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DE7244562U - Einrichtung zur kontinuierlichen herstellung von kunststoffverbundmaterial - Google Patents

Einrichtung zur kontinuierlichen herstellung von kunststoffverbundmaterial

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DE7244562U
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DE7244562U
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ALKOR-WERK KARL LISSMANN KG 8000 MUENCHEN
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ALKOR-WERK KARL LISSMANN KG 8000 MUENCHEN
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Description

Patentanwälte Dipl.- 1"SgVF.WeIckmann, " DlPL.-I'NG. H.WeICKMANN, DiPL.-PhYS. DR. K. FlNCKE Dipl.-Ing. F. Α.\ίΈιckmann, Dipl.-Chem. B. Huber
« MÜNCHEN 86, DEN
POSTFACH 860 820
MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 91 3921/22
Alkor-Werk Karl Lissmann Kommandit-Gesellschaft 8000 München, Morgensternstr. 9
Einrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Kunststoff Verbundmaterial
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Kunststoffverbundmaterial, welches aus einer mittleren Schaumstoffschicht und je einer zu beiden Seiten der Schaumstoffschicht anliegenden Abdeckschicht besteht. Eine solche Einrichtung umfaßt, wie aus der deutschen Auslegeschrift 1 218 708 bekannt, einen Dreischichtenringdüsenkopf, welcher von Extrudern mit dem die Schaumstoffschicht bzw. die Abdeckschichten liefernden Kunststoffmaterial gespeist wird und einer dem Hingdüsenkopf nachgeschalteten Abzugeinrichtung·
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Es hat sich gezeigt, daß bei dem in der deutschen Auslegeschrift 1 218 708 angegebenen Verfahren gelegentlich unerwünschte Schwankungen in der Dicke des Verbundmaterials zu verzeichnen sind, hervorgehoben durch ungleichmäßige Expansion des Schaumstoffa in verschiedenen Bereichen dee Materials,,
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs bezeichneten Art so auszugestalten, daß Schwankungen in der Materialstärke des entstehenden Kunststoffverbundmaterials weitgehend vermieden werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dafl zwischen dem Ringdüsenkopf und der Abzugeinrichtung ein Kalibrierungsspalt, gebildet von einer Innenkalibrierfläche und einer Aussenkalibrierflache, vorgesehen ist.
Ue die Materialstärke des entstehenden Kunststcffvsrbundmaterials verändern zu können, ir; weiter vorgeschlagen, daß mindestens eine der Kai'.brierf lachen von einem Blähschlauch gebildet ist, welcher durch Pluidendruck auf der vom Kalibrierringspalt abgelegenen Seite unter Veränderung der Spaltweite verstellbar ist. Bevorzugt bildet man die Aussenkalibrierflache mit einem Blähschlauch aus; dabei kann der Blähschlauch die Innenwand eines Ringkastens bilden, welcher an eine Fluidendruckversorgung angeschlossen ist. Der Blähschlauch kann beispielsweise aus Siliconkautschuk bestehen.
Die Innenkalibrierfläche kann von einem Dorn gebildet sein.
Um die Oberflächen der Abdeckschichten durch die Berührung mit den Kalibrierflächen möglichst wenig zu beeinträchtigen, wird weiter vorgeschlagen, daß mindestens eine der Kalibrierflächen mit einem Gleitflüssigkeitsfilm belegt ist, bei-
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spielsweise und bevorzugt mit einem Wasserfilm. Der Gleitflüssigkeitsfilm kann dadurch aufrecht erhalten werden, daß eine saugfähige Schicht als Träger des Flüssigkeitsfilms --in der jeweiligen Kalibrierfläche angebracht wird.
Der Kalibrierdorn kann wenigstens teilweise hohl ausgebildet sein, daß in ihm Platz für die Unterbringung eines Flüseigkeitsversorgungssystems für den zu erzeugenden Gleitflüssigkeitsfilm zur Verfügung steht.
Für die Aufrechterhaltung eines Gleitflüssigkeitafilms an dem die Innenkalibrierf lache bildenden Blähschlauch kanne-an-dem den Blähschlauch tragenden Ringkasten ein Flüssigkeitsversorgungssystem angeordnet sein.
In der Regel wird man bestrebt sein- die Kalibrierflächenj welche den Kalibrierspalt definieren, möglichst zylindrisch zu machen, zusätzlich zu einer aus einem Blähschlauch gebildeten Aussenkalibrierfläche kann der Innenkalibrierfläche in Abzugrichtung des Materials vor dem Blähschlauch eine Ringanordnung von synchron umlaufenden V/alzen gegenüberstehen; diese Walzen können entweder von dem Blähschlauch selbst angetrieben v/erden oder, was noch zweckmäßiger ist, mit einem äußeren Antrieb verbunden sein. In jedem Fall dienen die Walzen einer Vorkalibrierung des entstehenden Materials.
