DE4134676C1 - Simple extruder-calender combination - includes injection head on extruder which enables material to be extruded with a cylindrical cross=section - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Extruder-Kalander-Kombination entspre­ chend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-PS 24 50 225 ist eine gattungsgemäße Extruder-Kalander- Kombination bekannt. Derartige Einrichtungen werden eingesetzt, um relativ dicke Platten oder Bahnen aus Kautschuk oder dergleichen bla­ senfrei herzustellen. Zu diesem Zweck wird der Kautschuk in den Ex­ truder plastifiziert und mittels einer Düse von der aus dem Extruder kommenden zylinderförmigen Strangform zur breiten Bahnform umgestal­ tet, die dann in den Schlitz zwischen den beiden Kalanderwalzen ge­ preßt und zu einer Bahn ausgewalzt wird.

Wenn hochviskose Kautschukmischungen im Extruder plastifiziert und zu einer Bahn in einer derartigen Einrichtung umgeformt werden, ent­ stehen sehr zackenartige Bahnränder, die abgeschnitten werden müssen und erneut in den Extruder gegeben werden. Je nach Viskosität der zu verarbeitenden Kautschukmischung muß beidseitig der aus dem Walzen­ spalt austretenden Kautschukbahn ein mehr oder weniger breiter Rand­ streifen abgeschnitten werden.

Bestimmte hochgefüllte Kautschuksorten können nur mit sehr großen und aufwendigen Kreismessern randbeschnitten werden, wobei mit Fasern ge­ füllte Kautschukmischungen äußerst aufwendige Schneideinrichtungen erfordern.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung aufzuzeigen, bei deren Einsatz jeglicher Randbeschnitt bei einer auf einem Extruder- Kalander hergestellten Materialbahn entfällt. Die Einrichtung soll auch bei hochviskosen Materialien die Herstellung einer Materialbahn mit einer einstellbaren Breite und mit einem sehr glatten und völlig zackenfreien Rand erlauben, so daß ein Randbeschnitt überflüssig ist.

Randbeschneideeinrichtungen und Randstreifen-Rückführungseinrich­ tungen bzw. Randrecyclingseinrichtungen sollen vermieden werden.

Da der Randbeschnitt, insbesondere bei Anlagen mit kleiner Arbeits­ breite, häufig bis zu 30% der Gesamtbahnbreite ausmacht, trägt die Eliminierung jedweden Randbeschnittes auch erheblich zur Anlagen­ kapazitätssteigerung bei.

Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des ersten Patent­ anspruchs erwähnten Merkmale in Verbindung mit denen des Oberbegriffs gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen dargelegt.

Die rotierenden, seitlichen Führungskörper in der Breitschlitzdüse gewährleisten ein Abrollen der Führungskörper am Rand der extrudier­ ten Bahn, so daß sich ein völlig glatter und rechteckiger Rand er­ gibt, der ohne jegliche weitere Behandlung bleiben kann.

Beim Herstellen von hochgefüllten bzw. fasergefüllten Kautschukmi­ schungen hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, die rotierenden, im Querschnitt etwa toroidförmig ausgebildeten Führungskörper nicht durch die extrudierte Bahn mitschleppen zu lassen, sondern antreib­ bar zu gestalten. Wenn die rotierenden Führungskörper mit einer gering­ fügig schnelleren Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden als die Extrusionsgeschwindigkeit der Materialbahn, wird ein besonders glat­ ter und exakt ausgeformter Rand erhalten.

Um Bahnen unterschiedlicher Breite herstellen zu können, ist es vorteilhaft, die rotierenden Führungskörper mittels Hydraulikzylinder oder dergleichen parallel zur Achse der Kalanderwalzen verfahrbar zu gestalten.

Durch die erfindungsgemäße Einrichtung ist jeglicher Randbeschnitt und sind somit aufwendige Randbeschneideeinrichtungen sowie Randrückfüh­ rungs- bzw. -recyclingseinrichtungen entbehrlich, so daß die Gesamt­ anlage wesentlich preisgünstiger erstellt und betrieben werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel einer Extruder-Kalander-Kombination mit er­ findungsgemäßen Führungskörpern wird an Hand der Zeichnungen erläu­ tert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine schematisierte Extru­ der-Kalander-Kombination.

Fig. 2 einen schematisierten Längsschnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1.

In einem Extruderzylinder 1 mit der Schnecke 2 wird eine Kautschuk­ mischung oder dergleichen plastifiziert und in die Düse 3 gefördert. Der aus dem Extruderzylinder 1 austretende Materialstrang wird in der Düse 3 zu einer flachen Bahn 4 umgeformt und gelangt in den Walzenspalt 7 zwischen den Kalanderwalzen 5 und 6. Die Kalanderwalzen 5 und 6 ziehen die flach gepreßte Bahn 4, die unter einem Förderdruck des Extruders steht, durch den Walzenspalt 7.

Die kalandrierte Bahn 4 wird dann einer weiterverarbeitenden, nicht dargestellten Einrichtung zugeführt.

Das aus dem Extruderzylinder 1 austretende Material erfährt in der Düse 3 eine Druckbeaufschlagung, wodurch es zu den beiden Düsenseiten 8 und 9 gepreßt und zu einer flachen Bahn umgeformt wird.

Je nach Dicke des Walzenspaltes 7 und der in der Düse 3 geförderten Materialmenge wird das Material mehr oder weniger weit zu den Düsen­ seiten 8 und 9 gepreßt, wo es von den rotierenden Kalanderwalzen 5 und 6 erfaßt und durch den Walzenspalt 7 gefördert wird.

