DE2333977A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung von zellfoermigen thermoplastischen produkten - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur herstellung von zellfoermigen thermoplastischen produkten

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Description

Patentanwalt ■ HvK / D (565)
Dr. Michael Hann 2. Juli 1973
63 Gießen 2333977
Ludwigstraße 67
The Dow Chemical Company, Midland, Michigan, USA
VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON ZELLFÖRMIGEN THERMOPLASTISCHEN PRODUKTEN
Priorität: 5. Juli 1972 /USA/ Ser. No. 269,106
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung zellförmiger thermoplastischer Produkte und deren Verwendung für Eisenbahnschwellen.
Die Vorrichtung nach der Erfindung enthält eine Kombination aus Extrudiermitteln zur Herstellung einer Bahn eines schaumfähigen thermoplastischen Polymeren, eine Form, die eine offene Seite in der Nähe der Extrudiermittel hat, um die Bahn des schaumfähigen thermoplastischen Polymeren aufzunehmen und Mittel, um eine relative wechselseitige Bewegung zwischen der Form und den Extrudiermitteln in eine allgemein zu mindestens einer Oberfläche der Bahn eines schaumfähigen thermoplastischen Polymeren senkrechten Richtung in der Art zu lenken, daß die Bahn in Schichten innerhalb der Form abge-
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lagert wird.
Das Verfahren zur Herstellung eines zellförmigen thermoplastischen Produktes ist dadurch gekennzeichnet, daß ein thermoplastisches Polymeres in Gegenwart eines Treibmittels zum Erweichen gebracht wird, um ein schaumfähiges thermoplastisches Polymeres herzustellen, das schaumfähige thermoplastische Polymere zu einer Bahn geformt wird, die Bahn des schaumfähigen thermoplastischen Polymeren in einer Form abgelagert wird und eine relative wechselseitige Bewegung zwischen der Bahn eines schaumfähigen thermoplastischen Polymeren und der Form in einer allgemein wenigstens zu einer Oberfläche der Bahn senkrechten Richtung derart erzeugt wird, daß die Bahn in Schichten innerhalb der Form abgelagert wird.
Das erhaltene zellförmige thermoplastische Produkt lässt sich auf verschiedenen Gebieten verwenden und kann jede übliche Dichte z.B. zwischen 32 und 880 g pro Liter (2 und 55 pounds per cubic foot) haben. Eine dieser Verwendungsmöglichkeiten ist die Verwendung als Eisenbahnschwelle, welche einen länglichen Körper aus einem zellförmigen thermoplastischen Polymeren darstellt, welcher eine Dichte zwischen 320 und 800 g pro Liter (20 und 50 pounds per cubic foot) und vorzugsweise eine Dichte zwischen 480 und 720 g pro Liter (30 und 45 pounds per cubic foot) hat, wobei der längliche Körper eine Vielzahl von einzelnen geschlossenen Zellen hat, welche im wesentlichen über den gesamten länglichen Körper angeordnet sind. Je höher die Dichte des zellförmigen Produktes ist desto größer ist die Größe der einzelnen Zellen. Die zellförmigen thermoplastischen Produkte gemäß der Erfindung haben gewöhnlich eine Zellgröße zwischen 0,1 und 3 mm, obwohl einzelne Zellen eine Größe bis zu
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12 mm haben können.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verdeutlicht, worin
Figur 1 eine Draufsicht einer Vorrichtung ist, welche in Verbindung mit einer Ausführungsform der Erfindung konstruiert wurde,
Figur 2 eine Seitenansicht der in Figur 1 wiedergegebenen Vorrichtung ist und
Figur 3 eine Abbildung einer Bahn eines schaumfähigen thermoplastischen Polymeren ist, wie sie innerhalb einer Form abgeschieden wird.
