DE4319062A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Bahnen aus thermoplastischen Kunststoff-Mischungen, Harzgemischen o. dgl. mittels Bandpressen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Bahnen aus thermoplastischen Kunststoff- Mischungen oder Harzgemischen oder sich ähnlich verhalten­ den Materialien, die auf Band- oder Doppelbandpressen ver­ festigt werden und beim Verpressen an den Grenzschichten zum Anhaften an den zugewandten Seiten der Bänder neigen, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Für die Herstellung von relativ dicken Bahnen, insbesondere Fußboden- und Wandbelägen in lunkerfreier Ausführung haben sich Walz- und Kalandrierverfahren nicht als optimal gut geeignet erwiesen. Für derartige Produkte ist die Herstel­ lung auf Bandpressen, insbesondere Doppelbandpressen erheb­ lich wirtschaftlicher, zumal die so hergestellten Bahnen qualitativ höherwertig sind und weitgehend lunkerfrei hergestellt werden können. Die für derartige Fußboden- und Wandbeläge größerer Dicke verwendeten thermoplastischen Kunststoffmischungen, Harzgemische o. dgl. sind als Bahnware richtungsfrei strukturiert, weisen aber beim Verfestigen auf Doppelbandpressen eine starke Neigung zum klebenden An­ haften an den Preßbändern der Bandpresse auf. Daher kann es beim Trennen der verfestigten Bahn von den Preßbändern zu unerwünschten Beschädigungen der Oberfläche des erzeugten Bahnmaterials kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Bahn­ materialien der hier in Frage stehenden Art anzugeben, bei denen Beschädigungen der Oberfläche des Bahnmaterials mit Sicherheit ausgeschlossen sind.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Anschluß an den Verdichtungsvorgang die klebende Haftung der Materialbahn an dem wenigstens einen Preßband durch eine schockartige einseitige Abkühlung des wenigstens einen Preßbands unterbrochen wird, und daß dann das wenigstens eine Preßband von der Materialbahn getrennt wird. Durch die Abkühlung des Preßbandes auf eine hinreichend niedrige Tem­ peratur wird die Haftung zwischen der Oberfläche der ver­ preßten Bahn und der ihr zugewandten Seite des Preßbandes unterbrochen, so daß eine Trennung des Preßbands von der erzeugten Bahnware ohne Oberflächenbeschädigungen möglich ist.

Als Preßband wird zweckmäßig ein Band aus einem gut wärme­ leitenden Material, und zwar vorzugsweise ein - an sich be­ kanntes - Stahlband verwendet.

Die Abkühltemperatur des Bandes bzw. der Bänder wird dabei zweckmäßig in Anpassung an die Eigenschaften des Bahnmate­ rials eingestellt.

In vorteilhafter Ausgestaltung kann dabei so verfahren wer­ den, daß die schockartige einseitige Abkühlung des wenig­ stens einen Preßbands durch wärmeübertragende Anlage eines mittels eines Kühlmittels auf die erforderliche Temperatur abgekühlten Abkühlkörpers auf der der Materialbahn gegen­ überliegenden Rückseite des Preßbands durchgeführt wird. Die Abkühlung des Preßbands erfolgt also indirekt über den zwischengeschalteten Abkühlkörper.

Alternativ kann die schockartige einseitige Abkühlung auch durch Aufsprühen oder Aufblasen eines flüssigen oder gas­ förmigen Kühlmittels der erforderlichen Temperatur auf die der Materialbahn gegenüberliegende Rückseite des Preßbands durchgeführt werden. Sehr wirksam ist in diesem Zusammen­ hang beispielsweise das Aufsprühen von flüssigem Stickstoff (N₂) auf das abzukühlende Band, da der Stickstoff durch die Wärmeaufnahme vom Band dann sogleich in den gasförmigen Zu­ stand übergeht und abgesaugt werden kann.

Die Vorrichtung zur Durchführung des mit einem Abkühlkörper zur schockartigen Abkühlung des jeweiligen Preßbands arbei­ tenden Verfahrens weist erfindungsgemäß eine Kühlein­ richtung mit einer, vorzugsweise mehreren, auf der der Ma­ terialbahn gegenüberliegenden Rückseite des Preßbandes bzw. der Preßbänder angedrückten Walze(n) auf, die durch ein Kühlmittel niedriger Temperatur auf den erforderlichen Temperaturbereich abgekühlt ist bzw. sind.

