DE2403918A1

DE2403918A1 - Geraet zur kontinuierlichen herstellung laminierter polster aus thermoplastischem material

Info

Publication number: DE2403918A1
Application number: DE2403918A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Kawakami
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-02-07
Filing date: 1974-01-28
Publication date: 1974-08-22
Also published as: FR2216083B1; FR2216083A1; NL7401647A; GB1432892A; JPS49105864A; JPS5436617B2; IT1007252B; CH561597A5; SE403730B; BE810446A; US3954368A

Description

Satoshi Kawakami
Narumi-cho Aza Horagai 57/1254

Midori~ku, Nagoya, Japan 2 4 U 0 3 IO

Celle, den 7.1.1974

Gerät zur kontinuierlichen Herstellung laminierter Polster aus thermoplastischem Material

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur kontinuierlichen Herstellung laminierter Polster mit einer Vielzahl unabhängiger oder individueller , in Reihe angeordneter Luft-Zellen durch !/aminierung und Ver schweißung thermoplastischer Filme*

Das durch das Gerät hergestellte Produkt, d.h. das laminierte Polstermaterial, ist - wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt so geformt, daß in einem thermoplastischen Film Fl (im folgenden als plastischer Film bezeichnet) eine Zahl von unabhängigen oder individuellen Vertiefungen 1 geeigneter ebener Konfiguration gebildet werden und dieser plastische Film Fl mit einem weiteren, jedoch flachen plastischen, durch Wärme erweichten Film F2 durch Verschweißung so laminiert wird, daß in den einzelnen Vertiefungen 1 Luft eingeschlossen wird, um die unabhängigen oder individuellen Luftzellen zu erzielen. Die Vertiefungen 1 werden durch Anwendung von Luftdruck auf den durch Wärme erweichten plastischen Film 1 geformt.

Es sind bereits verschiedene Geräte zur Herstellung von Polstern vorgeschlagen worden. Bei einem typischen Gerät (DT-PS 1 242 354) ist eine dort bedeutsame Verformungsrolle so angeordnet und ausgebildet, daß ihre mit den außerhalb

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angeordneten Ivakuier-Mitteln kommunizierenden Vakuuia-Durchlaß-Mittel Glieder oder Teile haben, die relativ zur äußeren Oberfläche der Rolle stationär und drehbar sind. Weiterhin enthält die Rolle eine Kühlung, die mit einem )inaL-t einem» System zirkulierenden Kühlwassers kommuniziert. Ferner muß die Rolle mit Dichtungen sowohl für die Luft hinsichtlich des Vakuumsysteme als auch für das Kühlwasser versehen werden. Die Verformungsrolle des bekannten Gerätes ist daher in ihrer Konstruktion so kompliziert, daß sie bei unvermeidbar hohen Kosten zu falscher oder fehlerhafter Wirkungsweise und zu Ausfällen neigt. Schließlich ist die Kühlung der Verformungsrolle durch das Kühlsystem gering. Diese Eigenschaften bewirken nicht nur Schwierigkeiten bei der Verformung des plastischen Films, sondern begrenzen auch die Möglichkeit, die Verformungsgeschwindigkeit zu erhöhen, so daß die Produktionseffizienz nicht über ein begrenztes Maß gesteigert werden kann. Es ist auch eine Methode bekannt, bei der die Verformungsrolle direkt durch Kühlwasser von außen gekühlt wird. In diesem Fall wird zwar der Wirkungsgrad oder die Kühlwirkung verbessert, doch wird dieser Vorteil von einem großen Nachteil begleitet. Da nämlich die Luftsauglöcher in den einzelnen Vertiefungen der ümfangsoberfläche der Verformungsrolle zur Absaugung der Luft aus diesen Vertiefungen extrem klein sein müssen, um die verformte Konfiguration des Produktes sicherzustellen, kommt es oft vor, daß Überschußwasser, das während des Verformungsprozesses in die Vertiefungen und Sauglöcher gelangt, um dort Wasserfilme zu bilden, in dem Augenblick verdampft, sich verteilt und den betreffenden örtlichen Stellen einen großen Teil Wärme entzieht, wenn der plastische Film mit durch hohe Temperatur erweichtem Zustand in. Kontakt mit der Ümfangsoberfläche der Verformungsrolle kommt, so daß keine genaue Verformung erzielt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zu schaffen, bei dem die Nachteile oder Fehler der bekannten Maschinen vermieden sind.

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■Β Χ M
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Die Erfindung besteht bei einem Gerät zur kontinuierlichen Herstellung laminierter Polster aus den im Patentan£;pruch 1 genannten Merkmalen. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Zur näheren Erläuterung wird die Erfindung an Hand der in dea Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispie beschrieben. Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, geschnitten in Längsrichtung Fig. 2 zeigt eine Frontansicht des Verformungszylinders des Gerätes nach Fig. 1, die teilweise in Längsrichtung

geschnitten ist
Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung, geschnitten in

Längsrichtung
Fig. k zeigt eine Frontansicht des Verformungszylinders des Gerätes nach Fig."3, die teilweise in Längsrichtung

geschnitten ist
Fig. 5 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines mit dem erfindungsgemäßen Gerät hergestellten laminierten

Polstermaterials
Fig. 6 zeigt eine teilweise geschnittene Draufsicht des in Fig. 5 dargestellten Polstermaterials.

