DE2162229A1

DE2162229A1 - Verfahren und vorrichtung zur einspeisung von ausgangsstoffen in den scherspalt von maschinen zur herstellung von flaechigen kunststoffgebilden

Info

Publication number: DE2162229A1
Application number: DE2162229A
Authority: DE
Inventors: Joachim Herzel; Herbert Schmidt; Dieter Zickler
Original assignee: Zimmer Plastic GmbH
Current assignee: Zimmer Plastic GmbH
Priority date: 1971-12-15
Filing date: 1971-12-15
Publication date: 1973-06-28
Also published as: BE792816A; DD100196A5; JPS5621580B2; AU5013072A; JPS4866665A; AU466241B2; BR7208823D0; PL85161B1; GB1412116A; NL7217098A; ZA728712B; CH548844A; DE2162229B2; FR2163698B1; FR2163698A1

Description

Torfahren und Vorrichtung zur Binspeieung von Ausgangsstoffen in den Scherspalt von Maschinen zur Herstellung von flächigen Kunststoffgebilden.

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einspeisung von Ausgangsstoffen in den Scherspalt von Maschinen zur Herstellung von Kunststoff! Inen, -bahnen, -folien oder -platten, wobei der Scherspalt auf einer Langseite von einer horizontalen, beheizten, drehbaren Walze begrenzt 1st.

Maschinen zur Herstellung von Filmen, Bahnen, Folien oder Platten aus thermoplastischen und duroplastischen Kunststoffen einschließlich der elastomeren Kunststoffe sind hinreichend bekannt. Derartige Maschinen bestehen aus einer Walze mit entsprechendem festen Gegenstück oder mehreren Walzen, zwischen denen die

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plastifixierten Kunststoffe aufgeschmolzen, geknetet und homogenisiert werden. Das Endprodukt wird meist als endlose Bahn von der letzten Walze abgenommen.

Zu diesen Maschinen gehören auch dl· sogenannten Kaschiermaschinen, bei denen die Kunststoffbahn von der letzten Walze mittels einer Trägerbahn abgenommen wird. Trägerbahn und Kunststoffolie werden dabei untrennbar miteinander vereint und bilden eine sogenannte Verbundfolie.

Ein wesentliches Element dieser Maschinen 1st derjenige Teil, in den die Ausgangsstoffe eingegeben werden. Bei der Mehrzahl aller Maschinen verwendet man einen sogenannten "Scherspalt**, dessen Bezeichnung aufgrund der Wirkungsweise der ihn bildenden Teile zustande gekommen ist. Es handelt sich dabei um eine keilförmige, mit der Schneide nach unten gerichtete Kammer, deren Länge der Arbeitsbreite bzw. im wesentlichen der Breite der zu erzeugenden Bahnen entspricht. Die eine Längswand der Kammer wird von einer drehbaren, beheizten Walze gebildet, 'deren Oberfläche sich im Bereich des Scherspaltes nach unten bewegt und dabei eine bestimmte Menge geschmolzenen, bzw. erweichten Kunststoffes durch die Spaltöffnung mitnimmt. Die andere Längswand kann verschieden ausgebildet sein. Es ist beispielsweise möglich, sie als feststehenden Kell, Schuh oder auch als Stab auszubilden. Als Längswand kommt aber auch eine zweite Walze infrage, die sich entgegengesetzt zur ersten und mit geringerer Umfangsgeschwindigkeit dreht. Durch die unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit kommt eine Scherwirkung in der Kunststoffmasse zustande. Die Vorgänge im Scherspalt sind dabei für die Eigenschaften des Endprodukts und die Wirtschaftlichkeit des Ver- ^ fahrens von maßgeblicher Bedeutung. Ton Einfluß sind

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dabei insbesondere die Einspeiseverfahren für die Ausgangsstoffe, da dl· Art der Einspeisung ihrerseits die Vorgänge im Scherspalt beeinflußt.

Besondere Bedeutung haben seit geraumer Zeit sogenannte Verbundfolien. Trägerbahnen, welche mit Kunststoffen ka- . schiert werden, ergeben Verbundwerkstoffe, die neue und bessere Eigenschaften haben als die beiden Ausgangsaaterialien für sich allein. Hervorragende Anwendungsmöglichkelten ergeben sich in bezug auf Möbelbezugsstoffe, Vorhangstoffe, Schutzkleidung, Dekorationsmaterialien und Tapeten, Kunstleder, beispielsweise für Sitzbezüge, Planen und Zelte, lichtdurchlässige Gittergewebe, Säcke, siegelfähige Einlagen zur Stoffverstärkung, Fußbodenbeläge, Verpackungen, siegelfähige Papiere, Isolierpapiere für Bauten, Dichtungen für Verschlüsse von Flanschen, Bucheinbände etc. Aus dieser Aufzählung ist ersichtlich, daß das eingangs beschriebene Verfahren für eine Vielzahl von Produkten anwendbar ist, die außerdem noch in großen Mengen benötigt werden. Die Erfahrung hat gezeigt, daß der Bedarf an entsprechenden Produkten In letzter Zeit überdurchschnittlich stark gestiegen ist und in Zukunft auch welter steigen wird. Es liegt auf der Hand, daß bei einem derartigen Bedarf Verbesserungen des Herstellverfahrens und der hierfür benötigten Vorrichtungen erhebliche Auswirkungen auf die Preisgestaltung haben, bzw. bei gleichbleibendem Preis die Erzeugung hochwertigerer Produkte erlauben. Insbesondere 1st eine Leistungserhöhung bestehender Anlagen ein nicht zu unterschätzender Vorteil.

Ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung die unter die eingangs beschriebene Gattung fallen, sind beispielsweise durch die deutsche Patentschrift 1 213 107 bekannt. Als Trägerbahnen dienen geschlossene Gewebe, Gittergewebe, Gewirke, Trikot, Vliese, Hon-Woven-Fabrics aus Fäden oder Fasern aller Art, einschließlich Kunststoffe, Papiere aller Art,

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wickelfähiger Karton, Folien aus Kunstleder oder Metall etc. Als thermoplastische Kunststoffe werden verwendet: Hart- und Weich-PVC, Hoch- und Niederdruck-Polyolefine, Polyurethan, Polyamide, Polystyrol, Cellulose-Acetat, Ionomere, Acetobutyrat, Mischpolymerisate, verschäumbare Polymere, synthetische und natürliche Wachse. Papiere und Gewebe werden je nach Beschichtungsmaterial undurchlässig gegen Flüssigkeiten, Wasserdampf, Gas, Fette und Aromastoffe. Sie können verschweißt oder heißgesiegelt werden, wie es in der Verpackungstechnik oder beim Konfektionieren von Textillen interessant ist. Für die Verpackung von Lebensmitteln oder pharmazeutischen Artikeln ergeben sich mit geeigneten Thermoplasten physiologisch einwandfreie Materialien. Zerreiß- oder Abriebfestigkeit lassen eich erhöhen. Durch Wahl der Kunststoffarbe und Einsatz von entsprechenden Prägewalzen werden mannigfache Oberflächeneffekte erzielt. Verbundfolien vereinen die vorteilhaften Eigenschaften von Trägerfolie und Beschichtungsmaterialien.

Die Ausgangsstoffe Bind nicht auf Terhmoplaste beschränkt. Infrage kommen auch Duroplaste, z.B. ungesättigte Polyesterharze und Elastomere, z.B. synthetische und natürliche Gummiarten wie Neoprene, Butadiene, Acrylonitrile und Naturkautschuk. Bei Verbundmaterialien kommen als Trägerwerkstoffe nicht nur elastische Trägerbahnen zur Anwendung, sondern auch starre Träger wie Platten oder Tafeln.

Hn wesentliches Problem bei dem vorbekannten Verfahren besteht hinsichtlich der Beschickung der Vorrichtung mit Kunststoffen. Es ist bekannt die Beschickung durch Einspeisung nichtplastischer Materialien, wie Granulat, Pulver, Dry-blend, Blöcken und Panten vorzunehmen. Diese Ari der Einspeisung findet hauptsächlich beim sogenannten Walzenschmelzverfaliren Anwendung: dor Kunststoff wird

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aus einem Vorratsbehälter über eine regelbare Dosiervorrichtung dem Walzenspalt zugeführt* Der Anwendungsbereich ist jedoch durch eine beschränkte Ausstoßleistung und den zur Herstellung des Granulats erforderlichen zweiten Wäriaoprozeß eingeengt.

Uan hat auch schon eine Heißeinspeisung der thermoplastischen Kunststoffe über sogenannte Banbury-lilschwalzwerke angewandt. Es handelt Elch hierbei um eine Art von Vorpiastlflzlerung, die hauptsächlich bei Kalanderanlagen verwendet wird. Der thermoplastische Kunststoff wird in einem Stempeiknetor aufbereitet und plastifiziert und anschließend diskontinuierlich über ein Förderband den Mischwalzwerk zugeführt. Das plastifialertö Material wird dann am Walzwerk geschnitten und gerollt und in den ersten Walzonmund gegeben. Es sind hiermit die Nachteile verbunden, daß es eich um einen diskontinuierlichen Prozeß mit unregelmäßiger Einspeisung und schlechter Elnspalsungsform (Pakete) handelt. Hierdurch stellen sich unterschiedliche Viskositäten des Kunststoffes im Walzenspalt ein, so daß die Herstellung gleichmäßig guter Endprodukte erschwert, wenn nicht gar verhindert wird,

Zum Stand der Technik gehört auch eine mittels eines Schwenkarmes durchgeführte Extrudereinspeisung. Hierbei wird vorgenlschtos Material einem Extruder zugeführt und zu einem kontinuierlich austretendem Kunststoffstrang plastifiziert. Dieser Strang wird Über eLnen Schwenkarm pendelnd dom Walzenuund elugegeben, Als nachteilig Ist an· zusehen, daß die Pendelbewegung des Kuiuitstof fstranges eLna ungleichmäßige Beschickung In tier Breite verursacht. Die Beschickung In der Breit» verändert sich dabei außarileii mit dor Elnspolsogeschwimllgkolt. KLn ϊ welter» Einschränkung der Amytsndungsraögllehkelten boBtfihfc darin, diß nur tharmoplaatisch«» Kunststoffe in, olnma bestimmten

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Schselzviskositätsbereich eingesetzt werden können. Es stellen sich daher ViskositätsSchwenkungen des Kunststoffes im Walzenspalt sowie unzulässig große Temperaturschwankungen zwischen der Schmelze in Walzenspalt und dem eingegebenen Kunststoff ein, was sich negativ auf die Qualität des Fertigprodukts auswirkt. Besonders nachteilig 1st diese Art der Beschickung beim Zwel- und Dreiwalzenkalander. Schließlich hat sich gezeigt, daß sich bei dem vorstehend genannten Beschickungsverfahren erhebliche Schwierigkeiten beim Anfahren einer solchen Vorrichtung ergeben.