Die Kühl-Walze(n) ist bzw. sind dabei vorzugsweise drehbar im Gestell der Band- bzw. Doppelbandpresse gelagert.

Die Kühlwalzen sind dabei zweckmäßig hohl ausgebildet und weisen jeweils wenigstens einen Anschluß zum Einbringen des Kühlmittels auf. Sofern mit einem im Kreislauf geführten Kühlmittel gearbeitet wird, muß dann natürlich auch ein Anschluß zur Abfuhr des Kühlmittels vorgesehen sein.

Von Vorteil kann es auch sein, wenn die Kühl-Walze(n) mit Filz oder einem ähnlichen Material bezogen ist bzw. sind.

Da kann die Kühlung so erfolgen, daß das Kühlmittel auf den Bezug der Walze aufgebracht und über die sich frei drehende Walze dann auf die Rückseite des Preßbands übertragen wird.

Bei der alternativen Verfahrensweise, bei welcher die Ab­ kühlung des Preßbands durch Aufsprühen oder Aufblasen eines flüssigen oder gasförmigen Kühlmittels auf die der Materi­ albahn gegenüberliegende Rückseite des jeweiligen Preßbands durchgeführt wird, wird die Vorrichtung dagegen mit Vorteil so ausgebildet, daß die Kühleinrichtung wenigstens einen Kühlmittel-Verteiler mit auf die der verdichteten Materialbahn gegenüberliegende Rückseite des jeweiligen Preßbands gerichteten düsenartigen Auslässen aufweist, der an eine, flüssiges oder gasförmiges tiefgekühltes Kühlmittel liefernde Kühlmittelquelle angeschlossen ist.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung zweier Aus­ führungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung näher er­ läutert, und zwar zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Doppelbandpresse, die in der erfin­ dungsgemäßen Weise mit einer Kühlein­ richtung versehen ist;

Fig. 2A eine Schnittansicht, gesehen in Rich­ tung der Pfeile A-A in Fig. 1 durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kühleinrichtung; und

Fig. 2B eine in die Schnittführung der Fig. 2A etwa entsprechende Schnittansicht durch die Doppelbandpresse mit einer abgewandelten Kühleinrichtung für die Preßbänder.

Die in Fig. 1 gezeigte Doppelbandpresse ist von grundsätz­ lich konventionellem Aufbau und weist im Pressengestell eine Granulataufgabevorrichtung 1 auf, über welche das zu verpressende Material, beispielsweise ein Granulat aus einer thermoplastischen Kunststoffmischung, dosiert auf das in diesem Bereich horizontal geführte untere, als Stahlband 4 ausgeführte Preßband aufgegeben wird. Der Granulataufgabevorrichtung 1 ist in Bandlaufrichtung eine Verteilereinrichtung 2 zur Egalisierung und Verteilung der Schütthöhe nachgeschaltet, in welcher auch eine gewisse Vorverdichtung erhalten wird. Im Anschluß an die Verteilereinrichtung 2 ist eine Vorheizeinrichtung 3 vorgesehen, in welcher - beispielsweise durch Infrarot- Strahler - eine Vorheizung des zu verpressenden Granulats erfolgt. Das Stahlband 4 läuft dann um die in der Zeichnungsfigur im Gestell links dargestellte Heiztrommel 6 relativ großen Durchmessers, und umschlingt diese Heiztrom­ mel über einen Winkel von etwa 90°, worauf das Stahlband 4 von der Heiztrommel 6 wiederum in etwa horizontaler Rich­ tung abgenommen und dann über eine Umlenkwalze 10, eine an­ schließende weitere, als Spannwalze ausgebildete Umlenk­ walze 10 und weitere Umlenkwalzen 10 zur Granulataufgaben­ vorrichtung 1 zurückgeführt wird. Die in diesem Bereich vorgesehene Umlenkwalze 10 kann wiederum auch gleichzeitig als Spannwalze ausgebildet sein.

