EP0212232B1

Method and apparatus for the continuous production of thermoplastic sheets

Abstract

This record has no abstract on file.

EP0212232B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 9

Term

Term ended

Expired 12 July 2006, 20.2 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

44 claims: 2 independent, 42 dependent

  1. 1
    Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von thermoplastischen Kunststoffbahnen, insbesondere für die Weiterverarbeitung zu Platten oder Folien, aus mindestens einer extrudierten, auf Verarbeitungstemperatur erwärmten Thermoplastbahn, die in erwärmtem Zustand zwischen zwei kontinuierlich bewegten, über je zwei Umlenktrommein endlos umlaufenden Preßbändern geführt, zwischen den Preßbändern abgekühlt und dabei an ihrer Oberfläche kalibriert und geglättet wird, wobei die Abkühlung der Thermoplastbahn von der Verarbeitungstemperatur bis zu der Endtemperatur, bei der das Glätten und Kalibrieren der Oberfläche beendet wird, unter Einwirkung von über Druckplatten auf die Innenseiten der Preßbänder ausgeübten Flächendruck vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß;der Flächendruck gleichmäßig von den Druckplatten hydraulisch oder mittels ortsfest angeordneter Rollen mechanisch auf die Innenseiten der Preßbänder ausgeübt wird, die Druckplatten auf einer niedrigeren Temperatur als die Endtemperatur der Thermoplastbahn gehalten werden, um so ein Temperaturgefälle zwischen Thermoplastbahn, Preßband und Druckplatte aufrechtzuerhalten, die Thermoplastbahn abgekühlt wird, indem Wärme aus der Thermoplastbahn über das Preßband auf die Druckplatte mittels Wärmeleitung abgeführt wird und der Flächendruck mindestens während der gesamten Dauer der Abkühlung der Thermoplastbahn zwischen den Preßbändern einwirkt.
  2. 2
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige zusammenhängende, aus einer thermoplastischen Kunststoffschmelze bestehende Thermoplastbahn extrudiert, zwischen die Preßbänder eingeführt und zwischen den Preßbändern unter Flächendruck abgekühlt wird.
  3. 3
    Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Kunststoffschmelze an der Stelle, ab der der Flächendruck einzuwirken beginnt, einen Wulst von überschüssiger Schmelze bildet.
  4. 4
    Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Extrusion der Kunststoffschmelze in Abhängigkeit von der Größe des Wulstes geregelt wird.
  5. 5
    Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Kunststoffschmelze keinen Wulst an der Stelle bildet, an der der Flächendruck zu wirken beginnt.
  6. 6
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere einzelne aus thermoplastischem Kunststoff bestehende Bahnen zu einer aus aufeinanderliegenden Schichten bestehenden Thermoplastbahn zusammengeführt werden, die Thermoplastbahn dann zwischen die Preßbänder eingeführt wird, die Bahnen vor oder nach der Einführung zwischen die Preßbänder auf Verarbeitungstemperatur vorgewärmt werden und die Thermoplastbahn anschließend zwischen den Preßbändern unter Flächendruck abgekühlt wird.
  7. 7
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß extrudierte Thermoplastflocken zu einer Thermoplastbahn gestreut werden, diese Thermoplastbahn auf Verarbeitungstemperatur erwärmt, vor oder nach der Vorwärmung zwischen die Preßbänder eingeführt und anschließend zwischen den Preßbändern unter Flächendruck abgekühlt wird.
  8. 8
    Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermoplastflocken in ein Faservlies eingestreut werden.
  9. 9
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermoplastbahn vor dem Abkühlen zusätzlich erwärmt wird.
  10. 10
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlung der,Thermoplastbahn bis zu der Endtemperatur, beider die Abkühlung zwischen den Preßbändern unter Flächendruck beendet wird, in mehreren Schritten mit jeweils einer bestimmten Haltezeit für die jeweilige Zwischentemperatur vorgenommen wird.
  11. 11
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß während des Abkühlens der Thermoplastbahn zwischen den Preßbändern unter Flächendruck eine Strukturierung in mindestens eine der Oberflächen der Thermoplastbahn eingebracht wird.
  12. 12
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trägerbahn mit der Thermoplastbahn zusammengeführt wird, bevor dieselbe zwischen den Preßbändern unter Flächendruck abgekühlt wird.
  13. 13
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Thermoplastbahnen mit einer Trägerbahn so zusammengeführt werden, daß die Trägerbahn sich zwischen den beiden Thermoplastbahnen befindet und diese Bahnen anschließend zwischen den Preßbändern unter Flächendruck abgekühlt werden.
  14. 14
    Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerbahn vor dem Zusammenführen mit der Thermoplastbahn vorgewärmt wird.
  15. 15
    Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmung der Trägerbahn bis auf die Verarbeitungstemperatur der Thermoplastbahn erfolgt.
