DE1504431A1

DE1504431A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausziehen von Folien aus Kunststoff

Info

Publication number: DE1504431A1
Application number: DE19601504431
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Eduard Kuesters Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Eduard Kuesters Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 1960-11-12
Filing date: 1960-11-12
Publication date: 1969-10-02
Also published as: US3145418A; GB916009A

Description

Patentanwalt Düsseldorf, den 10» Nov. I960

DXPL.-ING. WALTERKUBORN *

DÜSSELDORF _Λ r- r-, K/Kf»

TONHALLENSTR. 8 · FEBNBUF 19380 I 5 0 α ^. 5 1

KREISSPABKASSE DÜSSELDORF NR. 1835 Z_L— Akt en-Ul*» 45

DEUTSCHE BANK AG., DÜSSELDORF* POSTSCHECK-KONTO: KÖLN 1152:

j "Dr. Expl.

!Textilmaschinen Eduard Küsters in Krefeld.

Verfahren und Vorrichtung zum Ausziehen von Folien aus Kunststoff,

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausziehen von Folien aus Kunststoff, z. B-. Kunststoff auf der Basis von Polyvinylchlorid, Jedoch ohne Beschränkung auf diesen Kunststoff, bei welchen das aus einem Vorwerk in Form eines Misehkalanders stammende Gut zwischen Ausziehwalzen hindurchgeleitet wird.

Bei den Vorrichtungen zum Ausziehen von Folien, sogenannten Folienziehkelandern, geht das Bestreben dahin, Folien herzustellen, welche in der Breite und in der länge gleich stark sind. Hierbei wurdei zwei oder mehrere Walzenpaare hintereinander angeordnet, weil zur Erzielung einer gleichmässigen Folienstärke, insbesondere in längsrichtung der Folie, ein Ausziehwalzenpaar nicht genügte. Die Arbeitsgeschwindigkeit der Ausziehwalzenpaare ist in der Regel von einander verschieden.

, Das Ausziehen der Folien geht so vor sich, dass die Ausziehwalzen auf Stich gefahren werden, d.h. es wird eine Begrenzung für die Spaltgrösse zwischen den Walzenoberflächen eingestellt, welche der Stärke der gewünschten Folie entspricht, wobei das Walzgut den Druck gegen die Ausziehwalzen ausübt.

Die bekannten Folienziehkalander weisen teuere Walzen verhältnismässig grossen Durchmessers und Antriebs

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sowie Drucksysteme von einer Grössenbemessung und mit einem Aufwand von Aritriebskraftgrössen auf, die in keinem Verhältnis zu der eigentlichen zu leistenden Arbeit- nämlich aus einem plastifizierten Material eine folie auszuziehen* - stehen. Diese Grössenabmessungem waren erforderlieh, um den beim Ausziehen der Pollen auftretenden grossen Drücken gerecht werden zu können.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass sich diese Gross dimensioni erungen verbunden mit einem grossen Kraftbedarf vermeiden lassen, wenn Druckverhältnisse erreichbar sind, welche der eigentlichen für die Verdünnung von plastifiziert em Material notwendigen Druckaufwendung entsprechen.

In Auswertung dieser Erkenntnis wurde gefunden, dass der von dem plastifizierten Gut au/sgeübte Druck, welcher auf die Ausziehwalzen wirkt, sehr stark vom Mllungsgrad im Walzenspalt abhängig ist. Der Anteil der durch das Füllvolumen des Spaltes bedingten Druekgrösse am Gesamtdruck wird umso grosser, je grosser der Walzendurchmesser und dementsprechend je kleiner der Einzugswinkel der Walzen ist. Letztgenannter Umstand hat zur Folge, dass bei den üblichen grossen Walzendureiimesaern sich Schwankungen im Füll volumen des Walzenspaltes wesentlich auf die Grosse des Druckes und die Gleichmässigkeit der Stärke in Längsrichtung des ausgezogenen Gutes auswirken.

