DE2551333A1 - Vorrichtung zur herstellung eines strangfoermigen koerpers aus schaumkunststoff - Google Patents

Description

S-260 50 BILLESHOLM/Schweden

Vorrichtung zur Herstellung eines strangförmigen Körpers aus Schaumkunststoff.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines Körpers aus Schaumkunststoff in der Form eines sich ununterbrochen vorwärts bewegenden Stranges mit Hilfe von treibmittelhaltigen Thermoplastkörnern, die einen langgestreckten, in seinem Querschnitt viereckigen, an beiden Enden offenen Kanal umfasst, der an zwei einander gegenüberliegenden Seiten von dem einen waagerechten Trumm je eines endlosen, in einer geschlossenen Bahn zwischen Walzen beweglichen Bandes begrenzt wird. Der Kanal hat eine Heizzone, üblicherweise mit Dampf als Wärmemittel, zum Auftreiben und Versintern der Körner und eine Kühlzone, in der das fertige Erzeugnis mittels Luft gekühlt wird. Kontinuierlich arbeitende Maschinen dieser Art sind z.B. durch die Dt.-PS 1.160.604 bekannt.

Bei einer allgemein benutzten Ausführung dieser Vorrichtung wird der Dampf aus ausserhalb der einander zugekehrten Trumms

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der Bänder gelegenen Dampfkästen durch Löcher in den Bändern zugeführt. Diese gelöcherten Bänder verursachen grosse Schwierigkeiten in der Form von hohem Verschleiss und oft vorkommenden Betriebsunterbrechungen für Reinigung der Bänder und des Innern der Dampfkästen. Kunststoffteilchen dringen nämlich durch die Löcher hindurch und verunreinigen die Dampfkästen. Dies hat auch zur Folge, dass in den Dampfkästen befindliche, den Banddruck aufnehmende Rollen mehr oder weniger vollständig am Umlaufen gehindert werden, derart, dass ein schneller Verschleiss der Bänder eingeleitet wird.

Es ist vorgeschlagen worden, den Dampf zusammen mit den Thermoplastkörnern in Ejektoren am Beschickungsende des Kanals einzuspeisen und dadurch die Dampfkästen und damit auch die Löcher : wegfallen zu lassen. Es stellte sich jedoch als unmöglich heraus, auf diese Weise eine gleichmässige Verteilung und gleichförmige Auftreibung der Körner zu erreichen. Wegen der verhältnismässig hohen Temperatur des Dampfes wurden überdies die Körner klebrig, bevor sie die Ejektoren verliessen, so dass sich Ablagerungen von Kunststoff auf der Innenseite der Zuführleitungen nicht vermeiden liessen.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Vorrichtung, welche die vorgenannten Nachteile bei der Dampfzuführung durch die Bänder und die in diesen vorgesehenen Löcher beseitigt und gleichzeitig eine gleichmässige Verteilung der Körnermasse und des Dampfes in dem Kanal zwischen den Bändern ermöglicht, derart, dass man einen homogenen, porigen Kunststoffstrang erhält.

Dies wird im wesentlichen dadurch erzielt, dass für die Zuführung des Dampfes und der Körner in den Kanal gesonderte

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Leitungen vorgesehen sind, die beide an das Beschickungsende des Kanals angeschlossen sind.

Bei einer besonders zweckmässigen Ausführungsform sind eine Mehrzahl von Dampfleitungen und eine Mehrzahl von Körnerzuführleitungen an das Beschickungsende des Kanals angeschlossen, wobei sich erstere in der Richtung zum Kanal weiter erstrecken als die letzteren.

Durch den Einsatz der Erfindung erhalten die meistens aus Stahl gefertigten Bänder eine wesentlich erhöhte Lebensdauer. Hierzu trägt ferner bei, dass das Innere der Dampfleitungen in Bezug auf Wärmeleitung gegenüber der Umgebung abgeschirmt sein kann - derart, dass eine Ablagerung von Kunststoff auf ihrer in Berührung mit der Körnermasse stehenden Aussenseite vermeidbar ist. Zu diesem Zweck sind die Dampfleitungen zweckmässig auf der Aussenseite mit einem Dämmwerkstoff, wie Pol^tetrafluoräthylen überzogen.

