DE4116552C2 - Kunststoffbahnenherstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kunststoffbahnenherstellung aus thermo­ plastischem Material mit einem Extruder.

Zur Herstellung von Kunststoffbahnen sind verschiedene Verfahren bekannt. Bei dem allgemein bevorzugten Verfahren wird der Einsatz­ kunststoff mit einem Extruder plastifiziert und über eine Schlitzdüse in einen Walzenspalt verteilt. Der Walzenspalt kann zu einem besonderen Walzwerk gehören, kann aber auch Bestandteil eines sogenannten Kalanders sein. Mit Hilfe des Kalanders wird dem plastischen Kunststoffmaterial nicht nur die Form gegeben, sondern das Material auch gekühlt. Durch Abkühlung verfestigt der Kunststoff in der gegebenen Form.

Das entstandene Bahnenmaterial besitzt eine Überbreite bzw. wird üblicherweise mit Überbreite hergestellt und durch Besäumen auf die gewünschte Breite gebracht. Durch das Besäumen wird der mehr oder weniger unregelmäßige Rand abgetrennt. Es fallen zwei Randstreifen an, die bislang in die Materialaufgabe im Walzenspalt zurückgeführt worden sind. Dort findet eine Vermengung mit dem extrudierten Material unter Aufschmelzung des Randstreifens statt, so daß ein Materialverlust vermieden wird.

Nach einem älteren Vorschlag wird auf das übliche Walzwerk verzichtet und das Material unmittelbar in den Kalander aufgegeben. Der Randstreifen wird dem Extruder zurückgeführt. Diese Rückführung sieht vor, daß die Randstreifeneinspeisung im Bereich der Stopfschnecke stattfindet. Die Stopfschnecke beinhaltet die eigentliche Aufgabe des Einsatzkunststoffes. Der mit dem älteren Vorschlag erzielbare Vorteil ist bereits immens, denn es kann auf das aufwendige Walzwerk verzichtet werden. Ein anderer Vorteil ist darin zu sehen, daß auch übergroße Randstreifen nicht die Materialaufgabe am Kalander beeinträchtigen können. Ferner erlaubt die Randstreifeneinspeisung nach dem älteren Vorschlag auch die Rückführung gleichartigen Materials, z. B. des Anfahrmaterials. Dabei handelt es sich um das beim Anfahrendes Extruders und nachgeordneten Kalanders anfallende Material, das solange als Ausschuß zu betrachten ist, bis der Herstellungsvorgang sich bei den gewünschten Werten stabilisiert hat.

Die Rückführung des Saumstreifens/Randstreifens ist an sich aus der DE 29 40 356 C2 bekannt. Der Saumstreifen soll nach dieser Technik unzerkleinert in einen Bypassextruder eingespeist werden, der am Hauptextruder angeflanscht ist. In jedem Fall werden die rückgeführten Saumstreifen in dem Bypassextruder zu Schmelze plastifiziert.

Aus der DD 231 029 A1 ist eine zweistufige Anlage mit einem Fallschacht oder einer Vakuumkammer mit einer Materialzuführung in die Vakuumkammer bzw. den Fallschacht bekannt. Die Druckschrift zeigt aber ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Compudieren von Thermoplastabfällen. Dabei sollen die Termoplastabfälle mit frischem Material versetzt werden, um anspruchsvollere Aufgaben zu erfüllen. Die Vermischung des noch festen frischen Kunststoffmaterials/Granulats erfolgt mit der Abfallschmelze, um anschließend wie anderes, übliches Kunststoffeinsatzmaterial aufgeschmolzen zu werden. Für eine Saumstreifenrückführung ist diese Lehre nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrund die Randstreifeneinspeisung/Saumstreifeneinspeisung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die verwendeten zweistufigen Extruder besitzen eine erste Stufe, in der das Material plastifiziert wird. Anschließend gast das Material aus. Der Ausgasungsbereich liegt in der Vakuumkammer. Die für die Extrusion notwendige weitere Verformungsarbeit des Kunststoffes findet in der zweiten Stufe statt.

Es zeigt sich, daß die Einspeisung des Randstreifens in der Vakuumkammer zwischen der ersten und zweiten Stufe den Extrusionsvorgang nicht beeinträchtigt. Vielmehr vermischt sich das Randstreifenmaterial problemlos mit dem aus der ersten Extrusionsstufe anfallenden Material. Zugleich findet die notwendige Aufschmelzung des einge­ speisten Randstreifenmaterials statt. Das gilt auch dann, wenn Randstreifenmaterial ungehäckselt eingespeist werden.

Homogenisierungsprobleme entstehen mit der erfindungsgemäßen Randstreifeneinspeisung nicht, da die Randstreifen nur aus vollständig homogenem Material bestehen.

Beim Betrieb der Vakuumkammer mit nennenswertem Unterdruck ist für die Randstreifeneinspeisung eine Druckschleuse vorgesehen. Die Druck­ schleuse kann sowohl intermittierend als auch kontinuierlich arbeiten. Bei intermittierendem Betrieb sind die Druckverluste am geringsten, da die Schleuse nach dem Befüllen mit Randstreifen oder gleichartigem Material geschlossen wird, bevor, die Schleuse zur Vakuumkammer hin geöffnet wird.

Bei kontinuierlichem Betrieb sind Dichtungen herzustellen, die den Verlust an Unterdruck in Grenzen halten. Diese Dichtungen können in Form von Gummiwalzen gewählt werden, die sich schließend um die Randstreifen legen. Bei hochwirksamen Gummiwalzen bzw. hochwirksamen Dichtungen ist ggf. auch eine Randstreifeneinspeisung in die Vakuumkammer ohne Schleuse möglich.