Soll beispielsweise eine Folie von 0,5 mm Stärke ausgezogen werden, dann werden bei den bekannten lolienausziehkalandern die Ausziehwalzen auf eine Spaltgrösse von 0,5 mm eingestellt. Sinkt das Füllvolumen des Walzenspaltes auf einen Wert* der unter dem Wert liegt welcher zur Bildung einer folie mit einer Stärke von 0,5 jam notwendig ist, dann mindert sieh der Druck im Walzenspalt auf den Hullwert. Yergrössert sich das MiIlvolumen auf eine die notwendige Gutmenge sum Uugsie&en einer Folie mit 0,5 mm Stärke übersteigende Menge, ämrn

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steigt der Walzendruck auf einen Höchswert, nach dessen Erreichen eine weitere Steigerung des Füllvolumens keime Druckerhöhung mehr zur Folge hat. Der Höchstwert des Druckes liegt ganz erheblich über der Grosse des Druckes welcher zur Bildung einer Folie von 0,5 mm Stärke erforderlich ist, wenn das FüTlvolumen des Walzenspaltes nttr der für die Bildung einer solchen Folie notwendigen Menge entspricht, welche als Soll-Wert bezeichnet werden kann.

Es wurde bisher in der Weise verfahren, dass das Füllvolumen im ersten Walzenspalt bei dem oder über dem Höchstwert liegt, was die grossen Walzendrücke zur Folge hat verbunden mit dem. Zwang, Walzen grossen Durchmessers zu verwenden, welche auf Grund der dargelegten Wechselbeziehungen wiederum das Auftreten grösserer Drücke zur Folge haben. Bereits die notwendige Rücksicht nähme auf die Zulieferung des Gutes zu den Ausziehwalzen zwang zu dieser Arbeitsweise«

Nach der Erfindung wird das Füllvolumen des Walzenspaltes auf der Einlaufseite während des Ausziehens möglichst gleich entsprechend dem Soll-Wert gehalten sowie möglichst gleichmässig auf die Einlaufbreite bei gleichzeitiger Beschickung der ganzen Einlaufbreite verteilt und werden Ausziehwalzen mit einem Durchmesser verwandt, welche einen stumpfen Einlaufwinkel oder angenähert einen solchen ergeben.

Hierdurch ist erreicht, dass angenähert mit einem Walzendruck gearbeitet werden kann, der dem zur Verdünnung des plastifizierten Gutes an sich erforderliche Druck entspricht, da bei der Druckausübung lediglich die HestSchwankungen innerhalb des Soll-Wertes berücksichtigt zu werden brauchen, und der notwendige Kraftbedarf dementsprechend geringer ist. Auch die durch den grossen Walzendurchmesser bedingten grossen Drücke kommen in Wegfall. Daher lässt sich eine erheblich leichtere und billigere Konstruktion der Vorrichtung vornehmen und erfahren die Betriebskosten eine Herabsetzung. Darüber hinaus wird auch das Auszieher-909840/1519

gebnis ein besseres, indem gleiehmässigere "bzw. vollkommen gleiehmässig starke Folien gewonnen werden. Der Kraftbedarf für den Walzenantrieb beträgt beispielsweise nur einen Bruchteil des bisherigen Kraftbedarfes.

Zweckmässig wird erfindungsgemäss das Gut in form von Einzelsträngen gleichen Querschnitts in die Ausziehwalzen gleichzeitig auf deren ganzen Breite eingeleitet. Die Zuleitung in Einzelsträngen bietet nicht nur den Vorteil der Zuleitung einer genau bemessenen Menge sondern auch noch den weiteren Vorteil,dass die Wärmeabstrahlung verringert und vor allen Dingen auf die ganze Einlaufbreite vergleichmässigt ist, so dass auch der Zustand des in die Ausziehwalzen einlaufenden Gutes ein gleichmässiger ist, was dem Ausziehen auf gleü massige Stärke zu gute kommt. Bisher waren Ungleich- ' mässigkeiten im Zustand des auszuziehenden Gutes nicht * zu vermeiden.

