DE853820C

DE853820C - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von zerreissfesten und verstaerkten thermoplastischen Kunststoffolien bzw. -platten

Info

Publication number: DE853820C
Application number: DEP45763A
Authority: DE
Inventors: Paul Schneider
Original assignee: P & F Schneider Maschb Ges M B
Current assignee: P & F Schneider Maschb Ges M B
Priority date: 1949-06-14
Filing date: 1949-06-14
Publication date: 1952-10-27

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von zerreißfesten und verstärkten thermoplastischen Kunststoffolien bzw. -platten D je Zerreiß festigkeit von thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere bei Folien u. dgl. ist bekanntlich sehr gering und wird hauptsächlich an aufgekommenen Beschädigungsstellen allgemein durch Kerbspannungen weiterhin stark vermindert.
Bei den bekannten Herstellungsverfahren wird eine dem Verwendungszweck entsprechende Zerreißfestigkeit nicht erreicht.
Desgleichen zeigen die nach üblichen Verfahren hergestellten thermoplastischen Kunststoffe bei der Verarbeitung z. B. zu Regenbekleidungsstücken durch die bekannten Maßnahmen, wie geklebter Randwulst, Näh- bzw. Schweißnaht, ebenfalls nicht die angestrebte mechani sehe Wilderstandsfälhig5çeit.
Man hat nun bereits versucht, zur Erzielung einer erhöhten Zerreiß- bzw. Widerstandsfähigkeit thermoplastische Kunststoffe mit einer verstärkenden Zwischenlage bzw. mehreren solchen zu versehen, wobei als Zwischenlage Faserstoffgewebe, Metallgewebe usw. Verwendung fanden.
Es ist bereits bekanntgeworden, thermoplastische Kunstmassen mit Zwischenschichten aus anderem Material unter Zuhilfenahme von Walzen bzw. einem Kalander folien- bzw. plattenmäßig zu verbinden.
Sowohl die hierbei zur Anwendung gelangenden Arbeitsverfahren als auch die der Ausübung derselben dienenden Vorrichtungen befriedigten aber infolge schädlicher chemischer Einflüsse und Verwendung unzweckmäßiger, in der Hauptsache nur außenseitig wirkender Einrichtungen bei der Vereinigung der Materialschichten bisher noch keines- falls, so daß sie sich in dem einschlägigen Fachgebiet nicht durchzusetzen vermochten.
Hier Abhilfe zu schaffen ist Zweck der Erfindung.
Er wird dadurch erreicht, daß die thermoplastische Kunststoffbahn im Moment ihrer lediglich durch direkte Erhitzung bewirkten Entstehung, d. h. gleichzeitig in einem Arbeitsgang ausgezogen und mit einer Verstärkungsanlage aus Gewebe od. dgl. versehen wird, wobei die Erhitzung und das Weichmachen des thermoplastischen Kunststoffmaterials zu gleicher Zeit an den Außenflächen und den der Zwischenlage zugewendeten Innenflächen erfolgt.
Die Zeichnung stellt neben einer der Ausübung des Verfahrens dienenden im Querschnitt veranschaulichten Vorrichtung auch zwei verschiedene Ausführungsmöglichkeiten von in thermoplastischen Kunststoff eingebetteten Gewebeeinlagen dar. Es zeigt Abb. I eine Vorrichtung zur Herstellung von zerreißfesten thermoplastischen Kunststoffen mit eingebetteter Gewebeeinlage, bei welcher das Kunststoffmaterial als noch zu verformende Masse zugeführt wird, Abb. 2 die Vorrichtung gemäß Abb. 1 in Seitenansicht, Abb. 3 eine Vorrichtung, bei welcher die Herstellung des mit einer Gewebeeinlage zu versehenden Kunststoffes unter Verwendung von an sich bekannten fertigen thermoplastischen Kunststoffbahnen erfolgt, Abb. 4 die Vorrichtung gemäß Abb. 3 in teilweiser Darstellung, Abb. 5 ein aus thermoplastihem Kuaslbstoff Ibestehendes Teilstück mit optisch wahrnehmlharem Einfadengewebe, Abb. 6 das Kunststoffteilstück nach Abb. 5 im Querschnitt, Abh. 7 ein aus thermoplastischem Kunststoff hestehendes Teilstück mit optisch wahrnehmbarem Gewebe aus verschiedenfarbigen Einzelfäden und Abb. 8 das vorerwähnte Kunststoffteilstück ebenfalls im Querschnitt.
Nach der Erfindung sollen nunmehr thermoplastische Kunststoffe in Form von Folien u. dgl. zwecks Erreichung einer wesentlichen Erhöhung ihrer Zerreiß- bzw. Wliderstanldlsfälhligkeit mit Zwischen lagen versehen werden, die als Festigikei tsträger aus jedem sich eignenden Material, wie z. B. einem Gewebe oder einem sonstigen gitterartigen Gebilde beliebiger Form und Ausführung, hestehen können und wahlweise anwendbar sind. Als Einlegematerial lassen sich Textilstoffe, Metalldraht od. dgl. verwender;;, wobei es allgemein keine Schwierieiten bereitet, das in das thermoplastische Kunststoffmaterial eingebrachte Gewebe od. dgl. dem jeweiligen Verwendungszweck und der Zerreißfestigkeit der Erzeugnisse entsprechend in erforderlicher Fadenstärke und Maschenweite herzustellen.
Die Herstellung von mit Zwischenlagen versehenen thermoplastischen Kunststoffen gemäß der Erfindung geschieht zweckmäßig unter Zuhilfenahme jeweils einer der aus den Abb. I bis 4 der Zeichnung ersichtlichen Vorrichtungen, die im wesentlichen aus zwei Druckwalzen a und b mit darüber angeordneten Einfülltrichtern c und d gebildet werden, deren längsmittig im Abstand voneinander liegenden Trennwände e und f einen Schacht g bilden, sowie im unmittelbaren Bereich der Trennwände in vertikaler Ebene den Druckwalzen gegenüber verstell- und feststellbaren Schiebern h und i, die nach unten zu einseitig abgeflacht sind.