Wahlweise kann die Extruderkammer zwischen der ersten und der zweiten Extruderstufe auch ohne Unterdruck bei atmosphärischem Druck mit bloßer Ausgasungsmöglichkeit für das durchgeschleuste Kunststoff­ material betrieben werden. In diesem Fall entfällt die Schleusenpro­ blematik für die Randstreifeneinspeisung. Darüber hinaus kann die Verwendung des zweistufigen Extruders mit zwischenliegender Kammer auch ohne Notwendigkeit einer Ausgasung im Kammerbereich aus dem Gesichtspunkt der Randstreifeneinspeisung von erheblichem Vorteil sein.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darge­ stellt.

Die Zeichnung zeigt einen zweistufigen Extruder mit einer ersten Stufe 5 und einer zweiten Stufe 2. Zwischen der ersten Stufe 5 und der zweiten Stufe 2 des Extruders ist eine Vakuumkammer 3 vorgesehen. Der ersten Stufe des Extruders ist ein Dosierwerk 8 vorgeschaltet, dem Dosierwerk 8 ein Metallabscheider 6.

Kunststoffeinsatzmaterial wird in granulierter Form mit Zuschlägen, insbesondere Füllstoffen und Stabilisatoren zugeführt. Der Metall­ abscheider 6 hat dabei eine wichtige Funktion. Er verhindert, daß mit dem Einsatzkunststoff bzw. der Einsatzmischung versehentlich Metallteile in den Extruder gelangen und dort zu einer Beschädigung oder sogar Zerstörung führen.

Das Dosierwerk 8 portioniert den Materialstrom nach Bedarf, so daß die erste Extruderstufe in gewünschter Weise mit der Einsatzmischung beschickt wird. In der ersten Extruderstufe 5 findet eine Homogenisie­ rung und erste Plastifizierung des Materiales statt. Das austretende Material fällt im Ausführungsbeispiel durch die Vakuumkammer 3, die hier einen Fallschacht bildet, in die Eintragöffnung der zweiten Extruderstufe 2. Zugleich werden Randstreifen über ein nicht weiter dargestelltes Zuführungswerk 7 und über Zuführrollen 4, die federbe­ lastet sind, in die Vakuumkammer 3 eingeschleust. Im Ausführungsbei­ spiel sind die Randstreifen ungehäckselt. Die Randstreifen werden durch die Eintragöffnung der Extruderstufe 2 von deren Schnecke eingezogen. Zugleich findet eine Zerkleinerung der Randstreifen in der Extruderstufe 2 an der Eintragöffnung statt. Die zerkleinerten Randstreifenteile werden mit dem anderen eingezogenen Material vermischt und plastifiziert.

Bei Vakuumbetrieb bzw. Betrieb mit Unterdruck ist in der Vakuum­ kammer 3 eine Schleuse vorgesehen. Die Vakuumkammer 3 kann jedoch auch als bloßer Fallschacht ohne Unterdruck betrieben werden.

Neben dem Randstreifenmaterial kann auch Anfahrmaterial in die Vakuumkammer 3 eingespeist werden. Voraussetzung ist, daß dieses Material entsprechend vorzerkleinert ist, also zumindest vorher in Streifenform gebracht worden ist.

Vorteilhafterweise besitzt die zweite Extruderstufe 2 eine Schnecke mit abnehmender Ganghöhe. Diese auch als Kernprogressivität bezeichen­ bare Ausbildung der Schnecke verleiht der zweiten Extruderstufe vorteilhafte Verformungswirkungen.

Im übrigen ist es von Vorteil, wenn die Schnecke mit einer Innen- und/oder Außenkühlung versehen ist. Darüber hinaus kann mit der Randstreifeneinspeisung auch Einfluß auf die Temperatur genommen werden. D. h. ermöglicht die Randstreifeneinspeisung auch eine Temperaturverringerung bzw. Einwirkungsmöglichkeit auf die Temperatur­ entwicklung.

Am Extruderaustritt befindet sich ein Austragwerkzeug 1, mit dem beispielsweise auf eine Breitschlitzdüse zur Herstellung von Kunststoffbahnen gearbeitet wird, wie sie für Dach- oder Deponieab­ dichtungen Verwendung finden.

Claims (3)

1. Verfahren zum Herstellen einer Kunststoffbahn aus thermoplastischem Kunststoff, bei dem die extrudierte Bahn an ihren Kanten besäumt und der dabei entstandene Randstreifen dem Extruder wieder zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Extruder zwei Stufen aufweist, wobei in der ersten Stufe der Kunststoff plastifiziert und in der zweiten Stufe ausgetragen wird, daß zwischen der ersten und der zweiten Stufe eine drucklose Kammer angeordnet ist, in die der ungeschmolzene Randstreifen und der plastifizierte Kunststoff eingeführt werden, und daß der Randstreifen mit dem plastifizierten Kunststoff der ersten Stufe in die zweite Stufe des Extruders eingespeist wird.

2. Verfahren zum Herstellen einer Kunststoffbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Randstreifen und der plastifizierte Kunststoff in eine Vakuumkammer und/oder einen Fallschacht eingeführt werden.

3. Verfahren zum Herstellen einer Kunststoffbahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Randstreifen gehäkselt wird und in gehäkselter Form der Kammer zugeführt wird.