DE102013017181A1

DE102013017181A1 - Verfahren zur Formung einer extrusionsgeschäumten Kunstofflage und Nachbehandlungseinrichtung

Info

Publication number: DE102013017181A1
Application number: DE201310017181
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Van Lueck Frank Dr Ing De
Priority date: 2013-10-15
Filing date: 2013-10-15
Publication date: 2015-05-07
Also published as: US20160263789A1; EP3057753A1; WO2015055471A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Formung einer extrusionsgeschäumten Kunststofflage vorgeschlagen, wobei die Kunststofflage zunächst temperiert wird, um zumindest teilweise plastisch verformbar zu sein. Dann wird Unterdruck auf die Kunststofflage ausgeübt und dadurch in Dickenrichtung auseinander gezogen im Sinne einer plastischen Verformung. Nach dem Ausüben von Unterdruck wird die Kunststofflage optional auf eine gewünschte Dicke zusammengepresst oder optional in eine Form gebracht. Durch die vorangehende Ausübung von Unterdruck wird eine höhere Zellgrößenhomogenität erreicht, die Kunststofflage ist daher nach dem Zusammenpressen mit einer konstanten Dicke vorgesehen. Ferner wird eine Nachbehandlungseinrichtung zur Ausführung des Verfahrens vorgeschlagen. Diese umfasst zunächst eine Temperiervorrichtung 10 bzw. Temperierungszone zum Temperieren. Es folgt in Förderrichtung 6 zumindest ein Paar gegenüberliegender Unterdruckflächen, mit denen die Kunststofflage in Dickenrichtung auseinandergezogen wird. Daraufhin folgt optional ein oder mehrere Paare gegenüberliegender Pressflächen zum Zusammenpressen der Kunststofflage. Optional wird danach die Kunststofflage 2 gekühlt, etwa durch einen Fluidstrom oder durch gekühlte Walzen 40, vorzugsweise paarig angeordnet, und/oder optional kann die Kunststofflage in einer Konfektioniereinheit 50 weiterverarbeitet werden.

Description

Das hier beschriebene Verfahren und die hier beschriebene Vorrichtung betrifft das Gebiet der Kunststoffverarbeitung von Schäumen, insbesondere die Nachbehandlung in Form von Nachschäumen und Thermoformen von Kunststoffschaumkörpern in Form von Lagen oder Folien.
Stand der Technik
Es ist bekannt, geschäumte Kunststofflagen herzustellen durch Vermengung von Kunststoffschmelze mit Treibmittel, welches sich ausdehnt, wenn die Schmelze vermengt mit dem Treibmittel durch eine Düse austritt. Zahlreiche Anwendungen erfordern gleichermaßen mechanisch stabile und thermisch isolierende Eigenschaften, wobei die Größenstreuung der Zellen mit diesen Eigenschaften direkt verknüpft ist. Ferner ist es bei zahlreichen Anwendungen und insbesondere zur automatisierten Verarbeitung vorteilhaft, Kunststofflagen mit einer möglichst gleich bleibenden Dicke vorliegen zu haben.
Ferner ist bekannt, geschäumte Kunststofflagen nach einer Lagerung, während der die Diffusionsvorgänge in den Zellen stattfinden, zur Erzielung einer möglichst homogenen Zellverteilung zu erwärmen. Dieses Erwärmen ermöglicht Zellwandverschiebungen, durch die unterschiedliche Zellengrößen teilweise ausgeglichen werden können. Zudem expandiert die Kunststofflage während diesem Erwärmungsprozess. Dieser Prozess wird auch als Nachschäumen bezeichnet.
Üblicherweise folgt dem Erwärmen eine Walzenanordnung (Nachschäumen) oder eine Verformungsstation, die die expandierte Kunststofflage presst bzw. formt. Es ergibt sich jedoch bei einer derartigen Prozessanordnung nach dem Erwärmen eine Dicke der Kunststofflage, die unerwünscht stark variiert (bedingt durch die Herstellung der Lage), wobei sich dies insbesondere durch eine Welligkeit ausdrückt, die die Weiterverarbeitung erschwert und die Produktqualität verringert. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Herangehensweise aufzuzeigen, mit der Kunststofflagen mit konstanter Dicke vor dem weiteren Pressvorgang hergestellt werden können.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren und die Nachbehandlungseinrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich mit den Merkmalen der abhängigen Ansprüche. Ferner kann eine Extrusionseinrichtung mit einer wie hier beschriebenen Nachbehandlungseinrichtung zur Lösung der Aufgabe herangezogen werden.
Es wurde erkannt, dass durch das Lagern und Erwärmen zwar Zellausgleichvorgänge (beispielsweise Zellwandverschiebungen) und Expansionsprozesse ermöglicht werden. Jedoch kann der nachfolgende Formschritt, der lediglich einen Pressdruck auf die Zellen ausübt, zusammen mit dem Erwärmen verbleibende Inhomogenitäten der Zellgrößen nicht vollständig ausgleichen. Die hier beschriebene Herangehensweise sieht daher vor, eine Zugkraft auf die beiden (in Dickenrichtung der Kunststofflage) gegenüberliegenden Oberflächen der Kunststofflage auszuüben, insbesondere bevor die Kunststofflage gepresst wird, etwa durch Walzen. Es ist vorgesehen, dass die Oberflächen der Kunststofflage (oder zumindest eine der Oberflächen) einem Vakuum ausgesetzt werden. Dadurch werden bislang zu klein geratene Zellen vergrößert, so dass der nachfolgende Pressschritt von stärker homogenisierten Zellgrößen ausgeht, als ohne Ausüben der Zugkraft. Insbesondere kann dadurch die Dicke erhöht werden, ohne dass diese im Längsverlauf der Kunststofflage variiert. Es wurde erkannt, dass das Treibmittel in den Zellen insbesondere nach der Lagerung keinen ausreichenden starken und gleichmäßigen Innendruck in den Zellen aufbaut, um eine homogene Zellgrößenverteilung bei dem Erwärmungsprozess zu gewährleisten. Dies ist insbesondere bei längerer Lagerung bzw. flüchtigen Treibmitteln der Fall, da während dem Lagern Treibmittel aus den Zellen ausdiffundiert und Luft eindiffundiert. Es wurde insbesondere erkannt, dass der Zellinhalt aufgrund der Diffusionsprozesse während dem Erwärmen nicht ausreichend Gasinnendruck erzeugt, um eine ausreichende gleichmäßige plastische Verformung im Sinne einer Zellwandverschiebung zu ermöglichen.
Um insbesondere eine zu schwachen Expansion oder Zellwandverschiebung zu kompensieren, sieht die Erfindung vor, einen Unterdruck an die Kunststofflage anzulegen. Dieser Unterdruck wird angelegt, während die Kunststofflage durch Erwärmen bzw. allgemein Temperieren (zumindest abschnittsweise) plastisch verformbar vorliegt. Durch den Unterdruck (und den Innendruck in der Zelle während dem Erwärmen) expandiert die Kunststofflage, insbesondere im Wesentlichen nur in der Dickenrichtung der Lage. Eine gleichmäßige Dicke wird durch Anlegen des Unterdrucks bzw. nach dem Anlegen des Unterdrucks erreicht. Die Dicke ist die Dicke der Kunststofflage ist insbesondere durch den Abstand der Vakuumvorrichtung bestimmt.