In den Fig. 1 und 3 ist die Konstruktion oder die Anordnung des Gerätes gemäß der Erfindung dargestellt. Eine Extrudermaschine mit einem Paar von T-Matrizen Dl, D2 (T-Dies) extrudiert kontinuierlich zwei Filme Fl, F2 aus thermoplastischem Material. Die T-Matrizen Dl, D2 sind so angeordnet, daß die Filme Fl, F2 in der extrudierten Form in zwei parallelen Bahnen herabhängen. Unter der T-Matrize Dl sind eine Kühlrolle CR und eine Erhitzungsrolle HR horizontal angeordnet, im wesentlichen entlang einer horizontalen Linie. Unter der Erhitzungsrolle HR ist eine Streckrolle SR horizontal angeordnet, wobei der Streckspalt oder Streckabstand S so klein wie möglich bemessen ist. Nahe dem unteren Teil der Streckrolle SK i&t ein horizontal

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gelagerter Verformungszylinder MS angeordnet, gegen den eine ebenfalls korizontal gelagerte Preßwalze PR drückt. Die Preßwalze FR ist so angeordnet, daß die Kontaktstelle zwischen Verformungszylinder MS und Preßwalze PR vom unteren Teil der Streckrolle SR einen - erforderlichen - Abstand hat und im wesentlichen unter der T-Matrize liegt. Diametral gegenüber der Kontaktstelle zwischen Ver formulier olle MS und Preßwalze PR ist in Kontakt mit der Verformungsrolle MS d&e Entnahmerolle TR horizontal angeordnet, der die fertige Polsterbahn über eine im Abstand angeordnete Führungsrolle GR entnommen wird.

Mit der Rotationsgeschwindigkeit des Verformungszylinders MS als Bezugsgröße werden die Streckrolle SR und die Entnahmerolle TR so angetrieben, daß sie im wesentlichen mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie der Verformungszylinder MS rotieren. Die Umfangsgeschwindigkeit der angetriebenen Erhitzungsrolle HR ist dagegen um ein vorbestimmtes Verhältnis geringer als die der Streckrolle SR. Die Kühlrolle wird so angetrieben, daß sie mit im wesentlichen der gleichen Umfangsgeschwindigkeit rotiert wie die Erhitzungsrolle. Die Preßwalze PR ist eine freie Rolle, die in nachgiebigem Druckkontakt mit dem Verformungszylinder MS steht und somit seine Rotation der Rotation dieses Zylinders folgt.

Die Führungsrolle GR kann so angeordnet sein, daß sie entweder mit einer geeigneten Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird oder frei rotiert entsprechend der Abgabe des Produktes. Die Kühlrolle CR, die Preßwalze PR und die Entnahmerolle TR haben jede ein eingebautes Kühlsystem für eine konstante und zwangsweise Kühlung der jeweiligen Rolle durcli Zirkulation eines Kühlmittels. Dieses Kühlsystem hat trotz einfacher Konstruktion einen großen Kühleffekt. Wie dargestellt, ist der Rollenkörper jeder der Kühlrolle CR, der Preßwalze PR und der Entnahmerolle TR mit einem inneren definierten Hohlraum und mit einer

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Ro tat ion «well β 3 versehen., die das Zentrum des Rollenkörpers 2 trägt und al» Doppelrohr ausgebildet ist,- Eine Einrichtung zur zwangsweisen Kühlwasserzirkulation wird so betrieben, daß durch das eine« z.B. innere Rohr, Kühlwasser k in den Hohlraum des Rollenkörpers 2 einfließt und durch das andere, z.B. äußere Rohr, wieder herausfließt, wodurch ein konstanter Kühlwasserumlauf des Kühlwassers k durch den inneren Hohlraum zur Kühlung der jeweiligen Rolle bewirkt wird. Andererseits haben die Erhitzungsrolle HR und die Streckrolle SR eingebaute Heizung für eine konstante und zwingende Erhitzung der jeweiligen Rolle· Diese Heizung kann sowohl durch zirkulierenden Dampf hohen Druckes als auch durch zirkulierendes Öl hoher Temperatur oder durch eine elektrische Heizung realisiert werden. Mit Rücksicht auf die Einstellung der Heiztemperatur ist eine in die jeweilige Rolle eingebettete- elektrische Heizrohre 5 als vorteilhaft anzusehen. "

Für die Konstruktion oder Anordnung des Verformungszylinders MS als bedeutsamstes Teil des erfindungsgemäßen Gerätes werden zwei verschiedene Ausführungsbeispiele angegeben. Ein Beispiel ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt, das andere Beispiel in den Fig. 3 und 4. Beide Beispiele lösen die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe. Zum besseren Verständnis werden zunächst an Hand der Fig. 1 und 2 die Konstruktion und die Verformungsmittel ausführlich beschrieben. Xn der Umfangsoberfläche des Zylinderkörpers 6, die im wesentlichen Teil des Verformungszylinders MS bildet, ist eine Vielzahl von Vertiefungen 7 einer erwünschten ebenen Konfiguration vorgesehen. In der Mitte des inneren Bodenteils jeder dieser Vertiefungen 7 ist ein Luftsaugloch 8 geringen Durchmessers vorgesehen, z.B. gebohrt, das mit der Innenseite des Zylinderkörpers 6 in Verbindung steht (kommuniziert). An beiden Enden des Zylinderkörpers 6 sind Buchsen 9 derart rotierbar befestigt, daß die Innenseite

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des Zylinderkörperβ 6 hermetisch abgeschlossen ist. Eine Hohlwelle 10 ist durch die Mitte beider Buchsen geführt_t wobei die beiden nach außen ragenden Wellenenden in Lagern 12 des außerhalb liegenden Maschinengestell« 11 derart fest eingepaßt sind, daß eine Rotation zur Einstellung der Welle 10 möglich ist. Der Zylinderkörper 6 wird dabei in einer horizontalen Lage rotierbar gehalten. Eines der nach außen ragenden Enden der Hohlwelle ist mit einem Vakuum oder einem Luftabsaugrohr 13 verbunden, das zu den nicht dargestellten Evakuierungsmitteln führt. Das andere Ende der Hohlwelle 10 ist abgeschlossen, um die Verbindung der Innenseite nach außen abzuschneiden.