Der Kalibrierdorn kann entweder an dem Ringdüsenkopf oder, sofern eine Schlitzvorrichtung zwischen dem Ausgang des Kalibrierringspalts und der Abzugseinrichtung vorgesehen ist, ■ ation von einer abzugsseitigen Tragvorrichtung aus getragen sein.
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Zumindest beia Anlauf der erfindungsgemäßen Einrichtung wird es notwendig sein, den entstehenden Verbundmaterialschlauoh durch inneren Überdruck aufzublasen, wenn ein den Ringdüsendurchmesser übersteigender Schlauchdurchmesser gewünscht wird. Später kann die Schlaucherweiterung teilweise duroh die Form des Kalibrierdorns übernommen werden. Zum Aufblasen kann entweder en dem Kalibrierdorn oder an dem Ringdüsenkopf ein in den Innenraum des entstehenden Schlauches mündender Gaszufluß angeordnet sein.
Die beiliegendenFiguren erläutetmdie Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels. Es stellen dar:
Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Einrichtung,
Figur 2 eine Walzenanordnung bei der erfindungsgeinäßen Einrichtung nach Figur 1. j
In Figur 1 ist mit 10 ein Ringdüsenkopf gezeichnet, welcher drei konzentrische Ringdüsen 12, 14, 16 aufweist. Aus der innersten und der äußersten Ringdüse 16 bzw. 12 tritt je eine Abdeckschicht 18 bzw. 20 aus, während aus der mittleren Ringdüse 14 eine Schaumschicht 22 austritt. Beispielsweise können die beiden Schichten 18 und 20 aus Niederdruckpolyäthylen mit einer Dichte von 0,945 - 0,95 g/cnr und einem Schmelzindsx (190/2,16) von 0,1 - 0,25 bestehen, während die Schaumschicht aus Hochdruckpolyäthylen mit einer Dichte von 0,92 g/cm , einem Schmelzindex von 0,5 mit einem Zusatz von 0,33 Teilen Zitronensäure, 0,66 Teilen Nafrriumbicarbonat und 1 Teil Mikrotalkum als Keimbildner bestehen kann und zusätzlich 6 Teile Frigen 11 als Treibmittel enthalten kann. Die Austrittemperatur der Schaumschicht beim Austritt aus dem Ringdüsenkopf 10 beträgt etwa 1150C.
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An den Ringdüsenkopf 10 schließt sieh in Achsrichtung ein Kalibrisrdorn 24 an, der einen Kopf nahmen konischen Abschnitt 26 und an diesen anschließend einen zylindrischen Abschnitt 28 aufweist. Sem zylindrischen Abschnitt 2Θ des Kalibrierdorne steht ein Ringkasten 30 gegenüber, der auf seiner radial inneren Seite durch einen Blähschlauch 32 aus Siliconkautschuk abgeschlossen und mit einem Pluideneinlaß 34 versehen ist- Zwischen dem aylindrisohen Abschnitt 28 des Kalibrierdorns 24 und dem Blähschlauch 32 ist ein Kalibrierringspalt 36 gebildet, dessen Spaltweite durch mehr oder minder großen Druck in dem Ringkasten 30 variiert werden kann. Der Kalibrierdorn 24 ist auf dem größten Teil seines konischen Abschnitts 26 und auch im Bereich seines zylindrischen Abschnitts 28 mit einer Pilzschicht 38 überzogen. Diese Pilzschicht 38 steht in flüssigkeitsleitender Verbindung mit einem Ringkanal 40 im Bereich des konischen Abschnitts 26. Dieser Ringkanal 40, der nach außen hin offen ist, steht über Bohrungen 42 in Verbindung mit einem Plüssigkeitsraum 44 innerhalb des konischen Abschnitts des Kalibrierdorns; dieser Plüssigkeitsraum 44 ist mit Wasser gefüllt, welches durch einen Zufluß 46 und einen Abfluß 48 laufend erneuert werden kann. Der Pilz 38 saugt sich derart mit V/asser voll, daß auf seiner ganzen länge sich ein oberflächlicher Wasserfilm bilden kann.
Der Blähschlauch 32 ist mit einem Trikoschlauch 50 auf seiner · Innenseite bespannt. Dieser Trikoschlauch 50 steht mit einem Ringkanal 52 in Verbindung, welcher mit Wassör gefüllt ist und an eine Wasserzuleitung 53 angeschlossen ist.
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Im Bereich des Übergangs von dem konischen Abschnitt 26 des Kalibrierdorns zu dem zylindrischen Abschnitt 28 steht dem Kalibrierdorn 24 eine ringförmige Anordnung von Aluminiumwalzen 54 gegenüber, die im einzelnen in Figur 2 dargestellt ist» Die Synchronisierung dieser Walzen 54 ist durch elastisch gedachte Kupplungsstäbchen 56 schematisch dargestellt. Eine der Walzen 54 ist durch eine Antriebsrolle 57 angetrieben.