Es 1st welter bekannt, einem Kalander oder einer Kaschiermaschine einen Extruder vorzuschalten, von dem ein oszillierendes Band als Fördervorrichtung zum Walzenmund führt. Der extrudlerte Strang wird hierbei in kleine Abschnitte unterteilt, die über ein oszillierendes Band in den Walzeiunuiul gefördert werden. Hierbei stellen sich ähnliche Nachteile wie bei der zuvor beschriebenen Extruderelnspelsung mit Schwenkarm ein.

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Außerdem gehört es ebenfalls zum Stand der Technik, die Beschickung von Kalanderanlagen mittels einer Breitschlitz· düsa vorzunehmen. Das vom Extruder plastifizlerte Material wird über eine angebaute Breitschlitzdüse als Film gezogen und den Walzenspalt zugeführt. Als Nachteil einer solchen Maßnahme ist anzusehen, daß sowohl die Dicke als auch die BreLte und der Durchsatz einer solchen Beschickungseinrichtung eng begrenzt »Ind.

Eine weitere Grease besteht hlimlchfcllch der Auswahl der verwendbaren Kunststoffe, bei denen zusätzlich noch auf eine sehr gonau einzuhaltende Rezeptur geachtet werden muß. Bei ili.m uuvermoLdliehen Farbwechseln stellen sich umistämlLLohi) Kelnlgungsarbelttm öln. Unerwünscht

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lang sind auch die Einstellzeiten der Vorrichtung, wodurch sich ein hoher Verlust an Material ergibt. Weiterhin wurde festgestellt, daß bei dieser Art der Beschickung eine erhöhte Neigung zum Abbau der Thermoplaste, vor alles in den Randzonen der Breitschlitzdüse, besteht. Besonders auffallend ist diese Neigung bei Hart-PVC. Schließlich ist die Breite einer Düse nicht verstellbar, so daß für jede Piliabreite eine besondere Breitschlitzdüse vorhanden sein nuß, wodurch sowohl die Investitionskosten erhöht, als auch die Umrüstzeiten unnötig verlängert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die den vorbekannten Beschickungsverfahren anhaftenden Unzulänglichkeiten zu beseitigen und die nachfolgenden Forderungen zu erfüllen: die Beschickung dos Schsrspaltes soll sich auf dessen gesamte Länge, d.h. auf die sogenannte Arbeitsbreite, erstrecken. Der Kunststoff soll la Scherspalt über die gesamte Arbeitsbreite eine gleichmäßige Viskosität besitzen. Im Scherspalt soll eine konstante mittlere Füllhöhe fiber die gesamte Fertigbreite erreicht werden. Bei erhöhter Ausstoßleistung soll die Qualität des Fertigprodukts verbessert werden. Ferner soll die Beschickungsvorrichtung auf einfachste Weise verschiedenen Breiten des Fertigproduktes angepaßfoverden können. Schließlich und dieser Punkt ist von besonderer Bedeutung - soll die Zahl der für die Herstellung von flächigen Kunststoffgebilden wirtschaftlich verwendbaren Kunststoffe erweitert werden.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe bei dem eingangs beschriebenen Verfahren dadurch, daß die Ausgangsstoffe vorplastiiiziert und in Form eines oder mehrerer Strangabschnitte, deren Länge im wesentlichen der Arbeitsbreite entspricht, dem Scherspalt diskontinuierlich zugeführt wird, wobei die Einführung in den Scherspalt auf der gesamten Breite i» wesentlichen gleichzeitig herbelgeiührt vird.

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lilt den erfindungsgenäßcn Verfahren lassen sich nicht nur die den bekannten Verfahren anhaftenden Nachteile beseitigen und die gestellten Forderungen voll erfüllen, sondern es treten auch noch folgende zusätzliche Vorteile ein: die Bedienung eines K?.landers oder SchmelzwalzwerkeK wird außerordentlich erleichtert, wobei geringe Einstellzcitcn und kleinstxaögiiche Llaterialverluste auftreten. Ein Wechsel dos aufzubringenden Kunststoffes, insbesondere aber ein Farbwcchsel wird fühlbar erleichtert und beschleunigt. Dabei ist die Gesamtanordnung platz- und energiesparend. Die erzeugten Fertigprodukte haben über die gesamte Länge und Breite eine hervorragende Homogenität in bezug auf sämtliche

technischen Eigenschaften, einschließlich einer optisch einwandfreien Beschaffenheit. Eine überhitzung und ein dadurch bedingter thermischer Abbau an den Randzonen durch unterschiedliche Verweilzeiten rird mit Sicherheit vermieden. Die Möglichkeit der Einstellung einer geringen, konstanten, mittleren Wulsthöhe gewährleistet eine konstante und kurze Verweilzeit des Kunststoffs im Scherspalt. Eine weitere Folge ist die konstante Schmelzviskosität. Daraus resultiert eine höhere Ausstoßleistung und eine verbesserte Qualität des Fertigprodukts. Die erfindungsgemäße Art der Einspeisung ermöglicht es, bei Kalanderanlagen entweder einen Walzenspalt einzusparen oder die Ausstoßleistung erheblich zu steigern.

