DE1786475A1 - Einrichtung zur Herstellung von Formkoerpern aus aufgeblaehten synthetischen organischen Polymerisaten - Google Patents

Einrichtung zur Herstellung von Formkoerpern aus aufgeblaehten synthetischen organischen Polymerisaten

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Description

Patentanwälte Dipl. - Ing. R Weickmann, 1788475
Dipping. H. Weickmann, Dipl.-Puys Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.WEICKMANN, Dipl.-Chem. B. Huber
8 MÜNCHEN U, DEN
POSTFACH 260 82C
MDHI.STRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22
TIIE DOW CHEMICAL COMPANY, Midland, Michigan, USA
Einrichtung zur Herstellung von Formkörper η aus r.if geblähten synthetischen organischen Polymerisaten
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Herstellung von aufgeblähten, synthetischen, organischen Polymerisaten mit langgestreckter unregelmäßig gebogener Form, wie sie in der deutschen .Patentschrift (Patentanmeldung P 14 11 35j-Α) beschrieben sind.
Zur Herstellung derartiger Formkörper werden länglich^ Stücke von aufblähbareiii Polymerisat von unregelmäßig gebogeiier Form einer Wärmebehandlung unterworfen, weiche zu einer Aufblähung der Stlieke iUitvt und sie in ihre endgültige Form bringt, in der sie als Verpaekungs- oder Füllmaterial verwendet werden können. Die Aufgabe der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, die expandierbaren Polymerisatstücke aufzublähen und in ihre endgültige Form zu bringen.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Einrichtung, die gekennzeichnet ist durch ein Zuführungsgerät, welches die Stücke oder Segmente des aufblähbaren Polymerisates auf einen.
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bewegten Träger bringt, eine Heißbehandlungszone und eine Auswurfvorrichtung, welche das aufgeblähte Material von den Trä-■ ger wieder abnimmt. Das Zuführungsgerät besteht zweckmäßig aus einer Siebtrommel.
Die Figuren 1 bis 3 der Zeichnung erläutern die erfindungsgemäße Einrichtung zur Herstellung eines Verpackungs- und Füllmaterials.
Im einzelnen stellen dar:
Figur 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung,
Figur 2 eine Stirnansicht einer Zuführungssiebtrommel,
Figur 3 eine Mantelansicht der Zuführungssiebtrommel gemäß j Figur 2.
! In Figur 1 ist mit Bezugsziffer 4 ein Gestell bezeichnet; auf diesem Gestell ist ein Zuführungsgerät 5 befestigt, und zwar mittels eines Trägers 6, an welchem ein Lager 7 für eine Welle t 8 befestigt ist. Die Welle 8 trägt eins Zuführungssiebtrommel·. Ein Trichter 9 ist auf dem Gestell 4 unterhalb der Zuführungssiebtrommel 5 befestigt; ein Siebband 10 läuft unter diesem Trichter durch einen Spalt von ihm getrennt hindurch, an dem Gestell 4 entlang über Umlenkrollen 11 und 12. Weiter ist auf dem Gestell 4 nächst dem Trichter 9 eity Gehäuse 13 angebracht, welches einen Teil des Siebbandes 10 umschließt. Sine Düse 14 ! ist unterhalb «JLes Siebbandes 10 angeordnet. Durch sie strömt ein erhitztes, das Polymerisat nicht lösendes Strömungsmittel auf das Siebband 10 und in Kontakt mit den auf diesem geförderten Material» um diese zu erhitzen. Jn dem Gehäuse 13 kann ein (nicht gezeichneter) Gasabzug angebracht sein. Das Zuführungegerät 5 und da« endlos umlaufende Siebband 10 sind durch Blek-j tromotore, vorzugsweiße »it veränderbarem Getriebe, angetrie-
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ben. Die Zuführung des Materials zu der Zuführungssiebtrommel 5 erfolgt über eine Rinne 15, welche zu einer Einlaßöffnung 16 der Siebtrommel führt. Die aufgeschäumten Formkörper werden von dem Siebband 10 ausgeworfen und in einen Behälter 20 gesammelt.
Figur 2 bedarf keines näheren Kommentars; sie zeigt die Stirnseite des Zuführungsgerätes 5 mit der Eintrittsöffnung 16 und iiängabolzen 21, welche die Stirnflächen in Abstand voneinander halten. Die längsbolzen 21 sind vorzugsweise von dem Siebmantel 19 beabstandet, so daß sie bei Rotation der Zuführungssiebtrommel die Segmente aufrühren.
Figur 3 zeigt eine Mantelansicht der Zuführungstrommel 5. Man erkennt die Welle 8, die an der einen Stirnplatte 17 der Zuführungssiebtrommel 5 befestigt ist, und eine weitere Stirnplatte 18; die Stirnplatten 17 und 18 werden durch die Längsbolzen 21 in Abstand voneinander gehalten. Der Siebmantel 19 ist auf den Umfangen der Stirnplatten 17 und 18 befestigt. Die Maschenform des Siebes 19 kann beliebig sein, rund, hexagonal, oktagonal, quadratisch oder rechteckig; die Ma3chenweite .1st so gewählt, daß ihre kleinste Dimension größer ist als die größte Querschnittsdiraension der länglichen Stücke oder Granalien, aber nicht größer als die halbe Länge der expansionsfähigen . Segmente, die der Zuführungssiebtrommel eingespeist werden. Ferner ist die Maschenweite so gewählt, daß die größte Dimension der Siebmaschen kleiner ist als die Länge der Stücke; dadurch ist sichergestellt, daß die einzelnen Stücke oder Granalien aus expansionsfähigem Polymerisat durch die Maschen hindurchfallen können, wenn die Zuführungssiebtrommel in Drehung versetzt wird.
Zum Betrieb der erfindungsgemäßen Einrichung v/erden längliche Stücke von aufblähbarem Polymerisat in gekrümmter, gebogener, gedrillter und gekringelter Form mit Querschnittsdimensionen von 0,25 bis 5,0 mm, vorzugsweise 0,5 bis 2,5 mm, zugeführt. Entweder werden sie direkt in die Einlaßöffnung 16 eingegeben
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oder über die Rinne 15. Beste Resultate werden dann erzielt, ' wenn man längliche Stücke aus expansionsfähigem Polymerisat von zwischer» 5 und 50 cm, vorzugsweise zwischen 5 und 20 cm . Jänge und dementsprechend von Of25 bis 2,5 mm Querschnittsdimension verarbeitet.
3ie Drehzahl der Zuführungssiebtrommel kann zwischen einer Umdrehung pro Minute und darunter bis zu 30 Umdrehungen pro Minute liegen; vorzugsweise liegt sie zwischen 5 und 20 U/min. Durch die Bewegung werden die einzelnen Stücke voneinander