Der Abstand der in die Ausziehwalzen einlaufenden Einzelstränge voneinander kann entsprechend der gewünschten gleichmässigen Mengenverteilung auf die Einlaufbreite eingestellt werden. Diese Heilung lässt es zu, etwaige Abweichungen der Strangquerschnitte voneinander auszugleichen, so dass sie sich in der Gleichmässigkeit der Mengenverteilung* in der Einlauf- oder Einzugsbreite nicht auswirken.

Eine weitere Mengenregelung kann nach der Erfindung dadurch erfolgen, dass der Querschnitt der einzelnen Stränge in seiner Srösse für die Stränge einzeln oder / und gemeinsam geregelt wird. Diese Regelungsart ist auch dann vorteilhaft, wenn die gleiche Vorrichtung zum Ausziehen von Folien unterschiedlicher Stärke verwandt werden soll.

Es ist auch möglich, eine Mengenregelung in der Weise vorzunehmen, dass das aus dem Vorwerk stammende Gut durch Schneidmesser,z.B.. in Form umlaufender Schneidscheiben, in nebeneinander liegende Streifen zerlegt und diese Streifen notwendigenfalls beschnitten 909840/1519

werden, wobei auch eine Abstandsregelung der in die Ausziehwalzen einlaufenden bzw. von diesen eingezogenen Streifen erfolgen kann.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist mit Ausziehwalzen verhältnismässig geringen Durchmessers, welche einen s tumpfen Einlaufwinkel bzw. einen stumpfen Einlaufwinkel angenäherten Winkel ergeben, ausgerüstet in Verbindung mit einer gleichmassigen Mengenbeschickung auf die Einlaufbreite und gleichzeitigem Beschicken der Einlaufbreite sowie gleichhalten des Mllvolumens des Einlaufspaltes entsprechend dem Soll-Wert für die Stärke der auszuziehen*-· den iOlie. Der Durchmesser der Ausziehwalzen beträgt bei spielsweise für eine Arbeitsbreite von 2 000 mm etwa 350 mm und weniger unter Einschluss kleinerer Abweichungen nach oben. Mr grössere Arbeitsbreiten kann ein aus diesem Verhältnis von Arbeitsbreite und Durchmesser sich ergebender Walzendurchmesser gewählt werden. Wesentlich für die Erfindung ist es, dass der Einlaufwinkel der Walzen tunlichst gestumpft ist.

Zur Durchführung des Verfahrens mit gleichzeitig auf die Einlaufbreite der Ausziehwalzen zulaufenden Strängen gleichen Querschnitts kann den Ausziehwalzen ein Walzensatz von satt aufeinander liegenden Walzen mit Umfangsnuten oder Umfangsrillen in wenigstens einer der aufeinanderliegenden Walzen vorgeordnet sein. Aus diesen Walzen läuft das von einem Vorwerk oder einem mit einem Mischwerk zusammengebauten Vorwerk in Kalanderform stammende Gut den Ausziehwalzen in' Strängen oder Schnüren zu. Ein zweckmässiger Querschnitt der Stränge oder Schnüre hat beispielsweise die Grosse von 36 nmi .

Mr die einzelnen Stränge oder Schnüre können Leitkörper vorgesehen sein. Diese leitkörper können so verstellbar sein, dass sich mit ihnen der Abstand der einander benachbarten Stränge oder Schnüre auf der den Ausziehwalzen zugewandten Seite einstellen lässt.

Der Durchtrittsquerschnitt der Umfangsnuten 909840/1519

oder Umfangsrillen kann regelbar sein.

Hierzu können in den Querschnitt der einzelnen Umfangsnuten oder Umfangsrillen an der gegenseitigen Anlagestelle der Walzen mehr oder weniger weit einführbare, nadelartige Regelglieder vorgesehen sein·

Me Regelnadeln weisen zweckmässig sich konisch nach ihrem in den Querschnitt einzuführenden Ende verjüngende Kurvenform auf und sind konzentrisch bzw. etwa konzentrisch zum Umfang einer der Walzen schwenkbar.