Auch die Durchbiegebeanspruchung der Begrenzungsflächen des Scherspaltes wird durch den Gegenstand der Erfindung gering gehalten, so daß die Filmbildung mit größtmöglicher Dickenkonstanz über die gesamte Arbeitsbreite erfolgt. Die niedrigeren Kräfte auf die Begrenzungsflächen des Scherspaltes erlauben die Herstellung von Maschinen mit größerer Arbeitsbreite und/oder geringerem konstruktivem Aufwand.

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Die bekannte Tatsache, daß bei Walzwerken an den Bandzonen ein Temperaturabfall auftritt, äußert sieb in einer Dickenabweichung im Breitenprofil des Fertigprodukts* Durcn die Einspeisung von Strangabschnitten alt geringerer Länge als es der Arbeitsbreite entspricht stellt sich ein Ausfließen der Kunststoffschmelze in die Bandzone ein. Durch die niedrigere Schmelzviskosität wird der Effekt der Bandzonenverdickung verringert.

Das Gleichbleiben der Füllhöhe hat außerdem zur Folge, daß Lufteinschlüsse sowie auch die Bildung von Kaltstellen oberhalb des Wulstes vermieden werden. Da die Antrieb· leistung von Kalandern bzw. Beschichtungsmaschinea, die nach dem Walzenschmelzverfahren arbeiten» im allgemeinen in erster Linie von den Kräften im Scherspalt abhängig ist, hat die durch die Erfindung bewirkte Herabsetzung der Kräfte eine Energieeinsparung zur Folge.

Die Forderung, daß die Länge des Strangabschnitts oder der Strangabschnitte der Arbeitsbreite entsprechen soll, wird nicht nur dann erfüllt, wenn beide Abmessungen gleich sind. Auch geringfügig abweichende Längen des Kunststoffstranges führen zu voll befriedigenden Ergebnissen. Die optimale Länge der zugeführten Strangabschnitte läßt sich hierbei leicht durch Versuche feststellen. Auch die Forderung, daß die Einführung des .Strangabschnitts auf der gesamten Länge im wesentlichen gleichzeitig herbeigeführt wird, ist nicht darauf beschränkt, daß der Strangabschnitt in allen Bowegungsphasen parallel zum Scherspalt verläuft und die Begrenzungsflächen in allen Punkten gleichzeitig berührt. Es 1st auch eine Einführung zulässig, bei der die Achse des zugeführten Strangabschnittes nicht gradlinig und/ oder zeitweise unter einem geringen Winkel zum Scherspalt verläuft* Der Strangabschnitt ordnet sich inner-

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halb des Echorspaltes automatisch parallel 2U dessen Begrenzungsflächen eic,

Die Zuführung des Stracgabschnitts erfolgt jedoch in einfachster Weise und außerordentlich zuverlässig ia Hinblick auf den zeitlichen Abstand beim aufeinanderfolgenden Beschicken nit einer Vielzahl von Strangabschnitten, wenn »an den vorplastifizierten Strang den Scherspalt parallel zu diesem verlaufend zuführt, ihn nach Erreichen einer vorbestimmten Lage abtrennt und unter Beibehaltung der Parallelität von Strang und Scherspalt in diesen einführt.

Das erfindungsgemäße Einspeisungsverfahren ist fur alle Haschinen geeignet, die als erste Stufe einen Scherspalt besitzen. XHt besonderem Vorteil ist der Gegenstand ά^τ Erfindung jedoch einsetzbar bei Maschinen mit zwei nebeneinander angeordneten, gegenläufig umlaufenden Walzen, von denen die eine eine höhere Umfangsgeschwindigkeit und höhere Oberflächenteaperatur aufweist als die andere, wobei der Kunststoff jenseits des durch die Walzen gebildeten Scherspaltes in Form eines Films, einer Bahn, Folie oder Platte von der schneller laufenden Walze abgenommen wird»

Auch bei KaEchiermaschinen dieser Art« die zusätzlich eine der schneller drehbaren Walze zugeordnete Andruckwalze für das Andrücken einer Trägerbahn besitzen, ist das erfindungsgemäße Verfahren mit besonderem Vorteil einsetzbar.

Die Art der Einspeisung ist nicht darauf beschränkt, daS jeweils nur ein einziger Kunststoffstrang in den Scherspalt eingegeben wird, vielmehr können auch mehrere Stränge gleichzeitig eingespeist werden. Dabei kann ein Teil

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der Stränge eine andere Farbe besitzen oder aus einem anderen Material bestehen» um beispielsweise im Fertigprodukt Farbeffekte hervorzurufen. Sin einzelner Strang kann auch aus verschiedenen Kunststoffschichten bestehen, die sich hinsichtlich Fai*ba uud Material unterscheiden. So ist beispielsweise eine Blau-Grün-Kombinatlon denkbar.

