DE2527942A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von selbstklebenden abdeck- und isolierfolien - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von selbstklebenden abdeck- und isolierfolien

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Description

32 069 G/fr 30. Juni 1975
Bischof + Klein, 4540 Lengerich i.W. Windmöller & hölscner, 4540 Lengerich i.W.
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von selbstklebenden Abdeck- und Isolierfolien
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur herstellung von selbstklebenaen Abdeck- und Isolierfolien mit einem Träger aus thermoplastischem Material und einer Klebeschicht aus nicht vernetzbarem, lösungsmittelfreiem elastomeren Material sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
In vielen Bereichen des täglichen Lebens, auf Baustellen sowie bei der industriellen Produktion werden im großen Maße selbstklebende Bänder zum Abdichten, Zusammenfügen
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ORIGINAL INSPECTEÖ
und zum Isolieren gegen Feuchtigkeit oder Elektrizität benötigt. Die eigentlichen Bänder können aus den verschiedensten Materialien bestehen, beispielsweise aus tragenden Geweben, thermoplastischen Folien, die gegebenenfalls gereckt sein können, Fadengelegen oder Metallbändern.
Zur Herstellung von selbstklebenden Folien und Bändern ist es bekannt, auf das Trägerband aus der Lösung unvernetzte bzw. nicht vernetzbare Natur- oder Kunstkautschuke (Elastomere) aufzutragen, das Lösungsmittel abzudunsten und das so erhaltene Band für den Versand und die weitere Verwendung aufzurollen. Durch das Mastizieren, d.h. einen gezielten Molekül-Abbau, wird das verwendete Elastomer klebriger eingestellt und gegebenenfalls durch Zusatz von anderen Harzen modifiziert. Die Verwendung von Lösungsmitteln hat bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Klebebändern erhebliche Nachteile zur Folge. Die mit Lösungsmitteln aufgetragene Schicht aus unvernetzten oder unvernetzbaren Elastomeren besteht üblicherweise etwa zu 70 % aus Lösungsmitteln, die abgedampft werden müssen. Das Abdampfen bedingt nicht nur einen erhöhten maschinellen Aufwand, es führt auch zu einer Brandgefahr und kann eine Umweltverschmutzung zur Folge haben. Ein weiterer Nachteil des Verfahrens der Herstellung von Klebebändern aus dem Lösungsmittel besteht in der geringen Verarbeitungsgeschwindigkeit, die durch die erforderliche lange Abdunstungszeit für das Lösungsmittel vorgegeben ist. Hierdurch sind Leistungssteigerungen bei der Herstellung vom Prinzip her ausgeschlossen, so daß ein
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verhältnismäßig hoher Preis für die nach dem bekannten Verfahren hergestellten Klebebänder die Folge ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, zur Vermeidung der aufgezeigten Nachteile ein Verfahren zur Herstellung von selbstklebenden Abdeck- und Isolierfolien zu schaffen, bei dem die selbstklebende Schicht nicht aus dem Lösungsmittel aufgetragen werden muß.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art nach einem ersten Lösungsvorschlag erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf einer Folienbahn aus thermoplastischem Material ein Film aus lösungsmittelfreiem Elastomer aufgebracht, die Schicht zu ihrer Glättung abgezogen und die Folienbahn aufgewickelt wird. Zweckmäßigerweise wird die den Träger bildende Folienbahn auf ihrer Beschichtungsseite vor dem Aufbringen des Elastomers erwärmt, um eine gute Bindung der beiden Schichten untereinander sicherzustellen.
Nach einem weiteren Vorschlag wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Trägerbahn aus thermoplastischem Material und die Klebeschicht aus nicht vernetzbarem elastomeren Material aus einer Zweischichtdüse coextrudiert, abgekühlt und anschließend aufgewickelt wird. Durch das Zusammenführen der beiden Schichten im thermoplastischen Bereich wird eine ausgezeichnete Haftfestigkeit der Schichten untereinander erreicht, während durch Modifikationen des elastomeren Materials die Oberflächenklebrigkeit nach den Anforde-
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rungen in der gewünschten Weise beeinflußt werden kann.
Durch die erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich selbstklebende Abdeck- und Isolierfolien auf einfache und in wirtschaftlicher Weise herstellen, so daß das Anwendungsgebiet der Folien erweitert werden kann. Beispielsweise lassen sich die erfindungsgemäßen Folien zur Isolierung von Bauwerken verwenden, wozu bisher überwiegend andere Materialien eingesetzt wurden.