Es wird daher ein Verfahren zur Formung einer geschäumten Kunststofflage beschreiben, insbesondere einer extrusionsgeschäumten Kunststofflage. Diese erreicht durch das Verfahren eine besonders geringe Welligkeit und ist insbesondere mit einer gleichmäßigen Dicke ausgestattet, d. h. mit einer Dicke, die nur sehr wenig von einer vorgegebenen Dicke abweicht.
Das Verfahren umfasst einen Schritt (a) des Temperierens der Kunststofflage auf eine Temperatur, die eine zumindest teilweise plastische Verformung der Kunststofflage in Richtung der Dicke der Kunststofflage ermöglicht. Insbesondere ist die Temperatur derart, dass durch den gasförmigen Zelleninhalt ein Innendruck in den Zellen erzeugt wird, der zur plastischen Verformung ausreicht. Diese Temperatur hängt von der Schmelztemperatur, sowie des in den Zellen und in den Zellwänden des Kunststoffmaterials befindliche Treibmittel bzw. von dem Schmelztemperaturbereich des Kunststoffmaterials ab, der die Kunststofflage ausbildet, und liegt insbesondere geringfügig (bspw. 30°C, 20°C oder auch nur 2°C) unter der Schmelztemperatur bzw. dem Schmelztemperaturbereich. Diese Temperatur wird ferner unter Berücksichtigung des zusätzlichen Drucks gewählt, die der gasförmige Zelleninhalt der Kunststofflage durch das Temperieren erzeugt. Während dem Schritt (a) wird daher nicht nur das Kunststoffmaterial der Kunststofflage in einen plastisch verformbaren Zustand gebracht, sondern auch der gasförmige oder flüssige Zelleninhalt der Zellen der Kunststofflage (der eindiffundierte Luft oder ein anderes eindiffundiertes Treibmittel und/oder zumindest ein während der Schaumextrusion eingebrachtes Treibmittel umfasst) wird in einen Zustand gebracht, in der dieses Treibmittel und bevorzugt die Treibmitteladdition einen erhöhten Innendruck in den Zellen erzeugt. Durch die Temperierung ist die Kunststofflage in einem Zustand, in dem sich die Dicke der der Kunststofflage zumindest teilweise plastisch (und nicht nur elastisch) vergrößern kann.
In zahlreichen Anwendungsformen der hier beschriebenen Vorgehensweise tritt bereits im Schritt des Temperierens eine Expansion in der Kunststofflage auf. Der meist gasförmige Zelleninhalt erhält durch das Temperieren einen höheren Gasdruck bzw. durch Addition der Partialdrücke mehrerer Treibmittel einen höheren Gasgesamtdruck, wodurch die Zellen plastisch vergrößert werden, wodurch insbesondere die Dicke der Kunststofflage vergrößert wird. Auch in Schritt (b) (wie hier beschrieben, insbesondere eine plastische Verformung der Kunststofflage durch Anlegen von Unterdruck) findet eine Vergrößerung der Dicke statt, wobei diese Vergrößerungen der Dicke in den Schritten (a) und (b) kombiniert werden. Das Vergrößern der Dicke umfasst eine plastische Verformung der Kunststofflage im Sinne einer nicht nur elastischen (d. h. mit rückstellendem Effekt) sondern auch zumindest teilweise plastischen Vergrößerung der Dicke. Da der Druck, der die plastische Verformung hervorruft, in Schritt (a) im Wesentlichen nur auf den Dampfdruck des gasförmigen Zelleninhalts zurückgeht, kann die resultierende Verformung für zahlreiche Anwendungen nicht ganz vollständig sein, da die Festigkeit der Zellwände einer maximalen Expansion entgegen steht. Im hier beschriebenen Schritt (b) wird daher die Vergrößerung der Dicke durch Unterdruck unterstützt.
Ferner umfasst das Verfahren den bereits erwähnten Schritt (b), in dem auf die Kunststofflage Unterdruck ausgeübt wird. Der Schritt (b) folgt insbesondere auf den Schritt (a), damit der Unterdruck auf die temperierte Kunststofflage ausgeübt wird, um die Vergrößerung der Dicke zu unterstützen. Das Ausüben des Unterdrucks unterstützt und verstärkt die plastische Expansion der Zellen in der Kunststofflage. Der (relative) Innendruck, welcher die Expansion bzw. die Zellwandverschiebungen verursacht, wird somit nicht nur erzeugt von der Temperierung (d. h. Erwärmung) der Kunststoffzelle, die zur Erhöhung des Dampfdrucks des gasförmigen Zelleninhalts führt, sondern auch von dem Unterdruck, der außen an der Kunststofflage angelegt ist. Dadurch kann etwa das Ausdiffundieren eines Treibmittels mit einem höheren Dampfdruck als Luft und das Eindiffundieren von Luft ausgeglichen werden, indem durch den Unterdruck der (relative) Innendruck bzw. der Innendruck gegenüber dem Außendruck und somit die Expansionskraft der Zelle erhöht wird. Ebenso kann dadurch eine unterschiedliche Zellgröße, welche aus dem Widerstand der Zellwand gegen eine Verformung, vermindert werden, da durch die unterstützende Funktion des Unterdrucks der Einfluss der Zellwände verringert wird.
Während dem Schritt (b) des Ausübens von Unterdruck ist die Kunststofflage vorzugsweise temperiert, insbesondere temperiert gemäß dem Schritt (a) oder auf eine Temperatur, in der die Kunststofflage zumindest teilweise durch den Innendruck verformbar ist. Während dem Schritt (b) des Ausübens von Unterdruck nimmt die die Dicke der temperierten Kunststofflage zu.
Der Schritt (a) und insbesondere der Schritt (b) erzeugen eine stark in der Dicke expandierte Kunststofflage.