Vorteilhafte Ergebnisse stellen sich ein, wenn bei Verwendung von Hart-PVC als Kunststoff der vorplastifizierte Strang auf Temperaturen zwischen 130 und 200° C, vorzugsweise zwischen 170 und 180° C»aufgeheizt wird.

Bei Verwendung von leich-PYC als Kunststoff wird diesem zum Zwecke der fleicamachung zwischen 10 und 50 %, vorzugsweise zwischen 15 und 35 %> Weichmacher zugesetzt.

Bezüglich der zweckmäßigen Oberf lächontemperatur der Waisen bestehen Unterschiede, dia von dem ¥erweadeten Kunststoff abhängig sind. Bei Verwendung von ffeich-PVC ist es vorteilhaft, die Walze auf Qberflächentemperaturen zwischen 120 und 220° C, vorzugsweise zwischen 160 und 180° C ' aufzuheizen.

Das erfindungsgemäß© Verfahren eignet sich in gleich vorteilhafter Weise für alle Kunststoffe, welche sich als Strang extrudieren lassen. Gegenüber den bei den bisher bekannten Verfahren verwendbaren Kunststoffen erweitert sich die Palette der wirtschaftlich verarbeitbaren kunststoffe um folgende: Hart-PVC, ABS, Polyurethane, thermoplastische Elastomere, thermoplastische Polyester und Hot-melts, d.h. Gemische aus Styrol-Butadien, mikrokristalline Polyäthylene, Terpene, Haturkautschuke, duroplaatioche, niedermolekulare Harze.

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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchfuhrung des angegebenen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsvorrichtung aus einer Plastifiziereinrich-

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tung für das Erzeugen eines endlosen Kunststoffstranges, einer Transporteinrichtung für die Bewegung des Kunststoff stranges parallel zum Scherspalt, einer Ablängeinrichtung für die Erzeugung einheitlicher Strangabschnitte sowie aus einer Abwurfvorrichtung für die Einbringung der Strangabschnitte in den Scherspalt. Vorzugsweise kommt als Plastifiziereinrichtung ein Schmelzextruder in Frage, veil dadurch kontinuierlich eine homogene, plastifiziertβ Schmelze rationell erzeugt werden kann.

Ein Schmelzextruder besteht bekanntlich aus mindestens einer angetriebenen Extruderschnecke und einem Gehäuse mit mindestens einer Austrittsöffnung. Sin besonders einfacher Aufbau der Beschickungsvorrichtung und eine zuverlässige Strangführung ergeben eich dann, wenn die Achsen der Extruderschnecke und der Strangaustrittsöffnungen parallel zum Scherspalt verlaufen. Es ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, die Plastifiziereinrichtung der Transporteinrichtung unmittelbar zuzuordnen, sondern es 1st auch möglich, die Plastifiziereinrichtung aus Gründen der Verfahrensführung und/oder der besseren Zugänglichkeit an einem anderen Ort unterzubringen. In diesem Fall wird zwischen Plastifiziereinrichtung und Transporteinrichtung ein Bindeglied ale Zufordereinrichtung vorgesehen, welches ebenso wie die Transporteinrichtung vorzugsweise ein Förderband ist.

Die Ablängeinrichtung, die zur Erzeugung von vorplastifizierten Strangabschnitten stets gleichbleibender Länge dient, besteht gemäß der weiteren Erfindung aus einem vom Kunststoffstrang betätigbaren Impulsgeber und aus einer von diesem gesteuerten Schneideinrichtung. Der Impulsgeber kann beispielsweise als Mikro- oder Endschalter ausgeführt sein, einsetzbar 1st aber ohne weiteres auch eine Lichtschranke, ein digitales Uessystem, oder eine

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vergleichbare Einrichtung. Bei verzögerungsfreier Umsetzung des Impulses in einen Schneidvorgang entspricht der Abstand zwischen Impulsgeber und Schneideinrichtung genau der Länge des abgetrennten Strangabschnitts. Zur Erzielung einer Tariationsmoglichkeit in bezug auf die Länge des StrangSbschnittes ist es also lediglich erforderlich, den Impulsgeber parallel zur Transporteinrichtung bzw. zu den Walzenachsen längsverschieblich anzuordnen oder dementsprechend, z.B. beim digitalen ISessvstem, eine andere Impulszahl vorzugeben.

Die Abwurfvorrichtung besteht gemäß der weiteren Erfindung aus einem weiteren, vom Kunststoffstrang betätigbaren Impulsgeber, oder digitalem Messystem, aus einem von diesem gesteuerten, quer zur Transporteinrichtung bewegbaren Abstreifer und aus einer zum Scherspalt führenden Leiteinrichtung. Der Impulsgeber, der vorzugsweise ebenfalls parallel zum Scherspalt längsverschieblich angeordnet ist, wird so eingestellt, daß ^! mittels des Strangabschnittes dann ein Steuersignal gegeben wird, wenn der Strangabschnitt gegenüber dem Scherspalt genau eine solche Lage einnimmt, daß er nach Auslösen des Abstreifers mittels der Leiteinrichtung und unter der Einwirkung der Schwerkraft an die vorherbestimmte Stelle innerhalb des Scherspaltes gelangt. Damit während des kurzen Zeitintervalls zwischen dem Abschneiden und dem Abstreifen bzw. Abwerfen des Strangabschnittes keine Behinderung zwischen dem abgetrennten und dem nachdrängenden Kunststoffstrang eintritt, wird die Transporteinrichtung bzw. das Transportband vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die um ein geringes größer ist als die des austretenden Kunststoffstranges. Hierdurch bildet sich nach dem Abtrennen des Strangabschnitts zwischen diesem und dem nachfolgenden Strang ein zunehmend größer werdender Ab-

