DE2638623A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines gleichmaessigen laminierten produktes durch extrudieren - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines gleichmaessigen laminierten produktes durch extrudieren

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Description

HASALTi STACK
P AT H «ΤΑ Ν WALT HAMBURG 1, ADSHAUäRAilEE IG OM ** 4li 2&
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines gleichmässigen laminierten Produktes durch Extrudieren
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gleichmässigen laminierten Produktes durch Aufextrudieren einer geschmolzenen thermoplastischen Beschichtungsmaterialbahn auf eine Trägermaterialbahn. Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung für Ausführung des Verfahrens.
Wird beim Beschichten nach dem Extrudierverfahren geschmolzenes Polymer aus einer engschlitzigen Düse auf die Trägermaterialbahn gespritzt, so kommt es infolge innerer Kräfte des Polymers zu einer Kontraktionserscheinung, als deren Folge die definitiv auf die Trägermaterialbahn gelangende Polymerschicht bedeutend schmäler als die Düse-Schlitzlänge ist. Ferner bewirkt diese Kontraktionserscheinung, dass die noch flüssige Polymerbahn randseitig um ein Vielfaches dicker ist als an ihren übrigen Partien. Diese vorgenannten Kontraktions- und Randverdickungserscheinungen führen bei der fertigen Produktrolle zu Verwer-
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fungen, verdickten Rändern sowie sogar~ zum Reissen der Polymeroder anderen Materialbahnen., Dieser Mangel wird bei der bereits bekannten Beschientungs- und Laminiertechnik dadurch eliminiert, dass man entweder den Düse-Spalt, aus dem das geschmolzene Beschichtungsmaterial austritt, um so viel verlängert, dass die verdickten Polymerränder über die Trägermaterialbahn hinausragen, oder dass man die beschichtete Bahn unmittelbar nach dem Beschichten, d.h. vor dem endgültigen Aufrollen, rahdseitig beschneidet. Auch die über die Ränder hinaus beschichteten Rollen Müssen nachträglich randseitig beschnitten werden, wobei dann die Schwierigkeit darin besteht, dass das Beschichtungsmaterial leicht an der Presswalze haftenbleibt.
Obwohl bereits sehr zahlreiche Anstrengungen unternommen worden sind, die bei der Verarbeitung von Polymeren auftretenden nachteiligen Kontraktions- und Verdickungserscheinigungen zu eliminieren (z.B. Formgebung der Düsenöffnung, Luftstrahlen, verschiedenartige mechanische Messer·, Koextrusions-Düsen, heisse Drähte usw.), ist bei den gegenwärtigen Verfahren ein Beschneiden der Ränder nicht zu umgehen. Die dabei anfallenden Randstreifen sind im allgemeinen als Abfall zu werten, wodurch die Wirtschaftlichkeit der Beschichtung durch Extrudieren ziemlich beeinträchtigt wird, da ja diese Rändstreifen aus mehreren verschiedenen Schichten bestehen, die sich nicht voneinander trennen und erneut für nützliche Zwecke verwenden lassen.
Besteht die Trägerbahn aus fasrigem Material, z.B. aus Papier oder Karton, und würde es, wenn auch unter Schwierigkeiten, gelingen, die Bahnen voneinander zu trennen, so blieben an der Polymerbahn doch stets Fasern haften, die eine erneute Verwendung des Polymers z.B. zum Extrudieren verhindern. Andererseits ist auch das erneute Auflösen der Fasermaterialbahnen, z.B. im Stofflöser, infolge der anhaftenden Polymerreste mit Schwierigkeiten verbunden, obwohl man ein solches Verfahren zu entwickeln versuchte. Besteht die Trägerbahn aus einer Kunststoffolie oder einem sonstigen Film, so haften die einzelnen Schichten im allgemeinen so fest aneinander, dass sich ihre Trennung wirtschaftlich unrentabel gestaltet. Die Randstreifen werden deshalb nach
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erfolgtem Schneiden und Zerkleinern im allgemeinen einem Schutthaufe oder der Verbrennung zugeführt.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, mit welchem verhindert wird, dass es an den Randpartien der Trägerbahn, d.h. an den Kunststoffverdickungen, zur Haftung zwischen Träger- und geschmolzenem Beschichtungsmaterial kommt, so dass nach dem Beschichten und dem Beschneiden die einzelnen Komponenten der Randstreifen mühelos sauber getrennt, gesammelt und einer erneuten Verarbeitung zugeführt werden können. Vielfach ist es sogar möglich, das Polymer unmittelbar wieder als solches der Beschichtungsmasse zuzuschlagen. Die Kennzeichen des erfindungsgemässen Verfahrens und der erfindungsgemässen Vorrichtung gehen aus den beigefügten Patentansprüchen hervor.