Zur Verbesserung der Oberflächen-Klebkraft (Adhäsion) ist es zweckmäßig, auf die im Extrusionsverfahren aufgetragene, verhältnismäßig dicke Klebeschicht aus nicht vernetzbarem, elastomerem Material eine dünne Schicht eines modifizierten Elastomers aus der Lösung aufzutragen. Bei dieser sehr dünnen Schicht, die aus der Lösung aufgetragen wird, bestehen keine Probleme bei der Abdunstung oder Trocknung. Dieses Auftragen einer dünnen Klebeschicht aus der Lösung bietet Vorteile, wenn große Klebeschichtdicken mit optimaler Klebekraft (Adhäsion) der Oberfläche verlangt werden, beispielsweise wenn Gegenstände mit sehr unebener Oberfläche oder teilweiser Verunreinigung geklebt werden müssen.
Eine weitere Möglichkeit zur Steigerung der Klebkraft läßt sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreichen, daß in der Strangpresse für die nicht vernetzbare, elastomere Masse durch Veränderung der Verarbeitungstemperatur und/oder durch einen gezielten Mastizierprozeß (Molekül-Abbau) die Oberflächenklebrigkeit gesteigert wird. Die Temperatur läßt sich nach
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einem vorgegebenen Programm für die die elastomere Masse verarbeitende Strangpresse auf einfache Weise vorgeben.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der anfallende Randstreifenabfall aus thermoplastischem Trägermaterial und einer fest anhaftenden, elastomeren Klebeschicht regranuliert, mit dem thermoplastischen Frischmaterial vermischt und mit der Strangpresse für das thermoplastische Material zur Trägerbahn ausgeformt. Bei der Herstellung der selbstklebenden Folien fällt üblicherweise ein Randstreifen als Abfall an, der zur Verbesserung der angestrebten Klebeband-Eigenschaften eingesetzt werden kann. Durch das Einmischen dieser Randstreifen in das Frischmaterial für die thermoplastische Trägerfolie weist diese einen geringen Prozentsatz an elastomeren, nicht vernetzbaren Bestandteilen auf, die nach kurzer Lagerungszeit an die Oberfläche des Trägerbandes emigrieren und damit eine Verbesserung in der Verklebbarkeit einer derartigen Folie schaffen. Dieser Effekt ist von besonderer Bedeutung, wenn Gegenstände, beispielsweise zur Isolation gegen Feuchtigkeit, spiralig umwickelt werden sollen, wobei sowohl eine sehr gute Haftung zum umwickelten Gegenstand als auch der freien Oberfläche der Trägerbahn eintreten soll. Neben der Verbesserung in der Verarbeitbarkeit eines derartigen Abdeck- und Isolierbandes lassen sich auf diese Weise auch die sonst sehr lästigen Randstreifenabfälle in einfacher Weise durch Wiederverarbeitung beseitigen.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
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Verfahrens nach dem ersten Vorschlag zeichnet sich erfindungsgemäß aus durch eine Abwickeleinrichtung für die zu einer Rolle aufgewickelte Folienbahn aus thermoplastischem Material, eine nachgeschaltete, die Beschichtungsseite der Folienbahn erwärmende Einrichtung, ein aus einer Kühlwalze und einer Gegendruckwalze bestehendes Glättwerk, in dessen Einlaufspalt die eine Schneckenpresse abschließende Breitschlitzextrusionsdüse zur Zuführung einer ausgeformten Klebeschicht aus nicht vernetzbarem, elastomerem Material mündet, eine durch Kühlrollen gebildete Kühlstrecke für die selbstklebende Folie und eine Wickelstation.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem zweiten Vorschlag ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine Zweischichtbreitschlitzdüse zur Ausformung der Trägerschicht aus dem thermoplastischen Material und der Selbstklebeschicht aus nicht vernetzbarem, elastomerem Material, durch ein nachgeschaltetes Walzenpaar eines Glättwerkes, durch eine aus Kühlrollen gebildete Kühlstrecke zur Führung der selbstklebenden Folienbahn sowie eine nachgeschaltete Wickelstation.