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stand aus, der so zu besessen ist, dag keine Behinderung der einander gegenüber liegenden Strangenden eintritt. Eine besonders kompakte und raumsparende Bauweise ergibt sich dann, wenn die Beschickungsvorrichtung einschließlich der Plastiflziereinrichtung seitlich oberhalb des Scherspaltes angeordnet 1st und wenn die Leiteinrichtung als schiefe Ebene zum Scherspalt fallend ausgebildet ist.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des Mit diesen durchführbaren Verfahrens selen nachfolgend anhand der Figuren 1 und 2 näher beschrieben.

Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht der wesentlichsten Teile einer Kaschiermaschine in Verbindung mit einer Beschickungseinrichtung, der die Plastifiziereinrichtung unmittelbar zugeordnet ist, und

Figur 2 eine ähnliche Anordnung, jedoch mit räumlicher Trennung von Pias ti fizier einrichtung und Transport- bzw. Abwurfeinrichtung.

Zn Figur 1 ist mit 1 eine Plastifiziereinrichtung bezeichnet, die aus einem Extruder 2 mit einer Extruderschnecke 3 besteht. Vorratsbehälter, Einfüllöffnung und Antrieb des Extruders sind der Einfachheit halber fortgelassen. Unterhalb des ausgetretenen Kunststoff-Stranges 4 1st eine Transporteinrichtung 5 angeordnet, die aus einem Forderband β besteht. Die Achse der Extruderschnecke und die Bewegungsrichtung des Forderbandes 6 verlaufen parallel zueinander. Dem Extruder nachgeschaltet ist eine Schneideinrichtung 7, welche von einem Impulsgeber 8, der als Endschalter ausgebil-

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det ist, ihre Steuerimpulse erhält. Der Impulsgeber 8 ist längsverschieblich auf einer Tragschiene 9 angeordnet» die oberhalb des Förderbandes und parallel zu diesem verläuft. An beiden Enden wird die Tragschiene von Portalen 10 bzw. 11 gehalten. Die Teile 7 und 8 bilden zusammen eine sog. "Ablängeinrichtung". Der Kunststoffstrang 4 wurde bereits einmal abgetrennt, wodurch der Strängabschnitt 12 entstanden ist. Da die Geschwindigkeit des Förderbandes β geringfügig höher ι liegt als die Austrittsgeschwindigkeit des Kunststoffstranges 4 aus dem Xxtruder 2, 1st zwischen dem Kunststoffstrang und des Strangabschnitt 12 ein Zwischenraum 13 entstanden. Zur Elnregulierung der Geschwindigkeit des Förderbandes 6 1st eine der nicht näher bezeichneten ümlenkwalzen des Förderbandes mit einem Begelantrieb 14 versehen. Auf der Tragschiene 9 befindet sich noch ein weiterer Impulsgeber 15, der ebenfalls als Endschalter ausgeführt ηηά mit einem Tasthebel 16 versehen ist. Der Tasthebel 16 befindet sich »it seinem unteren Ende im Weg des von dem Förderband in Pfeilrichtung bewegten Strangabschnitts 12. Seitlich und parallel zum Strangabschnitt 12 ist ein Abstreifer 17 in Form eines länglichen, an der Tragschiene 9 befestigten Blechstreifens angeordnet. Die Tragschiene 1st in den Portalen 10 bzw. 11 drehbar angeordnet, so daß der Abstreifer 17 eine Schwenkbewegung ausführen kann. Zur Herbeiführung dieser Bewegung ist ein pneumatischer Antrieb 18 vorhanden, der seinen Steuerimpuls vom Impulsgeber 15 erhält. Der Steuerimpuls wird in dem Augenblick gegeben, in dem der Strangabschnitt 12 den Tasthebel berührt. Seitlich unterhalb des Förderbandes 6 ist eine Leiteinrichtung 19 angebracht, auf die der Strangabschnitt 12 nach Betätigung des Abstreifers 17 gelangt. Die Leiteinrichtung 19 1st als schiefe Ebene ausgebildet, deren

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untere Kante in Walzenmund 20 bzw, oberhalb des Scherßpaltes 21 endet. Der Scherspalt 21 wird in diesem Falle von zwei gegenläufig und verschieden schnell angetriebenen sowie auf unterschiedliche Temperaturen aufgeheizten Walzen 22 und 23 gebildet, wie dies in der Deutschen Patentschrift 1 213 107 beschrieben ist. Auf eine ausfuhrliehe Beschreibung kann daher an dieser Stelle verzichtet werden. Die Teile 15-19 bilden zusammen eine Abwurfvorrichtung. Es ist ersichtlich, daß die Bewegungsrichtung des Forderbandes 6 sowie die Achsen von Strangabschnitt 12 und den Walzen 22 bzw, 23 parallel zueinander verlaufen. Während des Abrollens des Strangabschnittes 12 auf der Leiteinrichtung 19 bleibt die Parallelität des Strangabschnitts zu den übrigen Teilen der Torrichtung im wesentlichen unverändert.