Innerhalb des ZyIinderkörpers 6 parallel zur Hohlwelle 10 ist ein rlinienförmiges Sauggefäß 14 mit einer Öffnung vorgesehen, dessen Größe im wesentlichen dem Teil der Umfangsoberfläche des Verformungszylinders MS entspricht, der zwischen der Streckrolle SR und der Preßwalze PR liegt. Aus der Hohlwelle 10 ragen an geeigneten Longitudinalpositionen Saugrohre 15» deren Stirnenden so in der Bodenwandung des Sauggefäßes Ik gleitbar befestigt sind, daß sie mit der Innenseite des Gefäßes kommunizieren. Um jedes Saugrohr 15 ist eine Wendeldruckfeder l6 so angeordnet, daß sie zwischen der Wandung des Gefäßes l4 und einem Sitz 17 auf der Hohlwelle 10 gepreßt ist, derart, daß die die Öffnung des Sauggefäßes 14 umgebenden Ränder immer luftdichten Kontakt mit der inneren Oberfläche des Zylinderkörpers 6 haben. Innerhalb des Sauggefäßes 14 sind an beiden Seiten Einstellstücke lS so befestigt, daß sie bezüglich der inneren Oberfläche des Zylinderkörpers 6 luftdicht verschiebbar sind. Beide Einsteilstücke l8 sind auf eine Stange 19 geschraubt, die innerhalb des Gefäßes 14 horizontal angeordnet ist und bezogen auf die Stangenmitte gegenläufige Gewinde trägt. Die Stange 19 wird beidseitig von den Buchsen 9 so getragen, daß die Stange sich zwar nicht axial verschieben, aber frei in Umfangsrichtung drehen kann. Die Enden der Stange 19 ragen durch

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die Buchsen 9 hindurch und sind mit Handrädern verafehen. In dichter Nähe der inneren Umfangsoberfläche des Zylinderkörperβ ist «ine Schirmplatte 21 angeordnet, die sich kontinuierlich vom Gefäß l4 aus erstreckt. Die Schirmplatte entspricht in ihrer Lage i» wesentlichen jenem Teil der Umfangsoberfläche, der zwischen der Entnahmerolle TR und der Streckrolle liegt. Innerhalb des unteren Teiles des Zylinderkörpers 6, gerade unter der Hohlwelle 10, ist ein horizontales Wassersaugrohr 22 installiert. Qas Wassersaugrohr 22 ist an seinem Bodenteil mit einer nasenähnlichen Wassersaugrille 23 versehen, die mit dem Inneren des Rohres 22 in Verbindung steht und dicht an der inneren Umfangsoberfläche des Zylinderkörpers 6 angeordnet ist. Beide Enden . des Wassersaugrohres 22 sind in die Buchsen 9 eingepaßt und durch diese gesichert. Eines dieser Enden ragt jedoch außen über die Buchse 9 und das benachbarte Lager 12 hinaus, das am Maschinengestell 11 vorgesehen ist. Das nach außen ragende Ende des Wassersaugrohres 22 ist mit einem Pumpenrohr 2k verbunden, das zur nicht dargestellten Pumpe führt. Das andere Ende des Wassersaugrohres 22 ist abgeschlossen. Im Zylinderkörρer 6 ist weiterhin ein WasserZuflußrohr 25 in horizontaler Lage oberhalb des Wassersaugrohres 22 aber dichter am Kontaktbereich zwischen Verformungszylinder MS und Preßwalze PR angeordnet. Das Wasserzuflußrohr 25 ist an geeigneten Stellen mit Löchern 26, Düsen oder dgl. versehen, die auf die innere Umfangsoberfläche des Zylinder kor per s gerichtet sind. Beide Enden des Wasserzuflußrohres 25 sind in den entsprechenden Buchsen 9 fest eingepaßt. Eines der beiden Enden ragt jedoch nach außen durch das entsprechende Lagerteil 12 des Maschinengestells 11 nach außen hindurch und ist über ein Wasserversorgungsrohr 27 mit der nicht dargestellten Pumpe verbunden. Das andere Ende des Wasserzuflußrohres 25 ist geschlossen. An der Außenseite des Zylinderkörpers 6 ist seitlich ein Getriebeteil 28 vorgesehen.