Aus den Zeichnungen wurden viele Einzelheiten der Vorrichtung der Klarheit halber weggelassen, einschließlich Schalter, Heiz- und Kühlelementen, Steuerzügen, Meßgeräten, Röhren, Schutzvorrichtungen und andere Sicherheitsgeräte, und dergleichen, die nicht notwendig sind, um dem Fachmann die Erfindung zu erklären.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nun die gezeigte Ausführungsform der Erfindung im Detail beschrieben, wobei dieselben Bezugsziffern Verwendung finden, um dieselben Einzelteile zu bezeichnen, wenn es zweckdienlich ist. In den Figuren 1 und 2 umfassen die Extrudierraittel zur Herstellung einer endlosen Bahn eines schaumfähigen thermoplastischen Polymeren einen Extruder 1, der einen Einfülltrichter 2 hat, um eine Mischung eines thermoplastischen Polymeren und Treibmittels in Form· von Perlen oder Kügelchen aufzunehmen. Die
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Extrudiermittel umfassen außerdem eine Strangpressform 3, welche mit dem Ausgangsende der Strangpresse 1 verbunden ist. Die Strangpressform 3 hat eine AusgangsÖffnung mit dem Profil eines Schlitzes (nicht gezeigt), welche das schaumfähige thermoplastische Polymere in eine endlose Bahn 4 verformt. Eine Form 6 mit einem offenen Oberteil ist naheliegend und unterhalb der Strangpressform 3 in der Weise angebracht, daß die endlose Bahn 4 eines schaumfähigen thermoplastischen Polymeren mit Hilfe der Schwerkraft abwärts in die Pressform abgesetzt wird.
Die Mittel der Vorrichtung zur Erteilung einer relativen wechelseitigen Bewegung zwischen der Form 6 und den Extrudiermitteln umfassen Mittel, um die Form zu bewegen. Die gezeigten Mittel, um die Form zu bewegen, enthalten ein bewegliches Untergestell (allgemein mit der Bezugsziffer 7 bezeichnet), um die Form abzustützen, Antriebsmittel (allgemein mit der Bezugsziffer 8 bezeichnet), um dem Untergestell eine wechselseitige, Bewegung zu erteilen, und Kontrollmittel, welche eine Verbindung zwischen dem Untergestell und den Antriebsmitteln darstellen, um die Bewegung der Form in eine gegebene Bewegungsrichtung endigen zu lassen und die Bewegung der Form in die entgegengesetzte Richtung für eine vorherbestimmte Zeitdauer zu verzögern. In dieser Ausführungsform lenken die Mittel, um die relative wechselseitige Bewegung zwischen der Pressform und den Extrudiermitteln zu erteilen, die Bewegung in eine im allgemeinen zu mindestens einer der Hauptoberflächen der endlosen Bahn 4 senkrechte- Richtung.
Das bewegliche Untergestell 7 zum Abstützen der Form enthält vertikal im Abstand angeordnete Abstützvorrichtungen 9,
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horizontal im Abstand angeordnete Abstützvorrichtungen 11, welche durch die vertikalen Abstützvorrichtungen 9 mitgetragen werden, und mit Nuten versehene Rollen 12, welche an dem unteren Ende eines jeden der vertikalen Abstützvorrichtungen 9 mitgetragen werden. Ein Paar im Abstand angeordnete Schienen 13 sind unterhalb des beweglichen Untergestells 7 in genauer Einstellung mit den mit Nuten versehenen Rollen 12 angebracht. Das bewegliche Untergestell 7 umfasst außerdem eine Vielzahl von horizontalen und vertikalen Gliedern (nicht gezeigt), welche die vertikalen Abstützvorrichtungen 9 und die horizontalen Abstützvorrichtungen 11 innerhalb eines festen Rahmens festhalten, welcher auf den Schienen 13 hin- und herbewegt werden kann.
In der gezeigten Ausführungsform umfassen die Antriebsmittel 8, für die Erteilung einer Bewegung des Untergestells 7, einen elektrischen Motor 14, eine Räderuntersetzungsanordnung 16, die mittels einer Transmission 17 mit dem Motor 14 verbunden ist, ein Antriebskegelrad 18, das mit der Räderuntersetzungsan-Ordnung 16 verbunden ist, und eine Zahnstange 19, welche durch das bewegliche Untergestell 7 mitgetragen wird und so angeordnet ist, daß das Antriebskegelrad 18 angekuppelt wird.
Die Kontrollmittel, welche zwischen dem Untergestell 7 und den Antriebsmitteln 8 eingeschaltet sind und die Bewegung der Form in einer gegebenen Bewegungsrichtung endigen lassen und die Bewegung der Form in die entgegengesetzte Richtung für eine vorherbestimmte Zeitdauer verzögern, umfassen ein Doppel-
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zeitnehmersystera 20, welches der Reihe nach mit zwei Begrenzungsschaltern 21 und 22 arbeitet, welche an den entgegengesetzten Seiten des Untergestells 7 getragen werden. Die Kontrollvorrichtungen umfassen außerdem zwei Anschläge 23 und 24, welche in wirksamer Weise zwischen das Doppelzeitnehmersystem 20 und die Begrenzungsschalter 21 und 22 eingeschaltet sind.