In Figur 2 sind gleiche Teile wie in Figur 1 nur insoweit mit (gleichen) Bezugszeichen versehen, wie dies zum Verständnis erforderlich ist. Die Plastifiziereinriohtung 1 ist hierbei räumlich von der Transporteinrichtung 5 getrennt, wobei eine ZufOrdereinrichtung 24 den Transport des Kunststoffstranges 4 von der Plastifiziereinrichtung zur eigentlichen Transporteinrichtung übernimmt. Die Zufordereinrichtung besteht ebenfalls aus einem Förderband 25. Ein stufenlos angetriebenes Rollenpaar 26 dient zur Fuhrung des Kunststoffstranges Dem Rollenpaar 26 nachgeschaltet ist die Schneideinrichtung 7, welche ihre Steuerimpulse in bereits beschriebener Weise durch den Impulsgeber 8 erhält. Die übrigen Einzelheiten der Beschickungsvorrichtung sind unverändert geblieben. Das Forderband 25 braucht nicht unbedingt in einer Ebene geführt zu werden, es kann auch durch entsprechende Anordnung von Leit- und Führungswalzen zu einer Schale oder Rinne geformt sein.

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Beispiel It

Sine Vorrichtung gemäß Figur 1 wurde mit einem Planetwalzenextruder PWE 150 mit Entgasungs- und Austragsschnecke und mit einer Zimtaer-Plastic-Kaschiermaschine des Typs KH 1450 ausgerüstet. In den Extruder wurde eine Hischung aus 80 % PVC S 60 und ca. 20 % Dioctylphthalat unter Zusatz von 2 % Epoxid, I₉β % BnVCd-Stabilisatoren und 0,7 % Gleitmittel als Weichmacherhilfen eingespeist und in Form eines Stranges extrudiert, der eine Austrittstemperatur von 170° C besaß. Der extrudierte Kunststoffstrang hatte einen Durchmesser von 25 mm und eine Austrittsgeschwindigkeit von 8 m/min. Der Durchsatz lag bei 280 kg/h. Das Abschneiden des Stranges erfolgte in Längen von 135 cm. Die Arbeitsbreite der Kaschiermaschine betrug hierbei 142 cm. Der Walzenspalt war 0,15 mm diele. Die Walzen selbst hatten einen Durchmesser von 350 mm» wobei die eine mit einer Drehzahl von 7.2 U/min, die andere mit einer Drehzahl von 9 U/min angetrieben wurde. Die Oberflächentemperatur der langsam laufenden Walze betrug 175° C₄ diejenige der schneller laufenden Walze 177° C. Im Falle einer Kalteinspeisung desselben Ausgangsstoffs als Granulat betrug der Durchsatz 120 kg/ h , also weniger als die Hälfte. Bei dem beschriebenen Verfahren konnte der Strang genau auf Länge geschnitten werden und entsprechend der Abwurfposition exakt in den Walzenmund bzw. Scherspalt geworfen werden. Die zylindrische Form des Kunststoffstranges blieb bis zum Eintritt in den Walzenmund erhalten. Bedingt durch die gleichmäßige Dosierung konnte im Walzenmund eine über die gesamte Arbeitsbreite konstante Füllhöhe erreicht werden, wobei die geschmolzene Kunststoffnasse von stets gleichbleibender Viskosität war. Der u-nterhalb des Walzenspaltes austretende, auf der schneller laufenden Kaschierwalze

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klebende Kunststoffilm konnte mittels einer Trägerbann »us Bauanrolle über eine Andruckwalze faltenfrei, von völlig gleichmäßiger Dicke und in hervorragender Qualität abgezogen werden.

Beispiel 2;

In der in Beispiel 1 angegebenen Torrichtung wurden in analoger Welse 74 kg/h Polyurethan der Typenbezeichnung "Estane 58600" verarbeitet. Die schneller laufende Walze hatte eine Umfangsgeschwindigkeit von 11 a/min bei einer Oberflächentemperatur von 195° C gegenüber 160° C an der langsamer laufenden Walze. Die Bahnbreite lag bei 1,4 η bei einest Flächengewicht von 80 gr/m . Es handelte sich um eine homogene Folie.

Beispiel 3: .

Zum Vergleich wurde die gleiche Vorrichtung mit dem gleichen Ausgangsstoff wie in Beispiel 2 beschickt, jedocli mit dem Unterschied, daß auf die erfindungsgemäße Strangeinspeisung verzichtet und statt dessen Granulat in herkömmlicher Weise eingespeist wurde. Der maximale Durchsatz lag bei 33,5 kg/h, betrug also ^ weniger als die Hälfte des Durchsatzes gemäß Beispiel 2.