Sie können, vorzugsweise neben einer gemeinsamen Verstellbarkeit, einzeln für sich verstellbar sein so dass sich Mengenfehler, die von einer etwa vorhandenen Ungenauigkeit einzelner Nuten oder Rillen herrühren, zusätzlich zu der Gresamtmengenregelung beheben lassen.

Vorteilhaft bestehen die Regelnadeln aus Kunststoff, so Fluorkunststoff, d.i.ein Polymerisationsprodukt von Tetrafluoräthylen, an welchem der plastifizierte Polienkunststoff nicht klebt.

Naturgemäss können in der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens bedarfsweise Beheizungen vorgesehen sein.

Die Zeichnung veranschaulicht schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.

Abb. 1 lässt eine Vorrichtung im Querschnitt erkennen.

Abb. 2 zeigt den die Gutstränge bildenden Walzensatz in Längsansieht·

Als Ausführungsbeispiel ist eine in der Horizontalen arbeitende Vorrichtung wiedergegeben, Baturgemäss ist auch eine enteprechende Anordnung in der Vertikalen oder auch in einer Schräglage möglich»

Das wiedergegebene Ausführungsbeispiel ist mit einem Satz von Ausziehwalzen ausgerüstet. Es können jedoch auch mehrere Sätze το η Ausssiehwalzen vor-

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gesehen sein, wenngleich beim Erfindungsgegenstand in der Regel ein Ausziehwalzensatz ausreichend sein wird.

Die Ausziehwalzen sind mit 1 und 2 bezeichnet. Sie haben einen nur verhältnismässig kleinen Durchmesser, so dass sie einen stumpfen Einlaufwinkel bilden, d.h. der Winkel, weicher durch die Tangenten eingeschloessen wird, die in einem bestimmten Abstandspunkt von der gegenseitigen Berührungsmantellinie der Walzen auf der gemeinsamen durch die Berührungsmantellinie gelegten Sangente an die Walzenumfänge gelegt sine einschliessen, ist ein stumpfer Winkel, während er bei den bisher angewandten Walzen ein spitzer Winkel ist.

Den Ausziehwalzen 1 und 2 ist der aus den Walzen 3 und 4 bestehende Walzensatz vorgeordnet.Beide Walzen 3 und 4 liegen satt aneinander an. Die Walze 3 weist Umfangsnuten 5 auf, so dass das in sie einlaufende Material 6 in Form von Strängen 7 aus den Walzen 3 und 4 austritt. Den Walzen 5 und 4 kann ein nicht wiedergegebener Walzensatz vorgeordnet sein, dessen V/alzen beheizt sind. Ebenso können die Walzen 3 und 4 beheizt sein. Die Walzen 3 und 4 laufen langsamer als die Walzen 1 und 2 um. 9 bezeichnet die auf der Einlaufseite im Walzenspalt befindliche Gutmenge.

In die Umfangsnuten 5 sind zur Regelung des durch die Nuten 5 zu bildenden Strangquerschnitts die Begelöadeln 10 mehr oder weniger weit einführbar. Die R^gelnadeln haben Kurvenform und verjüngen sich konisch nach ihrem in die Nuten einzuführenden Ende. Sie bestehen aus Fluorkunststoff und sind an einem Gestell oder Bügel 11 angebracht, der um die Achse der Walzejaf 3 schwenkbar ist. An dem Bügel sind sie auf Kurvenstücken 12 befestigt, deren Krümmungsmittelpunkt in die Achse der Walze 3 fällt. Auf diesen Kurvenstücken

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können die Nadeln einzeln für sich verschoben werden, wobei sie gleichfalls um die Achse der Walze 3 schwenla£} Eine Schraube 13 kann dem Feststellen der eingestellten Lage der Nadeln auf den Kurvenstücken dienen,

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Für die von dem Walzensatz 3,.4 den Ausziehwalzen zulauf enden Gutstränge können no eh. besondere leitkörper 14» gegebenenfalls mit Beheizung, z.B. in Form von hülsenartigen Körpern etwa nach Art von Erichtern mit gerundetem Einlauf und Auslauf vorgesehen sein. Diese Leitkörper sind um ihre den Walzen 3, 4 zugewandte Enden je für sich in der Einlaufebene verschwenkbar und in ihrer Stellung feststellbar, so dass der Abstand der einzelnen Hutschnüre voneinander sich einstellen lässt.