  16. 16
    Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerbahn aus einem Glasfasergewebe besteht.
  17. 17
    Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerbahn aus einem Textilgewebe oder einer Papierbahn besteht.
  18. 18
    Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerbahn aus einem Metallgewebe besteht.
  19. 19
    Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerbahn aus einem Faservlies besteht.
  20. 20
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Abkühlung der Thermoplastbahn zwischen den Preßbändern unter Flächendruck Füllstoffe in diese eingearbeitet werden.
  21. 21
    Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffe aus Glasfasern bestehen.
  22. 22
    Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffe aus Textilfasern bestehen.
  23. 23
    Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffe aus Metallfasern bestehen.
  24. 24
    Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 23, mit einem Extruder zur Herstellung einer extrudierten, kontinuierlich vorlaufenden, auf Verarbeitungstemperatur befindlichen Thermoplastbahn oder mit in Abwickeleinrichtungen befindlichen Rollen, von denen extrudierte Thermoplastbahnen abgezogen und zu einer geschichteten, kontinuierlich vorlaufenden Thermoplastbahn zusammengeführt werden oder mit einer Streueinrichtung, in der extrudierte Thermoplastflocken bzw. -pulver zu einer kontinuierlich vorlaufenden Thermoplastbahn gestreut werden und einer in Vorlaufrichtung hinter dem Extruder, den Abwickeleinrichtungen oder der Streueinrichtung angeordneten Kalibrier- und Glätteinrichtung, in die die Thermoplastbahn einläuft, wobei die als Doppelbandpresse ausgebildete Kalibrier- und Glätteinrichtung jeweils ein oberes und ein unteres, über jeweils zwei in einem starren Pressengestell drehbar gelagerten Umlenktrommeln geführtes, endloses Preßband besitzt, auf deren Innenseiten ein von Druckplatten ausgeübter Flächendruck einwirkt und mit kühlbar ausgebildeten Druckplatten, um die Thermoplastbahn von der Verarbeitungstemperatur bis zu der Endtemperatur, bei der das Glätten und Kalibrieren der Oberfläche der Thermoplastbahn beendet wird, abzukühlen, dadurch gekennzeichnet, daß von den an den Innenseiten der Preßbänder (28, 29), mit einem Abstand zu den Preßbändern (28, 29) im Pressengestell der Doppelbandpresse (1) angeordneten Druckplatten (31, 32) ein gleichmäßiger Flächendruck hydraulisch mittels eines in dem Raum (33), der nach oben und unten von der Druckplatte (31) bzw. der Preßbandinnenseite (28) und zu den Seiten von einer in sich geschlossenen Dichtung (34) begrenzt ist, befindlichen fluiden Druckmediums oder mechanisch mittels ortsfest, zwischen der Druckplatte (32) und der Preßbandinnenseite (29) angeordneten Rollen (43) auf die Innenseiten der Preßbänder (28, 29) ausgeübt wird, daß wenigstens in einem Bereich in den Druckplatten (31, 32) Kanäle (40) angebracht sind, die von einer Kühlflüssigkeit durchströmt werden, um die Druckplatte (31, 32) auf einer niedrigeren Temperatur als die Endtemperatur der Thermoplastbahn (5) bei Verlassen der Doppelbandpresse (1) zu halten und in dem Bereich der Druckplatte (31, 32), in dem sich die Kanäle (40) befinden, wärmeleitende Elemente (39) angebracht sind, die einerseits das Preßband (28, 29) der Doppelbandpresse (1) schleifend berühren und andererseits unter Ausbildung eines guten Wärmeleitkontakts mit der Druckplatte (31, 32) verbunden sind, so daß Wärme aus der Thermoplastbahn (4, 59, 69) über das Preßband (28, 29) und die wärmeleitenden Elemente (39) auf die Druckplatte (31, 32) mittels Wärmeleitung abgeführt wird.
  25. 25
    Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeleitenden Elemente (39) aus Kupfer bestehen.
  26. 26
    Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Extruder (2) vor der Doppelbandpresse (1) so angebracht ist, daß die von dem Extruder (2) extrudierte Kunststoffschmelze (4) direkt in die Doppelbandpresse (1) einläuft.
  27. 27
    Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Extruder (2) eine Breitschlitzdüse (3) als Extruderwerkzeug (22) besitzt.
  28. 28
    Vorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Extruder (2) so vor der Doppelbandpresse (1) angebracht ist, daß die Kunststoffschmelze (4) in die Mitte des Walzenspaltes der Einlaufzone (61) extrudiert wird, der durch die Preßbänder (28, 29) an den einlaufseitigen Umlenktrommein (24, 25) der Doppelbandpresse (1) gebildet wird.
  29. 29
    Vorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschmelze (4) auf das Preßband (28 oder 29) an der oberen oder unteren Umlenktrommel (24 oder 25) außerhalb des Walzenspaltes der Einlaufzone (61) aufgebracht wird und von dem jeweiligen Preßband (28 oder 29) in die Reaktionszone (62) der Doppelbandpresse (1) transportiert wird.