Das Verfahren nach dem zweiten Erfindungsvorschlag läßt sich auch durch Coextrudieren der thermoplastischen Trägerbahn und der nicht vernetzbaren elastomeren Masse aus einer Zweischichtringdüse im Folienblasverfahren durchführen, wobei alternativ die Trägerbahn auf der Schlauchfolieninnenseite und die nicht vernetzbare elastomere Schicht auf der Folienaußenseite liegen kann, bzw. diese beiden Schichten in bezug auf die Lage zur Schlauchfolienblase vertauscht sind.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen näher beschrieben worden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Beschichtung einer Trägerbahn aus thermoplastischem Material mit einer Klebeschicht im Extrusionsverfahren,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Zweischicht-Breitschlitzdüsen- bzw. Plattenvorrichtung für die Coextrusion der thermoplastischen Trägerbahn und der nicht vernetzbaren, elastomeren Schicht,
Fig. 3 eine scnematische Darstellung einer Zweischicht-Folienblasanlage mit der thermoplastischen Trägerbahn auf der Schlauchfolieninnenseite und der nicht vernetzbaren elastomeren Klebeschicht auf der Schlauchfolienaußenseite und
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer der in Fig. 3 dargestellten Anlage entsprechenden Anlage mit der thermoplastischen Trägerschicht auf der
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Schlauchfolienaußenseite und der nicht vernetzbaren elastomeren Klebeschicht auf der Schlauchfolieninnenseite.
Bei der Extrusionsbeschichtungsanlage nach Fig. 1 wird das nicht vernetzbare, elastomere Material mittels der vereinfacht dargestellten Schneckenpresse 1 gefördert, erwärmt und plastifiziert und über das Anschlußstück 2 in die Breitschlitzdüse 3 mit dem Verteilerkanal 3' geleitet, über die Kühlwalze 4 des Glättwerkes 4, 5 wird von der Abwicklung 6 das Trägerband aus thermoplastischem Material in an sich bekannter Weise an der Wärmequelle 7 vorbei in den Walzenspalt des Glättwerkes 4, geleitet, wo die als Flachfilm ausgeformte Bahn aus nicht vernetzbarem, elastomerem Material aufgebracht wird. Die Anpreßwalze 5 des Glättwerkes für die elastomere, klebrige Bahnseite ist vorzugsweise mit einer abweisenden Oberfläche versehen, wie z.B. mit einer Silicon-Kautschuk-Beschichtung, die die beiden Schichten zusammenpreßt, kalibriert (auf gleichmäßige Dicke bringt) und gleichzeitig kühlt. Die so entstandene beschichtete Bahn aus dem Trägermaterial 8 und der Klebeschicht 9 wird über eine Kühlstrecke mit den Stützrollen 10 geleitet und über eine Umlenkrolle 11 der Aufwickelvorrichtung 12 zugeführt. Sofern eine zu große Klebrigkeit das Abwikkeln bei der Weiterverarbeitung erschwert oder gar unmöglich macht, kann bei Bedarf eine geeignete Trennbahn 13 aus einem beschichteten Material oder einem beschichteten Folienband mit in den Wickel 12 einlaufen.
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Die Fig. 1 entsprechende Alternative einer coextrudierten Flachbahn ist in Fig. 2 dargestellt. - Die schematisch dargestellte Schneckenpresse 1 fördert, erwärmt und plastifiziert das nicht vernetzbare, elastomere Material und fördert es über das Anschlußstück 2 in die Zweischicht-Breitschlitzdüse 16 und dort in den Verteilerkanal 16'. Die schematisch angedeutete Schneckenpresse 14 fördert das thermoplastische Material im geschmolzenen Zustand über das Anschlußstück 15 in den Verteilerkanal 16" in das Gehäuse der Breitschlitzdüse
Das austretende Zweischichtband aus dem Trägermaterial 8 und der Klebeschicht 9 wird wie in Fig. 1 von dem Glättwerk 4, 5 mit den Kühlwalzen 4 und der mit einer abweisenden Oberfläche versehenen Walze 5 kalibriert, abgezogen und über eine Kühlstrecke mit den Stützrollen 10 abgekühlt und über die Umlenkrolle 11 der Aufwicklung zugeführt, wobei auch hier im Bedarfsfall eine Trennbahn 13 in den Wickel einlaufen kann, falls die Klebekraft für eine störungsfreie Wiederabrollung zu groß ist. Falls dieses Trennband 13 grundsätzlich benötigt wird, kann auch anstelle der abweisenden Oberfläche der Walze des Glättwerkes 4, 5 das Trennband 13 über die Walze 5 des Glättwerkes geleitet werden, wodurch die Ausrüstung der Walze 5 mit einer abweisenden Oberfläche zwar vermieden, das Abkühlverhalten der coextrudierten Bahn 8, jedoch verschlechtert wird.
