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Verfahren ium kontinuierlichen Herstellen von Blöcken aus porigem
thermoplastischem Kunststoff Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontinuierlichen
Herstellen eines porigen Stranges aus aufblähbaren Körnern eines thermoplastischen
Kunststoffes, wobei die Körner in einen langgestreckten, an beiden Enden -offenen,
auf mindestens zwei Seiten von je einem umlaufenden endlosen Band begrenzten Kanal
an seinem einen Ende eingeführt werden und in welchem die Körner in einer Erhitzungszone
zu einem zusammenhängenden Körper aufgebläht und danach in eine Abkühlungszone weitergefördert
werden.
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Es ist ein Verfahren bekannt, bei dem das Aufblähen der Körper bei
Unterdruck durchgeführt werden kann. Der Zweck dieses Unterdruckes ist dabei, die
Überführung des flüssigen Lösungsmittels in Dampfform zu erleichtern. Das Vakuum
wird also während des Aufblähens der Körner selbst benutzt, während gemäß der Erfindung
der Körper nach dem Aufblähen der Körner und deren Zusammenbacken einem Unterdruck
ausgesetzt wird, und zwar in einer der Erhitzungszone nachgeschalteten Abkühlzone
zwischen den kanalbildenden endlosen Bändern. Abgesehen davon werden bei dem bekannten
Verfahren die Körner dem Unterdruck ausgesetzt, während sie sich in einem geschlossenen
Behälter befinden. Dieses hat zur Folge, daß schnell ein Gleichgewichtszustand entsteht,
nach dessen Erreichen derselbe Druck überall zwischen und in den Körnern herrscht.
Die Körner werden mit anderen Worten keinem Druckunterschied ausgesetzt, sobald
der Druck einmal in dem Behälter ausgeglichen worden ist.
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Erfindungsgemäß dagegen wird immer ein Druck unterschied in Richtung
gegen die seitlichen Bänder, wo der Unterdruck herrscht, aufrechterhalten. Dieses
hängt damit zusammen, daß der Körper von den zusammengebackenen Körpern an der Eintritts-
und der Austrittsstelle der Abkühlzone unter im wesentlichen Atmosphärendruck steht.
Zwischen den Körnern bestehen noch feine durchgehende Kanäle, durch die das Druckgefälle
sich dauernd von diesen beiden Stellen an die unter Vakuum stehenden Kanalseiten
fortpflanzen kann. Das Ergebnis ist, daß die Körner dauernd unter Druck in Richtung
gegen die endlosen Bänder stehen, und dadurch wird das Schrumpfen des Körpers wirksam
verhindert. Das Endprodukt wird hierdurch viel besser als gemäß dem bekannten Verfahren.
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Die Erfindung bezweckt demnach die Schaffung einer wirksamen Abkühlung
ohne Volumenminderung des zusammenhängenden Körpers. Ein weiterer Zweck der Erfindung
besteht in der Schaffung eines Kühlverfahrens, das eine größere Geschwindigkeit
der
umlaufenden Bänder gestattet, als es bisher der Fall gewesen ist.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Abkühlzone der
sich vorwärts bewegende Strang einem Unterdruck an zwei einander gegenüberliegenden
Seiten des Kanals ausgesetzt wird, während der in die Abkühlzone eintretende und
sie verlassende Strangteil unter höherem oder Atmosphärendruck steht, wodurch ein
Druckgefälle in Richtung zu den genannten Kanalseiten hin entsteht.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme
auf eine in den Zeichnungen beispielsweise dargestellte Ausführungsform näher beschrieben.
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Fig. 1 ist eine teilweise lotrecht geschnittene Seitenansicht einer
für die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung vorgesehenen Vorrichtung;
F i g. 2 ist eine teilweise im Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 wiedergegebene
Ansicht derselben Vorrichtung.
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In den Zeichnungen ist mit 10 ein oberes, endloses Band bezeichnet,
das um zwei Kehrtrommeln 12, 14 umläuft. Die Kehrtrommeln sind mit ihrer waagerechten
Welle 16 in Lagern 17 gelagert. Ein unteres, endloses Band 18 läuft um EEehrtrommeln20,
22, die ebenfalls auf waagerechten Wellen 24 sitzen, die ihrerseits in Lagern 25
gelagert sind. Diese Bänder sind beide gelocht. Zwei weitere Bänder 26, 27, die
der Obersichtlichkeit halber in der Fig. 1 weggelassen gedacht sind, spannen sich
um Kehrtrommeln
28, 29, die auf lotrechten Wellen 30, 31 sitzen.
Die Wellen 30, 31 laufen in Lagern 33 bzw.