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Die Wirkungsweise des soweit beschriebenen Gerätes ist wie folgt. Die Rotationsbewegung wird über das seitliche Getriebe 28 übertragen und bewirkt eine konstante Umfangsgeschwindigkeit des Zylinderkörpers 6. Dabei bewegt sich der Umfang des Zylinderkörpers 6 in der Richtung von der Streckrolle SH zur Preßwalze PR* Die Innenseite des Sauggefäßes Ik wird zwangsweise durch die nicht dargestellte Evakuatoranordnung über das Luftsaugrohr 15, die Hohlwelle 10 und das Luftabsaugrohr 13 auf fin Vakuum von etwa 100 bis 250 mm Hg evakuiert, wobei die Luftsaugkraft über die entsprechenden Luftsauglöcher 8 auf die Vertiefungen 7 verteilt wird, die sich im jeweiligen Öffnungsbereich des Sauggefäßes l4 befinden. Zugleich wird die Innenseite des Zylinderkörpers 6 kontinuierlich durch das WasserZuflußrohr 25) das Wasserversorgungsrohr und die Löcher 26 mit einer adäquaten Menge Kühlwasser versorgt. Das auf diese Weise in den Zylinderkörper 6 eingeführte Kühlwasser wird kontinuierlich durch die von der Wasserpumpe über das Saugrohr 22 und das Pumpenrohr 24 auf die nasenähnliche Saugrille ausgeübte Saugkraft wieder zurückgesogen. Dabei dient die Saugkraft für das Zurückziehen des Wassers zugleich dazu, den Innenraum des Zylinder körper s auf einem verringerten Druck von 10 bis 15 an Hg zu halten. Wenn zusätzlich zu den jeweiligen Pumpmitteln, d.h. zur Wasserversorgungspumpe und zur Wasserabsaugpumpe, Kühlwasser-Zirkulations-Pumpmittel verwendet werden, um einen Kühlwasserualauf zu erzielen, der die Versorgung und Entleerung des Kühlwassers deckt, so kann die Menge des benötigten Wassers beträchtlich verringert werden.

Der Lauf der von den T-Matrizen Dl und D2 kontinuierlich extrudierten Filme Fl bzw. F2 ist wie folgt: Der Film Fl wird um den unteren Teil des Umfanges der Kühlrolle CR und anschließend um den oberen Teil des Umfanges der Erhitzungsrolle HR geleitet, von wo aus er über die Streckrolle SR auf die

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Umfangsob«rflache des VerformungaZylinders MS gelangt. Zugleich wird der andere Film F2 direkt dem Kontaktbereich zwischen dem Verformungszylinder MS und der Preßwalze PR zugeführt.

Der von der T-Matrize Ol in wärmeerweichtem Zustand kontinuierlich extrudierte plastische Film Fl wird gekühlt, solange er über die Kühlrolle CR lauft und dann erneut erhitzt durch die nächste Rolle, die Erhitzungsrolle HR. Von dieser Rolle gelangt der Film Fl zur Streckrolle SR, deren Umfangsgeschwindigkeit höher ist als die der Erhitzungsrolle HR und zwar um ein vorbestimmtes Verhältnis. Der Film Fl wird daher während seines Weges von der Erhitzungsrolle HR zur Streckrolle SR gedehnt. Da der Abstand zwischen diesen beiden Rollen jedoch so klein wie möglich bemessen ist, wird der plastische Film Fl unmittelbar nach dem Verlassen der Erhitzungsrolle HR um die Umfangsob er fläche der Streckrolle SR gewunden, ohne daß der Film Fl trotz der Dehnung in Laufrichtung in seitlicher Richtung merkbar zusammengezogen wird. Im Ergebnis wird der Film Fl daher in Laufrichtung und in Querrichtung gleichzeitig gestreckt oder orientiert. Das besagt, daß der Film Fl einem biaxialen Orientierungseffekt unterworfen wird, um ihn in molekulare Orientierung zu bringen, wie es an sich bekannt ist. Der so gestreckte Film Fl wird dann dem Umfang des Verformungszylinders MS zugeführt.

Die Übertragung des Orientierungseffektes auf den Film Fl während seines Weges von der Kühlrolle CR auf den Verformungszylinder MS, die Kühlung des von Dl in wärmeerweichtem Zustand extrudierten Films Fl durch die Kühlrolle CR und die erneute Erhitzung durch die Erhitzungsrolle HR hat den Zweck, die optimale Strecktemperatur einstellen zu können. Genauer gesagt hängt die optimale Strecktemperatur des bestimmten plastischen Films Fl von der Qualität seines Materials ab* Das ist

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bekanntlich die sogenannte zweit stufige Übergangstemperatur (second-order-transition-temperatur), die Temperatur dee Filmes Pl, irenn er zwischen dar Erhitzungsrolle HR und der Streckroll· SR gestreckt wird. Der von der Kühlrolle unter seine "secondorder-transition-Temperatur abgekühlte Film Fl wird durch die Erhitzungsrolle auf die optimale Strecktemperatur aufgeheizt, bei der der Film gestreckt wird und doch eine gleichmäßige Hitzeverteilung beibehält, so daß er zugleich homogenisiert und in seiner Festigkeit verbessert wird.

Weiterhin wurde empirisch gefunden, daß ein optimales Ergebnis erzielt wird, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Streckrolle SR gegenüber der Umfangsgeschwindigkeit der Erhitzungsrolle um etwa 200 - 300 % höher gewählt wird und der Streckspalt etwa 2-5 am beträgt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß diese Angabe eine wünschenswerte Bedingung ist, die nur auf einen besonderen Fall begrenzt ist. Es können und sollten daher auch andere geeignete Bedingungen ausgewählt werden, die von Faktoren wie Material etc. abhängen. Da bekanntlich die zur Erzielung eines ausgezeichneten Streckeffektes oder Streckergebnisses geeignete Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes, jedoch nahe diesem Punkt liegt, wird die Oberflächentemperatur der Erhitzungsrolle HR gesteuert, so daß die Temperatur des Films Fl im Streckspalt S die obengenannte Bedingung erfüllt. Der Film Fl wird bis zum Erreichen der Oberfläche des Verformungszylinders MS im wärmeerweichten Zustand gehalten und so unter dem Einfluß der von der Innenseite der Vertiefungen 7 wirkenden Saugkraft örtlich in den entsprechenden Vertiefungen 7 durch atmosphärischen Druck eingepreßt, wobei eine Vielzahl individueller oder diskreter Vertiefungen 1 gebildet wird. Da auch diese Vertiefungen oder Tiefzieh-Wirkung durch die Saugkraft einen Streckeffekt hat, muß die Temperatur des plastischen Files Fl bei seinen Weg xm den Verformung* asyl Inder aus d*n vorstehend genannten

