DE2754425A1

DE2754425A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen herstellen von zwei- oder mehrlagigen bahnfoermigen verbundwerkstoffen

Info

Publication number: DE2754425A1
Application number: DE19772754425
Authority: DE
Inventors: Klaus Kalwar
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-12-07
Filing date: 1977-12-07
Publication date: 1979-06-13

Description

Verfahren und Vorrichtung zum konti-
nuierlichen Herstellen von zwei- oder mehrlagigen bahnförmigen Verbundwerkstoffen (Zusatz zu P 24 60 432.8-16) Gegenstand des deutschen Patents .
(der Patentanmeldung P 24 60 432.8-16) ist ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen einer Flachfolienbahn aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem man die Flachfolienbahn nach ihrer Extrusion über eine Kühlwalze führt oder von zwei- oder dreilagigen, bahnförmigen Verbundwerkstoffen, bei dem man die Verbundwerkstoffe zusammenführt und miteinander verbindet und bei dem man die Flachfolienbahn unmittelbar vor dem Auflaufen auf die Kühlwalze oder unmittelbar vor dem Zusammenführen der Verbundwerkstoffe mit Koronaentladungen beaufschlagt.
Die Koronaentladungen verbessern nicht nur die Adhäsionseigenschaften der Flachfolienbahnen, sondern bilden auch eine Gas- oder Luftsperre, durch die verhindert wird, daß die von der rotierenden KUhlwize in ihrem Umfangsbereich erzeugte Luftströmung in den Auflaufbereich gelangt und Luftblasen sich in den Spalt zwischen der Flachfolienbahn und der Kühlwalze schieben.
Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes wird beim Gegenstand der Hauptanmeldung eine Kunststoffschmelze durch den Durchbruch einer Elektrode in den Laminationsspalt zwischen den beiden Laminationswalzen eingeführt. Hierbei ergeben sich bedienungstechnische Schwierigkeiten. Ferner wird die thermoplastische Kunststoffschmelze nicht durch eine Koronaentladung behandelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren nach Hauptanmeldung dahingehend weiterzubilden, daß alle im Laminationsspalt zusammengeführten Flachbahnfolien und Materialien eine Luft- und Gassperre durchlaufen und ihre Adhäsionseigenschaften verbessert werden.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die folienartige thermoplastische Kunststoffschmelze in dem von den Walzen gebildeten Laimdinationsspalt mit Koronaentladungen behandelt wird.
Die Qualität des Endproduktes kann dadurch gesteigert werden, daß die folienartige Kunststoffschmelze in der Ndhe der Laminatiansdlinie mit Koronaentladungen beaufschlagt wird.
Vorrichtungen zur Durchführung des crfindungsgcmäßen Verfahrens sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden beschrieben.
Es zeigen: Fig 1 eine Vorrichtung, bei der die Laminationswalzen als Elektroden ausgebildet sind, Fig 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 ein AusfUhrungsbeispiel einer Vorrichtung mit verschwenkbaren, schalenformigen Elektroden, Fig. 4 eine konstruktive Einzelheit und Fig. 5 die Vorrichtung nach der Fig. 3 mit vor Laminationsspalt weggeschwenkten Elektroden.
Aus der Dose 1 tritt eine Folie 2 einer thermoplastischen Kunststoffschmelze aus, z.B. einer Polyäthylenschmelze.
Diese Xunststoffolie 2 wird den Laminationswalzen zugefahrt, die aus Presseur 3 und einer hohlwalze 4 bestehen.
Diese Walzen bilden einen Laminationsspalt 5. Flachbahnfolien 6 und 7 werden über die Laminationswalzen ebenfalls dem Laminationsspalt 5 zugeführt In der Laminationslinie des Laminationsspaltes verbunden sich die Flachbahnfolien und die Kunststoffschmelze 2 zu einem Verbundwerkstoff 8.