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35. Die einander zugekehrten Bänderteile bilden zusammen einen Kanal
32 von rechteckigem Querschnitt und mit offenen Enden. Die Bänder werden von einem
gemeinsamen Motor 34 über ein Untersetzungsgetriebe 36 und einen über eine Riemenscheibe
40 auf der Welle 16 der Kehrtrommel 14 und eine Riemenscheibe 42 auf der Welle 24
der unteren Kehrtrommel 22 gelegten Treibriemen 38 angetrieben. Auf der letztgenannten
Welle sitzt ein Winkelgetriebe 44, 46, das seinerseits mit auf den lotrechten Wellen
30, 31 sitzenden Winkelgetrieben 48 bzw. 50. im Eingriff steht.
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Der kornförmige Kunststoff wird an dem einen Ende des Kanals 32 zugeführt,
wie mit dem Pfeil 52 angedeutet ist. In einem Abstand von den Kehrtrommeln 12, 20
ist eine Erhitzungszone vorgesehen, wie schematisch bei 54 angedeutet ist. Die Körner
können bei ihrem Einbringen m den Kanal 32 schon im voraus teilweise aufgebläht
sein, oder die Aufblähung erfolgt völlig zwischen den Bändern. Die Erhitzung der
Kunststoffkörner kann vorteilhaft mit Hilfe von Wasserdampf erfolgen, der durch
die Löcher in den oberen und unteren BändernlO, 18 eingeleitet wird. Andere Formen
der Erhitzung sind ebenfalls denkbar. Die Art der Einführung und Erhitzung der Kunststoffkörner
ist für die vorliegende Erfindung' uüerhebiich und wird daher nicht näher beschrieben.
Von Bedeutung ist im vorliegenden Zusammenhang lediglich, daß - die Körner in der
Erhitzungszone54 erhitzt und in ihrem aufgeblähten Zustand dazu gebracht werden,
zu einem zusammenhängenden Körper oder Strang zusammenzusintern.
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Hierbei kann der Körper vor der Erhitzungszone anlänglich die Form
einer Art von Pfropfen 56 haben (Fig. 1).
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Während der auf diese Weise erhaltene zusammenhängende Körper oder
Strng von den Bändern nach rechts in der F i g. 1 weitergeführt wird, durchläuft
er eine Abkühlzone, die mit Vakuumkuppeln 58 bzw.
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60 ausgerüstet ist, wobei die Vakuumkuppeln zweckmäßig an-das obere
Band 10 und das untere Band 18 verlegt sind. Indessen können solchen Vakuumkuppeln
auch an den Schmalseiten des von den Bändern 26, 28 gebildeten Kanals vorgesehen
sein. Die Vakuumkuppeln stehen durch Leitungen 62, 64 und 66 in Verbindung mit einer
von einem Motor 70 angetriebenen Vakuumpumpe 68. Die Vakuumkuppeln 58, 60 sind gegen
die Bänder 10 bzw. 18 abgedichtet.
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Während der Abkühlung wird der zusammenhängende Körper oder Strang
von aufgeblähten-und zusammengesinterten Kunststoffkörnern einem Unterdruck ausgesetzt,
der sich durch die gelochten Bänder hindurch in den Körper selbst fortpflanzt. Durch
den beidseitig angreifenden Unterdruck wird der Körper dåran gehindert, während
- der Abkühlung zu schrumpfen, wodurch sonst die Zellen oder Poren an
Volumen und
damit der Körper an Porosität einbüßen und gegebenenfalls sogar zusammenfallen und
jedenfalls ein vom rechtwinkligen abweichendes Querschnittsprofil erhalten würde.'
Der Unterdruck gibt den Zellen oder Poren die Möglichkeit, unter Ausnutzung einer
kleineren verbliebenen Aufblähkraft ihre in der Erhitzungszone erhaltenen Abmessungen
beizubehalten und gegebenenfalls sogar noch etwas zu vergrößern. Man erhält somit
ein größeres Volumen porigen Endproduktes aus einer bestimmten Menge von Ausgangsstoff
und damit einen wirtschaftlicheren Betrieb. Die verbesserte Kühlung ist zum Teil
dadurch bedingt, daß ein Teil von in dem Körper vorhandenen Kondensat schnell verdampft
und dabei Wärme bindet. Dies hat zur Folge, daß man die Vorrichtung mit größerer
Geschwindigkeit, als bisher üblich war, laufen lassen kann.
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Der fertige Strang verläßt den Kanal 32 an dessen rechten Ende gemäß
der F i g. 1 und wird weiter zu einem Tisch 72 gefördert, wo er in Stückegewünschter
Länge zerschnitten wird.