DE4429351A1 - Verfahren zur Herstellung vieleckiger, flacher Formteile aus einer thermoplastischen Masse - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung vieleckiger, flacher Form­ teile mit oder ohne Ausnehmungen und ggf. unterschiedlicher Stärke aus einer thermo­ plastischen Masse, wobei die thermoplastische Masse in der Regel aus Füllstoffen oder/und Fasern und einem thermoplastischen Bindemittel wie Pech, Bitumen oder Kunststoff besteht.

Es ist bekannt, zunächst aus einer thermoplastischen Masse nach üblichen Verfahren Folien oder Bahnen zu fertigen. Dabei wird die über ihren Erweichungspunkt erwärm­ te Masse z. B. durch Extrudieren, Verformen auf einem Kalander oder Bestreichen ei­ nes Kühlbandes mittels eines Rakels kontinuierlich zu Bahnen geformt und bis zur Verfestigung gekühlt, wobei die Oberfläche ggf. mit einer Prägewalze strukturiert wird. Aus den abgekühlten Bahnen werden dann die Formteile ausgestanzt. In der EP- A-0 077 578 ist ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung einer Korrosions­ schutzfolie beschrieben. Ein weiteres Verfahren ist in der DE-A-38 25 494 offenbart zur Fertigung einer magnetisch haftenden Dämpfungsfolie.

Nachteilig an diesen bekannten Verfahren sind vor allem die anfallenden Stanzabfälle, die bei komplizierten Formteilen bis zu 30% der Bahn ausmachen können. Da die Zu­ sammensetzung der Massen wechselt, ist für ein Recycling eine getrennte Lagerung der Stanzabfälle und eine zusätzliche Aufarbeitungsstufe erforderlich. Werden zur Herstellung der Formteile verschiedene Massen verwendet, so daß zweischichtig auf­ gebaute Formteile entstehen, wie bei den magnetisch haftenden Dämpfungsfolien, so ist ein Recycling nicht möglich. Die Abfälle müssen in diesem Fall anderweitig entsorgt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Abfälle bei der Herstellung vieleckiger, flacher Formteile aus thermoplastischen Massen zu minimieren.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die viskose Masse 1 mit mindestens einem unabhängig voneinander bewegliche Rakelmessersegmente 5 enthaltenden Rakel 2 auf mindestens eine sich kontinuierlich bewegende, gekühlte Fläche 3 diskontinuierlich aufgetragen wird, wobei die Abstände der Rakelmessersegmente 5 zur Fläche 3 in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Fläche 3 zeitlich so gesteuert werden, daß die Masse 1 die gewünschte Kontur des Formteils 6 auf der Fläche 3 bildet.

Die gekühlte Fläche kann beispielsweise die Oberfläche eines Kühlbandes oder einer Kühlwalze sein. Bei sehr klebrigen Massen kann es vorteilhaft sein, die Massen nicht direkt auf die gekühlte Fläche, sondern auf eine mitlaufende Fremdfolie aufzutragen, von der später das gekühlte Formteil wieder abgenommen werden kann.

Die Steuerung des zeitunabhängigen Abstandes zwischen dem jeweiligen Rakelmes­ sersegment und der gekühlten Fläche kann beispielsweise mittels einer Nockenwellen­ steuerung erfolgen, wie sie von Kolbenpumpen oder Ventilen her bekannt ist. Da­ durch werden die örtlichen Dicken- und Breitenmaße des Formkörpers festgelegt. Die Längenmaße werden durch das Verhältnis der Nockenwellendrehzahl zur Geschwin­ digkeit der Kühlfläche bestimmt. Der Abstand zwischen den Rakelmessersegmenten und der Kühlfläche kann aber auch über ein Fluid mittels geeigneter Zylinder und Steuerventile eingestellt werden.

Auf diese Weise lassen sich alle Formkörper herstellen, deren Form aus Quadern zu­ sammengesetzt ist, deren Breite der der Rakelmessersegmente oder einem Vielfachen davon entspricht. Formteile aus unterschiedlichen Materialien lassen sich durch Dup­ lieren zwischen zwei gegenläufigen Kühlwalzen herstellen, wobei jede Kühlwalze mit mindestens einem vorstehend beschriebenen Rakel ausgerüstet ist.

Je nach Viskosität der Masse können die Ränder des Formkörpers leicht verlaufen, so daß keine scharfen Ecken oder Kanten entstehen. Dies wird im allgemeinen tolerierbar sein, insbesondere bei Formkörpern aus hochgefüllten Massen, bei denen die Ränder nach dem Ausstanzen leicht zerbröseln. Der dabei entstehende Abrieb führt häufig zu Schwierigkeiten bei der Weiterverarbeitung, beispielsweise in den Lackieranlagen der Automobilindustrie. Durch diese Arbeitsweise wird die Stanzstufe gänzlich eingespart. Dies ist die bevorzugte Ausführung der Erfindung, da der zusätzliche Aufwand und der Kapazitätsverlust durch das Wechseln der Stanzwerkzeuge entfällt. Sind jedoch exakte, kantige oder abgerundete Strukturen erforderlich, so läßt sich der rohe Form­ körper z. B. durch Stanzen nacharbeiten. Die dabei entstehenden Abfälle sind äußerst gering.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert. Fig. 1 zeigt das herzustellende Formteil in perspektivischer Sicht, und in Fig. 2 ist das Prinzip einer Vorrichtung gezeigt, mit der dieses Formteil hergestellt werden kann. Die Skizze ist nicht maßstabsgerecht und enthält beispielsweise keine Antriebsmotoren und deren Drehzahlsteuerung.