Vorteilhaft ist auch, dass die Dampfleitungen in einer Reihe in gleicher Höhe mit dem Kanal angeordnet sind und durch ein an dessen Beschickungsende gelegenes, kastenförmiges Gehäuse hindurchgehen, während die Leitungen für die Einspeisung der Körnermasse an das kastenförmige Gehäuse oberhalb und unterhalb der Dampfleitungen angeschlossen sind.

Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf eine in der anliegenden Zeichnung beispielsweise dargestellte Ausführungsform näher beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 schaubildlich das Beschickungsende einer gemäss der Erfindung ausgeführten Maschine.

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Fig. 2 in grösserem Masstab einen Längsschnitt durch dieses Beschickungsende.

In der Zeichnung bezeichnen 10 ein oberes und 12 ein unteres Band aus biegsamem Werkstoff, wie Stahl, Gummi oder Kunststoff, das je um zwei drehbare Kehrwalzen gelegt ist, von denen je eine in der Fig. 1 dargestellt und mit 14 bzw. 16 bezeichnet ist. Die Bänder werden von den Walzen in der von den Pfeilen 20 bzw. 22 angezeigten Richtung angetrieben. Ihre einander zugekehrten Bandteile oder Trumms bilden einen geraden Kanal 24, in welchem die endgültige Auftreibung und Versinterung der Schau-mstoffkörner stattfindet. Der in seinem Querschnitt viereckige Kanal ist somit oben und unten von diesen Bandtrumms und an den Seiten von festen, langen Blechen 26 begrenzt. Die Walzen sind auf Wellen 28, 30 im Grundrahmen 38 der Maschine gelagert, wobei das obere Walzenpaar in an sich bekannter Weise in seiner Höhenlage zwecks Veränderung der Höhe des Kanals 24 und damit der Stärke des in diesem hergestellten SchaumkunststoffStrangs verstellbar ist.

Am Beschickungsende des Kanals 24 ist ein aus einem oberen Teil 32 und einem unteren Teil 34 zusammengesetzter Kasten vorgesehen. Der obere Teil 32 ist mittels Streben 36 an die Lagerbuchsen der oberen Walze 14 angeschlossen, derart, dass dieser Teil der oberen Walze mitfolgt, wenn diese in ihrer Höhenlage verstellt wird. Der untere Kastenteil 34 ist mit dem Grundrahmen 38 der Maschine fest verbunden.

Der obere Kastenteil 32 hat ein Dach 40, das sich von

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dem Band 10 her in einem Abstand von dem Kanal 24, wo also das Band während seiner Bewegung noch auf der Walze 14 aufliegt, erstreckt. Das Dach 40 erstreckt sich wenigstens annähernd tangential rückwärts und ist an eine äussere lotrechte Wand 42 und zwei lotrechte Seitenwände 44 angeschlossen. In derselben Weise hat der untere Kastenteil 34 einen Boden 46, der sich im wesentlichen tangential abwärts und auswärts von einer Stelle des Bandes 12 erstreckt, die ungefähr genau unter der Endkante des Daches 40 liegt. Der Boden 46 geht in eine lotrechte äussere Wand 48 und zwei lotrechte Seitenwände 50 über. Wie hieraus ersichtlich, sind die Kastenteile zueinander offen und ihre lotrechten Wände überlappen einander, derart, dass das Innere des Kastens bei allen vorkommenden Verstellungen der oberen Walze 14 seitlich und nach aussen abgeschlossen bleibt.

Zwischen den an der zugehörigen Walze anliegenden Teilen der Bänder 10 und 12 und den beiden Kastenteilen sind Dichtungen 52 vorgesehen, die vorzugsweise so beschaffen sind, dass sie wie Filter oder Siebe das nicht kondensierbare Gas, in erster Linie Luft, durchlassen, nicht aber die Kunststoffkörner. Gleichartige Dichtungen 54 sind zwischen den Seitenblechen 26 und den Kastenteilen und deren einander überlappenden Teilen vorgesehen.