Die Druckwalzen sind mit ihren Achsen a1 bzw. b1 seitlich in einem entsprechenden Traggestell j einer Gehäusewandung oder ähnlichem eingelagert und führen rotierende von oben nach innen bzw. gegeneinander gerichtete Bewegungen aus. Dieselben lassen sich von einer beliebigen Antriebswelle aus betreiben und sollen im Bedarfsfalle längs verschiebbar sein.
Sowohl die Druckwalzen als auch die Schieber sind heizbarl(zwec5smäßig aufelektrischem Wege), wobei der abgeflachte Teil der letzteren die Erhitzung und Erweichung der durchlaufenden Kunststoffmasse einleiten.
Der durch die beiden Trennwände geschaffene Raum dient dem Hindurchführen des als Festigkeitsträger wirkenden Einlagegvebes od. dgl. und stellt solchermaßen einen sogenannten Ziehschacht dar.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist dann so, daß nach gesondertem Einfüllen der thermoplastischen Rohmasse k in die Trichter und Einführen des Einlagegewebes in den Ziehschacht, derart, daß das untere Gewebeauslaufende in Höhe der Druckwalzenachsenmitte sich befindet, sowie Einstellen der Materialstärke mittels der unabhängig voneinander zu betätigenden Schieber und Inbetriebsetzung der Druckwalzen die erhitzte und weichgewordene, aus beiden Trichtern gleichmäßig zuströmende Masse durch die Walzen erfaßt und bei gleichzeitiger automatischer Einbettung bzw. Nachziehung des Gewebes I unmittelbar zu einer thermoplastischen, Kunststoffbahn k' bzw. Folie verpreßt und ausgezogen wird.
An Stelle der Verarbeitung von thermoplastischer Rohmasse gemäß Abb. I der Zeichnung lassen sich gegebenenfalls auch nach bereits bekannten Arbeitsverfahren hergestellte fertige thermoplastische Kunststoffbahnen k gemäß Abb. 3 nachträglich mit einer Verstärkungszwischenlage ausstatten, wobei das Erhitzen und Wiedcrweichmac'hen der mit der Einlage zu verpressenden Bahnen oder Folien ebenfalls ilm Bereich der unteren Auslaufenden der Schieber sowie der beiden Druckrollen erfolgt.
Bei der Anwendung beispielsweise von metallenen Gewebezwischenlagen kann das Erhitzen und Weichmachen der zwischen den Druckwalzen a und b befindlichen plastischen Masse vorteilhafterweise auch mittels eines über Kahel m, n und Schlei fkontaktkufen o, p zugeführten elektrischen Heizstromes erreicht werden, wobei der jeweils zwischen den stromführenden Schleifkontaktkufen o, p befindliche Teil des metallenen Gewebes q als Heizwiderstand benutzt wird und die seitlichen Gewel)eenden q1 den Heizstromkreis fortlaufend geschlossen halten.
I)ie bekannten Nachteile, bedingt durch die Nahtbildungsmittel, bei der Herstellung von Bekleidungsstücken u. dgl. werden bei im Sinne der Erfindung hergestellten Kunststoffen in zuverlässiger Weise vermieden, da z. B. die Einzelfäden der Gewebeeinlagen mit dem Nähfaden jetzt gewissermaßen verklöppelt werden und damit die zerreißfördernde Eigenschaft der durch das Nähwerkzeug z. B. mit der Nähnadel bedingten lochförmigen Beschädigungen wirkungslos ist.
Ein weiterer wesentlicher . Vorteil der in vorstehend ausgeführter Weise hergestellten zerreißfesten thermoplastischen Kunststoffe liegt darin, daß die eingebettete Gewebeeinlage z. B. aus verschiedenfarbigen Einzelfäden in transparenten thermol>lastischen Kunststoffen optisch wahrnehmbar ist und besonders z. n. bei Bekleidungsstücken u. dgl. einen gewissen farbigen Effekt zur Folge hat.
Um eine möglichst vielseitige Verwendung der zerreißfesten thermoplastischen Kunststoffe zu gesatten, kann das Gewebe auch aus dünnen Metallfäden, z. B. Stahllitze, hergestellt werden.
Durch die Ausführung mit metallener Gewebeeinlage wird dann z. B. bei Verwendung des Erzeugnisses für Schutzplanen, Autoverdecks u. dgl. eine hohe mechanische Widerstandsfälhligkeit gegen gexvaltsames Zerreißen erreicht, wobei gegebenenfalls die metallene Gewebeeinlage gleichzeitig als Sende- oder Empfangsantenne fiir funktechnische Zwecke Verwendung finden kann.
Fernerhin gestatten die mit metallener Gewebeeinlage versehenen thermoplastischen Kunststoffe weitgehendste Verwendung für die Abschirmung und Ableitung von magnetischen und elektrischen Kraftfeldern wie z. B. in der Hochfrequenztechnik für den Bau von Faradayschen Käfigen u. dgl., wo von der Um- oder Bekleidung der entsprechenden Geräte, Anlagen usw. neben den genannten Eigenschaften gleichfalls Lichtdurchlässigkeit und Schutz gegen Blitzgefahr, Staub und strömende Luft geforderte Bedingungen sind.
Im Sinne der Erfindung hergestellte thermoplastische Kunststoffe sind einfach und billig in der Herstellung, von vielseitiger Verwendbarkeit und vor allem von hoher Zerreiß- bzw. Widerstandsfähigkeit.
PATENTANSPRt,CHE 1. Verfahren zur Herstellung von zerreißfesten und verstärkten thermoplast ischen Kunststoffolien bzw. -platten, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Kunststoffbahn im sloment ihrer lediglich durch direkte Erhitzung bewirkten Entstehung, d. h. gleichzeitig in einem Arheitsgange ausgezogen und mit einer Verstärkungseinlage aus Gewebe od. dgl. versehen wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung und das Weichmachen bzw. wieder Weichmachen des thermoplastischen Kunststoffmaterials zu gleicher Zeit an den Außenflächen und den der Zwischenlage zugewendeten Innenfläclien erfolgt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erzielung einer möglichst dünnwandigen Kunststoffbahn eine gewebeartige Verstärkungseinlage aus Einzelfäden besteht, die in Wellen-, Zick-Zack-, Spiral- oder einer sonst beliebigen Form gehalten sind.

4. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung und das Weichmachen bzw. Wiederweichmachen des thermoplastischen Kunststoffmaterials innerhalb der der Zwischenlage zugewendeten Innenflächen erfolgt.

5. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Weichmachen bzw. Wiederweichmachen der Innenflächen des thermoplastischen Kunststoffmaterials die Erhitzung von einer aus elektrisch leitendem Material bestehen,den, an eine Stromleitung anzuschließenden Zwischenlage ausgeht.

6. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vereinigung der Zwischenlagen mit dem Kunststoff unter Zuhilfenahme von bereits fertigen Kunststofflohnen erfolgt.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß thermoplastisches Kunststoffmaterial aus transparenter oder nicht transparenter Masse wahlweise zur Anwendung gelangt.

8. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein- oder mehrfarbige, beliebig gemusterte Verstärkungslagen beis;)ielsEweise in Verbindung mit transparentem bzw. durchscheinendem Kunststoffmaterial Anwendung finden.

9. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen I bis 8, dadurch .gekennzeichnet, daß dieselbe im wesentlichen aus zwei heizl)aren Druckrollen (a) und (b) mit oberhall) dersell>en angeordneten Einfülltrichtern (c) und (d) gebildet wird, die durch mittig eingebaute, im bestimmten Abstand voneinander sich befindliche Trennwände (e) und (f), in zwei voneinander unal>hängige Räume aufgeteilt der Aufnahme des zu verarbeitenden Materials dienen, wobei ein durch die beiden Trennwände gebildeter Zwischenraum (g) dem Passieren bzw. Durchlaufen der in das thermoplastische Kunststoffmaterial einzubettendenVerstärkungseinlaufen dient.

IO. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in die Einfülltrichter in vertikaler Ebene ein- und feststellbare sowie heizbare und nach unten spitz zulaufende Schieber (i) eingebaut sind, die sich unabhängig voneinander betätigen lassen.

II, Vorrichtung nach den Ansprüchen g und IO, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe mit beispielsweise seitlich der Druckrollen (a) und (b) vorgesehenen elektrischen Schleifkontakten (o, p) ausgestattet ist, mit welchen die aus leitendem Material bestehende Zwischenlage (q) in Verbindung steht.

I2. Vorrichtung nach den Ansprüchen g bis I I, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrollen (a, b) in Längsrichtung verschiebbar sind. ~~~~~~~~ Angezogene Druckscbriften: Deutsche Patentschriften Nr. 7I5684, 7I6748; schweizerische Patentschriften Nr. 227 074, 236446.