Das Formteil 6 hat eine L-förmige Außenkontur mit einer rechteckigen Ausnehmung 12. Es besteht aus einem Grundteil 6a mit Nuten, in die durch Duplieren Streifen 6b einer anderen Masse so eingesetzt sind, daß eine glatte Oberfläche entsteht. Die Nuttiefe und die Dicke der Streifen entspricht der halben Formteildicke. Die Modulbreite (Nutbreite, Breite der Zwischenräume, Breite der Streifen) ist gleich der Breite der Rakelmessersegmente 5.

Die Vorrichtung besteht aus einem Kalander mit zwei Kühlwalzen 3, deren Spaltweite der Formdicke entspricht. Auf jeder Walze 3 befindet sich ein Rakel 2 mit einem Rakelmesser 4, das aus gleichen Segmenten 5 besteht, die unabhängig voneinander senkrecht beweglich geführt sind. Die Segmente 5 sind oben jeweils mit einem Stößel 7 verbunden, der mittels einer Feder 8 gegen die Nockenwelle 10 gedrückt wird. Die Feder 8 stützt sich dabei gegen die Führung 9 im Rakelgehäuse ab. Durch die Drehung der Nockenwelle 10 werden die einzelnen Segmente 5 unabhängig voneinander bewegt, die hochgefüllten Massen 1a und 1b werden in einem etwa 50°C oberhalb ihres Erweichungspunktes erwärmten Zustand über Dosierpumpen 11 gleichmäßig in den Spalt zwischen Kühlwalze 3 und Rakel 2 gefördert. Dabei kann die Drehzahl der Dosierpumpe so geregelt werden, daß ihr Durchsatz in etwa der jeweils durch den Spalt strömenden Menge entspricht.

Die Fertigung des Formteils 6 beginnt an der Schmalseite (hintere Kante in Fig. 1). Dabei bleiben die hinteren drei Segmente 5 mit ihrer Unterkante auf der Oberfläche der linken Kühlwalze 3. Das erste, dritte und fünfte Segment 5 werden um die Formteil­ dicke und das zweite, vierte und sechste Segment 5 um die halbe Formteildicke ange­ hoben. Gleichzeitig werden das zweite, vierte und sechste Segment 5 auf der rechten Seite ebenfalls um die halbe Formteildicke angehoben. Die dadurch entstehenden Bän­ der 6b werden im Walzenspalt in die Nuten des Teils 6a eingepreßt. Da die sich be­ rührenden Flächen noch nicht bis zur Verfestigung abgekühlt sind, entsteht eine dauer­ hafte Verklebung der Teile 6a und 6b.

Zur Herstellung der Ausnehmung 12 werden das dritte und vierte Segment 5 auf der linken Seite und das vierte Segment 5 auf der rechten Seite vorübergehend bis auf die Kühlwalzen 3 gedrückt und am Ende der Ausnehmung 12 wieder in die vorherige Po­ sition angehoben. Gleichzeitig wird der Spalt zwischen dem siebten und neunten Seg­ ment 5 und der linken Walze 3 um die Formteildicke und der zwischen dem achten Segment 5 und der Walze 3 auf der rechten und linken Seite um die halbe Formteil­ dicke geöffnet, um den breiteren Abschnitt des Formteils 6 herzustellen. Das gekühlte Formteil 6 haftet nicht mehr auf den Walzen 3 und kann auf einem nicht dargestellten Transportband abgelegt werden.

Bei dickeren Formteilen, die nicht ausreichend durchgekühlt sind, kann dieses Trans­ portband zusätzlich gekühlt sein. Es ist aber auch möglich, das Formteil über weitere Kühlwalzen des Kalanders laufen zu lassen.

Statt der hier beschriebenen Vorrichtung kann für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Formteile auch eine Kombination aus Kühlband und Kühlwalzen verwendet werden.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung vieleckiger, flacher Formteile aus einer thermoplasti­ schen Masse, wobei die über ihren Erweichungspunkt erwärmte Masse mit einem Rakel auf eine gekühlte Fläche aufgetragen und gekühlt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die viskose Masse (1) mit mindestens einem unabhängig von einer be­ wegliche Rakelmesserelemente (5) enthaltenden Rakel (2) auf mindestens eine sich kontinuierlich bewegende, gekühlte Fläche (3) diskontinuierlich aufgetragen wird, wobei die Abstände der Rakelmessersegmente (5) zur Fläche (3) zeitlich so gesteuert werden, daß die Masse (1) die gewünschte Kontur des Formteils (6) auf der Fläche (3) bildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Seg­ mente (5) über Nockenwellen (10) gesteuert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Seg­ mente (5) über ein Fluid gesteuert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die gekühl­ te Fläche (3) von der Oberfläche einer Kühlwalze oder/und eines Kühlbandes ge­ bildet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse (1) nicht direkt auf die gekühlte Fläche (3) sondern auf eine mitlaufende Trennfolie aufgetragen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Form­ element (6) aus mehreren Einzelteilen (6a, 6b) aus mindestens zwei unterschiedlichen Massen durch Duplieren hergestellt wird.