Innerhalb des Schlauches wird vermittels eines Luftzuführungskanals 58, v/elcher innerhalb des Kalibrierdorns verläuft, ein Gasdruck aufrechterhalten.
Der aus dem Ringdtisenkopf 10 austretende Verbundsohlauch wird durch den Innendruck ausgeweitet und gelangt zunächst zwischen das Kalibrierrohr 24 und die Aluminiumwalzen 54, wo er eine Vorkalibrierung erfährt. Die Aluminiumwalzen werden dabei durch Anblasen mittels aus Düsen 59 austretender Luft auf 90° gehalten. Nachzutragen ist noch, daß der mittlere Ringdüsendurchmesser 270 . mm beträgt. Der Innendurchmesser der Walzen 54 beträgt 260 mm, der Aussendurchmeseer des Kalibrierdorns 24 en.der Stelle des Walzenrings beträgt 250 mm.
Nach dem Durchtritt unter den Walzen 54 gelangt der Schlauch in den Ringspalt 36, der bei einem lichten Durchmesser des mit Triko bespannten Blähschlauchs von 265 nun und einem Aussendurchmesser des filzbespannten Kalibrierdorns 24 von 255 rom eine Spaltweite von 5 nun hatte. Die Wassertemperatur des Wasserfilms in der Pilzschicht 38 und in der Trikoschicht 32 ist auf je 90° C eingeregelt. Der Luftdruck hinter dem 1 mm starken Siliconkautschuk-Blähschlauch 32 beträgt 100 mm WS. Am Ausgang des Kalibrierringspalts 36 ist eine Heizeinrichtung 60 angeordnet, welche bei Bedarf zu einer zusätzlichen Aufblähung der Schaumstoffschicht benutzt werden kann, falls diese beim Austritt aus dem Ringspalt 36 noch nicht vollständig aufgebläht ist.
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* I I
Mit der soweit beschriebenen Einrichtung v/ird un'sr den angegebenen Betriebsbedingungen ein Verbundmaterial von 5 mm Dicke erzeugt, wobei die Abdeckschichten ca. 0,3 mm dick sind. Die Dichte des gewonnenen Schaumlcerns beträgt 0,25 g/cm e
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Claims (12)

1. Einrj chtung zur kontinuierlichen Herstellung von Kunststoff-Verbundmaterial, welches aus mittleren Schaumstcffschicht und je einer zu beiden Seiten der Schaumstoffschicht anliegenden Abdeckschicht besteht, umfassend einen von Extrudern gespeisten Dreischichtenringdusenkopf und eine dem Ringdüsenkopf nachgeschaltete Abzugseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ringdüsenkopf (10) und der Abzugseinrichtung ein Kalibrierungsspalt (36), gebildet von einer Innenkaliorierflache (24) und einer Aussenkalibrierflache (32) vorgesehen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Kalibrierflächen (24, 32) von einem Blähschlauch (32) gebildet ist, v/elcher durch Fluidendruck auf der vom Kalibrierringspalt abgelegenen Seite unter Veränderung der Spaltweite verstellbar ist.
3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussenkalibrierflcshe (32) von einem Blähschlauch gebildet ist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Blähschlauch (32) aus Siliconkautschuk besteht.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Blähschlauch (32) die Innenwand eines Ringkastens (30) bildet, welcher an eine Pluidendruckversorgung (34) angeschlossen ist.
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6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,. "adurch gekennzeichnet, daß die Innenkalibrierflache von einem Dorn (24) gebildet ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Kalibrierflächen (24, 32) mit einem Flüssigkeitsfilm belegt ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine saugfähige Schicht (38, 50) als Träger des Flüssigi__ ^ j-„ j>_· ι _■» „.. j> j __ .<_..._.> η .■__.. rr.T jt,-j «~.*i k_v- / ο ü t» —·.. ^zO \ jvcx UDJ. xxiuD aiii u—x' jeweiligen n.aiiuricx*iiau>in V^f uziw· ^c. j angebracht ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalibrierdorn (24) teilweise (bei 44) hohl ausgebildet ist und ein Flüssigkeitsversorgungssystem (46, 48) für die Erzeugung des Flüssigkeit sfilms auf der Innenkalibrierflache (24) enthält.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ringkasten (30) ein Flüssigkeitsversorgungssystem (52, 54) für die Erzeugung des Flüssigkeitsfilms auf dem Blähschlauch (36) angeordnet ist.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkalibrierflache (24) in Abzugsrichtung des Materials eine Ringamordnung von synchron umlaufenden Vf al zen (54) gegenübersteht.
12. Einrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen mit einem äußeren Antrieb (5'7) versehen sind.
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13« Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge- | kennzeichnet, daß im Falle der Anordnung einer Schlauchschlitzvorrichtung zwischen dem Ausgang des Kalibrierringspalts (36) und der Abzugseinrichtung der Kalibrierdorn von äer Seite der Abzugseinrichtung her getragen ist.
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