Um gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine gewünschte Festigkeit zu erhalten und eine gewünschte Dicke und/oder Form zu erhalten, wird in einem optionalen Schritt (c) die Kunststofflage verformt und insbesondere zusammengepresst. Dieses Verformen oder Zusammenpressen folgt insbesondere auf den Schritt (b) und folgt insbesondere dem Schritt (a). Das Verfahren umfasst daher einen Schritt (c) des Verformens oder Zusammenpressens der Kunststofflage auf eine vorbestimmte Dicke bzw. Form, nachdem der Unterdruck ausgeübt wird. Diese Dicke ist insbesondere für eine oder ein Gruppe von Kunststofflagen konstant, kann jedoch auch verändert werden, um Kunststofflagen mit jeweils unterschiedlichen Dicken zu erzeugen. Die Dicke, auf die die Kunststofflage zusammengepresst bzw. verformt wird, ist vorzugsweise konstant von Beginn des Zusammenpressens einer Kunststofflage bis zum Ende des Zusammenpressens dieser Kunststofflage. Jedoch kann auch während dem Pressen derselben Kunststofflage die Dicke verändert werden, um ein gewünschtes Dickenprofil zu erzeugen bzw. wird durch das Verformen in einer Form bestimmt. Die Dicke, auf die die Kunststofflage zusammengepresst wird, definiert ein konstantes Dickenprofil oder kann für spezifische Anwendungen ein veränderliches Dickenprofil definieren. Der Querschnitt, der durch das Verformen erhalten wird, ist vorzugsweise vorgegeben. Der Flächeninhalt des Querschnitts nach dem Verformen kann kleiner als der Flächeninhalt des Querschnitts (vorzugsweise unmittelbar) vor dem Verformen sein. Der Schritt des Zusammenpressens wird vorzugsweise durchgeführt, während sich die Kunststofflage in einem Zustand befindet, in dem diese zumindest teilweise plastisch verformbar ist, insbesondere durch den Druck zumindest teilweise verformbar, mit dem die Kunststofflage zusammengepresst wird. Da dieser Druck höher sein kann als der Druck, der während dem Schritt (a) und/oder (b) auf die Kunststofflage wirkt, kann die Temperatur der Kunststofflage im Schritt (c) geringer sein. In spezifischen Fällen kann in Schritt (c) die Kunststofflage nicht temperiert sein (etwa Zimmertemperatur oder auch andere Temperaturen unterhalb des Schmelzpunkts bzw. Schmelzbereich des Kunststoffmaterials der Kunststofflage), wobei durch die Höhe des Drucks, der durch das Zusammenpressen auf die Kunststofflage wirkt, die Kunststofflage plastisch verformt wird. In Schritt (c) wird die Dicke der Kunststofflage reduziert. Da in den Schritten (a) und (b) bereits stark expandiert wurde, wird mit dem Schritt (c) eine konstante Dicke der Kunststofflage erreicht, insbesondere da eine höhere Homogenität der Zellgrößen erreicht wird. Ferner ist es möglich, direkt nach dem Schritt (c) eine Kunststofflage mit geringer Dichte zu erzeugen, insbesondere geringer als eine Dichte, die sich ohne Schritt (b) ergeben würde.
Das Verfahren sieht vorzugsweise vor, dass die Kunststofflage gefördert wird, insbesondere derart, dass keine wesentlichen Zugkräfte in Längsrichtung der Kunststofflage entstehen, und somit die Kunststofflage wesentlich gedehnt (insbesondere plastisch gedehnt) würde. Ein wesentliches Auseinanderdehnen wäre beispielsweise eine Dehnung von mehr als +2%, +5%, +10%, +30% oder +50% in der Längsrichtung der Kunststofflage. Die Kunststofflage wird in ihrer Längsrichtung gefördert.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass vor dem Temperieren der Kunststofflage diese aus einem Lagerzustand abgerufen wird, beispielsweise durch Abwickeln (von einer Lagerspule) oder durch Entfalten oder auch durch einfaches Zuführen einer zu formenden Kunststofflage zum dem Schritt (a). Hierbei kann zunächst die zu formende Kunststofflage hergestellt werden und dann gelagert werden (etwa um gewünschte Diffusionsprozesse zu ermöglichen). Die zu formende Kunststofflage kann dann aus dem Lager abgerufen werden und dem hier beschriebenen Kunststoffformprozess zugeführt werden, insbesondere dem hier beschriebenen Verfahren, vorzugsweise beginnend mit Schritt (a). Das dem Thermoformverfahren vorgeschaltete Lagern kann ferner der Nachexpansion dienen.
Ausführungsformen des Verfahrens sehen vor, dass durch das Zusammenpressen der Kunststofflage deren Dicke durch plastische Verformung verringert wird. Diese Verringerung beträgt beispielsweise mindestens 5, 10, 20 oder 30% und insbesondere weniger als 70, 50, 40 oder 35%, wobei dies lediglich Zahlenwerte sehr konkreter Prozesse sind, und die hier dargelegte Vorgehensweise auf die gewünschten Produkteigenschaften angepasst werden kann. Die Kunststofflage wird durch gegenüberliegende Presskörper zusammengepresst, beispielsweise durch eine Walze, ein Walzenpaar, oder durch gegenüberliegende Förderbänder oder in einer Formstation zu einem mehrdimensionalen Schaumkörper verformt, welcher mindestens in Dickenrichtung eine größere Dicke aufweist als die nachexpandierte Kunststofflage.
Weitere Ausführungsformen des Verfahrens sehen vor, dass die Kunststofflage temperiert wird mittels einer temperierten Fluidströmung. Diese tritt zum Temperieren der Kunststofflage in Kontakt mit dieser. Alternativ oder zusätzlich kann die Kunststofflage temperiert werden durch Richten von Wärmestrahlung oder von Mikrowellenstrahlung auf die Kunststofflage oder durch Kontakt mit temperierten Körpern, wie beispielsweise einer Walze oder einem Walzenpaar. Zudem kann die Kunststofflage temperiert werden während dem Erzeugen oder am Ende des Lagerns der Kunststofflage, wobei diese in einem zumindest teilweise plastisch verformbaren Zustand nach dem Erzeugen oder nach dem Lagern dem Schritt (b) zugeführt wird.
Zudem kann die Kunststofflage temperiert und/oder mit einer Temperatur vorgesehen werden, die mit einem zumindest teilweise plastisch verformbaren Zustand der Kunststofflage verknüpft ist, während der Unterdruck ausgeübt wird und/oder während die Kunststofflage zusammengepresst wird. Durch das Temperieren bzw. durch die Temperatur der Kunststofflage, das bzw. die eine plastische Verformung der Kunststofflage gewährleistet, ist das Ausüben des Unterdrucks automatisch mit einer plastischen Verformung der Kunststofflage verknüpft. In Kombination hiermit oder alternativ kann die Kunststofflage während oder nach dem Zusammenpressen bzw. Formen durch Abkühlen erstarren. Die Kunststofflage kann insbesondere (vorzugsweise vollständig) erstarren, nachdem die Kunststofflage in ein Formwerkzeug gefördert wurde. Dadurch kann der plastisch verformbare Zustand nicht nur zur plastischen Verformung während dem Ausüben des Unterdrucks genutzt werden, sondern auch bei einer (nachfolgenden) Formung mittels eines Formwerkzeugs. Zwischen dem Formen mittels eines Formwerkzeugs und dem vorangehenden Ausüben von Unterdruck erstarrt die Kunststofflage vorzugsweise nicht, zumindest nicht vollständig. Ferner kann vor dem Formen mittels eines Formwerkzeugs die Kunststofflage (nochmals) temperiert werden auf eine Temperatur, die eine zumindest teilweise plastische Verformung (im Wesentlichen ohne Störung der Zellenstruktur oder Öffnen von Zellen) durch das Formwerkzeug zulässt. Eine (zusätzliche) Temperierung vor dem Formen mittels des Formwerkzeugs, zusätzlich zur Temperierung während oder vor dem Ausüben von Unterdruck, ermöglicht es, dass die plastische Verformbarkeit zum Formen mittels des Formwerkzeugs und die plastische Verformbarkeit während dem Ausüben des Unterdrucks unabhängig voneinander eingestellt werden können.