Das Anlagenschema nach Fig. 3 benutzt das an sich bekannte Zweischicht-Blasfolienverfahren. Die schematisch angedeutete Schneckenpresse 1 fördert das plastifizierte,
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elastomere Material der Klebeschicht über das Anschlußstück 2 in das Gehäuse des Zweischicht-Folienblaskopfes 17 mit dem Ringkanal 171. Das thermoplastische Material der Trägerbahn wird mittels der schematisch angedeuteten Schneckenpresse 14 gefördert und über das Anschlußstück 15 in den Verteilerkanal 17" des Folienblaskopfes 17 geleitet. Die austretende Zweischicht-Schlauchfolie wird zweckmäßigerweise zusätzlich durch der äußeren Kühlung 23 mit der an sich bekannten Innenkühlvorrichtung 19 auch von der Innenseite her gekühlt, bei der die Innenkühlluft 18 durch den konzentrischen Ringkanal in die Innenkühlvorrichtung 19 geleitet wird, an den Schlitzen 20 austritt und vorteilhaft im oberen Bereich der Schlauchblase 20' mittels des Absaugrohres 21 geleitet und als erwärmte Luft 22 durch - nicht dargestellte Absauggebläse - abgeführt wird. Die Schlauchfolienblase mit der außenliegenden Klebeschicht kann mittels der Kalibriervorrichtung 32 auf das gewünschte Nennmaß gebracht werden, wobei die Stützelemente eine abweisende Oberfläche - wie beispielsweise eine Silicon-Kautschuk-Oberfläche - aufweisen müssen, ebenso wie alle folgenden mit der Klebeschicht in Berührung kommenden Walzen 10, 241, 25 und 27.
Nach erfolgter Abkühlung wird der Folienschlauch 8, 9 von den Flachlege-Elementen 24 - vorzugsweise mit rollenden Flachlegewalzen 24' - und mittels des Abzugswalzenpaares 25 abgezogen, über die Leitwalzen 10 zum Wickler geführt und nach dem Auftrennen der Kanten des flachgelegten Folienschlauches 8", 9" mittels der schematisch angedeuteten Schlitzmesser 26 aufgetrennt
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und über das Walzenpaar 27, das vorteilhaft als angetriebenes Vorzugswalzenpaar ausgebildet ist, den beiden Wickelstellen 12', 12" zugeführt. Auch bei .dieser Anordnung kann, wenn erforderlich, je eine Trennbahn 13', 13" in die Wickel 12', 12" einlaufen.
Fig. 4 beschreibt eine Alternative zu der vorstehend beschriebenen Zweischicht-Blasfolienanlage, bei der jedoch die Trägerbahn aus thermoplastischem Material 8 auf der Schlauchfolien-Außenseite und die Klebeschicht aus nicht vernetzbarem elastomerem Material auf der Schlauchfolien-Innenseite liegen. Die von dem Zweischicht-Folienblaskopf 17 ausgeformte Schlauchfolie 8,9 wird von der Innenkühlvorrichtung 19 und dem Außenkühlring 23 gekühlt, wobei abweichend von der in Fig. 3 beschriebenen Vorrichtung in an sich bekannter Weise die Innenkühlluft 20 an der Stauscheibe 29, die wiederum über die Halte-Εlernente 28 mit der Innenkühlvorrichtung 19 verbunden ist, vorbeigeleitet wird, womit durch den Durchmesser der Stauscheibe 29 der Schlauchfolien-Durchmesser im Staukissen-Prinzip bestimmt wird. Die erwärmte Innenkühlluft 22 strömt nach dem Passieren der Stauscheibe 29 ins Freie.
Nach ausreichender Abkühlung der Schlauchfolienblase wird diese durch zwei gegenüberliegende Schlitzmesser aufgetrennt, über Hilfsrollen 31', 31" ausgebreitet und von den beiden Abzugswalzenpaaren 25', 25" abgezogen. Hierbei muß die auf der Klebeseite liegende Abzugswalze jeweils mit einer abweisenden Oberfläche versehen sein (Silicon-Kautschuk o.a.). - Über weitere Leitwalzen 10',
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10" wird die fertige selbstklebende Folienbahn wie in dem vorigen Beispiel den Wickelstellen 12', 12" zugeführt, wobei auch hier die Trennbahnen 13*, 13" zugeführt werden können. - Diese Vorrichtung hat den Vorteil, daß weniger Leitwalzen mit der klebrigen Seite
der fertigen Folienbahn in Berührung kommen, andererseits muß bei Formatumstellungen (Breitenverstellungen) jeweils die Stauscheibe 29 ausgetauscht werden.
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Claims (11)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von selbstklebenden Abdeck- und Isolierfolien mit einem Träger aus
thermoplastischem Material und einer Klebeschicht aus nicht vernetzbarem, lösungsmittelfreiem
elastomeren Material, dadurch gekennzeichnet , daß auf eine Folienbahn aus
thermoplastischem Material ein Film aus lösungsmittelfreiem Elastomer aufgebracht, die Schicht zu ihrer Glättung abgezogen und die Folienbahn aufgewickelt wird.
