Druck

Lamination, Druck & Textil: Leistungsstarke Temperiergeräte im Einsatz

In der Druckindustrie und beim Laminieren als Veredelungsprozess kommen hohle oder doppelwandige Roller zum Einsatz. Damit Sie mit diesen Verfahren erstklassige Ergebnisse erzielen, setzt es perfekt gehandhabte Temperiervorgänge voraus – also leistungsstarke und ausfallfreie Temperiergeräte. In dieser Branche ist eine konstante Temperaturführung erfolgsentscheidend.

In der Textilindustrie werden Gewebebahnen mit weiteren Materialien mittels einer Walzenapplikation flächig verbunden. Abhängig von den Anwendungen werden Textilien mit funktionellen Schichten versehen. Je nach deren Funktion kommen verschiedene Auftragsmethoden zum Einsatz. Die Temperatur­regulierung dieser Prozesse ist essenziell, damit durch das Verkleben oder Verschmelzen die gewünschte Funktion des Textillaminats erreicht wird.

Kalander, doppelwandige Rollen, hohle Walzen:Anforderungen an die Temperaturführung so unterschiedlich, wie die darauf verarbeiteten Materialien

Kalander und Walzen kommen bei der Herstellung von Folien aus Kunststoff, Gummi und Metall gleichermassen zum Einsatz wie beim Prägen, Glätten, Verdichten und Satinieren von Papier oder Textilien. Die Konstruktion und Bauformen der Walzen und Kalander sind dabei perfekt auf die zu verarbeitenden Materialien abgestimmt. Auch die Temperaturregulierung ist daher sehr individuell und der Wahl des richtigen Temperier- oder Kühlgerätes geht eine entsprechende Kalkulation voraus.

Unsere Spezialisten wissen um die Besonderheit der verschiedenen Walzenkonstruktionen und beraten Sie gerne bei der Evaluation des richtigen Systems.

Druck, Lamination & Textil: Richtig auf den Verarbeitungspunkt gebracht

Kalander sind ein System aus mehreren aufeinander angeordneten beheizten und polierten Walzen aus Schalenhartguss oder Stahl, durch deren Spalten ein Werkstoff hindurchgeführt wird. Sie dienen zur Herstellung von Folien aus Kunststoffen (PVC, PE, PS etc.), Gummi und Metallen (Aluminium, Zinn). Bei Kunststoffen werden mit der Kalandertechnik vergleichsweise dicke Folien hergestellt. Diese kommen dann z. B. in der Pharmaindustrie für Blister (Sichtverpackungen) zum Einsatz. Dünne Folien aus PE (Mülltüten), werden z. B. aus Zeit- und Kostengründen mittels Blasfolienextrusion, Blown Film Extrusion produziert. Gummifolien fertigt man im Bereich von 0,1 bis 0,8 mm. Diese Folien werden auch im Kalander doubliert.

Kalander verwendet man auch zum Prägen, Glätten, Verdichten und Satinieren von Papier und Textilien. Ferner können Vliese aus thermoplastischen Polymeren zu Vliesstoffen verfestigt werden. In der Textilindustrie werden Kalander oder Baugruppen aus mehreren Kalandern auf vielfältige Weise eingesetzt, unter anderem, als Vorstufe zum Glätten von Oberflächen, um Flottenüberschüsse beim Heissfixieren abzuquetschen oder um Flottenreste zu verdampfen. Durch Veränderung von Druck, Temperatur und Walzengeschwindigkeit lassen sich ausserdem verschiedene Effekte erzielen.

Die Besonderheit bei der Temperierung von Walzen ist sicherlich, dass die darauf produzierten Produkte sehr unterschiedlich sind und dadurch die Bauweise der Kalander und Walzen stark variieren.
Für uns als Hersteller von Temperier- und Kühlgeräten gilt es daher jede Applikation zu rechnen und neu auszulegen. Neben der benötigen Temperatur an der Walze und deren Aufheizzeiten muss vor allem der Walzenkonstruktion Rechnung getragen werden. Ebenfalls sind die zugelassenen Drücke an den Drehführungen und das Rücklaufvolumen gleichermassen in die Überlegungen der Auslegung einzubeziehen.
Ausserdem definiert das zu verarbeitende Material in seiner Menge und Eigenschaft die benötigte Heiz- und Kühlleistung.

Viele Komponenten spielen bei der Wahl des passenden Temperiersystems eine Rolle. Bei Kalandern wie auch Walzen kommt der Konstruktion der Applikation eine grosse Bedeutung zu. Aber auch das zu verarbeitende Material mit seinen spezifischen Eigenschaften und der Materialdurchsatz sind massgebend für die Wahl des richtigen Temperiersystems.

