DE3938977A1 - Kalandervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kalandervorrichtung, die beson­ ders für die Verarbeitung von thermoplastischen Materialien bei der Herstellung von Folien oder von elastischen oder steifen Bogen, die gegebenenfalls mit einer Auflage ver­ stärkt sind, geeignet ist.

Die Kalandertechnik erweist sich als besondere interessant für die industrielle Herstellung von solchen Artikeln, die speziell aus gegebenenfalls plastifizierten Harzen auf der Basis von Vinylchlorid hergestellt werden.

Es wurden schon zahlreiche Arten von Kalandervorrichtungen, die zu diesem Zweck verwendet werden können, und besonders L-, F-, I-, Z-, etc.-Kalander, vorgestellt.

Außerdem wurde in dem belgischen Patent 8 19 888 ein Fünfwal­ zenkalander offenbart, der den Vorteil aufweist, daß er die Länge, über die der plastische, kalandrierte Bogen den Umfang der Kalanderwalzen berührt, verkürzt und folglich die Thermolyserisiken reduziert.

Es scheint jedoch, daß alle bisher vorgestellten Kalander­ vorrichtungen nicht unerhebliche Nachteile mit sich brin­ gen.

Daher können manche Kalandermodelle, gleichgültig ob bei der Verwendung von teilchenförmigen, steifen Harzen oder von plastifizierten Harzen, nicht verwendet werden, manche sind schwierig zu regulieren oder schwer zu reinigen, an­ dere schließlich zwingen dazu, auf massive Rahmen zurückzu­ greifen, um eine vertikale Aufeinanderstapelung einer Reihe von Kalanderwalzen mechanisch zu stützen.

Die Erfindung hat nun zum Ziel, eine Kalandervorrichtung zu liefern, die in ihrer Konzeption sehr einfach ist und die sowohl zur Behandlung von steifen als auch von plastifi­ zierten Harzen geeignet ist, und die außerdem zahlreiche Vorteile aufweist, die in der folgenden, detaillierten Beschreibung verdeutlicht werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft also eine Kalandervor­ richtung zur Verarbeitung von thermoplastischen Materia­ lien, die einen Rahmen, der wenigstens vier hintereinander angebrachte Kalanderwalzen trägt, und profilierte Hilfs­ oder Reserveführungen umfaßt, die eine Zufuhreinrichtung begrenzen und oberhalb und zwischen den ersten beiden Ka­ landerwalzen angebracht sind, bei der die Längsachsen der ersten beiden Kalanderwalzen und wenigstens einer dritten Kalanderwalze in derselben, vorzugsweise leicht horizonta­ len Ebene liegen.

Nach einer bevorzugten Herstellungsart liegen die Längs­ achsen der ersten beiden Kalanderwalzen und wenigstens einer dritten Kalanderwalze in einer genau horizontalen Ebene, aber es ist offensichtlich, daß sie, falls ge­ wünscht, auch eine Ebene bestimmen können, die mit einer horizontalen Ebene einen Winkel bis zu 30°, vorzugsweise 20°, bildet, um speziell jegliches Zufuhrproblem der Kalandervorrichtung zu vermeiden. Es ist außerdem nicht ausgeschlossen, eine der Längsachsen dieser Walzen in bezug auf die von den Längsachsen der anderen Kalanderwal­ zen bestimmten Ebene, leicht parallel gegen sich zu ver­ schieben.

Bei der erfindungsgemäßen Kalandervorrichtung wird außerdem bevorzugt, daß die Längsachsen der beiden letzten Kalander­ walzen in derselben Ebene, die zu der von den Längsachsen der beiden ersten Kalanderwalzen begrenzten Ebene im we­ sentlichen vertikal ist, liegen. Unter im wesentlichen vertikal wird verstanden, daß der zwischen diesen Ebenen gebildete Winkel zwischen 60 und 120° variieren kann, wobei ein Winkel von 90° bevorzugt ist.

Die erfindungsgemäße Kalandervorrichtung und die sich daraus ergebenden Vorteile sind in der folgenden Beschrei­ bung in drei besonderen, bevorzugten Ausführungsformen genauer erklärt. In dieser Beschreibung wird nacheinander auf die Fig. 1, 2 und 3 der beigefügten Zeichnungen Bezug genommen.

Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform, die in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt die Kalandervorrichtung einen Rahmen (6), der vier Kalanderwalzen (1, 2, 3 und 4), die hintereinander in einer Reihe angeordnet sind, trägt, wobei diese Kalanderwalzen so angeordnet sind, daß die Längsach­ sen der drei ersten Kalanderwalzen (1, 2, 3) in derselben horizontalen Ebene liegen und daß die Längsachse der letzten Kalanderwalze (4) oberhalb derjenigen der dritten Kalanderwalze (3) liegt und mit dieser eine zu der von den Längsachsen der ersten drei Kalanderwalzen (1, 2 und 3) gebildeten Ebene senkrecht, vertikale Ebene bestimmt.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, umfaßt die Kalandervorrichtung auch profilierte Reserveführungen (7) oder -backen, die das Zufuhrsystem der Kalandervorrichtung begrenzen und oberhalb der und zwischen den ersten beiden Kalanderwalzen ange­ bracht sind. Diese Kalandervorrichtung umfaßt auch einen Bedienungssteg (8), der mit dem Rahmen (6) zusammenhängt und leichten Zugang zu den Oberseiten der Kalanderwalzen (1, 2 und 3) und zur Rückwand der Kalanderwalze (4) ermög­ licht.

Schließlich ist eine Abnahme-Vorrichtung für das kaland­ rierte thermoplastische Material, die von kleinen Walzen (9, 10, 11) gebildet wird, gegenüber der vorletzten Kalan­ derwalze (3) angebracht und eine Infrarot-Heizungsvorrich­ tung (12) ist oberhalb dieser Abnahme-Vorrichtung vorge­ sehen, um zum Beispiel den kalandrierten Bogen für das reihenweise Grainieren vorzuheizen.

In der zweiten bevorzugten Herstellungsart, die in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt die Kalandervorrichtung einen Rahmen (6), der fünf Kalanderwalzen (1′, 2′, 3′, 4′, 5′), die hintereinander in Reihe angeordnet sind, trägt, wobei diese Kalanderwalzen so angebracht sind, daß die Längsachsen der ersten vier Kalanderwalzen (1′, 2′, 3′, 4′) in einer ge­ meinsamen horizontalen Ebene liegen, während die Längsachse der letzten Kalanderwalze (5′) unterhalb derjenigen der vierten Kalanderwalze (4′) liegt und mit dieser eine rela­ tiv zu der von den Längsacnsen der ersten vier Kalanderwal­ zen (1′, 2′, 3′, 4′) gebildeten Ebene vertikale Ebene bil­ det.

Wie in Fig. 2 gezeigt, umfaßt die Kalandervorrichtung auch profilierte Reserveführungen (7), eine Abnahme-Vorrichtung (9, 10, 11) für das kalandrierte, thermoplastische Material und eine Infrarot-Heizungsvorrichtung (12), die in der­ selben Art wie bei der in Fig. 1 gezeigten Kalandervor­ richtung angeordnet sind.

In der dritten bevorzugten Herstellungsart, die in Fig. 3 gezeigt ist, umfaßt die Kalandervorrichtung einen Rahmen (6), der auch fünf hintereinanderliegende Kalanderwalzen (1′′, 2′′, 3′′, 4′′, 5′′) trägt, wobei diese Walzen so angeordnet sind, daß die Längsachsen der ersten, zweiten und vierten Kalanderwalze (1′′, 2′′, 4′′) in einer gleichen horizontalen Ebene liegen, während die Längsachse der drit­ ten Kalanderwalze (3′′) unterhalb derjenigen der zweiten Ka­ landerwalze (2′′) liegt und mit dieser eine relativ zu der von den Längsachsen der ersten, zweiten und vierten Kalan­ derwalze (1′′, 2′′, 4′′) gebildeten Ebene vertikale Ebene bestimmt und die Längsachse der letzten Kalanderwalze (5′′) oberhalb derjenigen der vierten Kalanderwalze (4′′) liegt und mit dieser eine relativ zu der von den Längsachsen der ersten, zweiten und vierten Kalanderwalze (1′′, 2′′, 3′′) bestimmten Ebene vertikale Ebene bildet.

Wie in Fig. 3 gezeigt, umfaßt auch diese dritte gezeigte Ausführungsform der Kalandervorrichtung profilierte Reser­ veführungen (7), eine Abnahme-Vorrichtung (9, 10, 11) für das kalandrierte, thermoplastische Material und eine Infra­ rot-Heizungsvorri;htung (12), die auf dieselbe Art wie bei den in Fig. 1 und 2 gezeigten Kalandervorrichtungen ange­ ordnet sind.

Bei den drei beschriebenen Ausführungsformen können die Kalanderwalzen gleiche oder unterschiedliche Durchmesser aufweisen.