™ getrennt und .durcheinander geworfen, so daß sie einzeln durch die Maschen des Siebes 19 hindurchtreten können. Die durch die Maschen des Siebs 19 hindurchtretenden Segmente gelangen durch den Trichter 9 auf das endlose Siebband 10, dessen Maschengröße beliebig sein kann, wenn sie nur klein genug ist, um die Segmente zurückzuhalten. Beispielsweise können Dinsiebe mit Nr. 4-20 verwendet werden. Daneben kann auch ein perforiertes Stahlband zur Anwendung kommen, z.B. ein Band aus rostfreiem Stahl mit einer Vielzahl von Löchern, deren Größen zwischen 0,4 und 3»27 mm Durchmesser liegen können. Das umlaufende endlose Band transportiert die Stücke zum Gehäuse 13, wo sie mit einem heißen nichtl&send wirkenden Behandlungsstrom,
fe also Ga?, luft oder Dampf, vorzugsweise Dampf, in Berührung gebracht werden. In dieser Zone tritt eine Erhitzung über den Erweichungspunkt des Polymerisats und über den Siedepunkt des flüchtigen organischen Schäumungsmittels ein. Diese Erhitzung reicht aus, um aus den einzelnen Stücken aufgeblähte Formkörper zu.machen. Die Einwirkungszeit des Heißbehandlungsmediums kann leicht dadurch reguliert werden, daß man die lineare Bewegungsgeschwindigkeit des Bandee 10 verändert. Gewöhnlich liegt die Behandlungszeit zwischen 3 und 30 Minuten. Die angewandten Temperaturen liegen zwischen 90 und 1000C. Die Formkörper werden von dem Siebband 10 ausgeworfen und in dem Behälter 20 gesammelt.
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Das der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Behandlung zugeführte Material besteht aus nicht-linearen, gekringelten, gebogenen, verdrillten länglichen Einzelstücken aus einem thermoplastischen, aufschäumbaren Polymerisat. Diese Einzelstücke können durch Extrudieren nach bekannten Extrusionsverfahren gewonnen werden. Dabei Wird das thermoplastische Polymerisat oder Mischpolymerisat in Granalienform auf eine Temperatur oberhalb seines Erweichungspunktes erhitzt und in einem Mischer so lange in Bewegung gehalten, bis eine homogene fließfähige Masse vorliegt. Diese Masse wird sodann zu verschiedenen Formen extrudiert, so z.B.zu Strängen, Stangen und Rohren. Die extrudierten Stränge, Stangen oder Rohre werden gekühlt und zu Stücken geschnitten oder gebrochen.
Beispielsweise wird bei der Herstellung der ungeschäumten Stücke so vorgegangen, daß man ein Gel, welches aus einem geschmolzenen oder wärmeplastifizierten thermoplastischen organischen Polymerisat besteht, z.B. ein fließfähiges Gel von Polystyrol mit einem Gehalt von 5 bis 10 Gew.-# an flüchtigen organischen Treibmitteln wie Pentan oder Diehlordifluormethan, welches untfr Druck darin gelöst ist, bei Temperaturen zwischen 90 und 11Q0O in eine Zone geringeren Druckes, etwa in Atmosphärendruck auspreßt und das ausgepreßte Material dann rasch abkühlt. Das abgekühlte Material wird schließlich in Stränge der gewünschten Länge zerschnitten und kann so direkt der erfin-* dungsgemäßett Einrichtung zugeführt werden.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung weiter. Beispiel
Es wurde eine Einrichtung gemäß Figur i verwendet. Die Ztiftthrungssiebtrommel 5 hatte einen Durchmesser von 45,8 ca und eine Länge von 35,6 cm. Der Siebmantel war30,5 cm langj die lichte Weite der Öffnungen betrug 1,27 cm χ 1,27 em. Das endlose Sieb/band 10 war 30,5 om breit und 1,8 cm lang. Ss war aus
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einem Drahtgewebe mit einer durchschnittlichen Maschenweite von 0,59 mm hergestellt; das Gehäuse 13 war eine offene Kammer oder Haube mit einer länge von 1,2 m und erstreckte sich über einen Teil des Siebbandes.10.
Der Zuführungssiebtrommel 5 wurde eine Charge von länglichen Stücken eines aufblähbaren Polystyrols zugeführt. Das Polystyrol hatte eine Viskosität in einer 10%igen Toluollösung bei 250C von 23 cps.; als Schäumungsmittel waren in dem Polystyrol 6,5 $ normales Pentan enthalten. Die länglichen Stücke waren etwas gekrümmt, gebogen, verdrillt und gekringelt; es waren von einem Strang geschnittene Stücke mit einem Querschnittsdurchmesser von 0,76'mm und einer länge von 7.6 bis 10 cm. Die Zuführungssiebtrommel wurde mit einer Drehzahl von 6 ü/h in Drehung versetzt. Dabei stellte sich eine Zuführungsrate von ungefähr 4t53 kg/h ein» die einzelnen durch das Sieb hindurchgehenden Stücke fielen auf das endlose Siebband 10 und wurden durch das Gehäuse 13 mit einer Lineargeschwindigkeit von etwa 48,8 cm/min hindurchgeführt. Die Yerweilzeit in der Behandlungszone innerhalb des Gehäuses 13 war also ungefähr 2,5 Minuten. Während des Durchgangs der Stücke mit dem Siebband 10 durch die Behandlungszone innerhalb des Gehäuses wurde Dampf mit einem Druck von 2,8 atü an die Unterseite des Siebbandes 10 herangeführt und in Berührung mit den auf diesem ruhendeα länglichen Stücken gebracht. Die Dampfmenge war so benesaea, SaS eint Erhitzung auf 95 bis 100*0 eintrat. Die Stücke wurden so zu Zellkörpern aufgeschäumt, welche während der Aufschlämmung eine weitere ' Verformung erfuhren. Dabei erhielt man schließlich Formkörper von ungefähr 6,36 mm Durohmesser und 7,6 bis 10 cm Länge. Die aufgeschäumten Formkörper wurden von άφ Siebband entnommen und in einen Behälter 20 gesammelt. Die] Raumwichte der aufgeschäumten Formkörper war 32 g/l. Ähnliche Resultate erhielt, man, wenn andere aufblähbare Polymerisate, wie Mischpolymer!- ; sate von Styrol und Acrylnitril, Mischpolymere von Styrol vmM Methylmethacrylat, Mischpolymere von Styrol und Vinylacetat,
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Mischpolymere von Styrol und Vinyltoluol oder Polyvinyltoluol anstelle von Polystyrol verarbeitet wurden.
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Claims (5)