Zudem können gegenüberliegende Oberflächen der Kunststofflage während dem Ausüben des Unterdrucks und/oder während dem Zusammenpressen mit einer Temperatur vorgesehen werden, in der diese Oberflächen im Wesentlichen erstarrt sind. Dadurch lässt sich z. B. ein Ankleben zu verhindern, während eine plastische Verformung in dem Bereich der Kunststofflage zwischen den Oberflächen möglich ist. Dies vereinfacht den Schritt des Ausübens von Unterdruck.
Der Unterdruck kann ausgeübt werden durch gegenüberliegende gasdurchlässige oder offene Unterdruckflächen. Diese Unterdruckflächen sind an eine Unterdruckvorrichtung angeschlossen, so dass über die Unterdruckflächen der Unterdruck ausgeübt werden kann. Die Unterdruckflächen erstrecken sich vorzugsweise jeweils in einer Ebene, wobei die Ebenen, in denen sich die Unterdruckflächen erstrecken, insbesondere parallel zueinander sind und sich ferner die Kunststofflage parallel und zwischen diesen Ebenen gefördert wird in eine Richtung parallel zu der Kunststofflage. Die Unterdruckflächen können ferner einen Abstand zueinander aufweisen, der sich in Förderrichtung der Kunststofflage zunimmt oder abnimmt, um der Verformung der Kunststofflage während dem Ausüben des Unterdrucks Rechnung zu tragen. Diese Änderung des Abstands der Unterdruckflächen beträgt vorzugsweise weniger als 50%, 40%, 30%, 20% und insbesondere weniger als 10% oder 5% als deren Länge in Förderrichtung der Kunststofflage und kann daher als quasi-parallele Ausrichtung der Unterdruckflächen zueinander angesehen werden.
Insbesondere während dem Ausüben des Unterdrucks wird die Kunststofflage von den Unterdruckflächen durch Bewegen der Unterdruckflächen gefördert oder wird durch zumindest eine Fördervorrichtung zu und von den Unterdruckflächen gefördert.
Die Unterdruckflächen können somit nicht nur in Förderrichtung fixiert, sondern auch beweglich sein, insbesondere in Form eines Förderbands, das gasdurchlässig ist, etwa ein Förderband mit einer Vielzahl von Poren, so dass der Unterdruck durch das Förderband hindurch angelegt werden kann. Das Förderband bzw. dessen zur Kunststofflage gewandte Seite bildet eine Unterdruckfläche. Vorzugsweise sind zwei (in der Bewegung synchronisierte) Förderbänder vorgesehen, zwischen denen hindurch die Kunststofflage verläuft. Diese Förderbänder haben ferner die Funktion, die Kunststofflage zu fördern, während Unterdruck angelegt wird. Der Unterdruck wird durch die Förderbänder hindurch angelegt. Die Förderbänder können eine Antihaftbeschichtung aufweisen, insbesondere an deren Außenseite.
In einer Ausführungsform, werden die Unterdruckflächen nicht bewegt werden (d. h. sind in Förderrichtung) und sind insbesondere von Platten vorgesehen. Diese Platten sind vorzugsweise starr. Die Platten weisen Öffnungen auf, über die der Unterdruck angelegt wird oder angelegt werden kann. Die Öffnungen können als eine Vielzahl von Durchgangslöcher vorgesehen sein oder porös sein. Die Platte bildet hierbei eine perforierte Platte. Die zur Kunststofflage gewandt Seite der Platten bilden jeweils die Unterdruckflächen oder umfassen diese. Es ist zumindest eine weitere Fördereinrichtung vorgesehen, die die Kunststofflage transportieren. Diese zumindest eine Fördereinrichtung kann als Walzenpaar vorgesehen sein. Beispielsweise die paarigen Walzen, die in der Figur mit dem Bezugszeichen 40 versehen sind, oder die Förderbänder (welche ferner als Pressflächen dienen), die in der Figur mit dem Bezugszeichen 30 können die zumindest eine Fördereinrichtung (6) vorsehen. Zudem kann ein weiteres Walzenpaar in Förderrichtung vor den Unterdruckflächen vorgesehen sein. Das weitere Walzenpaar übt vorzugsweise keinen Druck auf die Kunststofflage aus die diese verformt, sondern vorzugsweise lediglich einen Druck, der einen Schlupf zwischen Walzenpaar und Kunststofflage verhindert. Die zumindest eine Fördereinrichtung wird vorzugsweise derart betrieben (etwa durch Einstellen des Drehmoments oder durch Einstellen der Drehzahl), dass die Kunststofflage in Förderrichtung keine wesentliche plastische Verformung erfährt. Dies betrifft insbesondere eine Fördereinrichtung, die in Förderrichtung vor Unterdruckflächen liegt.
Die Fördereinrichtung kann als Walzenpaar, als Förderband oder als Förderkette ausgestaltet sein. Die Fördereinrichtung kann antiadhäsive Oberflächen aufweisen, die der Kunststofflage zugewandt sind. Die Fördereinrichtung kann ferner temperiert sein auf eine Temperatur, die den Phasenzustand der Kunststofflage an dieser Stelle nicht wesentlich ändert. Ferner kann die Fördereinrichtung Oberflächen aufweisen, die der Kunststofflage zugewandt sind und diese kontaktieren, welche wärmeisolierende Eigenschaften aufweisen, etwa Oberflächen aus Kunststoff, insbesondere aus einer dünnen Kunststofflage, beispielsweise in Form eines Förderbands.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Kunststofflage nach der Vakuumbehandlung auf die vorbestimmte Dicke zusammengepresst wird. Dies wird durchgeführt mittels gegenüberliegend angeordneten Pressflächen, zwischen die die Kunststofflage geführt wird. Die Anordnung der Pressflächen zueinander und insbesondere deren Abstand definiert die vorbestimmte Dicke. Ferner kann die Elastizität der Kunststofflage in Dickenrichtung berücksichtigt werden, wobei sich die vorbestimmte Dicke aus dem Abstand der Pressflächen und der Elastizität ergibt. Die Dicke ist um einen Betrag größer als der Abstand, wobei der Betrag unmittelbar die Elastizität wiedergibt. Die Pressflächen sind insbesondere Pressflächen von Walzen oder von Förderbändern oder von Platten. Die Pressflächen können bewegt werden, vorzugsweise in Förderrichtung, wodurch die Kunststofflage gefördert wird. Die Pressflächen können auch zueinander bewegt werden (d. h. der Abstand zwischen den Pressflächen kann veränderlich sein und ist insbesondere gesteuert variierbar). Die Dicke und auch der Abstand sind vorzugsweise konstant und können je nach gewünschter (insbesondere konstanter) Kunststofflagendicke eingestellt werden. Ferner kann der Abstand derart gesteuert werden, dass sich eine konstante Dicke bzw. ein gewünschter Dickenverlauf ergibt, insbesondere um Elastizitätsschwankungen auszugleichen. Dies entspricht einer Regelung, bei der als Stellgröße der Abstand geändert wird, um einen Fehler, der sich aus Elastizitätsschwankungen ergibt, auf null zu regeln, wobei der Fehler durch Dickenmessungen und Vergleich mit einer (konstanten oder vorgegebenen variierenden) Solldicke ermittelt wird. Regelungsziel ist daher ein Fehler von Null zwischen Ist- und Soll-Dicke, wobei die Ist-Dicke als Messgröße in die Regelung einfließt. Anstatt des Abstands kann auch ein Anpressdruck wie beschrieben ausgeübt und/oder vorgegeben werden, um die Dicke zu erreichen.