Das zweite, ebenfalls als Stahlband 5 ausgeführte Preßband umschlingt die Heiztrommel 6 in direkter Anlage auf deren Umfang über einen etwas größeren Umschlingungswinkel und wird also innerhalb des Stahlbands 4 auf der Heiztrommel 6 geführt und über eine ebenfalls als Spannwalze ausgebildete Umlenkwalze 10 kleineren Durchmessers gespannt gehalten.

Der eigentliche Preßvorgang des zur Bahnware zu verpressen­ den Materials erfolgt also in dem Bereich zwischen den bei­ den Stahlbändern 4, 5, in welchem diese gemeinsam die Heiz­ trommel 6 umschlingen. Dabei ist im Auflaufbereich beider Stahlbänder auf die Heiztrommel 6 eine Anpreßvorrichtung 8 vorgesehen, welche den durch Spannung der Stahlbänder er­ zeugten Preßdruck im Auflaufbereich der Bänder auf die Heizwalze 6 verstärkt. Zusätzlich zu einer Beheizung der Heizwalze 6, beispielsweise durch Durchströmung mit einem Wärmeträger, wird über eine auf die Außenseite des Stahl­ bands 4 gerichteten Strahlungsheizung 7 das Stahlband 4 er­ wärmt, so daß also im Preßspalt zwischen den Stahlbändern Wärmeenergie von beiden Preßbändern auf das zu verpressende Material übertragen wird. Die beiden noch an dem verpreßten Material anliegenden Stahlbänder 4, 5 werden in dem hori­ zontalen Ablaufbereich von der Heiztrommel 6 durch eine Kühleinrichtung 9 geführt, in welcher beide Bänder jeweils von ihrer, dem verpreßten Material gegenüberliegenden Au­ ßenseite aus schockartig abgekühlt werden, wodurch die her­ gestellte Materialbahn an der Oberfläche gleichzeitig so­ weit abgekühlt und verfestigt wird, daß die Neigung zu kle­ bendem Anhaften an den Bändern unterbrochen wird. Die Bahn­ ware wird dann nach Abheben des Stahlbandes 4 von ihrer Oberseite noch ein Stück weit auf dem Stahlband 5 in eine Abnahmeeinrichtung 11 geführt, der eine Prägeeinrichtung 12 nachgeschaltet sein kann, in welcher die Oberfläche der er­ zeugten Bahn strukturiert wird. Über eine Transporteinrich­ tung 13 wird die fertige Bahn dann abgeführt.

In Fig. 2A ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Kühlein­ richtung 9 schematisch veranschaulicht, in welcher an den dem verfestigten Material abgewandten Rückseiten der Stahl­ bänder 4, 5 jeweils mehrere, frei drehbar gelagerte Kühl- Walzen angedrückt werden, von denen in der Zeichnungsfigur nur jeweils eine auf dem zugeordneten Stahlband 4 aufge­ drückte Kühl-Walze 9a und auf dem Stahlband 5 aufgedrückte Kühl-Walze 9b dargestellt sind. Die Kühlwalzen 9a, 9b kön­ nen entweder mit einem tiefgekühlten flüssigen Medium durchströmt werden, wofür - nicht gezeigte - Anschlüsse für die Zu- und Abfuhr des Kühlmediums in bzw. aus den Walzen vorgesehen sein müssen. Alternativ ist auch denkbar, daß das Kühlmedium auf eine hinreichend aufnahmefähige Be­ schichtung, z. B. einen - ebenfalls nicht gezeigten - Filz­ überzug auf den Kühl-Walzen 9a, 9b aufgebracht wird, welcher beim Abrollen auf dem jeweiligen Stahlband 4, 5 dessen Temperatur durch Wärmeübergang auf das Kühlmittel absenkt.