Wie in Figur 3 der Zeichnungen gezeigt, strömt das endlose Band 4 des schaumfähigen thermoplastischen Polymeren aus der Strangpressform 3 in die Form 6 aus, wo es sich in Schichten entsprechend der relativen wechselseitigen Bewegung zwischen den Extrudiermitteln und der Pressform absetzt.
Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung mit Hilfe der Vorrichtung wie sie in der Zeichnung wiedergegeben ist, werden Kügelchen oder Perlen eines normalerweise festen, synthetischen, thermoplastischen Polymeren über den Einfülltrichter 2 in den Extruder 1 eingefüllt, wo sie durch Erwärmen zu einer geschmolzenen Masse weichgemacht werden. Wenn ein zersetzbares Treibmittel Verwendung findet, wird es normalerweise in den Extruder zusammen mit den Polymerkügelchen eingefüllt. Wenn ein flüchtiges Treibmittel Verwendung findet, wird es normalerweise zu dem Zeitpunkt in den Extruder eingefüllt, zu dem die Polymerkügelchen durch Erwärmen erweichen. In jedem Fall wird ein ausreichender Druck auf die geschmolzene Masse im Extruder aufrechterhalten, so daß das
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Treibmittel am Entspannen gehindert wird. Das resultierende schaumfähige thermoplastische Polymere wird dann in die endlose Bahn 4 durch Treiben durch die Strangpressform 3 mit Hilfe des Extruders 1 verformt. Die endlose Bahn 4 des schaumfähigen thermoplastischen Polymeren wird dann mittels der Schwerkraft abwärts in die Form 6 abgesetzt und eine relative wechselseitige Bewegung zwischen der endlosen Bahn 4 und der Form 6 wird in eine im allgemeinen wenigstens zu einer Hauptoberfläche der endlosen Bahn senkrechten Richtung in der Art gelenkt, daß die endlose Bahn in Schichten innerhalb der Form abgesetzt wird. Die relative wechselseitige Bewegung zwischen der Form und der endlosen Bahn wird erteilt, indem'die Form mit Hilfe der Antriebsvorrichtungen 8 und der Kontrollmittel bewegt wird.
Zu Beginn eines typischen Kreislaufes, bei dem die Form ein Formkasten mit im allgemeinen rechtwinkliger Konfiguration ist, wie es im Grundriß zu sehen ist, und relativ eng in der Breite im Vergleich zur Länge ist, und in der Weise angebracht ist, so daß die Querrichtung der endlosen Bahn des schaumfähigen thermoplastischen Polymeren sich über die Breite der Form erstreckt, ist die Form 6 unterhalb der Strangpressform 3 in der Art angebracht, daß die Ablagerung der endlosen Bahn 4 des schaumfähigen thermoplastischen Polymeren an einem Ende der Form beginnt. Wenn das Extrudieren begonnen und die endlose Bahn am Ende der Form abgesetzt wird, wird der elektrische Motor 14 in der Weise wie zum Antrieb des Kegelrades 18 betätigt, welches in die Zahnstange 19 eingreift und damit der Form 6 eine
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Bewegung erteilt. Wenn das Untergestell 7 und die Form 6 in eine solche Lage bewegt worden sind, daß die endlose Bahn 4 au au,, w.i^gegengesetzten Ende der Form abgesetzt wird, wird einer der beiden Begrenzungsschalter 21 oder 22 (abhängig von der Bewegungsrichtung) in Berührung mit einem der beiden Anschläge 23 oder 24 gebracht, wodurch die Bewegung der Form in dieser Richtung abgegrenzt wird. Nach einer vorherbestimmten Zeitdauer, welche in dem Zeitnehmersystem 20 so programmiert ist, daß die endlose Bahn am Ende der Form in der gewünschten Höhe abgelagert wird, wird der Motor 14 betätigt und das An-triebskegelrad in die entgegengesetzte Richtung bewegt, wodurch das Untergestell 7 und die Form 5 veranlasst werden, sich unterhalb der Strangpressform 3 zurückzubewegen. Wenn die Form zu ihrer Startposition zurückbewegt worden ist, greift der andere Begrenzungssehalter in den anderen Anschlag und die Bewegung der Form wird unterbrochen, bis die endlose Bahn in der gewünschten Höhe abgelagert worden ist. Der Kreislauf wird so oft wiederholt, bis die gewünschte Menge des schaumfähigen thermoplastischen Polymeren in der Pressform abgelagert ist.
