DE1804594C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstel lung eines netzförmigen Bandes - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines netzförmigen Bandes aus sich kreuzenden Kunststoff-Einzelsträngen, die in zwei zueinander parallelen Ebenen kontinuierlich ausgedüst werden.

Verfahren und Vorrichtungen der genannten Art sind bereits beispielsweise durch die USA.-Patentschrift 2919 467 bekannt, die typisch ist für eine große Zahl anderer bekannter Veröffentlichungen, die die Herstellung von netzförmigen Bändern vermittels Extrusion betreffen.

Danach ist es bereits möglich, netzförmige Bänder herzustellen, die ein Erscheinungsbild von Geweben haben, wobei sich jedoch die Stränge beim Band nach der USA.-Patentschrift 2 919467 zwar kreuzen, aber immer in ihrer Ausdüsebene verbleiben oder wobei die sich kreuzenden Stränge nach der französisehen Patentschrift 1 371 994 und USA.-Patentschrift 291 879 von vornherein nur in einer Ebene ausgedüst werden, d.h. ein netzförmiges Band aus sich wechselweise überkreuzenden Kunststoffäden im Sinne der USA.-Patentschrift 2 435 467, das sich dort durch einen echten Webvorgang ergibt, ist mit diesen bekannten Verfahren und Vorrichtungen nicht erzielbar, so daß auch diesen netzförmigen Bändern nicht die Festigkeits- und Elastizitätseigenschaften zu eigen sind, wie sie ein echtes Netz aufweist.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen es möglich ist, ein derartiges netzförmiges Gebilde auf dem Wege der Extrusion herzustellen.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß eine Hälfte der Kunststoff-Einzelstränge in der einen Ebene in einer Richtung bewegt werden, die entgegengesetzt zu der Bewegungsrichtung der anderen Hälfte der Kunststoff-Einzelstränge in der anderen Ebene verläuft und daß jeweils in der Mitte zwischen den Kreuzungsstellen der Einzelstränge die Einzelstränge von der einen Ebene in die andere Ebene übergeführt werden.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit im Mündungsbereich eines Extruders angeordneten, relativ zueinander und quer zur Ausdüs richtung beweglichen und gegeneinander offenen Du senmündungen ist nach der Erfindung derart beschaffen, daß zur Ausbildung der Düsenmündungen zwei gegenläufig angetriebene Walzen mit einer zwischen ihnen angeordneten Trennwand vorgesehen sind, daß jede Walze längs je zwei gegenläufigen Schraubenlinien mit gleicher Ganghöhe jeweils mi ι dem Querschnitt der Einzelstränge entsprechenden gleichen Nuten gleicher Länge versehen sind, und daß im düsenseitigen Rand der Trennwand öffnungen in einem Abstand angeordnet sind, der einer halben Ganghöhe der Scnraubenlinien entspricht.

Durch" diese erfindungsgemäße Verfahrensfiihrung und Vorrichtungsausbildung ist es ermöglicht, auch auf dem Wege einer Ausdüsung von Einzelsträngen eine gewebeartige Verknüpfung der Einzelstränge zu einem netzförmigen Band zu erreichen.

Neben der konstruktiv am einfachsten zu verwirklichenden und insoweit vorzuziehenden Vorrichtungsausbildung, wie oben erwähnt, ist es natürlich auch möglich, die nachfolgend noch näher beschriebenen Bewegungsvorgänge der Einzelstränge mit anderen Vorrichtungen zu verwirklichen, bei denen beispielsweise die Bewegungen der Einzelstränge durch gegen die Trennwand gerichtete und längs dieser hin und her bewegbare Schieber, die entsprechend geschlitzt sind, erzeugt werden.

Die Randkantengestaltung des netzförmigen Bandes ist ebenfalls in unterschiedlicher Weise möglich, was nachfolgend ebenfalls näher beschrieben wird, und davon abhängig, wie und in welcher Weise die Nuten in den Randbereichen der Walzen gestaltet sind. '

Die Aushärtung der extrudierten Einzelstränge aus fließfähigem, strangbildendem Material wird in herkömmlicher Weise beispielsweise durch Kühlung, Lösungsmittelentfernung oder chemische Umwandlung erreicht, und zwar abhängig vom besonderen Charakter des strangbildenden Materials, das verwendet wird.

Es liegt auf der Hand, daß, wie erwähnt, Variationen in der Konstruktion und der Betriebsweise der oben beschriebenen Vorrichtung vorgesehen werden können, ohne das Prinzip zu verlassen. Beispielsweise können sich Zahl oder Steigung der Nuten längs ihrer Schraubenlinie ändern, wobei für jede Schraubenlinie die gleiche Zahl entsprechender Nuten vorgesehen ist. Weiterhin können die Walzen unterschiedliche Durchmesser haben und demgemäß

mit unterschiedlicher Geschwindigkeit angetrieben werden, solange sich die Nuten in allen Walzen längs einer Schraubenlinie mit gleicher Steigung erstrekken. Weiterhin kann plastisches Material unterschiedlicher Farbe oder Zusammensetzung durch die Nuten der zwei Walzen extrudiert werden, so daß • ich Farbe und/oder Zusammensetzung der Einzelsiränge in Intervallen unterscheiden.

