AT216755B

AT216755B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von flächigen Gebilden

Info

Publication number: AT216755B
Application number: AT91060A
Authority: AT
Inventors: Jakob Roos
Original assignee: Jakob Roos
Priority date: 1960-02-06
Filing date: 1960-02-06
Publication date: 1961-08-25

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von flächigen Gebilden
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von flächigen Gebilden aus einer zähen Kunststoffolie, vorzugsweise Polyäthylen, mit auf einer Seite ihrer Oberfläche vorgesehenen Fäden aus dem gleichen oder einem andern Kunststoffmaterial als die Folie.

Diese flächigen Gebilde werden in der Weise hergestellt, dass Folien und Fäden in einem Arbeitsgang gebildet und im noch weichem Zustand vereinigt werden.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren werden in an sich bekannter Weise mittels einer Ringdüse ein Folienschlauch und gleichzeitig um diesen Schlauch auf bekannte Art Fäden gebildet, wonach unter Aufweitung des Schlauches und gegebenenfalls unter Reckung der Fäden beide Gebilde in noch weichem Zustand vereinigt und gekühlt werden. Die Fäden um den Schlauch werden in an sich bekannter Weise zu einem Netz oder Gitter vor ihrer Vereinigung mit der Schlauchfolie verbunden.

Es ist an sich bereits bekannt, Netze aus Kunststoffäden in Schlauchform in einem Arbeitsgang herzustellen. Durch das erfindungsgemässe Verfahren wird in einfacher Weise in einem Arbeitsgang ein aus Folie und auf der Oberfläche derselben vorgesehene Fäden bestehendes Gebilde erzeugt, das eine wesentlich höhere Festigkeit als eine Kunststoffolie aufweist.

Die Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens besteht aus einer an sich bekannten Ringdüse zur Bildung des Schlauches, um die mindestens ein Kranz von Fadendüsen zur Bildung der Fäden angeordnet ist, wobei im axialen Abstand von den Düsen koaxial ein gekühlter Ausweitungskörper mit grösserem Durchmesser als die Düsen zur Aufweitung und Vereinigung der Fäden bzw. des Fadengebildes mit dem Folienschlauch vorgesehen ist.

Die Ringdüse und Fadendüsen weisen eine gemeinsame Speiseleitung auf, wenn Folie und Faden aus ein und demselben Kunststoffmaterial hergestellt werden. Sind jedoch Folie und Fäden aus verschiedenem Kunststoffmaterial gebildet, dann weisen die Ringdüse und die Fadendüsen je eine getrennte Speiseleitung für den Anschluss an je eine Kunststoffpresse mit verschiedenen Kunststoffmassen auf.

Vorzugsweise ist der Aufweitungskörper als kegelförmiger bzw. glockenförmiger Rotationskörper ausgebildet und am Zentralstück der Ringdüse mittels eines rohrförmigen Verbindungsstückes angeschlossen.

Weitere Einzelheiten der Vorrichtung sind in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt und nachstehend beschrieben. Die Fig. 1 zeigt im vertikalen Mittelschnitt und in Fig. 2 in einer Untersicht auf die Düsen ein Ausführungsbeispiel, wogegen die Fig. 3 und 4 in der gleichen Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel veranschaulichen.

Gemäss den Fig. 1 und 2 ist mit 1 das Gehäuse eines Düsenkopfes bezeichnet, der mit der Muffe 2 an eine Kunststoffpresse (Extruder) angeschlossen wird. Im Gehäuse 1 ist mittels eines Gewindebolzens 3 das Zentralstück 4 und das Mantelstück 5 der Ringdüse 6 zur Herstellung des Folienschlauches befestigt.

Auf dem Mantelstück 5 lagert drehbar eine Büchse 8, die in der Austrittsebene der Ringdüse 6 einen Ringansatz 8a mit den Fadendüsen 9 aufweist. An der dem Ringansatz 8a gegenüberliegenden Stirnfläche weist die Büchse 8 einen Zahnkranz 8b auf. Konzentrisch zur Büchse 8 ist mittels eines Axiallagers 7 im Gehäuse 1 eine zweite Büchse 10 gelagert, die gleichfalls Fadendüsen 11 in einem Ringansatz 10a aufweist, der mit seiner inneren Mantelfläche satt gegen die äussere Mantelfläche des Ringansatzes 8a liegt und beim gegenseitigen Bewegen der Ringansätze die Kunststoffmassekammer 12 dicht abschliesst.

Auch die äussere Büchse 10 weist einen Zahnkranz l Ob auf, der konzentrisch zum Zahnkranz 8b angeordnet ist. Über beide Zahnkränze werden mittels eines Zahnritzels 15 die Düsen 9 und 11 gegensinnig gedreht, die längs konzentrischen Kreisen in den Ringansätzen 8a, 10a in gleicher Anzahl und in gleichmässigen Winkelabständen verteilt angeordnet sind. Das Ritzel 15 wird mittels einer Welle 16 von aussen z. B. durch einen Elektromotor angetrieben.

