DE4220442A1

DE4220442A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Kunststofftafel aus geschäumtem Kunststoff

Info

Publication number: DE4220442A1
Application number: DE4220442A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Lohmann
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 1992-06-23
Filing date: 1992-06-23
Publication date: 1994-01-05

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kunststofftafel aus geschäumtem Kunststoff, wobei in einer Schneckenpresse eine auf schäumbare thermoplastifizierte Kunststoffschmelze erzeugt und diese mit Hilfe einer Breitschlitzdüse als ein auf schäumender Strang extrudiert wird, dessen Breite etwa der Breite der herzustellenden Kunststofftafel entspricht, dessen Dicke durch die Spalt dicke der Breitschlitzdüse sowie durch das Aufschäumen bestimmt wird und der danach und ausreichend abgekühlt durch ein Walzenglättwerk geglättet wird. Die Erfindung betrifft fernerhin eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens. Die hergestellten Kunststofftafeln werden unter Berücksichtigung der Tatsache, daß ein freies Aufschäumen stattfindet, auch als Freischaumtafeln be zeichnet.

Bei den aus der Praxis bekannten Maßnahmen, von denen die Erfindung ausgeht, tritt der Strang horizontal aus der Breitschlitzdüse aus. Er wird als Freischaumstrang, ge gebenenfalls mit Unterstützung, horizontal in den Walzen spalt zwischen zwei Walzen des Walzenglättwerkes einge führt, der eine entsprechende Walzenspaltdicke aufweist. Häufig muß dabei der Strang, der durch das Walzenglättwerk abgezogen wird, unterzogen werden, d. h. mit gegenüber der Austrittsgeschwindigkeit des Stranges aus der Breit schlitzdüse größerer Geschwindigkeit abgezogen werden. Daraus resultieren Dickenfehler, störend große Dicken toleranzen und Oberflächenfehler, die in dem nachge schalteten Walzenglättwerk nicht ausgeglichen werden können. Auch störende Toleranzen in bezug auf die Breite der hergestellten Kunststofftafeln müssen in Kauf genommen werden. - Es versteht sich, daß im Rahmen der bekannten Maßnahmen und im Rahmen der Erfindung die Walzen des Walzenglättwerkes temperiert, insbes. gekühlt werden können. Auch die Breitschlitzdüse besitzt regelmäßig Kühl einrichtungen im Bereich der Düsenlippen.