Die Erfindung ist anwendbar mit den verschiedensien Materialien wie Thermoplaste, beispielsweise Polyamide oder Superpolyamide, Polyester, Polyvinylchloride, Copolymere davon, Polyolefine, Celluloscacetate, Metalle, Gläser, natürlicher oder synthetischer Gummi, wärmeaushärtende Materialien oder nalispinnbare Materialien, beispielsweise Viskose, Kupferammoniumcellulose oder Kaboxylmethylceliulose. Solche Materialien können verschiedene Additive enthalten, beispielsweise Stabilisatoren, Farb- ~-offe und Verschäumungsmittel.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbei- -,jiieles näher erläutert. In dieser Darstellung zeigt ■,thematisch

F i g. 1 einen. Schnitt durch eine Ausführungsform eier Vorrichtung,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teiles der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

I⁷ i g. 3 eine Ansicht zur Verdeutlichung des Bandes beim Auslauf aus der Vorrichtung,

F i g. 4 eine Draufsicht auf ein Teil des netzförmigen Bandes mit modifizierter Kantenausbildung und F i g. 5 eine Draufsicht auf den Randbereich des Bandes in einer weiteren Modifikation der Kanten-Ausbildung.

Die Vorrichtung nach der F i g. 1 besteht aus einem Extrudergehäuse 15 mit Kammer 17, in die das geschmolzene thermoplastische Material eingegeben wird. Das Gehäuse 15 hat entsprechend angepaßte Endstücke und einen Auslaßschlitz 19. Innerhalb der Kammer 17 erstreckt sich über deren ganze Länge ein steifer Balken 21, der von seitlichen Bolzen 23 in seiner Lage gehalten wird. Eine Trennwand 77 wird von diesem Balken 21 getragen und erstreckt sich von diesem aus nach unten in den Auslaßschlitz 19 zwischen zwei Walzen 27, 29. Das untere Ende des Extrudergehäuses 15 ist mit entsprechend gekrümmten Wandungen 31 für die Aufnahme der Walzen 27, 29 versehen, die zusammen mit der Trennwand 77 den Auslaßschlitz 19 nach unten abschließen. Das thermoplastische Material fließt in Richtung des Pfeiles 25 auf beiden Seiten der Trennwand 77 dem Auslaßschlitz 19 zu.

Die Walzen 27, 29 liegen an gegenüberliegenden Seiten der Trennwand 77 dicht an. Mit Achsstümpfen 33 sind die Walzen 27, 29 drehbar gelagert (nicht dargestellt). Beim gezeigten Ausführungsbeispiel drehen sich die Walzen 27, 29 in Richtung der Pfeile

35.37.

Wie aus F i g. 2 erkennbar, weist die Walze 27 Nuten 39, 41, 43 auf, die sich längs ei: er Schraubenlinie 45 und Nuten 47, 49 und die sich längs einer anderen Schraubenlinie 51 über die Walzenoberfläche erstrecken. Die Schraubenlinien 45, 51 haben die gleiche Steigung, und die Nuten, die alle gleich lang sind, sind derart orientiert, daß in Projektion gesehen, die Nuten der einen Walzenoberflächenhälfte zwischen denen der anderen Oberflächenhälfie liegen, d. h. jede Nut hat die Länge einer einander entfernt (längs der Walzen 27 gemessen), nä: ben Schraubeniiniensteigung. Die Nuten "'-"'"' 47 und 49 haben auch die gleiche Breite und Tiefe. Die Walze 29 hat ebenfalls Nuten 53 55!und57,

S die mit den Nuten 39, 41 und 43 der Walze 2 ko respondieren und die sich längs' einer Schraubenl.n. 59 erstrecken, und ferner Nuten 61 und 63, die den Nuten 47 und 49 auf der Walze 27 entsprechen und die längs einer Schraubenlinie 65 verlaufen.

ι« Zusätzlich zu den oben beschriebenen Nuten mit schraubenlinienförmigem Verlauf sind m den Ra ndbereichen ringförmige Nuten 67 69 in der Wal/, 27 vorgesehen, denen ringförmige Nuten 71 una 73 π der Walze 29 entsprechen. Die Enden der sich je-

.5 weüs anschließenden schraubenlin.enform.gen Nuten jeder Walze laufen in den ringförmigen Nuten 67, 69 und 71, 73 aus.

den Walzen n, i.y im nur im tsereicn der Schlitze 75 offen, während die anderen Spaltbereiche von den Stegen 77 der Trennwand 77 geschlossen sind. Die Schlitze 75 in der Trennwand sind von gleicher »5 Breite wie die Nuten der Walzen 27, 29 und haben eine Mittelliniendistanz, die gleich ist der Hälfte der Steigung der Schraubenlinien.