Gemäss der Erfindung wird das geschmolzene Polymer an den Randpartien z.B. durch Luftstrahlen auf eine genügend niedrige Temperatur gekühlt, so dass es, werden die einzelnen Bahnen in dem von Kühlzylinder und Presszylinder gebildeten Spalt gegeneinandergepresst, an den im voraus festgelegten Randpartien zu keiner Haftung zwischen den Bahnen kommt. Wird nun die Bahn längs 'der im voraus angenähert festgelegten Grenzlinie beschnitten, so erhält man die Randstreifen nach Schichten getrennt.
Falls man in derselben Stufe die Randstreife des Beschichtungsmaterials an der Schnittgrenzlinie abzutrennen wünscht, wird gerade vor dem Haften des Beschichtungsmaterials an der Trägermaterialbahn auf den betreffenden Punkt ein scharfer Luft-, Wasser- oder anderer derartiger Materialstrahl gerichtet, der das Beschichtungsmaterial durchdringt und dadurch die Randstreife des Beschichtungsmaterials abschneidet, welche Streife danach sauber getrennt und zur erneuten Verwendung zugeführt werden kann. Die Randstreifen der Trägermaterialbahn werden danach mit gewöhnlichen Schneidvorrichtungen von der Bahn abgetrennt.
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Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen veranschaulicht, in denen Abbildung 1 eine vereinfachte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung und Abbildung 2 entsprechend eine andere Ausführungsform zeigen. Abbildung 3 zeigt die Einzelheit A der Vorrichtung nach Abbildung 2 im grösseren Massstab und Abbildung 4 entsprechend einen Querschnitt der Bahnen in Punkt B der Abbildung 2.
Das nach Abbildung 1 der Düse 2 in Form einer dünnen Bahn austretende geschmolzene Polymer 1 gelangt auf an sich bekannte Weise in den vom Presszylinder 3 und Kühlzylinder 4 gebildeten Spalt 5, wo das Aneinanderfügen der Bahnen erfolgt. Werden die infolge der Kontraktionserscheinung verdickten Polymerränder durch entsprechend gerichtete Luftstrahlen 6 vor Eintritt in den Spalt 5 so gekühlt, dass an diesen genau begrenzten Randpartien keine Haftung erfolgt, so können die Randstreifen 7 des Beschichtungsmaterials 1 und die Randstreifen 8 des Trägermaterials 13 nach erfolgtem Beschneiden der Bahn in der an sich bekannten Schneidvorrichtung 9 leicht voneinander getrennt werden.
In diesem vereinfachten Ausführungsbeispiel ist ausserdem gezeigt, wie die Polymerstreifen 7 in der Schneidvorrichtung 11 zerkleinert, einer Aufgabevorrichtung 15 der Düse 2 zugeführt, und erneut als BeSchichtungspolymer verwendet werden. Die Streifen 8 des Trägermaterials 13 können nach ihrer Zerkleinerung in der Zerkleinerungsvorrichtung 14 in den Sammelbehälter 12 oder, wenn es sich z.B. um Papier oder anderes fasriges Material handelt, pneumatisch in einen Stofflöser zur erneuten Verwendung befördert werden.
In der in Abbildungen 2-4 dargestellten Ausführungsform sind die scharfen Luft- oder Wasserstrahlen mit Düsen (10) auf die Schnittpunkte 18 der Randstreifen 7 der Beschichtungsmaterialbahn 1 zwecks Abschneiden der Randstreifen von der Beschichtungsmaterialbahn gerichtet worden. Die Streifen 7 können dann sauber zur Aufbewahrung und erneuten Verwendung getrennt werden. Die Randstreifen der Trägermaterialbahn werden danach mit
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Schneidvorrichtungen 9 von der Bahn abgeschnitten.
Nach dieser Ausfuhrungsform wird das Kühlmittel auf die Rande der Schmelzbahn 1 von deren beiden Seiten durch aus Düsen 16 auskommende Strahle geleitet. Durch die Düsen so anzuordnen, dass die Richtung des Strahles von Bahnmitte nach den Randen ist, wird ausser einer effektiven Kühlung auch einen die Kontraktionserscheinung an sich verringernden Effekt erzielt.
In der Ausführungsform nach Abbildungen 2-4 hat der Kühlzylinder 4 ausserdem Rillen 17, mit denen der Abtrennungsvorgang verstärkt und die Grenzlinie schärfer gemacht wird. Solche Rillen können auch im Presszylinder 3 vorkommen.
Die Schnittführung mit den Sehneidvorrichtungen 9 und 10 erfolgt etwa längs der Grenzlinie, an der die Haftung zwischen Beschichtungs- und Trägermaterial beginnt. Durch Verwendung geeigneter bekannter Mess- und Steuervorrichtungen lässt es sich auch so einrichten, dass der Schnitt stets genau längs dieser Grenze geführt wird. Weiter besteht die Möglichkeit, die kühlende Luftstrahlen so mit den Messern zu koppeln, dass diese Grenzlinie der Stellung der Messer folgt.