2. Verfahren zur Herstellung von selbstklebenden Abdeck- und Isolierfolien mit einem Träger aus
thermoplastischem Material und einer Klebeschicht aus nicht vernetzbarem, lösungsmittelfreiem,
elastomeren Material, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerbahn aus thermoplastischem Material und die Klebeschicht aus nicht vernetzbarem elastomeren Material aus einer Zweischichtdüse coextrudiert,
abgekühlt und aufgewickelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf die im Extrusxonsverfahren aufgetragene, verhältnismäßig dicke Klebeschicht aus nicht vernetzbarem, elastomerem Material eine
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dünne Schicht eines modifizierten Elastomers aus der Lösung aufgetragen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Strangpresse für die nicht vernetzbare, elastomere Masse durch Veränderung der Verarbeitungstemperatur und/oder durch einen gezielten Mastizierprozeß (Molekühl-Abbau) die Oberflächenklebrigkeit gesteigert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der anfallende Randstreifenabfall aus thermoplastischem Trägermaterial und mit einer fest anhaftenden, elastomeren Klebeschicht regranuliert, mit dem thermoplastischen Frischmaterial vermischt und mit der Strangpresse für das thermoplastische Material zur Trägerbahn ausgeformt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Abwickeleinrichtung (6) für die zu einer Rolle aufgewickelte Folienbahn (8) aus thermoplastischem Material, eine nachgeschaltete, die Beschichtungsseite der Folienbahn (8) erwärmende Einrichtung (7), ein aus einer Kühlwalze (4) und einer Gegendruckwalze (5) bestehendes Glättwerk, in dessen Einlaufspalt die eine Schneckenpresse (1) abschließende Breitschlitzextrusionsdüse zur Zuführung einer ausgeformten Klebeschicht aus nicht vernetzbarem, elastomerem Material mündet, eine durch Kühlrollen (10) gebil-
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dete Kühlstrecke für die selbstklebende Folienbahn (8, 9) und eine Wickelstation (12).
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Zweischicht-Breitschlitzdüse (16, 161, 16") zur Ausformung der Trägerschicht (8) aus dem thermoplastischem Material und der Selbstklebeschicht (9) aus nicht vernetzbarem, elastomerem Material, durch ein nachgeschaltetes Walzenpaar (4, 5) eines Glättwerkes, durch eine aus Kühlrollen (10) gebildete Kühlstrecke zur Führung der selbstklebenden Folienbahn (8, 9) und eine Wickelstation (12), der eine Umlenkwalze (11) vorgeschaltet ist.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Extrusion der Trägerschicht (8) aus dem thermoplastischen Material und der Selbstklebeschicht (9) aus nicht vernetzbarem, elastomerem Material eine Zweischicht-Ringspaltdüse (17, 17', 17") vorgesehen ist, wobei der Verteilerkanal für die Klebeschicht außen liegt, daß in Folienlaufrichtung nacheinander eine Flachlageeinrichtung und eine Abzugseinrichtung für die flachgelegte und abgekühlte Schlauchfolie vorgesehen sind und daß zur Trennung der Schlauchfolienbahn in zwei Einzelbahnen Trennmesser in die Seitenbereiche der Schlauchfolienbahn eingreifen und Aufwickeleinrichtungen zur Aufwicklung der Einzelbahnen vorgesehen sind.
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9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Extrusion der Trägerbahn (8) aus thermoplastischem Material und der Klebeschicht (9) aus nicht vernetzbarem, elastomerem Material eine Zweischicht-Ringspaltblasdüse (17, 17', 17") vorgesehen ist, wobei der Verteilerkanal für das nicht vernetzbare, elastomere Material innen liegt, daß zur Bestimmung des Schlauchfoliendurchmessers eine Stauscheibe der Innenkühlvorrichtung vorgesehen ist, wobei die Innenkühlluft an der Stauscheibe vorbei ins Freie strömt, daß zur Trennung des abgekühlten Folienschlauches (8, 9) einander gegenüberliegende Schlitzmesser (33) vorgesehen sind und daß Wickeleinrichtungen (12*, 12") zum Aufwickeln der über Stützrollen (31', 31") ausgebreiteten und durch Abzugswalzenpaare (251, 25") abgezogenen Folienhälften vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Klebeseite der selbstklebenden Folienbahn in Berührung kommenden Walzen eine abweisende Oberfläche, vorzugsweise aus Silicon-Kautschuk, aufweisen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Zuführen einer Trennbahn zu den Aufwickeleinrichtungen vorgesehen ist, die mit der selbstklebenden Folienbahn aufgewickelt wird.
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