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Gründen oberhalb des Erweichungspunkte», jedoch so niedrig wie möglich (d.h. so dicht wie möglich bei diesem Punkt) beibehalten werden. Wäre nämlich die Temperatur zu hoch, so würde der Film Fl außerordentlich stark erweichen, so daß bei der Verformung des Films in die Vertiefungen 7 dieser atich noch in die Sauglöcher 8 gezogen werden würde. Die daraus resultierende örtliche Verdünnung dos Films würde aber seine Festigkeit verringern. Daher wird die Temperatur des Films Fl, die auf die' Oberfläche des Verformungszylinders MS gelangt, durch die Streckrolle SR auf die optimale Verformungstemperatur eingestellt, um die richtige Verformung durch die Saugkraft sicherzustellext und eine Verbesserung der Filmfestigkeit zu bewirken. Der mit einer Vielzahl von durch die Saugkraft auf dem Umfang des Verformung »zylinder» MS geformten individuellen oder diskreten Vertiefungen versehene Film Fl wird unter Beibehaltung der Berührung mit der Oberfläche des Verformungszylinders MS zur Kontaktzone zwischen dem Verformungszylinder MS und der Preßwalze PR geleitet, wenn sich der Verformungszylinder dreht. In dieser Kontaktzone wird der andere, von der darüber angeordneten T-Presse D2 kontinuierlich in wärmeerweichtem Zustand extrudierte plastische Film F2 in eine Lage gebracht, in der er den vom Verformungszylinder MS herangeführten Film Fl überdeckt. Wenn dieser andere Film F2 über den Film Fl gebracht wird, wird zugleich in den Vertiefungen 1 des Films Fl Luft eingeschlossen und die beiden Filme Fl und F2 werden in eine einzige Schicht verschweißt, da sie in wärmeerweichtem Zustand übereinandergelegt werden, wobei die Vertiefungen mit der so eingeschlossenen Luft individuelle Luftzellen a bilden. Weiterhin werden beide Filme Fl,F2 durch die Kühlwirkung der Preßwalze PR »o gekühlt, daß die geformten Luftzellen a und die Schweißstellen beständig werden. Die so behandelten Filme werden anschließend unter weiter beibehaltener Berührung mit dem Umfang des VerformungsZylinders MS bis zur Entnahmerolle TR

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transportiert, trenn der Zylinder MS weiter rotiert. Da die Umfangewandung des VeriOrumngszylindere MS direkt durch das in seines Innern von deai Zuflußrohr 25 ausströmenden Wasser gekühlt wird, werden die verformten und verschweißten Filme Fl, F2 weiterhin gekühlt und verfestigt, wenn sie bei der Fortbewegung in Kontakt mit der Oberfläche des Verformungszylinders bleiben, so daß die geformte Gestalt des Films Fi,F2 weiter sichergestellt ist. Durch die ^£ntnahmerolle TR werden die verschweißten plastischen Filme Fl,F2 zwangsweise vom Umfang des Verformungszylinders MS abgestreift. Von nun an bewegt sich das resultierende Produkt als laminiertes Polstermaterial von der ümfangsflache der Entnahmerolle TR zur Führungs(Abgabe-)-Rolle GR, wenn die Entnahmerolle rotiert, bis es zu einem folgenden angemessenen Verarbeitungsschritt transportiert ist. Die verfonate und verschweißte, von der Oberfläche des Verformungszylinders MS abgestreifte Filmstruktur Fl,F2 wird durch die Kühlwirkung der Entnahmerolle TR gekühlt, solange sie in Kontakt mit der Ümfangsflache der Entnahmerolle TR ist, wobei es noch weiter abgekühlt wird bis es ein vollendet verfertigtes laminiertes Polstermaterial der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Form ist.

Während des Verformungsvorganges ist der plastische Film Fl bei hoher Temperatur kontinuierlich in Kontakt mit der Umfangsoberflache des Verformungszylinders MS., so daß der Verformungszylinder durch die Ansammlung der Wärme auf eine kontinuierlich ansteigende Temperatur aufgeheizt wird. Dadurch ergibt sich die Notwendxgkeit einer Kühlung des VerformungszylinderjB MS. Bezüglich dieses Kühlungszwecks wird beim erfindungemäßen Gerät die Methode direkter Kühlung der Umfangswandung des Verformungszylinders MS angewendet, wobei das Kühlwasser vom Wasserzuflußrohr 25 in den Verformungszylinder. MS injiziert wird. Dadurch wird eine hohe Kühlwirkung erzielt» die wiederum eine Erhöhxuig der Rotationsgeschwindigkeit des Verfonaungszylinders gestattet. Die höhere Umfangsgeschwindigkeit