Bei der Verwendung von Walzen ist die Pressfläche streifenförmig, wobei auch bei einer sehr geringen Breite der Pressfläche, d. h. bei einer linienförmigen Pressfläche durch die Walzen, im Rahmen dieser Erfindung von einer Fläche gesprochen wird, insbesondere da sich die Pressfläche auf die Fläche der Kunststofflage auswirkt, auch wenn sie selbst nahezu eine Linie bildet. Die Pressfläche wird insbesondere von Presskörpern vorgesehen, die vorzugsweise als gegenüberliegende Walzen oder Förderbänder realisierbar sind, oder auch als Platten, die zur Kunststofflage hin bewegt werden, um diese zusammenzudrücken, und die nach dem Ausüben des Drucks wieder auseinandergeführt werden, um die Kunststofflage weiterführen zu können und erneut Druck ausüben zu können. Während dem Ausüben von Druck haben die Platten den hier beschriebenen (konstanten oder vorgegebenen) Abstand zueinander.
Ein weiterer Aspekt ist eine weitere Nachbehandlungseinrichtung, die auch als Thermoformer bezeichnet werden kann. Es wird eine Nachbehandlungseinrichtung für extrusionsgeschäumte Kunststofflagen offenbart, die zur Ausübung des hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist.
Die Nachbehandlungseinrichtung umfasst eine Aufnahme eingerichtet zur kontinuierlich geförderten Aufnahme (d. h. vorzugsweise aktiven Zuführung im Sinne einer Fördereinrichtung innerhalb der Aufnahme) einer extrusionsgeschäumten Kunststofflage. Diese Kunststofflage entspricht vorzugsweise der vorangehend beschriebenen Kunststofflage.
Die Nachbehandlungseinrichtung weist eine Förderrichtung auf, wobei diese vorzugsweise zumindest einer Förderrichtung einer Fördereinrichtung der Nachbehandlungseinrichtung entspricht. Der Aufnahme sind gegenüberliegende Unterdruckflächen nachgeschaltet, so dass die Unterdruckflächen in Förderrichtung gesehen, nach der Aufnahme liegen. Die Unterdruckflächen sind an eine Unterdruckvorrichtung der Nachbehandlungseinrichtung angeschlossen, wobei der an jeder Fläche anliegende Unterdruck zwischen Umgebungsdruck und 100 mbar geregelt (oder angesteuert) werden kann. Den Unterdruckflächen sind gegenüberliegend angeordnete Presskörper (in Förderrichtung gesehen) nachgeschaltet. Die Presskörper weisen Pressflächen auf, die insbesondere wie oben beschrieben ausgebildet sind. Die Pressflächen der Presskörper liegen sich gegenüber. Die Presskörper können Walzen, Förderbänder oder Platten sein, die sich gegenüberliegen, wie es vorangehend beschrieben ist.
Die Presskörper sind über eine Halterung oder über einen Antrieb gegeneinander gelagert, wobei der Abstand zwischen den Presskörpern vorzugsweise einstellbar ist. Die Unterdruckflächen sind vorzugsweise wie oben beschrieben ausgebildet und sind vorzugsweise als Förderbänder ausgebildet, die luftdurchlässig sind, etwa indem diese Poren aufweisen. Die Unterdruckvorrichtung kann eine Vakuumpumpe sein, wobei die Unterdruckflächen flächig an die Unterdruckvorrichtung angeschlossen sind, etwa über eine Leitung, die an die Unterdruckflächen mündet und die ein aufgeweitetes Ende haben kann, um den Unterdruck über die Unterdruckflächen zu verteilen. Insbesondere kann die Leitung ausgehend von der Unterdruckvorrichtung in Rahmen münden, an die die Unterdruckflächen jeweils angrenzen, so dass der Rahmen den Unterdruck flächig verteilt. Es kann ein Leitungssystem vorgesehen sein, bei dem jeweils eine Leitung an den Unterdruckflächen mündet, und diese Leitung zusammengeführt werden, um an die Unterdruckvorrichtung angeschlossen zu werden.
Durch die Pressflächen erhält die Kunststofflage eine Dicke, die durch den Abstand diesen Pressflächen definiert wird. Die Pressflächen können auch als Dickenbegrenzungsoberflächen betrachtet werden und werden insbesondere von mindestens einem Paar gegenüberliegender Walzen ausgebildet.
Den Unterdruckflächen ist eine Temperierungsvorrichtung vorgeschaltet, wobei anhand dieser die Schritte (a) und (b) ausgeführt werden. Die Unterdruckflächen und die Temperierungsvorrichtung sind wie hier dargestellt ausgebildet und vorzugsweise eingerichtet die hier beschriebenen Schritte (a) und (b) auszuführen. Die Temperierungsvorrichtung ist eingerichtet, die Kunststofflage auf eine Temperatur zu bringen, in der diese zumindest teilweise plastische verformbar ist, insbesondere um eine plastische Verformung (Dekompression) der Kunststofflage an den Unterdruckflächen zu ermöglichen. Die Temperierungsvorrichtung wirkt insbesondere auf einen Bereich, der sich an die Aufnahme anschließt und auf den die Unterdruckflächen folgen. Die Temperierungsvorrichtung kann sich auch über die Unterdruckflächen erstrecken bzw. auf diese wirken. Aus diesem Grund ist die Temperierungsvorrichtung nicht als einzelne Komponente anzusehen, die genau an einer Stelle vor den Unterdruckflächen punktuell vorgesehen ist, sondern ist als eine Einrichtung aufzufassen, die (ggf. unter anderem) auf den Bereich vor den Unterdruckflächen wirkt. Insbesondere können Aufnahme, Unterdruckflächen, Pressflächen, und/oder der Abgabespalt innerhalb einer Zone vorgesehen sein, auf den die Temperierungsvorrichtung wirkt. Vorzugsweise kommt zur Erwärmung ein Ofen zum Einsatz, der die Temperierungsvorrichtung bildet und so (unter anderem) als Temperierungsvorrichtung angesehen werden kann, die den Unterdruckflächen vorgeschaltet ist, da sie auf die Zone vor den Unterdruckflächen wirkt. Daher umfasst die Nachbehandlungseinrichtung eine Temperierungsvorrichtung, die zumindest auf eine den Unterdruckflächen vorausliegenden Zone wirkt (oder dort vorgesehen ist). Die hier verwendeten Richtungs- und Positionsangaben wie vor, nach, usw. betreffen die Förderrichtung der mindestens einen Fördereinrichtung der Nachbehandlungseinrichtung. Die Fördereinrichtungen der Nachbehandlungseinrichtung haben im Wesentlichen dieselbe Fördergeschwindigkeit, um die Kunststofflage nicht einer Längskraft auszusetzen und insbesondere, um die Kunststofflage nicht der Länge nach Wesentlich zu dehnen. Dies kann mittels einer Steuervorrichtung der Antriebe der Fördereinrichtungen realisiert werden, die zur Steuerung der Fördergeschwindigkeiten der Fördereinrichtungen ausgestaltet ist.