Gerne beraten wir Sie und diskutieren die ideale Heiz- und Kühllösung mit Ihnen. Unser breites Portfolio reicht von:

  • Wasser Temperiergeräten / 90°C max. Temperatur / 9 –  96 kW Heizleistung
  • Druckwasser Temperiergeräte / 160°C max. Temperatur / 9 –  48 kW Heizleistung
  • Öl Temperiergeräte / 360°C max. Temperatur / 8 – 144 kW Heizleistung

Herstellung von hochwertigen Kaffeebechern
Diese komplexe Produktionsanlage ist mit einem vorgelagerten Extruder versehen. In diesem wird das Ausgangsmaterial Polystyrol (PS) aufgeschmolzen und gelangt anschliessend über einen Kalander mit vier Walzen. Die Kunststoffschmelze mit einer Ausgangstemperatur von 230°C fliesst über die vier Walzen und wird geglättet und verdichtet. Ziel dabei ist es, die Kunststoffschmelze auf eine Zieltemperatur von 120°C herunter zu kühlen. Beim Start des Produktionsprozesses werden die Walzen erstmals auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt. Während des kontinuierlichen Prozesses muss die Wärme des Kunststoffs abgeführt werden. Nachdem die vergleichsweise dicke Endlosfolie über die Kalanderwalzen gelaufen ist, wird das Material mit einem Tiefziehwerkzeug ausgeformt. Das Tiefziehwerkzeug wird ebenfalls temperiert. Die Werkzeugtemperatur wird auf 40°C eingestellt, um die Restwärme der Kunststofffolie zu entziehen. Mit der Tiefziehform wird das definitive Endprodukt, hochwertige Kaffeebecher, hergestellt.

Lösungsansatz Tool-Temp
Zwei Druckwassergeräte des Typs TT-137 N wurden je an eine Walze angeschlossen und auf eine Temperatur von 60°C eingestellt. Bei einem Materialdurchsatz von 580 kg/Std. ist es die Aufgabe der Geräte den Prozess zu kühlen. Um den grossen Kühlbedarf bei vergleichsweise tiefen Temperaturen von 40°C, resp. 60°C abzudecken, wurde bewusst auf ein Gerät mit integrierter Direktkühlung gesetzt.

Eine weitere Herausforderung war das relativ grosse Rücklaufvolumen, welches beim Abschalten des Prozesses in die Geräte zurücklaufen konnte. Offene Temperiersysteme bis 90°C konnten daher nicht zum Einsatz kommen. Die Druckbeständigkeit der Walzendurchführungen war schliesslich die letzte Problemstellung. Um zu verhindern, dass das TT-137 N in den drucküberlagerten Zustand kommt, wurde die max. Temperatur im Regler und den Sicherheitsthermostaten auf +80°C begrenzt. Damit wirkte lediglich der effektive Pumpendruck auf das System ein und die Drehführungen waren vor einem zu hohen Druck sicher.
Durch diese Modifikation können erfolgreich Druckwassergräte auch bei einer Walzenapplikation eingesetzt werden.
Seit einigen Jahren befinden sich die Geräte nun im Einsatz und funktionieren einwandfrei. Der Kunde ist mit dieser Lösung sehr zufrieden.

Hersteller von Kunststoffverpackungsfolien setzen zukunftsweisende und umweltschonende Materialien aus biologisch abbaubarem Thermoplast PLA für die Verpackung von Lebensmitteln wie Getränkeflaschen, Folien für Gemüse etc. ein. Dieses Hightech-Material kann durch Mikroorganismen abgebaut werden, was zu einer Verbesserung der CO2-Bilanz beiträgt.

Im Herstellprozess gelangt ein hochtransparenter, technischer Kunststoff auf einen Kalander, der aus zwei temperierten Walzen besteht. Die Ausganstemperatur der Folie beträgt ca. 300°C und wird über die Walzen gestreckt, verdichtet und auf eine Zieltemperatur von ca. 70°C heruntergekühlt. Bei der Geräteauslegung musste besonders auf das ausreichende Rücklaufvolumen geachtet werden. Die Aufheizzeit der Walze auf eine Betriebstemperatur von 70°C sollte innerhalb einer Stunde möglich sein. Kundenseitig wurde ein Gerät für beide Walzen spezifiziert. Für diesen Anwendungszweck wurde ein TT-118 K für beiden Walzen geliefert. Die beiden Walzen sind parallel an das TT-118 K angeschlossen. Der Vorteil dieser Anschlussmethode ist, dass bei beiden Walzen dieselbe Temperatur erreicht werden kann. Für ein einwandfreies Funktionieren musste eine genügend grosse Zirkulation sichergestellt sein.
Der Kunde setzt in seiner Produktion diverse Modelle von uns ein und schätzt deren robuste Bauweise, die einfache Bedienung und die Möglichkeit von einfachen Wartungs- und Servicearbeiten.

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