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resultiert nicht nur in einer 'bemerkenswerten Anbebtinf? der Verformungswirkung, sondern auch in einer genaueren Formgeoung des Endproduktes und einer Verbesserung seiner Klarheit, erlaubt daher die Massenherstellung von Produkten ausgezeichneter Qualität. Da weiterhin das in den Verformungszylinder MS injizierte Kühlwasser durch Saugkraft über das Wasser-Saugrohr 22 abgesaugt wird und diese Absaugwirkung der Saugkraft zugleich einen verringerten Druck innerhalb des VerformungsZylinders MS bewirkt, wird das Kühlwasser vollständig gehindert, durch die Suaglöcher 8 auszutreten, so daß die Verformungs*· und Schweißwirkung auf die plastischen Filme Fl,F2 durch das Kühlwasser überhaupt nicht beeinträchtigt wird. Daneben bewirkt die innerhalb des Verformungszylinders MS angeordnete Schirmplatte 21 ein Absperren der inneren Verbindung von Sauglöchern 8 in einen Bereich, der durch die Entnahmerolle TR und die Fläche zwischen dieser Entnahmerοlie und einer Stelle im Verformungszylinder definiert ist, die direkt unterhalb der Streckrolle SJR liegt. Dadurch wird ein leichtes Abnehmen oder Abstreifen der verformten und verschweißten Filmstruktur Fl,F2 vom Verformungszylinder MS sichergestellt, die ohne den verringerten Druck im Verformungszylinder MS nicht so leicht vom Umfang gelöst werden könnte. Außerdem wird die Saugbelastung der Wasserpumpenmittel, die den Innenraum des Verformungszylinders MS auf niedrigem Druck hält, dadurch herabgesetzt, daß die Sauglöcher 8 im oberen Teil des Verformungszylinders MS, die nicht direkt zur Verformung beitragen, blockiert werden. Die beschriebene Anordnung gestattet eine Änderung der Breite des Endproduktes, d.h. des laminierten Polstermaterials, wenn eine solche Änderung mit Rücksicht auf seine Anwendung oder seinen Gebrauch erforderlich wird. Zu diesem Zweck wird die Gewindestange 19 durch Betätigung eines der Handräder 20 gedreht. Dadurch werden die Einstellstücke l8 - die im Sauggefäß l4 zu beiden Seiten gleitbar angeordnet sind - gleichzeitig nach innen (oder nach außen) geschoben, so daß die innere Breite des Sauggefäßes Ik und damit die Breite

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des wirksamen Saugbereiches verändert wird. Dadurch können die von den T-Matrizen oder T-Pressen Dl,D2 extrudierten Filme Fl₁ F2mr über.der erwähnton, z.B. begrenzten Breite verforrat und -verschweißt werden.

Durch Verschiebung der Einstellstücke l8 zu beiden Seiten im Sauggefäß 14 zwecks Einstellung der von der erforderlichen Produktbreite abhängigen Verformungsbreite kann der Benutzer sowohl Grundmaterial einsparen als auch aen Verformungsvorgang rationalisieren. Es bedarf keiner weiteren Erläuterung, daß in Verbindung mit der Anordnung zur Einstellung des Saugbereiches des Sauggefäßes l4 zusätzlich Mittel zur Einstellung des Wassersaugbereiches des Wassersaugrohres 22 und des Wasserzuflußbereiches des Wasserzuflußrohres 25 vorgesehen sein können. Bin Beispiel solcher zusätzlicher Mittel wären frei bewegbare Abdeckungen auf dem Wassersaugrohr 22 und dem WasserZuflußrohr 25, die synchron mit der Drehung der Gewindestange 19 bewegt und eingestellt werden können.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des VerformungsZylinders MS, dem wichtigsten Teil des erfindungsgemäßen Gerätes, soll im folgenden anhand der Fig. 3 tmd 4 beschrieben werden. In diesen Abbildungen ist der ZyIinderkörρer 6 von derselben Konstruktion wie in Fig. 1 und Fig. 2; die äußere Umfangsoberfläche des Verformungszylinders MS ist mit eiruer Vielzahl von Vertiefungen 7 einer gewünschten ebenen Konfiguration versehen und die untere Wandung jeder Vertiefung 7 weist ein Luftsaugloch 8 auf, das mit dem Innenraum des ZyIinderkörpers 6 in Verbindung steht. Weiterhin ist auf einer Seite des Zylinderkörpers 6 ein Antriebszahnrad oder Getriebeteil 28 vorgesehen, auf das die Rotationsbewegung übertragen wird. Bei diesem Beispiel ist jedoch der Zylinderkörper an beiden Seiten völlig offen. Hier wird der ZyIinderkörper 6 in horizontaler Lage und drehbar von zwei an beiden Seiten in seinem jeweils unteren Umfangsbereich angeordneten Tragerollen 30 gehalten, die gesondert mit Abstand