Zur Erhöhung der Luftstrahl-Wirksamkeit und der Begrenzungsschärfe der haftungsfreien Zone gibt es ausserdem verschiedene Möglichkeiten, wie z.B. Mundstück-Formgebung, Luftmenge und -führung sowie Druckregulierung. Weiter wird bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit durch Kühlen der Luft eine Verbesserung des erfindungsgemässen Separierens der Randpartien erzielt. Weiter besteht die Möglichkeit, statt mit Luft mit anderen, besser wärmebindenden Medien z.B. Dampf zu arbeiten.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die obige einfache Ausführungsbeispiel beschränkt; so kann z.B. die noch flüssige Bahn vor dem Aneinanderfügen der Bahnen von Gebläsen gegen den Kühl- oder den Presszylinder oder gegen die Trägerbahn gepresst werden je nachdem ob die letztere kühlzylinder-, presszylinder-
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oder - beim Laminieren - beidseitig *gef ührt wird. Auch die Verwendungsmöglichkeiten der "Randstreifen bleiben nicht auf die angeführten Beispiele beschränkt; diese Streifen können in vielfacher Weise weiterverarbeitet werden.
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Claims (9)

Patentansprüche
1.} Verfahren zur Herstellung eines gleichmässigen lami-
£erten Produkts durch Auf ext rudier en einer geschmolzenen thermoplastischen Beschichtungsmaterialbahn auf eine Trägermaterialbahn, dadurch gekennzeichnet, dass die Randstreifen (7) der Beschichtungsmaterialbahn (1), um ihr Haften an den Randstreifen (8) der Trägermaterialbahn (13) zu verhindern, durch Strahlen (6, 16) von wärmebindendem Mittel gekühlt werden, und dass die Randstreifen (7 und 8) beider Bahnen (1 und 13) längs einer im voraus festgelegten Grenzlinie von ihren Bahnen abgetrennt und getrennt zerkleinert und gesammelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Randstreifen (7) der Beschichtungsmaterialbahn
(1) zerstückelt und zwecks erneuten Verwendens wieder der Beschichtungsmaterial-Düse (2) zugeführt werden, und die fasrigen Randstreifen (8) des Trägermaterials zerstückelt und zwecks erneuten Verwendens in einen Sammelbehälter (12) geleitet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Randstreifen (7) des Beschichtungsmaterials (1) durch gerichtete Kaltluft- und/oder sonstige Kühlmittel enthaltende Strahlen (6, 16) gekühlt werden.
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4. Verfahren nach Ansprüche Ϊ bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelstrahlen (16) von Bahnmitte nach den Randen auf beide Seiten der Beschichtungsmaterialbahn
(1) gerichtet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtrennen der Randstreifen. (7 und 8) der Beschichtungsmaterial- (1) und der Trägermaterialbahn (13) so gesteuert wird, dass der Schnitt etwa längs der Grenze erfolgt, an der die beiden Bahnen aneinander zu haften beginnen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da d u.rch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelstrahlen (6, 16) der Schnittführungs-Einsteilung folgen.
7. Verfahren nach Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Randstreife (7) der Beschichtungsmaterialbahn (1) von der Tragermaterialbahn (13) abgeschnitten wird durch auf den Schnittpunkt (18) gerade bevor das Beschichtungsmaterial an dem Trägermaterial haftet ein scharfer Luft-, Wasser- oder anderer dergleicher Materialstrahl zu richten, der das Beschichtungsmaterial durchdringt und dadurch die Randstreife (7) der Beschichtungsmaterialbahn (1) abschneidet.
8. Vorrichtung für Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Herstellung eines gleichmässigen laminierten Produkts durch Aufextrudieren einer geschmolzenen thermoplastischen Beschichtungsmaterialbahn auf eine Trägermaterialbahn, gekennzeichnet durch Strahlen (6, 16) von wärmebindendem Mittel zum Kühlen der Randstreifen der Beschichtungsmaterialbahn (1), durch Schneidvorrichtungen (9, oder 9 und 10) zum Abtrennen der Randstreifen (7 und 8) der Beschichtungsmaterial- (1) und der Trägermaterialbahn (13) von ihren Bahnen, und durch Fördereinrichtungen zum Transportieren der voneinander gelösten Randstreifen der beiden Bahnen in je eine eigene Zerstückelungsvorrichtung (11 und 14), von wo die Beschichtungsmaterial-Randstreifen (7) in zerstückelter Form der Beschichtungsmaterial-Aufgabevorrichtung
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(15) und die Trägermaterial-Randstreifen (8) in zerstückelter Form einem Sammelbehälter (12) zugeführt werden.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlzylinder (4) und/oder der Presszylinder (3) der an sich bekannten Extrudierbeschichtungsvorrichtung Rillen (7) zur Förderung des Loslösens der Materialbahnen (1 und 13) voneinander und zur Herstellung einer präzisen Grenzlinie aufweisen.
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DE2638623A 1975-09-04 1976-08-27 Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen einer Verbundbahn Expired DE2638623C3 (de)

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