Eine Ausführungsform der Nachbehandlungseinrichtung sieht vor, dass wobei die Unterdruckvorrichtung eine Fördereinrichtung aufweist, die mit Kontaktelementen ausgerüstet ist. Diese Fördereinrichtung kann als Förderbandeinrichtung mit zwei (oder mehreren) gegenüberliegenden Förderbändern ausgebildet sein, wobei die Förderbänder um Drehwalzen umlaufen, die die Förderbänder antreiben. Die Kontaktelemente werden von den Außenseiten der Förderbänder gebildet oder sind an diesen befestigt. Die Kontaktelemente sind in einer Abgaberichtung des Abgabeschlitzes beweglich antreibbar. Die Abgaberichtung entspricht der hier beschriebenen Förderrichtung. Die Kontaktelemente können zumindest Abschnitte der Unterdruckflächen aufweisen. Insbesondere können die Förderbänder oder Längsabschnitte der Förderbänder die Unterdruckflächen bilden. Ferner können an den Kontaktelementen die Unterdruckflächen vorgesehen sein.
Es werden gegenüberliegende Förderbänder verwendet, vorzugsweise mindestens ein erstes Förderband und ein dazu gegenüberliegendes Förderband, wobei die jeweils von Drehwalzen aufgespannt werden, so dass sich mindestens zwei Fördereinrichtungen gegenüberliegen, die jeweils ein Förderband und aufspannende Drehwalzen aufweisen. Derartige gegenüberliegende Förderbänder können verwendet werden, um eine Fördereinrichtung in der Aufnahme, vor dem Abgabeschlitz, an den Unterdruckflächen, und/oder an den Pressflächen vorzusehen. Insbesondere können gegenüberliegende Förderbänder die Aufnahme, den Abgabeschlitz, die Unterdruckflächen, und/oder die Pressflächen bilden. Hierbei können in der Aufnahme, vor dem Abgabeschlitz, an den Unterdruckflächen, und/oder an den Pressflächen jeweils gegenüberliegende, einzelne Förderbänder vorgesehen sein, die nacheinander angeordnet sein, oder es können Förderbänder vorgesehen sein, die sich über mindestens zwei der vorangehend genannten Komponenten (Aufnahme, Abgabeschlitz, Unterdruckflächen und Pressflächen) erstrecken. Es kann auch nur eine Untergruppe dieser Komponenten gegenüberliegende Förderbänder aufweisen oder allgemeine eine Fördereinrichtung aufweisen. An den Unterdruckflächen sind die Förderbänder offenporig oder sind auf andere Weise gasdurchlässig, so dass der Unterdruck auf die Kunststofflage wirken kann. Der Abstand der gegenüberliegenden Förderbänder an den Pressflächen bzw. am Abgabeschlitz, an dem die Kunststofflage wieder abgegeben wird, ist insbesondere kleiner als der Abstand der gegenüberliegenden Förderbänder an Unterdruckflächen. Es können zwei Förderbänder vorgesehen sein, die sich gegenüberliegen, und die sich zumindest über die Unterdruckflächen erstrecken bzw. diese realisieren. Anstatt der oder in Kombination mit den Förderbändern können Walzen verwendet werden, insbesondere um mindestens eine Fördereinrichtung der Nachbehandlungseinrichtung auszugestalten. Es können gegenüberliegende Walzen verwendet werden, um gleichermaßen die Pressflächen auszubilden, wie auch um eine Fördereinrichtung auszubilden. Für den Abstand der Walzen gilt das für die Förderbänder Erwähnte. Ferner können auch die Außenflächen der Walzen eine Antihaftbeschichtung aufweisen. Zudem können die Walzen und auch die Förderbänder bzw. die Antriebswalzen der Förderbänder temperierbar ausgestaltet sein, insbesondere indem diese Wärmefluidkanäle aufweisen, die mit einer Temperierungsvorrichtung verbindbar sind. Die Walzen bzw. Förderbänder können ferner in einer Temperierungsvorrichtung bzw. Temperierungszonen vorgesehen sein, insbesondere in einem Ofen oder unter Wärmestrahlern. Ferner kann eine Mikrowellenquelle, ein IR-Strahler oder eine elektrische Heizung innerhalb der Nachbehandlungseinrichtung vorgesehen sein, um die Kunststofflage zu temperieren und um die Temperierungsvorrichtung vorzusehen, wobei auch erwärmtes Wärmeübertragungsfluid zur Temperierung verwendet werden kann und die Temperierungsvorrichtung als Quelle für derartiges Wärmeübertragungsfluid ausgebildet ist.
An den Abgabeschlitz bzw. an die Pressflächen kann sich ein Formwerkzeug anschließen, insbesondere ein wie oben beschriebenes Formwerkzeug. Das Formwerkzeug ist insbesondere ein temperiertes Formwerkzeug und ist vorzugsweise als ein Paar gegenüberliegende Walzen oder mit Formkavität enthaltene Platten ausgebildet die insbesondere eine Temperiereinrichtung aufweisen, beispielsweise Kühlkanäle oder allgemein Kanäle für ein Wärmemedium. Das Formwerkzeug kann als Konfektioniereinheit ausgebildet sein und insbesondere Schneideelemente umfassen, um die (erstarrte) Kunststofflage auf vorgegebene Maße zuzuschneiden. Das Formwerkzeug kann einen Unterdruckanschluss aufweisen oder an einen Unterdruckerzeuger angeschlossen sein, insbesondere an die Unterdruckquelle, die auch mit den Unterdruckflächen verbunden ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Die 1 zeigt eine Ausführungsform der hier beschriebenen Nachbehandlungseinrichtung in schematischer Weise zur Erläuterung des hier beschriebenen Verfahrens.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
Die in 1 dargestellte Ausführungsform einer Nachbehandlungseinrichtung ist zur Formung einer extrusionsgeschäumten Kunststofflage 2 ausgestaltet. Diese wird über eine Aufnahme 4 in die Nachbehandlungseinrichtung eingeführt, wobei mit dem Bezugszeichen 4 insbesondere ein Spalt in einer Führung dargestellt ist, die von zwei gegenüberliegenden Führungselementen 4' (etwa feste Bleche oder Walzen) gebildet wird. Die Führungselemente 4' können auch angetriebene, gegenüberliegende Förderbänder oder -ketten sein. Der Zuführung 4 ist in Förderrichtung 6 der Nachbehandlungseinrichtung eine Temperierungsvorrichtung 10 nachgeschaltet bzw. eine Zone, auf die die Temperierungsvorrichtung 10 oder eine sich über weitere Komponenten 20, 30 erstreckende Temperierungsvorrichtung 10' wirkt.