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voneinander an Vor- und Rückseite der jeweiligen Seitenteile des Maschinengestells angeordnet sind. Die Tragerollen 30 sind jeweils frei drehbar auf TrageweXlen 29 gelagert. An den äußeren Enden der jeweiligen Tragerollen 30 sind Kragen 31 vorgesehen, die so mit den seitlichen Stirnseiten des Zylinderkörpers 6 in Gleitkontakt gehalten werden, daß sie eine axiale Verschiebung oder Bewegung des ZyIInderkörpers verhindern. Von gleicher Konstruktion wie in Fig. 1 und 2 sind Sauggexäße i4, Saugrohre 15» Hohlwelle 10, Wendelfeder io zur Druckverbindung der Kanten der Öffnung des Sauggefäßes lk mit der inneren Umfangsfläche des Zylinderkörpers 6, ein Sitz 17, Einstellstücke l8, Gewindestange 19 und Handräder 20 zur Einstellung der Verformung sbr exte, jedoch ragen beide Enden der Hohlwelle 10 und der Gewindestange 19 zur Halterung durch Lagerteile 12 hindurch, die drehbar an beiden Seitenteilen des Maschinengestells 11 gesichert sind. Außerdem ist im Inneren des Zylinderkörpers 6 im jeweils unteren Bereich ein Kühlgehäuse 32 angeordnet, dessen beide Enden über den Zylinderkörρer 6 hinausragen und von den Lagerteilen 12 getragen werden, die auf beiden Seitenteilen des Maschinengestells 11 befestigt sind. Die eingeschlossenen Seitenwandungen des Kühlgehäuses 32 sind mit nicht dargestelltem Dichtungsmaterial versehen, das durch Federmittel 33 so gepreßt wird, daß die Öffnungskanten der eingeschlossenen Seitenwände des Kuhlgehäuses 32 in dichtem Kontakt mit der inneren Umfangsfläche des Zylinderkörpers 6 gebracht werden, um die Innenseite luftdicht zu halten. Innerhalb des Kühlgehäuses 32 sind ein Wassersaugrohr 22 und ein Wasserzuflußrohr 25 horizontal angeordnet. Das Wassersaugrohr 22 isx/einer nasenähnlichen Wassersaugrinne 23 versehen, die nahe der tiefsten Stelle der inneren Oberfläche des Zylinderkörpers 6 angeordnet ist, wohingegen das Wasserzuflußrohr 25 im oberen Bereich näher zur Kontaktzone zwischen dem Verformungszylinder MS und der Preßwalze PR angeordnet ist.

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Aus der vorstehenden Beschreibung ist klar ersichtlich, daß der /erfcrnrungszylinder MS c.er in den Fig. 3 und 4 dargestellten Konstruktion die kontinuierliche Herstellung laminierter Polstermaterialien in genau der gleichen Weise und durch genau die gleiche Wirkung durchführt vie die Anordnung gemäß Fig. 1 und 2. Der Unterschied zwischen den Verformungszylindern MS gemäß Fig. 1,2 bzw. Fig. 3,4 besteht im wesentlichen nur darin, daß der Platz, an dem das vom Fasserzuflußrohr 25 injizierte Kühlwasser durch Saugkraft wieder abgesaugt wird und in dem dadurch verringerter Druck herrscht, nicht vom ganzen Innenraum des Zylinderkörpers gebildet wird, sondern nur auf den Innenraum des Eühlgehäuses 32 begrenzt ist. Hinsichtlich der Kühlwirkung- auf die Arbeitsweise des Gerätes sind die Geräte nach Fig. 1,2 und Fig. 3»4 aber identisch.

Da der in Fig. 3,4 dargestellte Verformungszylinder MS gemäß vorstehender Beschreibung so angeordnet ist, daß das Kühlgehäuse 32 eine Kammer bildet, in der durch Absaugen des Kühlwassers ein verringerter Druck herrscht, erfordert diese Konstruktion nicht den Einbau von Teilen wie der Schirmplatte 21, die einig· der Sauglöcher δ in Fig. 1,2 blockieren mußten. Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß bezüglich der kontinuierlichen Herstellung laminierter Polsterprodukte durch Verwendung von thermoplastischem Material, in dem eine Vielzahl von unabhängigen und einzelnen Luftzellen vorgesehen ist, die Erfindung eine Zahl von Merkmalen und Vorteilen aufweist. So wird durch die Kühlung des die wesentliche Rolle bei der Verformungsoperation spielenden Verformungszylinders mittels Kühlwasserinjizierung direkt an seiner Innenseite die Kühlung mit außerordentlich hohem Wirkungsgrad und großem Effekt durchgeführt. Die Kühlung erfolgt nämlich sowohl schnell al» auch wirksam, was wiederum eine Erhöhung der Verformungsgeschwindigkeit und damit der Herst ellungeefflzienz gestattet. Weiterhin kann der Verformung»- zylinder trotz seiner verbesserten Wirksamkeit infolg« seiner

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vereinfachten Konstruktion preiswert hergestellt werden, ca Zylinder infolge Ausnutzung der Saugkraft aur Absaugung doa den Innenraum des Zylinders eingeführten Kühlwassers ein verringerter Druck aufrechterhalten und dadurch ein Aussickern dos Kühlwassers durch die Sauglöcher verhindert werden kann. Der so vereinfachte Verformungszylinder ist frei von Ausfällen, Fehlern und falschen Funktionen. Da weiterhin der dem VerTormungszylinder zwecks Verformung durch Luftabsaugung und atmosphärischen Druck zugeführte plastische Film bei optimaler Temperatur biaxial orientiert ist, hat das Endprodukt große Festigkeit. Da ferner die Temperatur des plastischen Films bei seiner Führung über den Verformungszylinder einges1d.lt werden kann, um die optimale Verformungsbedingung bereitzustellen, können Bndprodukte ausgezeichneter Qualität hergestellt werden.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