Kurz vor dem Auftreten des Materials auf die seitlichen Abdichtungen der Düsen­ seiten 8 und 9 werden die Seiten der flachgepreßten Bahn durch die toroid­ förmig ausgebildeten rotierenden Führungskörper 10 und 11 erfaßt und fast bis zur engsten Stelle des Walzenspaltes 7 geführt.

Die rotierenden toroidförmigen Führungskörper 10 und 11 weisen eine obere Hälfte 10b und eine untere Hälfte 10a auf, die jeweils eine solche Form aufweisen, daß sie sich exakt der jeweiligen Walzenkrüm­ mung anpassen. Damit wird erreicht, daß die toroidförmigen Führungskörper 10 und 11 sehr weit in den Walzenspalt 7 hineinragen und die Kanten der Bahn bis kurz vor der engsten Stelle des Walzenspaltes 7 führen und ausformen.

Durch diese Maßnahme wird ein gewisser Druck auf die Bahnkanten aus­ geübt, wodurch eine exakte Kante ausgebildet wird, die in den weitaus meisten Fällen keinerlei weitere Bearbeitung erfordert. Darüber hin­ aus ist die Bahn hinsichtlich der Bahnbreite aber auch hinsichtlich der Bahndicke in den Randbereichen sehr maßgenau und glatt.

Eine noch verbesserte Bahnkante wird erhalten, wenn die toroidför­ migen Körper angetrieben werden und mit einer geringfügig schnelleren Um­ fangsgeschwindigkeit rotieren als die lineare Geschwindigkeit der Bahn 4 selbst aufweist. Insbesondere bei mit Fasern gefüllten und sehr hochviskosen Materialien, z. B. Kautschukmischungen, werden jeg­ liche gezackten, mit Kanteneinrissen versehene Bahnränder vermieden, so daß selbst bei derart schwierig zu verarbeitenden Materialien auf Randbeschneideeinrichtungen verzichtet werden kann.

Um die Führungskörper 10 und 11 anzutreiben, ist ein Kardangestänge 12 vorgesehen, an das ein stufenlos zu regulierender Antrieb 13 angeordnet ist, wodurch eine jeweilige Anpassung der Umfangsgeschwin­ digkeit der Führungskörper 10 und 11 an die Bahngeschwindigkeit dar­ stellbar ist.

Wenn unterschiedlich breite Bahnen hergestellt werden sollen, können die in Aufnahmen 14 und 15 gelagerten Führungskörper 10 und 11 mit­ tels Hydraulikzylinder 16 und 17 parallel zur Achse der Kalanderwalzen 5 und 6 verfahren werden.

Die Bahndicke und -breite wird eingestellt durch die Verstellung der Dicke des Walzenspaltes 7 und einer axialen Verschiebung der Auf­ nahmen 14 und 15, bei einer gleichzeitigen Erhöhung oder Verringerung der Drehzahl der Schnecke 2, d. h. einer Steuerung der Zufuhrmenge des zu verarbeitenden Materials.

In der Anpassung an die Materialviskosität wird die Umfangsgeschwin­ digkeit der Führungskörper 10 und 11 gesteuert, wodurch gezielt Ein­ fluß auf die Qualität der Bahnränder ausgeübt wird.

Wenn besonders klebrige Mischungen verarbeitet werden sollen, können die rotierenden Führungskörper 10 und 11 eine Teflonbeschichtung auf­ weisen oder ganz aus Teflon hergestellt sein.

Auch eine Kühlung oder Temperierung schlechthin der Führungskörper 10 und 11 ist von Vorteil, wenn bestimmte klebrige Materialien verarbei­ tet werden sollen.

Bezugszeichenliste

 1 Extruderzylinder
 2 Schnecke
 3 Düse
 4 Bahn
 5 Kalanderwalze
 6 Kalanderwalze
 7 Walzenspalt
 8 Düsenseite
 9 Düsenseite
10 toroidförmige Führungskörper
10a untere Hälfte
10b obere Hälfte
11 toroidförmige Führungskörper
12 Kardangestänge
13 Antrieb
14 Aufnahme
15 Aufnahme
16 Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder
17 Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder
18 Temperierbohrungen

Claims (6)

1. Extruder-Kalander-Kombination mit einem an dem Extru­ der vor dem Kalander angebrachten Spritzkopf für die Formung des mit zylindrischem Querschnitt in den Wal­ zenspalt einlaufenden Extrudates zu flachen, breiten Bahnen, wobei der Spritzkopf für die Breiteneinstel­ lung der Bahn seitliche, parallel zur Walzenachse verfahrbare Führungseinrichtungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Führungskörper (10, 11) in Förder­ richtung rotierend ausgebildet sind.

2. Extruder-Kalander nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierenden Führungskörper (10, 11) durch toroidförmige, drehbare Körper gebildet werden, deren äußere, sich verjüngende Konturen, im Längsschnitt ge­ sehen, einen konkaven Radius (10a, 10b) aufweisen, entsprechend des im Querschnitt gesehenen konvexen Radius der Kalanderwalzen (5, 6).

3. Extruder-Kalander nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierenden, seitlichen Führungskörper (10, 11) stufenlos antreibbar sind.

4. Extruder-Kalander nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen, rotierenden Führungskörper (10, 11) mittels Hydraulik- oder Pneumatikzylinder (16, 17) parallel zu den Walzenachsen der Kalanderwalzen (5, 6) verfahrbar ausgebildet sind.

5. Extruder-Kalander nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskörper (10, 11) eine Teflonbeschich­ tung aufweisen oder ganz aus Teflon (PTFE) hergestellt sind.

6. Extruder-Kalander nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskörper (10, 11) Temperierbohrungen (18) aufweisen.