Der Erfindung liegt, ausgehend von dem eingangs beschrie benen Verfahren, die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem Kunststofftafeln aus geschäumtem Kunst stoff hergestellt werden können, die praktisch frei von Dickenfehlern und Oberflächenfehlern sind und mit sehr kleinen Dickentoleranzen und auch kleinen Breiten toleranzen abgezogen werden können. Der Erfindung liegt fernerhin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Strang unmittelbar nach dem Verlassen der Breitschlitzdüse gegen ein bewegtes Aufschäumwiderlager geführt wird, wel ches sich orthogonal oder in etwa orthogonal zur Aus trittsrichtung des Stranges aus der Breitschlitzdüse er streckt und entsprechend der Austrittsgeschwindigkeit des Stranges bewegt wird, wobei der Strang aufschäumt, und daß der aufgeschäumte Strang nach einer Umlenkung in das Walzenglättwerk eingeführt wird. Die Formulierung "ent sprechend der Austrittsgeschwindigkeit" umfaßt einen syn chronen Abzug, aber auch einen beschleunigten oder verzö gerten Abzug des auf das Aufschäumwiderlager auftreffenden Stranges in bezug auf die Austrittsgeschwindigkeit aus der Breitschlitzdüse. Nach bevorzugter Ausführungsform wird der Strang gegen ein Aufschäumwiderlager geführt, welches sich zumindest im Auftreffbereich des Stranges im wesent lichen in vertikaler Richtung erstreckt und nach oben bewegt. Vorzugsweise wird fernerhin mit einer Walze als Aufschäumwiderlager gearbeitet. Dabei kann dieser Walze eine Doppelwalze zugeordnet werden und eine Rollenbahn kann sich anschließen, die zum Walzenglättwerk führt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, mit der ersten Walze des Walzenglättwerkes als Aufschäumwiderlager zu arbeiten. Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah rens ist dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Aufschäum widerlager in Form eines Förderbandes gearbeitet wird.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich bei dem auftreffen des Stranges auf das quer zur Bewegungsrichtung oder leicht schräg zur Bewegungsrichtung angeordnete Auf schäumwiderlager und die durch die Bewegung des Aufschäum widerlagers entstehende Umlenkung sowie die nachgeschal tete Umlenkung eine besondere Schaumstruktur und auch eine besondere Oberflächentextur ergeben. Das beruht auf physikalischen Vorgängen, die im Ergebnis dazu führen, daß die hergestellte Kunststofftafel aus dem geschäumten Kunststoff praktisch frei ist von Dickenfehlern und Ober flächenfehlern und sehr kleine Dickentoleranzen aufweist. Auch die Breitentoleranzen sind verhältnismäßig klein. Es versteht sich, daß im Rahmen der Erfindung das Aufschäum widerlager temperiert werden kann, insbes. auch gekühlt werden kann. Das hängt von den thermoplastischen Kunst stoffen ab, mit denen gearbeitet wird. Vorzugsweise wird mit Polyvinylchlorid gearbeitet. Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch verhältnismäßig dicke Kunststofftafeln hergestellt werden können, die beispielsweise eine Dicke von 10 mm und mehr aufweisen.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens mit einer horizontal angeordneten Schneckenpresse für die Aufbe reitung des auf schäumbaren thermoplastischen Kunststoffes, einer Breitschlitzdüse und einem im wesentlichen vertikal angeordneten Aufschäumwiderlager, welches eine bewegte Oberfläche aufweist, deren Bewegungsgeschwindigkeit in etwa der Austrittsgeschwindigkeit des Stranges aus der Breitschlitzdüse entspricht, wobei ein Walzenglättwerk nachgeschaltet ist, in welches der aufgeschäumte Strang nach einer Umlenkung einführbar ist. Bei dieser Vorrich tung kann das Aufschäumwiderlager als rotierende Walze ausgeführt sein. Dabei besteht die Möglichkeit, zwischen der rotierenden Walze, die das Aufschäumwiderlager bildet, und dem Walzenglättwerk eine Rollenbahn anzuordnen, die den aufgeschäumten, ausreichend abgekühlten Strang in einen Walzenspalt des Walzenglättwerkes einführt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann der Walze, die das Aufschäumwiderlager bildet, eine Gegenwalze zugeordnet werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die An ordnung so zu treffen, daß die rotierende Walze als erste Walze dem Walzenglättwerk angehört, wobei einerseits beim Auftreffen des Stranges auf diese Walze die schon be schriebene erste Umlenkung des Stranges stattfindet und danach an der gleichen Walze die zweite Umlenkung zur Einführung in das Walzenglättwerk. Eine andere erfindungs gemäße Vorrichtung des vor stehend beschriebenen grundsätz lichen Aufbaus ist dadurch gekennzeichnet, daß das Auf schäumwiderlager als ein Förderband ausgebildet ist, welches zwischen Breitschlitzdüse und Walzenglättwerk arbeitet. Es versteht sich, daß die Bewegungsgeschwindig keit des Aufschäumwiderlagers und die der Walzen des Walzenglättwerkes, ebenso wie die Temperaturen den speziellen Betriebsverhältnissen angepaßt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 die Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchfüh rung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der das Aufschäumwiderlager als rotierende Walze ausgeführt ist,

Fig. 2 entsprechend der Fig. 1 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 3 entsprechend der Fig. 1 eine weitere Ausführungs form einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die in den Figuren dargestellten Vorrichtungen sind zur Herstellung einer Kunststofftafel aus geschäumtem Kunst stoff bestimmt und arbeiten nach dem beschriebenen Verfah ren. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören eine horizontal angeordnete nur angedeutete Schneckenpresse 1 für die Aufbereitung des auf schäumbaren thermoplastischen Kunst stoffes, eine Breitschlitzdüse 2 und ein im wesentlichen vertikal angeordnetes Aufschäumwiderlager 3, welches eine bewegte Oberfläche 4 aufweist. Die Bewegungsgeschwindig keit der bewegten Oberfläche 4 entspricht etwa der Aus trittsgeschwindigkeit des Stranges 5 aus der Breitschlitz düse 2. Ein Walzenglättwerk 6 ist nachgeschaltet.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 ist das Aufschäumwiderlager 3 als rotierende Walze ausgeführt. In der Fig. 1 erkennt man, daß zwischen der rotierenden Walze, die das Aufschäumwiderlager 3 bildet, und dem Walzenglättwerk 6 eine Rollenbahn 7 angeordnet ist, die den aufgeschäumten, ausreichend abgekühlten Strang 5 in einen Walzenspalt 8 des Walzenglättwerkes 6 einführt. Dem Aufschäumwiderlager 3 ist eine Gegenwalze 9 zugeordnet.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 gehört die rotierende Walze, die das Aufschäumwiderlager 3 bildet, als erste Walze dem Walzenglättwerk 6 an.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist das Aufschäum widerlager 3 als ein Förderband ausgeführt, welches zwischen der Breitschlitzdüse 2 und dem Walzenglättwerk 6 angeordnet ist.