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Claims

Patentanspruch

l\ Gerät zxir kontinuierlichen Herstellung laminierter Polster mit einer Vielzahl unabhängiger oder individueller Luftzellen, durch Laminierung und Verschweißung von Filmen aus thermoplastischem Material, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein drehbarer Verforraungszylinder (MS) einer kontinuierlich einen wärmeerweichten thermoplastischen Film (Fl) extrudierenden Matrize, Presse, Düse (Dl) oder dgl. zugeordnet ist,

b) eine frei drehbare Preßwalze (PR) vorgesehen ist, die den Verformungszylinder (MS) an einer Stelle kontaktiert, der ein von einer anderen Matrize, Presse, Düse (D2) oder dgl. kontinuierlich extrudierter wärmeerweichter thermoplastischer Film (F2) zugeführt wird,

c) der umfang des Verformungszylinders (MS) mit einer Vielzahl von Vertiefungen (7) versehen ist, die in ihrem Boden jeweils ein Saugloch (8) geringen Durchmessers zur Verbindung mit dem Inneren des Zylinders (MS) haben,

d) im Inneren des Verformungszylinders (MS) ein offenes Luftsauggefäß (l4) vorgesehen ist, dessen Öffnung in seiner wirksamen Breite der Breite des Films (*l_fF2) und in seiner Länge dem Verformungsweg des Films (Fl) entspricht und in luftdichtem Gleitkontakt mit der Innenseite des Umfangs des Verformungszylinders (M) im Bereich der Preßwalze angeordnet ist, derart, daß durch die Luftsauglöcher (8) in den Vertiefungen (7) eine Saugkraft wirksam ist,

e) das Sauggefäß mit einem Luftabsaugrohr verbunden ist,

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f) in den Innenraum des Verfortnungszylinders (MS) ein Wasser * Zuflußrohr (25) und ein Was»ersaugrohr (22) so eingeführt sind, daß die Öffnungen des Wasserssuflußrohree (25) aahe den kühlbedürftigsten Stellen des Verformungszylinders angeordnet sind und das Wassersaugrohr (22) das Kühlwasser in unteren Bereich des Verformungszylinders (MS) absaugt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Verformung szylinder (MS) und Preßwalze (PH) horizontale Achsen haben«

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungszylinder (MS) unter der Presse (Dl) liegt.

4. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstelle arischen dem Verformungszylinder (MS) und der Preßwalze (PR) unter der den weiteren Film (F2) extrudierenden Matrize, Presse, Düse oder dgl. (D2) liegt.

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Vertiefungen (7) im wesentlichen eben ausgebildet ist.

6. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ■ Verformungszylinder (MS) an beiden Enden durch Buchsen (9) luftdicht abgeschlossen ist, die eine Relativrotation zwischen Buchse (9) und Zylinder (MS) gestatten.

7· Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Verformungszylinders (MS) offen sind, daß innerhalb des Verformungszylinders (MS) in seinem unteren Bereich ein offenes Kühlgehäuse (32) befestigt ist, dessen Lage von der Rotation des Zylinders (MS) unabhängig ist und dessen Öffnungskanten so an den inneren Umfang des Zylinders (MS)

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angepaßt sind, daß das Innere des Kühlgehäuses <32) gegenüber dem Innenraum des Zylinders (MS) luftdicht abgeschlossen ist, wobei das Wasserzuflußrohr (25) und das Wasserabsaugrohr im Inneren des Kühlgehäuses (32) wirksam sind.

8. Gerät nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungszylinder (MS) auf Tragerollen (30) gelagert ist.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß im Verformungszylinder (MS) eine horizontale Hohlwelle (lO) angeordnet ist, die mit einem oder beiden Enden an das Luftabsaugrohr (8) abgeschlossen und innerhalb des Verformungszylinders (MS) über ein Saugrohr (15) mit dem Luftsauggefäß (14) verbunden ist.

10. Gerät nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß das .Sauggefäß (l4) relativ zur Hohlwelle (10) bewegbar ist und durch eine Feder (l6) um das Saugrohr (15) gegen den inneren Umfang des Verformungszylinders gedrückt wird.

11. Gerät nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserabsugrohr (22) mit öler nasenähnlichen Wasserabsaugrille (23) versehen ist, die in den untersten Bereich des Verformungszylinders (MS) ragt.

12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß das WasserZuflußrohr (25) und das Wasserabsaugrohr (22) mit beiden Enden gehaltert sind und die durch das Lager (12) hindurchragenden Rohrenden direkt oder über Verbindungsrohre (24,27) mit entsprechenden Pumpen verbunden sind.

13. Gerät nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch ,gekennzeichnet, daß die Seitenwände des Luftsauggefäßes (l4) als Einstellstücke (l8) ausgebildet sind die mittels einer mit gegenläufigen Gewinden versehenen drehbaren Stange (19) zur Veränderung

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der Große der Öffnung in luftdichtem Kontakt mit den angrenzenden Teilen verschiebbar eind.

lk« Gerät nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gelcennzeichnet, daß zwischen der den zu verformenden Film (Fl) extrudierenden .Presse (Dl) und dem Verformungszylinder (MS) eine Kühlrolle .(CR) sowie eine Erhitzungsrolle (HR) und eine beheizte Streckrolle (SR) angeordnet sind, wobei der Weg des Films (Fl) von der Erhitzungsrolle (HR) zur Streckrolle (SR) so klein wie möglich bemessen ist.

15. Gerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet« daß Kühlrolle (CR) und Erhitzungsrolle (HR) mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit, die Streckrolle (SR) und der Verformungszylinder (MS) jedoch mit relativ höherer Umfangsgeschwindigkeit rotieren.

16. Gerät nach Anspruch I^ oder 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrolle (CR) unter der Presse (Dl) seitlich, neben der Erhitzungsrolle (HR) angeordnet ist, die über der Streckrolle liegt, von der der zu verformende Film (Fl) zum oberen Umfangsbereich des Verformungszylinders gelangt.