssigkeitsleitender Verbindung mit einem Ringkanal 40 im Bereich des konischen Abschnitts 26.
  • Dieser Ringkanal 40, der nach außen hin offen ist, steht über Bohrungen 42 in Verbindung mit einem Flüssigkeitsraum 44 innerhalb des konischen Abschnitts des Kalibrierdorns; dieser Flüssigkeitsraum 44 ist mit Wasser gefüllt, welches durch einen Zufluß 46 und einen Abfluß 48 laufend erneuert werden kann. Der Filz 38 saugt sich derart mit lrasser voll, daß auf seiner ganzen länge sich ein oberflächlicher Wasserfilm bilden kann.
  • Der Blähschlauch 32 ist mit einem Trikoschlauch 50 auf seiner Innenseite bespannt. Dieser Trikoschlauch 50 steht#mit einem Ringkanal 52 in Verbindung, welcher mit Wasser geftillt ist und an eine Wasserzuleitung 53 angeschlossen ist.
  • Im Bereich des Übergangs von dem konischen Abschnitt 26 des Kalibrierdorns zu dem zylindrischen Abschnitt 28 steht dem Salibrierdorn 24 eine ringförmige Anordnung von Aluminiumwalzen 54 gegenüber, die im einzelnen in Figur 2 dargestellt ist. Die Synchronisierung dieser Walzen 54 ist durch elastisch gedachte Kupplungsstäbchen 56 schematisch dargestellt. Eine der Walzen 54 ist durch eine Antriebsrolle 57 angetrieben.
  • Innerhalb des Schlauches wird vermittels eines Luftzuführungs kanals 58, welcher innerhalb des Kalibrierdorns verläuft, ein Gasdruck aufrechterhalten.
  • Der aus dem Ringdüsenkopf 10 austretende Verbundschlauch wird durch den Innendruck ausgeweitet und gelangt zunächst zwischen das Kalibrierrohr 24 und die Aluniiniumwalzen 54, wo er eine Vorkalibrierung erfährt. Die Aluminiumwalzen werden dabei durch Anblasen mittels aus Diesen 59 austretender Luft auf 900 gehalten. Nachzutragen ist noch, daß der mittlere Ringdüsendurchmesser 270 mm beträgt. Der Innendurchmesser der Walzen 54 beträgt 260 mm, der Aussendurchmesser des Kalibrierdorns 24 an der Stelle des Walzenrings beträgt 250 mm.
  • Nach dem Durchtritt unter den Walzen 54 gelangt der Schlauch in den Ringspalt 36, der bei einen lichten Durchmesser des mit Triko bespannten Blähschlauchs von 265 mm und einem Aussendurchmesser des filzbespannten Kalibrierdorns 24 von 255 mm eine Spaltweite von 5 mm hatte. Die Wassertemperatur des 7asserfilms in der Filzschicht 38 und in der Trikoschicht 32 ist auf je 900 C eirgeregelt. Der luftdruck hinter dem 1 mm starken Siliconkautschuk-Blähschlauch 32 beträgt 100 mmWS. Am Ausgang des Kalibrierringspalts 36 ist eine Heizeinrichtung 60 angeordnet, welche bei Bedarf zu einer zusatzlichen Aufblähung der Schaumstoffschicht benutzt werden kann, falls diese beim Austritt aus den Ringspalt 36 noch nicnt vollstandig aufgebläht ist.
  • Mit der soweit beschriebenen Einrichtung wird unter den angegebenen Betriebsbedingungen ein Verbundmaterial von 5 mm Dicke erzeugt, wobei die bdeckschichten ca. 0,3 mm dick sind. Die Dichte des gewonnenen Schaumkerns beträgt 0,25 g/cm3.

Claims (13)

Patentansprüche
1. Einrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Kunststoff-@@@@@@ verbundmaterial, welches aus mittleren Schaumstoffschicht und Je einer zu beiden Seiten der Schaumstoffschicht anliegenden Abdeckschicht besteht, umfassend einen von extrudern gespeisten Dreischichtenringdüsenkopf und eine dem Ringdüsenkopf nachgeschaltete Abzugseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem rtingdusenkopf (10) und der Abzugseinrichtung ein Kalibrierungsspalt (36), gebildet von einer Innenkalibrierfläche (24) und einer Aussenkalibrierfläche (32) vorgesehen ist,
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Kalibrierflächen (24, 32) von einem Blähschlauch (32) gebildet ist, welcher durch Fluidendruck auf der vom Kalibrierringspalt abgelegenen Seite unter Veränderung der Spaltweite verstellbar ist.
3, Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussenkalibrierfläche (32) von einem Blähschlauch gebildet ist.
4. Einrichtung nach einen der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Blähschlauch (32) aus Siliconkautschuk besteht.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Blähschlauch (32) die Innenwand eines Pingkastens (30) bildet, welcher an eine Fluidendruckversorgung (34) angeschlossen ist.
6. Binrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkalibrierfläche von einem Dorn (24) gebildet ist.
7. hinrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Kalibrierflächen (24, 52) mit einem wlüssigkeitsfilm belegt ist.
8. Einrichürng nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine saugfähige Schicht (38, 50) als Träger des Flüssigkeitsfilms auf der jeweiligen Ealibrierfläche (24 bzw. 32) angebracht ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß de#r Kalibrierdorn (24) teilweise (bei 44) hohl ausgebildet ist und ein Flüssigkeitsversorgungssystem (46, 48) für die Erzeugung des Flüssigkeitsfilms auf der Innenkalibrierfläche (24) enthält.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ringkasten (30) ein Flüssigkeitsversorgungssystem (52, 54) für die Erzeugung des Flüssigkeitsfilms auf dem Blähschlauch (36) angeordnet ist.
11, Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkalibrierfläche (24) in Abzugsrichtung des Materials eine Ringanordnung von synchron umlaufenden Walzen (54) gegenübersteht.
12. Sinrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen mit einem äußeren Antrieb (57) versehen sind.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Anordnung einer Schlauchschlitzvorrichtung zwischen dem Ausgang des Kai ibrierringspalts (36) und der Abzugseinrichtung der Kalibrierdorn von der Seite der Abzugseinrichtung her getragen ist.
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