Die hinteren Endwände 42 und 48 haben zueinander angepasste öffnungen 56, 58 durch welche und durch Löcher 60 in einem verstellbaren Deckblech 62 gemäss der Erfindung eine Anzahl von Dampfleitungen oder -rohren 60 hindurchgehen. Diese

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Dampfleitungen, deren Anzahl im gezeigten Ausführungsbeispiel sechs beträgt, sind über den Kanal 24 in dessen Querrichtung gleichförmig oder wenigstens nahezu gleichförmig verteilt. Die Leitungen 60 erstrecken sich in der Bewegungsrichtung der Bänder durch den Kasten 32, 34 hindurch und eine kurze Strecke in den eigentlichen Kanal 24 hinein, wo sie ihre Mündungen 61 haben. Das Innere der Leitungen ist von der Umgebung wärmedämmend abgeschirmt, insbesondere innerhalb des Kanals, so dass die Körnermasse nicht durch Berührung mit den Leitungen erhitzt und vorzeitig aufgetrieben wird oder sich an diesen Leitungen festsetzt. Der Dampf hat einen den atmosphärischen Druck leicht übersteigenden Druck und eine diesem Ueberdruck entsprechende Temperatur. Bei einer besonders zweckmässigen Ausführungsform haben die geraden Rohre 60 eine Aussenbekl ei dung aus einem Werkstoff wie Polytetraf lTioräthylen ctfe einesteils eine Wärmedämmschicht darstellt und andernteils der Körnermasse leicht auf den Rohren entlang zu gleiten gestattet. Ein anderes denkbares Mittel für Wärmedämmung ist die Kühlung der Rohre mittels eines in einem Doppelmantel geführten Kühlmittels. Um auch in die kleinsten vorkommenden Kanalhöhen zu passen, können die Rohre 60 wenigstens innerhalb des Kanals so abgeplattet sein, dass ihre Breite grosser ist als ihre Höhe.

Mit dem oberen Kastenteil 32 ist eine Anzahl von Ejektoren 64, im vorliegenden Fall drei, verbunden und seitlich über den Kastenteil verteilt. Jeder Ejektor hat einen Zuführschlauch 66 für die Kunststoffkörner und einen Schlauch 68 für Druckluft. Die Ejektoren gehen durch die Kastenwand 42

hindurch, derart, dass sich ihre Mündungen 70 im Inneren des Kastens befinden. In derselben Weise sind Ejektoren 72 in einer Reihe in dem festen unteren Kastenteil 34 vorgesehen. Ihnen werden Kunststoffkörner durch einen Schlauch 74 und Druckluft durch einen Schlauch 76 zugeführt, und ihre Mündungen 78 befinden sich ebenfalls diesseits der lotrechten Wand 48, vom Kasteninneren aus gesehen.

Gegebenenfalls können Klappen 80, 82 mitten vor den Mündungen 70 bzw. 78 der Ejektoren vorgesehen sein. Jede obere Klappe ist um eine untere Welle 84 und jede untere Klappe um eine obere Welle 85 drehbar gelagert. Die Klappen können zwecks Einstellung in verschiedenen Winkellagen federbelastet sein.

Beim Betrieb der Vorrichtung werden die im voraus teilweise aufgetriebenen Körner von den Ejektoren 64, 72 mittels Druckluft in das Innere des Kastens eingeblasen und sammeln sich dort vor der Eintrittsöffnung des Kanals 24. Sie werden dann von den Bändern 10, 12 in den von den waagerechten Bandtrumms begrenzten Teil des Kanals eingeführt. Die fördernde Luft, die Zimmertemperatur oder eine Temperatur um diese herum hat, kann durch die FiIterdichtungen 52, 54 entweichen. Gleichzeitig wird Dampf durch die Leitungen 60 eingeleitet und kommt innen im Kanal 24 in Kontakt mit den Körnern, so dass diese zu ihrem endgültigen Volumen aufgetrieben werden und zusammensintern. Die zu einem Strang zusammengesinterte Körnermasse wandert dann im Kanal 24 weiter zu einer (nicht gezeigten) Kühlzone, wo sie auf ungefähr Zimmertemperatur abgekühlt wird.

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Die Zufuhr vom Körnern lässt sich für jede Kanalweite so regeln, dass die Körner über den ganzen Querschnitt des Kanals gleichmässig verteilt werden. Die Klappen 80, 82 haben zur Aufgabe, eine derartige Regelung der Körnerzuführ zu ermöglichen, dass diese nicht zeitweilig allzu gross wird. Falls die Klappen federbelastet sind, lässt sich ihre Winkellage von der gezeigten lotrechten Ausgangslage mit Hilfe der Druckwirkung der Ejektorluft automatisch so einstellen, dass sie die Körner in Richtung zu dem Kanal führen.