In Förderrichtung 6 folgen gegenüberliegende Förderbänder 20, die jeweils von Walzen 22 aufgespannt werden oder Platten 20'. Diese Förderbänder oder Platten bilden gegenüberliegende Unterdruckflächen aus, wie weiter unten näher dargestellt wird. Die Platten sind als weitere Alternative gestrichelt dargestellt. Die Platten sind paarig vorgesehen und insbesondere gegenüberliegend angeordnet.
Auf die Förderbänder 20 oder Platten 20' folgen in Förderrichtung 6 gegenüberliegende Pressflächen, die als gegenüberliegende Förderbänder 30 ausgebildet sind und/oder durch Walzen 30' oder es folgt ein Formwerkzeug 50. Die Walzen 30' sind wie die Temperierungsvorrichtung 10' optional. Ebenso können vor dem Formwerkzeug 50 die Walzen 30', die Förderbändern 30 und die Walzen 40' beliebig kombiniert, d. h. in beliebiger Reihenfolge in Förderrichtung gesehen, angeordnet sein.
Durch die Unterdruckflächen innerhalb der Förderbänder 20 oder Platten 20' wird die Kunststofflage 2 in ihrer Dickenrichtung auseinandergezogen, damit auch klein ausgebildete Zellen mehr Volumen erhalten können. Daraufhin folgen die Pressflächen des Förderbands 30 bzw. die Walzen 30' oder des Formwerkzeuges 50, die die durch die Unterdruckflächen des Förderbands 20 erhöhte Dicke der Kunststofflage 2 auf eine Solldicke verringern. Diese Solldicke ist kleiner als die Dicke, die die Kunststofflage 2 an der Aufnahme 4 aufweist, wenn kein Formwerkzeug 50 verwendet wird. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige Größenverteilung der Zellen in der Kunststofflage. Es sei bemerkt, dass die Temperierungseinrichtungen 10 bzw. 10' eine plastische Verformung an den Unterdruckflächen der Förderbänder 20 und an den Pressflächen der Förderbänder 30 oder an den Walzen 30' dadurch ermöglichen, dass diese die Kunststofflage 2 auf eine Temperatur temperieren, in der die Kunststofflage 2 nicht vollständig erstarrt ist und insbesondere plastische (d. h. bleibende) Verformungen durch Druck oder Zug in Dickenrichtung vollzieht. Die mit den Bezugszeichen 20, 22, 30, 30' und auch 61 und 62 bezeichneten Komponenten weisen gegenüber der Kunststofflage 2 eine Temperatur auf, die eine vollständige Erstarrung verhindert. Mit anderen Worten Kühlen weder die Komponenten 20, 30 noch 30' die gesamte Kunststofflage 2 auf eine Temperatur unterhalb der Erstarrungstemperatur bzw. unterhalb des Erstarrungstemperaturbereichs.
Mit dem optionalen Förderband 30 bzw. mit den Walzen 30' ist die Zellengrößenhomogenisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens beendet. Es können jedoch weitere Behandlungsprozesse folgen, etwa das Abkühlen und/oder eine weiteres Pressen oder Formen. Hierzu kann ein Paar gekühlter Walzen 40 vorgesehen sein sowie ein nachfolgendes Formwerkzeug 50, das die abgekühlte Kunststofflage konfektioniert bzw. zuschneidet. Alternativ kann ein Formwerkzeug 50 auf die Pressflächen folgen, das die Kunststofflage nicht vollständig erstarrt verarbeitet und in eine Endform bringt, wobei in diesem Fall kein Paar gekühlter Walzen 40 vorgesehen ist. Das Formwerkzeug kann davon abgesehen mit einer Unterdruckquelle 60 verbunden sein, mit dem die Kunststofflage innerhalb des Formwerkzeugs gehalten oder geformt wird.
Die Unterdruckquelle 60 ist ferner über Leitungen zur Verteilung des Unterdrucks (gestrichelt dargestellt) mit zur Kunststofflage offenen Rahmen 61 und 62 verbunden, deren Öffnungen von Innen an den Förderbändern 20 oder Platten 20' vorgesehen sind. Der Unterdruck der Unterdruckquelle wird von den Leitungen (gestrichelt dargestellt) über die zur Kunststofflage 2 hin offenen Rahmen 61 und 62, die auch als Erweiterungen der Leitungen angesehen werden können, an eine (innere) Seite der Förderbänder 20 oder Platten 20' angelegt. Durch die Gasdurchlässigkeit der Förderbänder 20 oder Platten 20' wird der Unterdruck auf die gegenüberliegende (äußere) Seite der Förderbänder 20 oder Platen 20' übertragen, die der Kunststofflage zugewandt ist bzw. einer mittigen Lücke in der Nachbehandlungseinrichtung zugewandt ist, die eingerichtet ist, die Kunststofflage aufzunehmen.
Eine vergleichbare Ausführungsform sieht zwei gegenüberliegende Förderbänder vor, in denen sowohl die offenen Rahmen 61 und 62 untergebracht sind, als auch die Walzen der Förderbänder 30. Mit anderen Worten bilden diese Förderbänder sowohl die Unterdruckfläche als auf die Pressfläche aus. Die Rahmen 62, 61 bzw. deren Öffnungen haben einen größeren Abstand zueinander als die Walzen, an denen die Förderbänder die Pressflächen ausbilden. Somit verläuft verringert sich der Abstand der Förderbänder in Förderrichtung 6 auf einen Abstand, der zu der gewünschten Dicke der Kunststofflagen führt. Der Abstand zwischen den Unterdruckflächen ist größer als die Dicke der Kunststofflage 2, die an der Aufnahme 4 zugeführt wird. Die Lücke zwischen den Förderbändern verjüngt sich somit in Förderrichtung 6.
Die offenen Rahmen 61, 62 sind jeweils einseitig offen und bilden eine Öffnung, die der Kunststofflage 2 zugewandt ist. Diese Öffnung der Rahmen 61, 62 kann auch als Unterdruckfläche betrachtet werden, zumal die (optionalen) Förderbänder den an den Rahmen 61, 62 anliegenden Unterdruck nur an die Kunststofflage 2 weitergeben und ein direktes Anlegen des Unterdrucks durch die Rahmen 61, 62 an die Kunststofflage grundsätzlich denkbar ist. Die offenen Rahmen 61, 62 bilden insbesondere die Unterdruckvorrichtung, während die jeweilige Öffnung der offenen Rahmen die jeweilige Unterdruckfläche bildet. Durch die unmittelbare Anordnung der Öffnung an den Rahmen ist die Unterdruckvorrichtung mit der Unterdruckfläche verbunden.
Zahlreiche Ausführungsformen der Erfindung weisen folgende Eigenschaften auf. Ein zur Formung der extrusionsgeschäumten Kunststofflage 2 geeignetes Verfahren sieht vor, dass die Kunststofflage zunächst temperiert wird, um zumindest teilweise plastisch verformbar zu sein. Dann wird Unterdruck auf die Kunststofflage ausgeübt und dadurch in Dickenrichtung auseinander gezogen im Sinne einer plastischen Verformung. Nach dem Ausüben von Unterdruck wird die Kunststofflage auf eine gewünschte Dicke zusammengepresst. Durch die vorangehende Ausübung von Unterdruck wird eine höhere Zellgrößenhomogenität erreicht, die Kunststofflage ist daher nach dem Zusammenpressen mit einer konstanten Dicke vorgesehen.