In der gezeigten Vorrichtung sind die Walzen 27, 29 gemäß F i g. 2 derart aufeinander eingestellt, daß die Führungsenden der Nuten auf korrespondierenden Schraubenlinien der zwei Walzen liegen, d. h. die Nuten 39, 41 und 43 der Walze 27 liegen genauso wie die Nuten 53, 55 und 57 der Walze 29, die sich gleichzeitig bei Drehung der Walzen in Übereinstimmung mit den Schlitzen 75 befinden.

Wenn sich die Nuten der Walzen 27, 29 in Stellung befinden, wie in Fig. 1,2 gezeigt, drehen sich die Walzen 27, 29 zusammen kontinuierlich mit der gleichen Drehzahl im Sinne der Pfeile 35, 37. Geschmolzenes Thermoplastisches Material wird in die Kammer 17 gegeben und läuft durch den Schlitz 19 den Walzen zu und tritt dort in die schraubenlinienförmigen Nuten und auch in die ringförmigen Nuten 67, 69, 71, 73 ein. Beispielsweise wird das in den Nuten 39, 41 und 43 der gedrehten Walze 27 enthaltene thermoplastische Material aus dem Auslaßschlitz 19 ausgetragen und tritt in Form von kontinuierlichen Einzelsträngen 79, 81, 83 gemäß Fig. 3

aus.

Da sich diese Nuten längs der Schraubenlinie über die Walzen 27 erstrecken, bewegen sich die Stellen, an denen der Austritt erfolgt, quer zur Extrusionsrichtung.

Gleichzeitig wird geschmolzenes thermoplastisches

Material von den Nuten 53, 55, 57 der Walze 29 aufgenommen, die im Sinne des Pfeiles 37 gedreht wird, wobei sich Einzelstränge 85, 87, 89 gemäß F i g. 3 ergeben. Die Nuten 53, 33 und 57 der Walze 29 erstrecken sich längs der Schraubenlinie 59 und des-

halb bewegen sich auch die Austrittsstellen der Einzelstränge 85, 87 und 89 quer zur Extrusionsrichtung, aber entgegengesetzt zu den Einzelsträngen 79, 81, 83, da sich die Walze 29 im Gegenuhrzeigersinn dreht.

⁶5 Wenn die Nuten 39. 41, 43 der Walze 27 und die Nuten 53, 55. 57 der Walze 29 über die Hälfte der Stege 77 gelaufen sind und sich somit gegenüberstehen, überkreuzen sich die aus diesen Nuten austre-

tendcn Einzelstra'nge. die jedoch miteinander nicht in Kontakt kommen, weil sich die Stege 77 dazwischen befinden. Bei fortgesetzter Drehung der Walzen 27, 29 gelangen schließlich die Enden der Nuten 39, 41, 43 in Übereinstimmung mit den Schlitzen 75 der Trennwand 77. Von den ringförmigen Nuten 67, 69 und 71, 73 der Walzen 27 und 29 werden kontinuierlich gerade oder vertikale Einzelstränge aus thermoplastischem Material 91, 95 (s. Fig. 3) extrudiert und, da die Nut 39 in die ringförmige Nut 67 ein- »o läuft, endet der aus der Nut 39 austretende Strom in diesem Bereich und verbindet sich mit dem Einzelstrang 91, wie mit 93 angedeutet. Gleiches gilt für die anderen Einzelstränge.

An den anderen Schlitzen 75 der Trennwand 77 treten die wandernden Enden der Nuten 41, 43 der Walzen 27 in Übereinstimmung und kommunizieren mit den Anfängen der Nuten 61 und 63 der Walzen 29. In diesem Moment reißt die Extrusion des thermoplastischen Materials durch die Nuten 41, 43 in ao der Walze 27 ab und gleichzeitig beginnt sie durch die Nuten 61, 64 in der Walze 29. Demgemäß werden nun die Einzelstränge 81, 83, die zunächst von der linken Seite der Trennplatte 25 ausliefen, wie aus F i g. 2 ersichtlich, nun von der rechten Seite der as Trennwand 77 aus extrudiert.