Die Einrichtung des Düsenkopfes- wird von einer unteren Abdeckplatte 17 mittels Schrauben in ihrer Lage fixiert.

Die plastische Kunststoffmasse wird von der Muffe 2 über die Leitung 21 in einen Ringraum 22 geleitet, von dem sie zwischen den Zahnkränze 8b, 10b in die Ringkammer 12 und durch Kanäle 23 in die Ringkammer 24 tritt. Von der Ringkammer 12 werden die Fadendüsen 9,11 und von der Ringkammer 24 die Ringdüse 6 gespeist.

Das Zentralstück 4 weist an der Düsenöffnung 6 ein Muttergewinde 31 auf, in das ein Halterohr 32 geschraubt ist, das den glockenartigen Erweiterungskörper 33 trägt, an dem auf der Unterseite an Gelenken 34 schwenkbar und fixierbar zwei Faltlineale 35 befestigt sind, mittels welchen das Schlauchgebilde zur Führung durch ein Kühlbad und zum späteren Aufhaspeln flach gefaltet wird. Die strichpunktiert eingezeichneten Lineale 35 zeigen in einer um 900 versetzten Lage das Falten des Gebildeschlauches. Der Aufweitungskörper weist einen Enddurchmesser auf, der grösser als der Teilkreis der äusseren Fadendüsen und somit grösser als der Durchmesser des gebildeten Netzschlauches N ist.

Durch den Kanal 36 im Zentralstück 4 bzw. Bolzen 3 sowie durch das Halterohr 32 wird mit einer nicht dargestellten Einrichtung die Kühlflüssigkeit zum Erweiterungskörper 33 und Luft in den Raum oberhalb des Erweiterungskörpers und dem Schlauchgebilde zugeführt.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende : Werden die Fadendüsen 9,11 durch das Zahnritzel 15 gegensinnig verdreht und die Kunststoffpresse in Betrieb gesetzt, dann tritt aus der Düse 6 in bekannter Weise ein Folienschlauch F und aus den Fadendüsen 9,11 Fäden aus, die durch die Rotation der Fadendüsen einen Netzschlauch N bilden. Durch das Abziehen des Folienschlauches und des Netzschlauches mittels einer nicht dargestellten Haspel über die Glocke 33 mit einer grösseren Geschwindigkeit als jener, mit der der Materialaustritt aus den Düsen erfolgt, wird erstens der Folien- und der Netzschlauch im weichen plastischem Zustand gereckt und verfestigt und zweitens werden gleichzeitig. der Folien- und der Netzschlauch F bzw.

N über den Aufweitungskörper 33 auf einen grösseren Durchmesser gebracht, wobei sich beide Gebilde F und N im noch weichen plastischen Zustand vereinigen und zusätzlich recken. Vom Aufweitungskörper 33 läuft bereits das fertige, aus Folie und Fäden bestehende Gebilde FN ab, das in einem nachfolgenden Bad verfestigt wird.

Je nach dem, mit welcher Geschwindigkeit und in welchem Drehsinn - die beiden Fadendüsenringe müssen nicht unbedingt gegensinnig rotieren, sie können auch in gleichem Sinne jedoch mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegt werden-die beiden Fadendüsenringe umlaufen, entstehen verschiedene Netz- oder Gittermuster aus den Fäden, so dass das fertige Gebilde mit verschiedener Musterung in bezug auf die Fadenanordnung herstellbar ist. Selbstverständlich kann auch je nach der Dicke der Folie und der Fäden, die durch Auswechseln der entsprechenden Düsenteile in der Vorrichtung erhalten werden, auch die Festigkeit des fertigen Gebildes bei gleichem Kunststoffmaterial geändert werden.

Die Vorrichtung nach den Fig. 3 und 4 unterscheidet sich im wesentlichen von jener nach den Fig. l und 2 dadurch, dass im Gehäuse 41 sowohl die Ringdüse 46 als auch die Fadendüsen 49 bzw. 51 je eine gesonderte Zuleitung 43 bzw. 48 aufweisen, die mit den Flanschen 42 bzw. 54 an je eine Kunststoffpresse anschliessbar sind, wobei eine Kunststoffpresse z. B. Polyäthylen für die Folie und die andere Polyamid oder Niederdruck-Polyäthylen für die Fäden verarbeitet, so dass ein Gebilde entsteht, dessen Fäden grö- ssere Festigkeit als die Folien aufweisen. Die Zuleitungen 43 bzw. 48 führen zu den Ringkammer 52 bzw.

53, die die Fadendüsen 49,51 bzw. die Ringdüse 46 speisen. Die Ringdüse 46 besteht aus dem Kernstück 44 und der festen Büchse 45. Das Kernstück 44 ist mit einem gelochten Bund 44a in der Büchse 45 und einem oberen Abschlussstück 40 des Gehäuses 41 in der Vorrichtung fixiert.