Ferner wird eine Nachbehandlungseinrichtung zur Ausführung des Verfahrens vorgesehen. Diese umfasst zunächst eine Temperiervorrichtung 10 bzw. Temperierungszone zum Temperieren. Es folgt in Förderrichtung 6 zumindest ein Paar gegenüberliegender Unterdruckflächen, mit denen die Kunststofflage in Dickenrichtung auseinandergezogen wird. Daraufhin folgt ein Paar gegenüberliegender Pressflächen zum Zusammenpressen der Kunststofflage. Optional wird danach die Kunststofflage 2 gekühlt, etwa durch einen Fluidstrom oder durch gekühlte Walzen 40, vorzugsweise paarig angeordnet. Danach kann die Kunststofflage in einer Konfektioniereinheit 50 weiterverarbeitet werden.
Bezugszeichenliste

2: Kunststofflage
4: Aufnahme
4': Führungselementen
6: Förderrichtung
10, 10': Temperierungsvorrichtung
20: Förderbänder, insbesondere zur Darstellung der Unterdruckflächen
20': Unterdruckflächen enthaltene Platten
22: Walzen zum Aufspannen der Förderbänder 20
30: Förderbänder 30, insbesondere zur Darstellung der Pressflächen
30': optionale Walzen zur Darstellung der Pressflächen
40: gekühlte Walzen (paarig angeordet)
50: Formwerkzeug bzw. Konfektioniereinheit
60: Unterdruckquelle
61, 62: einseitig offene Rahmen 61 und 62, zu beiden Seiten der Kunststofflage 2 angeordnet

Gestrichelte Verbindungslinien sind Fluidleitungen zur Übertragung des Unterdrucks der Unterdruckquelle. Falls Platten 20' verwendet werden, sind diese ebenso an die Fluidleitungen angeschlossen, wobei zur besseren Verständlichkeit der Figur auf die weitere Darstellung von Fluidleitungen, die zu den Platten 20' führen, nicht dargestellt sind.
Punktiert dargestellte Komponenten sind optional, wobei auch andere Komponenten optional sein können, etwa Komponente 50 oder auch die gestrichelt dargestellten Platten 20'. Werden Platten 20' verwendet, so sind die Förderbänder 20 optional und insbesondere verzichtbar.

Claims

Verfahren zur Formung einer extrusionsgeschäumten Kunststofflage (2) mit einer gleichmäßigen Dicke, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Temperieren der Kunststofflage (2) auf eine Temperatur, die eine zumindest teilweise plastische Verformung der Kunststofflage in Richtung der Dicke der Kunststofflage (2) ermöglicht; (b) Ausüben eines Unterdrucks auf die temperierte Kunststofflage, wodurch die Dicke der temperierten Kunststofflage zunimmt; und
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren ferner den folgenden Schritt umfasst: (c) Zusammenpressen der Kunststofflage auf eine vorbestimmte Dicke oder Verformen der Kunststofflage, nachdem dem der Unterdruck ausgeübt wurde, wobei insbesondere durch das Zusammenpressen oder Verformen der Kunststofflage (2) deren Dicke durch plastische Verformung verringert wird oder eine vorgegebene Form erhält, bevor die endgültige Formgebung des Produktes stattfindet.
Verfahren nach einem der vorangehende Ansprüche, wobei die Kunststofflage (2) temperiert wird mittels einer temperierten Fluidströmung, die in Kontakt mit zum Temperieren der Kunststofflage in Kontakt mit dieser tritt, oder temperiert wird durch Richten einer Wärmestrahlung oder einer Mikrowellenstrahlung auf die Kunststofflage, oder die Kunststofflage temperiert wird während dem Erzeugen der Kunststofflage, oder durch direkte Wärmeübertragung durch Kontakt, wobei diese in einem zumindest teilweise plastisch verformbaren Zustand nach dem Erzeugen dem Schritt (b) zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ferner die Kunststofflage (2) während dem Ausüben des Unterdrucks und/oder während des optionalen Zusammenpressen temperiert und/oder mit einer Temperatur vorgesehen wird, die mit einem zumindest teilweise plastisch verformbaren Zustand der Kunststofflage verknüpft ist, und/oder wobei die Kunststofflage während oder nach dem Zusammenpressen durch Abkühlen erstarrt, insbesondere nachdem die zusammengepresste Kunststofflage in ein Formwerkzeug (50) oder eine Walzeinrichtung (40) gefördert wurde.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei gegenüberliegende Oberflächen der Kunststofflage (2) während dem Ausüben des Unterdrucks und/oder während dem Zusammenpressen mit einer Temperatur vorgesehen werden, in der diese Oberflächen im Wesentlichen erstarrt sind, um ein Ankleben zu verhindern.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Unterdruck ausgeübt wird durch gegenüberliegende gasdurchlässige oder offene Unterdruckflächen, die an eine Unterdruckvorrichtung angeschlossen sind, wobei insbesondere während dem Ausüben des Unterdrucks die Kunststofflage von den Unterdruckflächen durch Bewegen der Unterdruckflächen gefördert wird, oder wobei die Unterdruckflächen nicht bewegt werden und insbesondere von Platten vorgesehen werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kunststofflage (2) nach der Vakuumbehandlung auf die vorbestimmte Dicke zusammengepresst wird mittels gegenüberliegend angeordneten Pressflächen, zwischen die die Kunststofflage geführt wird, insbesondere Pressflächen von Walzen (30') oder Förderbändern (30), wobei die Pressflächen insbesondere bewegt werden und die Kunststofflage (2) dadurch fördern.
Nachbehandlungseinrichtung für extrusionsgeschäumte Kunststofflagen (2) mit einer Aufnahme (4) eingerichtet zur kontinuierlich geförderten Aufnahme einer extrusionsgeschäumten Kunststofflage, wobei die Nachbehandlungseinrichtung eine Förderrichtung (6) aufweist und der Aufnahme (4) gegenüberliegende Unterdruckflächen (20 oder 20') entlang der Förderrichtung nachgeschaltet sind, wobei den Unterdruckflächen eine Temperierungsvorrichtung (10, 10') der Nachbehandlungseinrichtung oder eine Zone, auf die diese wirkt, vorgeschaltet ist und die Unterdruckflächen an eine Unterdruckvorrichtung (60) angeschlossen sind, und den Unterdruckflächen optional gegenüberliegend angeordnete Presskörper (30, 30') nachgeschaltet sind, bevor die herkömmlichen Konfektionierverfahren (Walzen (40), Thermoformen (50) durchgeführt werden.
Nachbehandlungseinrichtung nach Anspruch 8, wobei die Unterdruckvorrichtung eine Fördereinrichtung (20) aufweist, die mit Kontaktelementen (22) ausgerüstet ist, welche in einer Förderrichtung (6) der Fördereinrichtung beweglich antreibbar sind, wobei die Kontaktelemente zumindest Abschnitte der Unterdruckflächen aufweisen oder an den Kontaktelementen die Unterdruckflächen vorgesehen sind.