Damit die Haftung verbessert und verhindert wird, daß im Bereich der Lanaztionslinie Lufteinschlüsse in den Verbundwerkstoff gelangen können, wird Ober einen Generator 9 eine Hschspannung an die als Elektroden ausgebildeten Laminationswalzen 3 und 4 angelegt. Bei der Hochspannung handelt es sich um eine Wechselzpannung, die Ober ein Dielektrikum 10 die gewünschte Koronaentladung 11 entstehen läßt. Die Xoronaentladung 11 erw)Lrkt eine Oberflichenbehandlung aller für den Verbundwerkstoff 8 notwendigen Materiallen und verbessert deren Adhlsion. Da auch keine LufteinschlUsse ia den Verbundwerkstoff gelangen tbnn n, entsteht ein Verbundwerkstoff hoher Qualität.
Bei der Vorrichtung nach der Fig. 1 erstrecken sich die Koronaentladungen bis in den Bereich des Laminationsspaltes.
Der Aufbau der als Presseur arbeitenden Laminationswalze 3 ist in der Fig. 2 dargestellt.
Der Presseur 3 weist einen Kernzylinder 12 aus Metall auf, der mit einem aufvulkanisierten Gummibelag 13 versehen ist Dieser Gummibelag ist von eonem Ring 14 umschlossen, der aus einem leitfähigen Material besteht.
Dieser Ring weist einen Aussenmentel 15 aus einem dielektrischen Werkstoff auf.
Durch den Belag 13 aus Gummi oder einem anderen geeigneten elastischen Material wird ein elastischer Anpreßdruck gegenüber der Kühlwalze 4 und dem zu erstellenden Verbundwerkstoff 8 erzielt. Für die Ausbildung einer elektrischen Koronaentladung ist es allerdings notwendig, daß bestimmte Dimensionen des erforderlichen Dielektrikums einer seits und für das Verfahren zur Herstellung des Verbundwerkstoffes andererseits bestimmte Dimensionen des elastischen Gummibelages des Presseurs eingehalten werden.
Der dielektische Aussenmantel 15 besteht vorzugsweise aus eine nicht kohlenstoffbildenden Vulkanisat, z B aus einem Silikon- oder Fluorwerkstoff.
Bei der Vorrichtung nach der Fig. 3 tritt aus der Düse 1 die thermoplastische Kunststoffschmelze in Form einer Folie 2 aus, die dem Laminationsspalt 5 zugeführt wird. In gleicher Weise wie bei der Vorrichtung nach der Fig. 1 werden Flachbahnfolien 6 und 7 Ober Laminationswalzen 3 und 4 dem Laminationsspalt 5 zugeführt und zu einem Verbundwerkstoff 8 verarbeitet. Den Laminationswalzen 3 und 4 sind schalen- förmige Elektroden 16,17 zugeordnet.
Der Aufbau der schalenförmigen Elektroden ergibt sich aus der Fig. 4. Die schalenfõrmigen Elektroden weisen einen Träger 18 auf, der aus Kunststoff, vorzugsweise aus einem Duroplast, gefertigt ist. An dem sich verjüngenden Ende des Trägers 18, das in den Laminationsspalt 5 eintaucht, ist eine Rinne 19 vorgesehen, die zur Aufnahme eines elek-trisch leitenden Werkstoffes dient und eine Zylinderelektrode bildet, die sich parallel zu den Drehachsen 20 und 21 der Laminationswalzen 3 und 4 erstreckt.
Ober diese ZyMnder-elektroden wird eine Koronaentladung 22 erzeugt, über die die Kunststoffschmelze 2 vorbehandelt wird. Durch die gewählte Bogenform der Träger 18 taucht das mit der Zylinderelektrode versehene Ende der schalenförmigen Elektroden 16 und 17 tief in den Laminationsspalt 5 ein und liegt benachbart der Laminationslinjie Der in der Rinne 19 angeordnete elektrisch leitende Werkstoff erstreckt sich als Schicht 23 Ober die untere bogenf8rmige Begrenzunqsfläche des Trägers 18. Diese aus elektrisch leitendem Werkstoff aufgebaute Schicht 23 wirdhach aussen durch eine Schicht 24 aus einem dielektrischen Werkstoff abgedeckt.
Aus wirkungsgradtechnischen GrOnden kann die elektrisch leitende Schicht 23 im Querschnitt zickzackförmig ausgebildet sein.
Die schalenfõrmigen Elektroden 16,17 sind an Hebeln 25 befestigt, die um die Drehachsen 20,21 der Laminationswalzen 3,4 verschwenkt werden kennen In der Fig 5 sind die schalenförmigen Elektroden 16,17 in der vom Laminations- spalt 5 weggeschwenkten Stellung aufgezeigt. Durch die Verschwenkbarkeit der schalenförmigen Elektroden 16,17 wird die Bedienung der Vorrichtung sehr einfach.
Zwischen den schalenförmigen Elektroden 16,17 und den Larninationswalzen 3,4 werden Koronaentladungen 26 erzeugt. Diese Koronaentladungen dienen als Gas- oder Luftsperre für die Luftströmung, die bei der Drehung der Laminationswalzen erzeugt wird und verbessern die Adhäsionseigenschaften der behandelten Flachbahnfolien.