Patentansprüche
1. Einrichtung sur Herstellung eines Verpackungs- oder PiIIlmaterials aus aufgeblähten synthetischen organischen Polymerisaten,gekennzeichnetdurch ein Zuführungsgerät, welches die Stücke oder Segmente aus aufblähbarem Polymerisat auf einen bewegten Träger bringt, eine Heißbehandlungsßone und eine Auswurfvorrichtung, durch welche das aufgeblähte Material von dem Träger wieder entfernt wird. . ·
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführungsgerät aus einer Siebtrommel (5) besteht.
J. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinste Dimension der Maschenweite der. Trommelsiebes größer ist als die größte Querschnittsdimension der zugeführten Stücke oder Segmente, aber nicht größer als die halbe Länge der expansionsfähigen Segmente und die größte Dimension der Sieböffnungen kleiner ist als die Länge der Stücke.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegte Träger aus einem endlos, umlaufenden Siebband (10) besteht.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet, daß die Heißbehandlungszone ein Gehäuse (13)/welches einen Teil des Siebbandes (10) umschließt und eine unterhalb des letzteren angeordnete Düse (H), aus der ein heißes das Polymerisat nicht lösendes Strömungsmittel auf das Siebband (10) strömt, aufweist.
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DE19611786475 1960-11-15 1961-11-09 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Verpackungs- oder Füllmaterial in loser Form Expired DE1786475C3 (de)

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DE1786475B2 DE1786475B2 (de) 1977-03-10
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DE1786475B2 (de) 1977-03-10
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FR1310106A (de) 1963-03-06
US3147321A (en) 1964-09-01
NL271365A (de)
SE304373B (de) 1968-09-23
DE1411559A1 (de) 1969-01-30
CH436115A (de) 1967-05-15
US3066382A (en) 1962-12-04
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