Zur Umstellung der Maschine auf eine andere, grössere Strangstärke werden die oberen Walzen 14 angehoben und neue, der geänderten Kanalhöhe entsprechende Seitenbleche 26 eingesetzt. Der Kasten mit seinen Ejektoren braucht somit nicht auseinandergenommen zu werden. Die Ejektoren sind für die Kapazität einstellbar, die der erforderlichen Körnermenge für jede gewählte Kanalhöhe für den gewünschten fertigen Schaumkunststoff strang entspricht. Beispielsweise kann die Kanalhöhe zwischen z.B. 1,5 und 30 cm umstellbar sein.

Die Dampfleitungen 60 werden so eingestellt, dass sie sich bei den verschiedenen Höhen des Kanals stets ungefähr mitten zwischen den Bändern 10, 12 befinden.

Die Plastkörner sind, bevor sie in den Kanal 24 eingespeist werden, im voraus zu Körnern nahe ihrem endgültigen Volumen aufgetrieben. Dies erfolgt in an sich bekannter Weise in einem Vorbehandlungsvorgang ausserhalb der in ununterbrochenem Arbeitsgang befindlichen Vorrichtung.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die gezeigte Ausführungsform begrenzt, sondern lässt sich im weitesten

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Sinne innerhalb des Rahmens des ihr zugrunde liegenden Leitgedankens abwandeln.

So können die Bänder einige Löcher haben um das Austreten der Ejektorluft aus dem Kasten 32, 34 zu erleichtern Die Löcher *tesesx3öSctoE3f!XPBag3HB können für diesen Zweck in spärlicher Verteilung vorgesehen sein und kleinen Durchmesser haben, derart, dass die eingangs geschilderten Nachteile von ihnen nicht hervorgerufen werden.

Die Ausführung mit durch Druckluft betätigten Ejektoren ist in der DT-AS 24 03 776.1 beschrieben. Wegen des Nichtvorhandenseins von Löcher - in den Bändern für die Dampfzufuhr zum Auftreibkanal lässt sich die Maschine mit Vorteil zum Beschichten des porigen Kunststoffstranges einsetzen, indem dieser Strang in der Maschine mit einer Schicht aus einem anderen Werkstoff, der aus harten Platten oder aufrollbaren Teppichen oder Matten o.dgl. bestehen kann, versehen Wi .rd. Dies gilt u.a. für die Herstellung von Schichtelementen für Bauzwecke.

- Patentansprüche -

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Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE

   1/ Vorrichtung zur Herstellung eines Körpers aus Schaumkunststoff in der Form eines sich ununterbrochen vorwärts
   bewegenden Stranges mit Hilfe von treibmittelhaitigen Thermoplastkörnern, die einen langgestreckten, in seinem Querschnitt rechteckigen, an beiden Enden offenen Kanal umfasst, der an zwei einander gegenüberliegenden Seiten von dem einen waagerechten Trumm je eines endlosen, in einer geschlossenen Bahn zwischen Walzen beweglichen Bandes begrenzt wird, wobei für die Auftreibung der Körner bestimmter Dampf in eine
   Erhitzungszone neben den Bändern des Kanals eintritt, d a d u r c h gekennzei chnet, dass für die Zufuhr des Dampfes und der Körner in den Kanal (24) gesonderte
   Leitungen (60; 66, 74) vorgesehen sind, die beide an das
   Beschickungsende des Kanals angeschlossen sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzei chnet, dass eine Mehrzahl von Dampfleitungen (60) und eine Mehrzahl von Körnerzuführleitungen (66, 74) an das Beschickungsende des Kanals (24) angeschlossen sind.
3. 3. Vorrichtung beispielsweise nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r cn g e k e η η ζ e i c h η e t, dass das Innere der Dampfleitungen (60) in Bezug auf Wärmeleitung gegenüber der Umgebung abgeschirmt ist, derart, dass eine Ablagerung von
   Kunststoff auf ihrer in Berührung mit der Körnermasse stehenden Aussenseite vermeidbar ist.

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4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfleitungen (60) auf der Aussen-

   seite mit einem Dämmwerkstoff, wie Polytetrafluorethylen, überzogen sind.
5. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfleitungen (60) in einer Reihe und in gleicher Höhe mit dem Kanal (24) angeordnet sind und durch ein an dessen Beschickungsende gelegenes, kastenförmiges Gehäuse (32, 34) hindurchgehen, während die Leitungen (66, 74) für die Einspeisung der Körnermasse an das kastenförmige Gehäuse oberhalb und unterhalb der Dampfleitungen angeschlossen sind.

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