Bei allen Ausführungsformen wird erreicht, daß der Strang 5 unmittelbar nach dem Verlassen der Breitschlitzdüse 2 gegen ein bewegtes Aufschäumwiderlager 3 geführt wird, welches sich zumindest in etwa orthogonal zur Austritts richtung des Stranges 5 erstreckt und entsprechend der Austrittsgeschwindigkeit des Stranges 5 bewegt wird, wobei der Strang 5 auf schäumt, und daß der aufgeschäumte Strang 5 bei 10 Umlenkung erfährt und dabei oder danach in das Walzenglättwerk 6 eingeführt wird.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Kunststofftafel aus geschäumtem Kunststoff, wobei in einer Schneckenpresse eine auf schäumbare thermoplastifizierte Kunststoffschmelze erzeugt und diese mit Hilfe einer Breitschlitzdüse als ein auf schäumender Strang extrudiert wird, dessen Breite etwa der Breite der herzustellenden Kunststofftafel entspricht, dessen Dicke durch die Spaltdicke der Breitschlitzdüse sowie durch das Aufschäumen bestimmt wird und der danach und ausreichend abgekühlt durch ein Walzenglättwerk ge glättet wird, dadurch gekennzeich net, daß der Strang unmittelbar nach dem Verlassen der Breitschlitzdüse gegen ein bewegte s Aufschäumwiderlager geführt wird, welches sich orthogonal oder in etwa orthogonal zur Austrittsrichtung des Stranges aus der Breitschlitzdüse erstreckt und entsprechend der Austritts geschwindigkeit des Stranges bewegt wird, wobei der Strang auf schäumt, und daß der aufgeschäumte Strang nach einer Umlenkung in das Walzenglättwerk eingeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strang gegen ein Aufschäumwiderlager geführt wird, welches sich zumindest im Auftreffbereich des Stranges im wesentlichen in vertikaler Richtung erstreckt und nach oben bewegt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Walze als Aufschäumwider lager gearbeitet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit der ersten Walze des Walzenglättwerkes als Aufschäum widerlager gearbeitet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Aufschäumwiderlager in Form eines Förderbandes gearbeitet wird.

6. Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer horizontal angeordneten Schneckenpresse (1) für die Aufbereitung des aufschäumbaren thermoplastischen Kunststoffes, einer Breitschlitzdüse (2) und einem im wesentlichen vertikal angeordneten Aufschäumwiderlager (3), welches eine bewegte Oberfläche (4) aufweist, deren Bewegungsgeschwindigkeit in etwa der Austrittsgeschwindigkeit des Stranges (5) aus der Breitschlitzdüse (2) entspricht, wobei ein Walzenglättwerk (6) nachgeschaltet ist, in welches der aufgeschäumte Strang (5) nach einer Umlenkung (10) einführbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Aufschäumwider lager (3) als rotierende Walze ausgeführt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei zwischen der rotie renden Walze, die das Aufschäumwiderlager (3) bildet, und dem Walzenglättwerk (6) eine Rollenbahn (7) angeordnet ist, die den aufgeschäumten, ausreichend abgekühlten Strang (5) in einen Walzenspalt (8) des Walzenglättwerkes (6) einführt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die als Aufschäum widerlager (3) dienende rotierende Walze als erste Walze dem Walzenglättwerk (6) angehört.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Aufschäumwider lager (3) als Förderband ausgeführt ist, welches zwischen der Breitschlitzdüse (2) und dem Walzenglättwerk (6) angeordnet ist.