  30. 30
    Vorrichtung nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Extruder (2) extrudierte Kunststoffschmelze (4) vor dem Walzenspalt in der Einlaufzone (61) einen Wulst bildet.
  31. 31
    Vorrichtung nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Extruder (2) extrudierte Kunststoffschmelze (4) vor dem Walzenspalt in der Einlaufzone (61) keinen Wulst bildet.
  32. 32
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abwikkeleinrichtung mit einer Rolle (46) für eine Trägerbahn (47) vor der Doppelbandpresse (1) angebracht ist, die Trägerbahn (47) von der Rolle abgezogen und ein- oder beidseitig mit der Kunststoffschmelze (4) in der Einlaufzone (61) der Doppelbandpresse (1) zusammengeführt wird.
  33. 33
    Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rolle (46) und der Doppelbandpresse (1) eine Infrarotstrahlerheizung oder eine mit Warmluft arbeitende Heizung zum Vorwärmen der Trägerbahn (47) angeordnet ist.
  34. 34
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß eine Streueinrichtung zum Einstreuen von Füllstoffen in die Kunststoffschmelze (4) vor der Doppelbandpresse (1) angebracht ist.
  35. 35
    Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Doppelbandpresse (1) Abwickeleinheiten (55, 56) mit Rollen (57, 58) und Ersatzrollen (57a, 58a) für extrudierte Thermoplastbahnen oder -folien angeordnet sind, diese Bahnen von den Rollen abgezogen, zu einer geschichteten Bahn (59) zusammengeführt und direkt in die Doppelbandpresse (1) eingeführt werden.
  36. 36
    Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Abwickeleinheiten (55, 56) und der Doppelbandpresse (1) eine Infrarotstrahlerheizung zum Erwärmen der Thermoplastbahnen oder -folien angebracht ist.
  37. 37
    Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Streuvorrichtung-i(67) für extrudierte Thermoplastflocken (68) oder -pulver vor der Doppelbandpresse (1) in der Nähe der Einlaufzone (61) so angebracht ist, daß , die Thermoplastflocken (68) oder das -pulver in ein Faservlies eingestreut werden, das in die Doppelbandpresse (:1) einläuft.
  38. 38
    38-. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Bandeinheit (65) der Doppelbandpresse (1) so vorgezogen ist, daß sie aus der Einlaufzone (61) heraussteht und über dieser unteren Bandeinheit die Streuvorrichtung (67) zum Aufstreuen der extrudierten Thermoplastflocken (68) vor der Einlaufzone (61) so angebracht ist, daß die Bahn aus gestreuten Thermoplastflocken (68) vom Preßband (66) der unteren Bandeinheit (65) in die Reaktionszone (62). der Doppelbandpresse (1) transportiert wird.
  39. 39
    39;Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die einlaufseitigen Umlenktrommeln (24, 25) der Doppelbandpresse (1) beheizt sind und damit die Preßbänder (28, 29, 66) bis in die Einlaufzone (61) auf erhöhte Temperatur erwärmen, so daß die Thermoplastbahn (4, 59, 69) durch die mittels der Wärmekapazität der Preßbänder (28, 29, 66) gespeicherte Wärme erwärmt wird.
  40. 40
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (31, 32) aus mindestens zwei Teilen besteht, beide Teile mit Kanälen (40) und wärmeleitenden Elementen (39) versehen sind, in den Kanälen (40) des Teils der Druckplatte (31, 32), der dem einlaufseitigen Bereich zugeordnet ist, eine Wärmeträgerflüssigkeit zur Erwärmung dieses Teils fließt, womit dort zusätzliche Wärme auf die Thermoplastbahn (4, 59, 69) übertragen wird und in den Kanälen (40) des Teils der Druckplatte (31, 32), der dem auslaufseitigen Bereich zugeordnet ist, eine Kühlflüssigkeit zur Kühlung dieses Teils fließt, so daß dort Wärme von der Thermoplastbahn (4, 59, 69) an diesen Teil der Druckplatte (31,32) abgegeben wird.
  41. 41
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Druckplatte (31, 32), in dem gekühlt wird, wiederum in mehrere Bereiche eingeteilt ist, die verschiedene Temperaturen zwischen der Verarbeitungstemperatur und der Endtemperatur besitzen.
  42. 42
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelbandpresse (1) mindestens ein strukturiertes Preßband zum Einprägen einer Struktur in die Oberfläche der Thermoplastbahn (4, 59, 69) besitzt.
  43. 43
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abwikkelvorrichtung vor der Doppelbandpresse (1) zum Abziehen eines oder zweier bahnförmiger Strukturträger angeordnet ist, die mit der Thermoplastbahn (4, 59, 69) durch die Doppelbandpresse (1) geführt werden und mit der strukturierten Oberfläche auf einer Oberfläche der Thermoplastbahn (4, 59, 69) aufliegen, so daß sich deren Struktur in die Oberfläche der Thermoplastbahn (4, 59, 69) einprägt.
  44. 44
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß die einlaufseitigen Umlenktrommein (24, 25) der Doppel- " lbandpresse (1 ) unter Druck gegeneinander verstellt werden können, um eine Kalandrierung der Thermoplastbahn (4, 59, 69) zu bewirken. .
Independent claims44