Die in die Ausziehwalzen'einlaufende Gutmenge ist auf die ganze Einlaufbreite gleichmässig verteilt und entspricht etwa der Soll-Menge, die für das Ausziehen der jeweiligen folie erforderlich ist.

Claims

Patentansprüche.

Θ-

Verfahren zum Ausziehen von Folien aus Kunststoff, beispielsweise Kunststoff auf der Basis von Polyvinylchlorid, bei welchem das aus einem Vorwerk stammende Gut zwischen Ausziehwalzen hindurchgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllvolumen des Walzenspaltes auf der Einlaufseite während des Ausziehens möglichst gleich entsprechend dem Soll-Wert gehalten sowie möglichst gleichmässig auf die^inlaufbreite bei gleichzeitiger Beschickung der ganzen Einlaufbreite verteilt wird und dass Ausziehwalzen mit einem Durchmesser verwandt werden, welche einenstumpfen Einlaufwinkel oder angenähert einen solchen ergeben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenno zeichnet, dass das in die Ausziehwalzen einzuleitende CD '

O₀ Gut in Form von Einzelsträngen οder-schnüren gleichen ^ Querschnitts in die Ausziehwalzen gleichzeitig auf ^ deren ganze Einlaufbreite eingeführt wird, cn
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge- ^ kennzeichnet, dass der Abstand der Stränge oder Schnüre voneinander der gewünschten gleichmässigen Mengenver-

teilung auf die Einlaufbreite der Ausziehwalzen entsprechend eingestellt wird.
4» Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der einzelnen Stränge oder Schnüre in seiner Grosse für die Stränge einzeln oder / und gemeinsam geregelt wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Vorsehung von Äusziehwalzen verhältnismässig geringen Durchmessers, welche einen stumpfen oder einen annähernd stumpfen Einlaufwinkel ergeben, in Verbindung mit einer gleiehmässigen Mengenbeschickung auf die Einlaufbreite und gleichzeitigen Beschickung der Einlauf br ei te sowie einem Gleichheiten des lüllvolumens des Einlaufspaltes während des Einziehens.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass den Ausziehwalzen ein Walzensatz aatt aufeinander liegender Walzen mit ümfangsnuten oder TJmfangsrillen in wenigstens einer der aufeinander liegenden Walzen vorgeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass Leitstücke für die einzelnen Gutstränge oder Gutstreifen vorgesehen sind, welche in der Einlaufebene mit ihren ien Ausziehwalzen zugewandten Enden verschwenkbar und in den eingestellten lagen feststellbar sind.
8.Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch in den Querschnitt der einzelnen Umfangsnuten oder XJrnfangsrillen an der· gegenseitigen Anlagestelle der Walzen mehr oder weniger weit einführbare, nadelartige Hegelglieder.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge-

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kennzeichnet, dass die Hegelnadeln sich konisch nach ihrem in den Querschnitt einzuführenden Ende verjüngende Kurvenform aufweisen und konzentrisch "bzw. etwa konzentrisch zum Umfang einer der* Walzen versehwenkbar sind,

10, Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch ge-

/ dt kennzeichnet, dass die Eegelnadeln, vorzugsweise neben einer gemeinsamen Yerstellbarkeit, einzeln für sich verstellbar sind.

11* Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch ^ gekennzeichnet, dass die Eegelnadeln aus Kunststoff, vorzugsweise Fluorkunststoff, d.i» ein B>lymerisationsprodukt von Tetrafluoräthylen, bestehen.

S0S84Ö/15fS