Die Spannung für diese Koronaentladungen 26 wird in den Generatoren 27 und 28 erzeugt. Sobald beide Generatoren im Betrieb sind und die Elektrode17 durch einen Schalter 29 mit dem Schaltpunkt 30 des Generators 28 in Verbindung steht, entsteht zwischen den beiden Elektroden 16,17 eine Koronaentladung 26. Damit die Entladung zwischen den Elektroden 16 und 17 ohne Kurzschluß zwischen den beiden Generatoren 27 und 28 stattfinden kann, ist ein geeignetes Entkopplungsteil bzw. Synchronisationsteil 31 den Generatoren 27 und 28 zugeordnet.
Sofern gewünscht wird, daß die Korona 26, die von der Elektrode 17 erzeugt wird, nicht entstehen soll, so wird der Generator 28 nicht in Betrieb genommen und der Schalter 29 auf den Massepunkt 32 geschaltet. Sofern der Generator 27 im Betrieb ist, entsteht die Koronaentladung 26 an der Elektrode 16, die gegenüber dem Presseur 3 liegt und die Koronaentladung 22 zwischen den Elektroden 16 und 17, so daß eine Behandlung und Gassperre und bezug auf die Kunststoffschmelze 2 und die Flachbahnfolie 6 vollzogen wird.
Selbstverständlich ist es aucWhöglich, durch eine entsprechende Schaltung das System umzukehren, so daß die Flachbahnfolie 7 durch eine Koronaentladung an der Elektrode 17 behandelt wird.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von zwei-oder mehrlagigen, bahnförmigen Verbundwerkstoffen, bei dem lan die Flachbahnfolien Uber Laminationswalzen zuzammenführt, über eine thermoplastische Kunstatoffschmelze itelnander verbindet und die Flachbahnfolien ur-ittelbar vor den Zusammenführen mit Koronientladungen beaufschlagt, nach Patent ...... (Patentanmeldung P 24 60 432.8-16), d a durch ç e k e n n -s e i c h n e t , daß die folienartige, thernopladische Kunststoffschmelze (2) in den von den Laninationswalzen (3,4) gebildeten Luinationsspalt (5> nit Koronsentladungen bchandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die folienartige Kunststoffschmelze (2) in der Nihe der Lainationslini- nit Koronaentladungen heaufschlagt wird.
3. Vorrichtung zur DurchfUhrung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einen Presseur und einer Kühlwalze bestehenden Lasinationswalzen (3,4) als Elektroden ausgebildet sind und an dei Presseur (3) eine hochfrequente Wechselspannung anliegt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Presseur (3) einen Kernzylinder (12) aus Metall aufweist mit aufvulkanisiertem Gummibelag (13), der von eine Ring (14) aus elektrischleitendes Werkstoff unschlossen ist, der einen Aussenmantel (15) aus einen dielektrischen Werkstoff aufweist.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zwei den Laminationswalzen (3,4) zugeordnete, sich in den Laminationsspalt (5) erstreckende, aus den Laminationsapalt bewogbare, schalenf8r.ige Elektroden (16,17), die an dem in den Laminationsspalt (5) eintauchenden Ende eine sich parallel zu den Drehachsen (20,21) der Laminationswalzen (3,4) erstreckende Elektrode tragen
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die der Kunststoffschmelze (2) zugeordneten Elektroden als Zylinderelektroden ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die schalenförmigen Elektroden (16, 17) einen Träger (181 aus Kunststoff aufweisen, der an den in den Laminationsspalt eintauchenden Ende mit einer Rinne (19) zur Aufnahme eines elektrisch leitenden Werkstoffes versehen ist, welcher elektrisch leitende Werkstoff als Schicht (23) sich über die untere bogenförmige Begrenzungsfliche des Trägers (18> erstreckt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (23) im Querschnitt zickzackförmig ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die schalenförmigen Elektroden (16,17) an um die Drehachsen (20,21) der Laminationswalsen (3,4) schwenkbaren Hebeln befestigt sind.