Die erfindungsgemäße Kalandervorrichtung und im besonderen die bevorzugten Ausführungsformen weisen die folgenden Vorteile auf:

1. Einfache Regulierung

Bei diesen Vorrichtungen ist die Längsachse der vorletzten Kalanderwalze (3, 4′, 4′′) fest, die Längsachsen der in gleicher, vorzugsweise im wesentlichen horizontaler Ebene liegenden Kalanderwalzen (1, 2, 1′, 2′, 3′, 1′′ und 2′′) sind nur gegen sich selbst und in dieser Ebene parallel ver­ schiebbar (wie durch die Pfeile F 1 angezeigt) und die Längsachsen der anderen Kalanderwalzen (4, 5′, 3′′, 5′′) sind in Ebenen verschiebbar, die im wesentlichen rechtwinklig zu dieser Ebene sind (wie durch die Pfeile F 2 angezeigt). Außerdem können die Längsachsen der Kalanderwalzen (4, 5′, 3′′, 5′′), die nicht in der gemeinsamen vorzugsweise ange­ nähert horizontalen Ebene liegen, schräg zu dieser Ebene parallel ausgerichtet werden (wie durch die Pfeile F 3 ange­ zeigt). Daraus folgt, daß die Einförmigkeit der Dicke der kalandrierten Produkte durch Anderung der Schräglage der Kalanderwalzen (4, 5′, 3′′, 5′′) und ohne Überlagerung mit der Regulierung der anderen Kalanderwalzen leicht gesteuert werden kann. Außerdem kann die Dicke der kalandrierten Produkte allein durch horizontale Verschiebungen der Kalan­ derwalzen (1, 2, 1′, 2′, 3′, 1′′, 2′′) oder vertikale Ver­ schiebungen der Kalanderwalzen (4, 5′, 3′′ und 5′) reguliert werden. Im besonderen ziehen diese Regulierungen keine Höhenverlagerung der Stellung der Zufuhrwalzen (1, 2, 1′, 2′, 1′′, 2′′) nach sich und somit können die profilierten Reserveführungen (7) aus einem Stück bestehen.

2. Einfache Zufuhr

Bei der erfindungsgemäßen Kalandervorrichtung liegen die Zufuhrkalanderwalzen (1, 2, 1′, 2′, 1′′, 2′′) in horizontaler Ebene und sind von den anderen Kalanderwalzen getrennt, was eine bequeme und leicht regulierbare Zufuhr möglich macht. Da diese Zufuhrwalzen außerdem in horizontaler Ebene blei­ ben, können die profilierten Reserveführungen (7) aus einem Stück hergestellt sein und nicht aus zwei beweglichen Tei­ len, wie dies der Fall ist, wenn die Regulierungen des Kalanders eine vertikale Verschiebung zwischen den Kalan­ derwalzen nach sich ziehen.

3. Gesamtlänge der Umfangsanlegung

Wie aus den Fig. 1, 2 und 3 bei Betrachtung der schraf­ fierten Zonen ersichtlich, ist die gesamte Länge der Anlage am Walzenumfang der Kalanderwalzen durch den kalandrierten Bogen gleich dem Wert einer Kalanderwalze, von eineinhalb Kalanderwalzen bzw, einer Kalanderwalze, was das Risiko thermischer Schädigung des behandelten thermoplastischen Materials reduziert.

4. Vielseitigkeit

Die erfindungsgemäße Kalandervorrichtung ist besonders zur Behandlung von plastifizierten oder nicht-plastifizierten thermoplastischen Materialien geeignet. Im besonderen kön­ nen sich dank der Anordnung der Kalanderwalzen die überall­ hin freigesetzten Dämpfe des Plastifizierungsmittels nicht auf dem behandelten Artikel absetzen. Dies gilt auch für jedes teilchenförmige thermoplastische Material.

5. Reinigung des Kalanders

Der obere Teil der Kalanderwalzen liegt ganz frei und seine Reinigung ist, besonders dank des Stege (8), bequem. Außer­ dem ist die Unterseite der Kalanderwalzen auch leicht zu­ gänglich, vor allem, wenn eine Grube unter der Kalandervor­ richtung vorgesehen ist.

6. Rahmen und Zubehör

Wenn die erfindungsgemäße Kalandervorrichtung in horizon­ taler Richtung angebracht ist, kann der Stützrahmen der Walzen leichter sein, was außerdem eine Verkürzung der Ab­ nahme-Vorrichtung für das behandelte Produkt ebenso wie aller Hilfsleitungen für Heizung und Schmierung möglich macht. Das Herausnehmen und Ersetzen aller Kalanderwalzen ist außerdem wesentlich erleichtert.