Gleichzeitig mit der Bewegung der Nuten 39, 41, 43 der Walzen 27 in Übereinstimmung mit den Schlitzen 75 der Trennwand 77 werden die Nuten 53, 55, 57 der Walze 29 in Übereinstimmung gebracht mit den Schlitzen 75, d. h. die Nut 57 kommt mit dem Schlitz 75 der Trennwand 77 in Überein-Stimmung, der am weitesten vom Betrachter entfernt ist (Fig.2), und der sich in Übereinstimmung mit den ringförmigen Nuten 69, 73 der Walzen 27 und 29 befindet, die somit zusammen in unmittelbarer Verbindung stehen, wodurch ein gerader oder vertikaier Einzelstrang 95 (s. Fig. 3) aus diesen Nuten 69, 73 extrudiert wird und, da die Nut 57 in die ringförmige Nut 73 übergeht, endet das durch diese Nut austretende thermoplastische Material an dieser Steile und verbindet sich mit dem Einzelstrang 95, wie mit 97 (Fig. 3) angedeutet.

Auf der anderen Seite geschieht das gleiche und demgemäß werden die Einzelstränge 85. 87, die zunächst von der rechten Seite der Trennplatte aus extrudiert werden, nunmehr von der linken Seite aus extrudiert.

Die oben beschriebene Umkehrung der Extrusionsebenc führt gewissermaßen zu einer Verwebung der Einzclstränge unterhalb der Vorrichtung. Diese Kreuzungsstellen der Hinzeistränge sind mit 99 bezeichnet.

Von Bedeutung ist dabei, daß die Einzelstränge, die zunächst aus den Nuten der einen Walze und dann aus den Nuten der gegenüberliegenden Walze austreten, die ursprüngliche Richtung der Querbewegung relativ zur Exlrusionsrichtung beibehalten, wobei sich, wie vorbeschrieben, die aus den Nuten 47, 49 der Walze 27 und aus den Nuten 61. 63 der Walze 29 extrudierten Einzelstränge miteinander ohne Kontakte kreuzen, da die gegenüberliegenden Nuten während ihres Weges längs der Stege der Trennwand 77 getrennt voneinander vorbeilaufen. Wenn diese Nuten wieder mit den Schlitzen 75 in der Trennwand in Übereinstimmung kommen, kehren die Ströme wieder ihre Extrusionsebene um.

Falls gewünscht, kann die oben beschriebene Vorrichtung eine Abwandlung dahingehend erfahren, daß die Endabschnitte beider Walzen mit Nuten längs aller sich überschneidenden Schraubenlinien versehen werden. Die ringförmigen Nuten 67, 69, 71. 73 der Walzen können beibehalten werden, in welchem Falle die Nuten an den Endbereichen der WaI-zen in diesen Nulen enden, oder solche ringförmigen Nuten können auch weggelassen werden. Die Einzel stränge würden an gegenüberliegenden Seiten der Trennwand 77 extrudiert werden, wenn sich die Walzen drehen. Diese Einzelstränge kommen an der. Trennwandschlitzen miteinander in Kontakt. urr> Verbindungen zu bilden. Das sich ergebende Bane entspricht denen in Fig.4 oder 5, wobei die Walzer. mit denen das Band 'v»ch Fig. 5 hergestellt wurde keine ringförmigen Nuten hatten.

Die extrudierten Einzelsträngc aus thermopla^. schem Material werden unterhalb der Vorrichtung durch Kühlung abi^^Tcki und bei Fortsetzung de: oben beschriebenen Bcwegunpsfolgen ergibt sich cm Band, das aus sich überkreuzenden, eewebeartic vor knüpften Einzelsträngen besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines netzförmigen Bandes aus sich kreuzenden Kunststoff-Einzelsträngen, die in zwei zueinander parallelen Ebenen kontinuierlich ausgedüst werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hälfte der Kunststoff-Einzelstränge (79, 81, 83) in der einen Ebene in einer Richtung bewegt werden, die entgegengesetzt zu der Bewegungsrichtung der anderen Hälfte der Kunststoff-Einzelstränge (85, 87, 89) in der anderen Ebene verläuft und daß jeweils in der Mitte zwischen den Kreuzungsstellen der Einzelstränge (79, 85, 81, 87, 83, 89) die Einzelstränge von der einen Ebene in die andere Ebene übergeführt werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit im Mündungsbereich eines Extruders angeordneten, relativ zueinander ao und quer zur Ausdüsrichtung beweglichen und gegeneinander offenen Düsenmündungen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung der Düsenmündungen zwei gegenläufig angetriebene Walzen (27, 29) mit einer zwischen ihnen angeordneten Trennwand (77) vorgesehen sind, daß jede Walze (27, 29) längs je zwei gegenläufigen Schraubenlinien (45, 51, 59, 65) mit gleicher Ganghöhe jeweils mit dem Querschnitt der Einzelstränge entsprechenden gleichen Nuten (39, 41, 43, 47, 49, 53, 55, 57, 61, 63) gleicher Länge versehen sind, und daß im düsenseitigen Rand der Trennwand (77) öffnungen (75) in einem Abstand angeordnet sind, der einer halben Ganghöhe der Schraubenlinien (45, 51, 59, 65) entspricht.