Die Büchse 45 weist einen Ringansatz 45a auf, an dessen äusserer zylindrischer Mantelfläche achsparallele Nuten eingearbeitet sind, die eine Reihe der Fadendüsen 49 bilden. Gegen diese äussere Mantelfläche liegt passend die innere Zylinderfläche eines Ringes oder Scheibe 50, die aussen einen Zahnkranz 50b für den Antrieb mittels eines Zahnritzels 55 und Welle 56 aufweist, auf einem im unteren Ab- schlussdeckel 57 abgestützten Axiallager 47 gelagert ist und in der inneren Mantelfläche Nuten als Fadendüsen 51 aufweist, die in der gleichen Anzahl und im gleichen Abstand wie die Nuten 49 angeordnet sind.

Bei dieser Vorrichtung bewegt sich zur Bildung eines Fadenschlauchnetzes nur die Scheibe 50, die entweder eine gleichmässige Umdrehung oder eine hin-und hergehende Bewegung im Ausmass eines Nutabstandes ausführt. Bei jeder Deckung der Nuten 49 und 51 wird die Verbindung der Fäden zum Netz hergestellt.

Das innere Kernstück 44 weist gleichfalls ein Muttergewinde 31 für den Anschluss desErweiterungsstückes 33 gemäss dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. l und 2 sowie einen Kanal 44b auf, der sich durch das Anschlussstück 54 mittels eines Rohres 58 nach aussen fortsetzt, um auch bei dieser Vorrichtung dem Erweiterungsstück 33 Kühlflüssigkeit bzw. dem Raum ober dem Erweiterungsstück Luft zuführen zu können.

Die Erfindung ist auf das dargestellte Ausführungsbeispiel nicht beschränkt. So wäre es ohne weiteres möglich, auch in der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 die Zuführungswege zur Ringdüse und zu den Fadendüsen getrennt anzuordnen. Die Durchmessergrösse der Ringdüse und der Teilkreise für die Fadendüsen kann selbstverständlich beliebig gewählt werden. Desgleichen kann die Lagerung der bewegten Teile in der Vorrichtung und der Antrieb derselben auf konstruktiv andere Weise gelöst werden. Es ist auch nicht unbedingt notwendig, das Halterohr 32 mittels eines Gewindes im Zentralstück 4 anzuordnen ; bei entsprechender Grösse der Ringdüse kann das Halterohr auch an das Zentralstück angeflanscht werden.

Ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen, kann die Ringdüse auch ausserhalb der Fadendüsen angeordnet werden. Bei entsprechend grosser Ringdüse ist es konstruktiv nämlich möglich, die Ringdüse ausserhalb der Fadendüsen oder zwischen denselben vorzusehen, so dass die Fäden nicht auf der Aussenseite, sondern auf der inneren Mantelfläche bzw. auf beiden Mantelflächen des Folienschlauches mit den Fäden vereinigt werden.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von flächigen Gebilden aus einer zähen Kunststoffolie, vorzugsweise Polyäthylen, mit auf einer Seite ihrer Oberfläche vorgesehenen Fäden aus dem gleichen oder einem andem Kunststoffmaterial als die Folie, dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise mittels einer Ringdüse ein Folienschlauch und gleichzeitig um diesen Schlauch auf bekannte Art Fäden gebildet werden, wonach unter Aufweitung des Schlauches und gegebenenfalls unter Reckung der Fäden beide Gebilde in noch weichem Zustand vereinigt und gekühlt werden.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden um den Schlauch in an sich bekannter Weise zu einem Netz bzw. Gitter vereinigt werden.

3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass um die in an sich bekannter Weise angeordnete Ringdüse (6,46) zur Bildung des Schlauches mindestens ein Kranz von Fadendüsen (9, 11 bzw. 49,51) zur Bildung der Fäden angeordnet ist und im axialen Abstand von den Düsen koaxial ein gekühlter Aufweitungskörper (33) mit grösserem Enddurchmesser als der bzw. die Düsenkränze (9,11 bzw. 49,51) zur Aufweitung und Vereinigung der Fäden bzw. des Fadengebildes mit dem Folienschlauch vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdüse (6) und die Fadendüsen (9,11) eine gemeinsame Speiseleitung (21) aus der Kunststoffpresse aufweisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdüse (46) und die Fadendüsen (49,51) je eine getrennte Speiseleitung (43 bzw. 48) für den Anschluss (42,54) an je eine Kunststoffpresse mit verschiedenen Kunststoffmassen aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an das Zentralstück (4,44) der Ringdüse (6) mittels eines rohrförmigen Verbindungsstückes (32) der als kuppelförmiger Rotationskörper ausgebildete Aufweitungskörper (33) koaxial angeschlossen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufweitungskörper (33) zwei schwenkbar angeordnete Faltlineale (35) auf der Abzugsseite des Schlauchgebildes aufweist.