Claims (10)

1. Kalandervorrichtung zum Verarbeiten von thermoplastischen Materialien, umfassend einen Rahmen, der wenigstens vier Kalanderwalzen trägt, die hintereinander angeordnet sind, und profilierte Reserveführungen, die ein Zufuhrsystem begrenzen und oberhalb und zwischen den ersten beiden Kalanderwalzen angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der ersten beiden Kalanderwalzen (1, 2, 1′, 2′, 1′′, 2′′) und wenigstens einer dritten Kalanderwalze (3, 3′, 4′, 4′′) in einer gemeinsamen, vorzugsweise im wesentlichen horizontalen Ebene liegen und die Längsachsen der letzten beiden Kalanderwalzen (3, 4, 4′, 5′, 4′′, 5′′) ebenfalls in einer gemeinsamen Ebene liegen, die relativ zu der von den Längsachsen der ersten beiden Kalanderwalzen (1, 2, 1′, 2′, 1′′, 2′′) bestimmten Ebene in einem im wesentlichen rechten Winkel liegt.

2. Kalandervorrichtung nach Anspruch 1, die vier Kalander­ walzen umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs­ achsen der ersten drei Kalanderwalzen (1, 2, 3) in derselben, vorzugsweise horizontalen Ebene liegen, und daß die Längsachse der letzten Kalanderwalze (4) ober­ halb derjenigen der dritten Kalanderwalze (3) liegt und mit dieser eine Ebene bestimmt, die zu der von den Längsachsen der ersten drei Kalanderwalzen (1, 2, 3) bestimmten Ebene im wesentlichen rechtwinklig liegt.

3. Kalandervorrichtung nach Anspruch 1, die fünf Kalander­ walzen umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs­ achsen der ersten vier Kalanderwalzen (1′, 2′, 3′, 4′) in derselben, vorzugsweise horizontalen Ebene liegen, und daß die Längsachse der letzten Kalanderwalze (5′) unterhalb derjenigen der vierten Kalanderwalze (4′) liegt und mit dieser eine Ebene bestimmt, die zu der von den Längsachsen der ersten vier Kalanderwalzen (1′,2′, 3′, 4′) bestimmten Ebene im wesentlichen rechtwinklig liegt.

4. Kalandervorrichtung nach Anspruch 1, die fünf Kalander­ walzen umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs­ achsen der ersten, zweiten und vierten Kalanderwalze (1′′, 2′′, 4′′) in derselben, vorzugsweise horizontalen Ebene liegen, daß die Längsachse der dritten Kalander­ walze (3′′) unterhalb derjenigen der zweiten Kalander­ walze (2′′) liegt und mit dieser eine Ebene bestimmt, die zu der von den Längsachsen der ersten, zweiten und vier­ ten Kalanderwalze (1′′, 2′′, 4′′) bestimmten Ebene im wesentlichen rechtwinklig liegt, und daß die Längsachse der letzten Kalanderwalze (5′′) oberhalb derjenigen der vierten Kalanderwalze (4′′) liegt und mit dieser eine Ebene bestimmt, die zu der von den Längsachsen der ersten, zweiten und vierten Kalanderwalze (1′′, 2′′, 4′′) gebildeten Ebene im wesentlichen rechtwinklig liegt.

5. Kalandervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der vor­ letzten Kalanderwalze (3, 4′, 4′′) fest ist, daß die Längsachsen der Kalanderwalzen (1, 2, 1′, 2′, 3′, 1′′, 2′′), die in der gemeinsamen, vorzugsweise im wesent­ lichen horizontalen Ebene liegen, zueinander parallel in dieser Ebene verschiebbar sind und daß die Längsachsen der anderen Kalanderwalzen (4, 5′, 3′′, 5′′) in Ebenen, die zu dieser Ebene im wesentlichen rechtwinklig liegen, verschiebbar sind.

6. Kalandervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen der Kalan­ derwalzen (4, 5′, 3′′, 5′′), die nicht in der gemeinsamen, vorzugsweise im wesentlichen horizontalen Ebene liegen, außerdem schräg zu dieser Ebene parallel ausrichtbar sind.

7. Kalandervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die profilierten Reservefüh­ rungen (7) jeweils aus einem Stück bestehen.

8. Kalandervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Abnahme-System (9, 10, 11), das gegenüber der vorletzten Kalanderwalze (3, 4′, 4′′) angebracht ist, für das kalandrierte, thermo­ plastische Material umfaßt.

9. Kalandervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalanderwalzen gleiche Durchmesser haben.

10. Kalandervorrichtung nach einem der Ansprüche l bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalanderwalzen unter­ schiedliche Durchmesser haben.