Beispiel 4:

Die in Beispiel 1 angegebene Kaschiermaschine wurde durch eine solche des Typs ZSKH 165 des gleichen Her-■ stellors ersetzt. Darin wurden in analoger Weise 67 kg/h Polyurethan der Typonbozeichnung "Desmopan 1572" verarbeitet. Die schneller laufende Walze hatte eine Umfangsgeschwindigkeit von 10 m/min bei einer Oberflächenterape-

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ratur von 180° C gegenüber 160° C an der langsamer laufenden Walze. Die Bahnbreite lag bei 1,6 a bei einem Flächengewicht von 70 gr/m . Es handelte sich mn eine homogene Folie.

Beispiel 5;

Zum Vergleich wurda die gleiche Vorrichtung mit den gleichen Ausgangsstoff vie in Bdispiel 4 beschickt, jedoch silt dem Unterschied, daß auf die eriindungsgemäße Strangeinspeisung verzichtet und statt dessen Granulat in herkömmlicher Weise eingespeist wurde. Der maximale Durchsatz lag bei 40 kg/h, betrug also nur wenig mehr als die Hälfte des Durchsatzes geüäß Beispiel

Ansprüche

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Claims

Ansprüche

(l.) Verfahren zur Einspeisung von Ausgangsstoffen in den Scherspalt von Maschinen zur Herstellung von Kunststofffilmen, -bahnen, -folien oder -platten, wobei der Scherspalt auf einer Langseite von einer horizontalen, beheizten drehbaren Walze begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet . daß die Ausgangsstoffe vorplastifiziert und in Form eines oder mehrerer Strangabschnitte, deren Länge im wesentlichen der Arbeitsbreite entspricht, dem Scherspalt diskontinuierlich zugeführt wird, wobei die Einführung in den Scherspalt auf der gesamten Breite im wesentlichen gleichzeitig herbeigeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung bei Maschinen mit zwei nebeneinander angeordneten, gegenläufig umlaufenden Walzen (22, 23), von denen die eine (23) eine höhere Umfangsgeschwindigkeit und höhere Oberflächentemperatur aufweist als die andere (22), wobei der Kunststoff jenseits des durch die Walzen gebildeten Scherspaltes (21) in Form eines Films, einer Bahn, Folie oder Platte von der schneller laufenden Walze abgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. W daß der vorplastifizierte Strang oder die Stränge dea Scherspalt parallel zu diesem verlaufend zugeführt, nach Erreichen einer vorbestimmten Lage abgetrennt und unter Beibehaltung der Parallelität von Strang/ Strängen und Scherspalt in diesen eingeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß der vorplastifizierte Strang/die Stränge bei Ver-

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Wendung von Hart-PVC als Kunststoff auf Temperaturen zwischen 150 und 200° C, vorzugsweise zwischen 170 und 180 C,aufgeheizt wird/werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Polyurethan als Kunststoff der vorplastifizierte Strang/die Stränge auf Temperaturen zwischen 120 und 220° C₉ vorzugsweise zwischen 160 und 195° C, aufgeheizt wird/werden.
6. Verfahren nach Anspruch l_f dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff PVC verwendet wird _t den zwischen 10 und 50 %, vorzugsweise zwischen 15 und 35 %, Weichmacher zugesetzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch l_f dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Weich-PVC die Gegenwalze auf Oberflächentenperaturen zwischen 120 und 220° C, vorzugsweise zwischen 160 und 180° C, und die filmtragende Walze auf Oberflächentemperaturen zwischen 120 und 200° C, vor:

heifst wird.

200° C, vorzugsweise zwischen 160 und 180° C₉ aufge-
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsvorrichtung aus einer Plastifiziereinrichtung (1) für das Erzeugen mindestens eines endlosen Kunststoffstranges (4)_r einer Transporteinrichtung (5) für die Bewegung des Kunststoffstranges prallel zum Scherspalt, einer Ablängeinrichtung (7, 8) für die Erzeugung einheitlicher Strangabschnitte (12) sowie aus einer Abwurfvorrichtung (15 bis 19) für die Einbringung der Strangabschnitte in den Scherspalt (21) besteht.

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9. Torrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Plastifiziereinrichtung (1) ein Schmelzextruder 1st.
10. Torrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (5) aus einem Förderband (β) besteht, dessen Bewegungsrichtung parallel zum Scherepalt verläuft.
11. Torrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablängeinrichtung (7, 8) aus einen vom Kunststoffstrang (4) betätigbaren Impulsgeber (8) und aus einer von diesen gesteuerten Schneideinrichtung (7) besteht.
12. Torrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwurfvorrichtung (15 bis 19) aus einem vom Strangabschnitt (12) betätigbaren Impulsgeber (15), aus einem von diesem gesteuerten, quer zur Transporteinrichtung (5) bewegbaren Abstreifer (17) und aus einer zum Scherspalt (21) führenden Leiteinrichtung (19) besteht.
13. Torrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsvorrichtung seitlich oberhalb des Scherspaltes (21) angeordnet und daß die Leiteinrichtung (19) als zum Scherspalt fallende, schiefe Ebene ausgebildet ist.
14. Torrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet. » daß die Plastifiziereinrichtung (1) von der Transporteinrichtung (5) räumlich getrennt und daß als Terbindungsglied eine Zufördereinrichtung (24) angeordnet ist.
15. Torrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufördereinrichtung (24) ein Förderband (25) ist.

ÜÜ9B2S/0973