In Fig. 2 ist eine alternative Ausgestaltung der Kühlein­ richtung 9 gezeigt, bei welcher ein flüssiges oder gasför­ miges Kühlmedium direkt auf die Rückseiten der Stahlbänder 4, 5 aufgesprüht bzw. aufgeblasen wird. Zu diesem Zweck sind sich quer über die Bänder 4, 5 erstreckende kastenar­ tige Kühlmittel-Verteiler 9c bzw. 9d vorgesehen, die auf die der verdichteten Materialbahn gegenüberliegende Rück­ seite des jeweiligen Stahlbands 4, 5 gerichtete düsenartige Auslässe aufweist. Besonders niedrige Temperaturen des Kühlmittels und somit starker Abkühlung werden beispiels­ weise mit in den flüssigen Zustand abgekühlten, inerten Gasen, beispielsweise flüssigem Stickstoff erreicht.

Es ist ersichtlich, daß im Rahmen des Erfindungsgedankens Abwandlungen und Weiterbildungen der beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiele verwirklichbar sind, welche sich z. B. auf die Ausgestaltung der verwendeten Bandpresse beziehen kön­ nen. So ist die Ausgestaltung einer mit nur einem, eine Preßwalze hinreichend großen Durchmessers umschlingenden Stahlband arbeitenden Bandpresse in der erfindungsgemäßen Weise ebenfalls denkbar. Auch die Art und Weise der schock­ artigen Abkühlung des jeweiligen Stahlbandes ist veränder­ bar, solange erreicht wird, daß das Stahlband vor seiner Abnahme von der ihm zugewandten Oberfläche des zur Bahn verpreßten Material in hinreichendem Maße abgekühlt wird, um das Anhaften dieser Oberfläche zu unterbrechen.

Claims (10)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Bahnen aus thermoplastischen Kunststoff-Mischungen oder Harzgemischen oder sich ähnlich verhaltenden Materialien, die auf Band- oder Doppelbandpressen verfestigt werden und beim Verpres­ sen dazu neigen, durch Klebewirkung an den Bändern zu haf­ ten, dadurch gekennzeichnet daß im Anschluß an den Verdichtungsvorgang die klebende Haftung der Materialbahn an dem wenigstens einen Preßband durch eine schockartige einseitige Abkühlung des wenigstens einen Preßbands unterbrochen wird und dann das wenigstens eine Preßband von der Materialbahn getrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Preßband ein Band aus einem gut wärmeleitenden Mate­ rial, vorzugsweise ein Stahlband, verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Abkühltemperatur des Bandes in Anpassung an die Eigenschaften des Bahnmaterials eingestellt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schockartige einseitige Abkühlung des wenigstens einen Preßbands durch wärmeübertragende Anlage eines mittels eines Kühlmittels auf die erforderli­ che Temperatur abgekühlten Abkühlkörpers auf der der Mate­ rialbahn gegenüberliegende Rückseite des Preßbands durchge­ führt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schockartige einseitige Abkühlung des wenigstens einen Preßbandes durch Aufsprühen oder Auf­ blasen eines flüssigen oder gasförmigen Kühlmittels der erforderlichen Temperatur auf die der Materialbahn gegen­ überliegende Rückseite des Preßbands durchgeführt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch wenigstens eine Kühleinrichtung (9) mit einer, vorzugsweise mehreren, auf der der Materialbahn gegenüberliegenden Rück­ seite des Preßbandes bzw. der Preßbänder (4; 5) angedrück­ ten Walze(n) (9a; 9b), die durch ein Kühlmittel niedriger Temperatur in den erforderlichen Temperaturbereich abge­ kühlt ist bzw. sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühl-Walze(n) (9a; 9b) frei drehbar im Gestell der Band- bzw. Doppelbandpresse gelagert ist bzw. sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kühl-Walze(n) (9a; 9b) hohl ausgebildet ist bzw. sind und jeweils wenigstens einen Anschluß zum Ein­ bringen des Kühlmittels aufweisen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühl-Walze(n) (9a; 9b) mit Filz oder einem ähnlichen Material bezogen ist bzw. sind.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung wenigstens einen Kühlmittel-Verteiler (9a; 9b) mit auf die der verdichteten Materialbahn gegenüberliegende Rückseite des jeweiligen Preßbands (5; 6) gerichteten düsenartigen Auslässen aufweist, der an eine, flüssiges oder gasförmiges tiefgekühltes Kühlmittel liefernde Kühlmittelquelle ange­ schlossen ist.