Bei der Beschreibung des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung bedeutet der Ausdruck "schaumfähig", daß das thermoplastische Polymere zu einem zusätzlichen Schäumen in der Lage ist. Daher ist bei der Bezeichnung der endlosen Bahn als ein schaumfähiges thermoplastisches Polymeres gemeint, daß das thermoplastische Polymere zu einem weiteren Aufschäumen in der Lage ist, obwohl ein wesentlicher Teil des Schäumens vorher eingetreten ist, wie z.B. kurz nachdem die endlose Bahn aus der Strangpressform ausgetreten ist.
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Da die endlose Bahn des schaumfähigen thermoplastischen Polymeren heiß ist, wenn sie in der Form abgesetzt wird, verschmelzen die sich berührenden Oberflächen der resultierenden Schichten und bilden ein einheitliches zellförmiges Produkt. Natürlich kann die endlose Bahn während ihrer Bewegung zwischen der Strangpressform und der Form auch abgekühlt werden, wenn es gewünscht wird. Dies kann durch direkte Luftkühlung oder durch Richten eines äußerst dünnen Wasserschleiers gegen die bewegte endlose Bahn geschehen.
Wenn die Form in dem gewünschten Grade gefüllt worden ist, wird die endlose Bahn abgetrennt und die Form von der Abstützvorrichtung entfernt. Es wird sodann eine Abdeckplatte auf der offenen Seite der Form mit Hilfe einer beliebigen Vorrichtung festgemacht. Die Schichten des schaumfähigen thermoplastischen Polymeren schäumen dann in der Pressform weiter, wodurch ein zellförmiges Produkt hergestellt wird, welches relativ lang im Vergleich zu seiner Breite und Höhe ist. Die Form kann so konstruiert sein, daß zellförmige Formkörper mit der gewünschten Dichte hergestellt werden können, die sich als Eisenbahnschwellen verwenden lassen.
Die zellförmigen thermoplastischen Produkte gemäß der Erfindung werden vorzugsweise aus ole-finischen Polymeren hergestellt, wie z.B. Polyäthylen, Polypropylen, Copolymere aus einem 1-Olefin und einem anderen copolymerisierbaren Monomeren, wie z.B. Äthylen/Vinylacetat-Copolymeres, Äthylen/Äthylacrylat-Copolymeres und Styrol enthaltende Polymere. Mischungen aus zwei oder mehr
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dieser thermoplastischen Polymeren können ebenfalls zu zellförmigen thermoplastischen Produkten gemäß der Erfindung verarbeitet werden. In besonders vorteilhafter Weise können Eisenbahnschwellen aus Polyäthylen von hoher Dichte hergestellt werden.
Beispiele für zersetzbare Treib- oder Blähmittel, welche bei der praktischen Durchführung gemäß der Erfindung verwendet werden können, schließen z.B. Azodicarbonamid, Ammoniumcarbonat und Azobisisobutyronitril ein. Beispiele für flüchtige Treibmittel, welche verwendet werden können, schließen z.B. D ichlordi fluorine than, Dichlortetrafluoräthan, Monochlor3 j'fluormethan'und Perfluorcyclobutan ein. Die Menge des Treibmittels, welches Verwendung findet, wird von derartigen Faktoren abhängen, wie z.B. von der gewünschten Dichte des zellförmigen Produktes, von der Größe und von dem Profil des zellartigen Produktes, und von dem Typus des thermoplastischen Materials. Im allgemeinen liegt das Treibmittel in einer Menge zwischen 0,1 und 20 Gew. %, bezogen auf das Gewicht des Polymermaterials und des Treibmittels, vor.
Die zellförraigen thermoplastischen Produkte können außerdem Färbemittel, Stabilisatoren, Füllstoffe, Keimbildner, die Zellgröße kontrollierende Mittel und dergleichen enthalten. Bei der Herstellung einer Eisenbahnschwelle gemäß der Erfindung ist es in allgemeiner Weise vorzuziehen, daß Ruß zu dem thermoplastischen Polymermaterial zugegeben wird. Der Ruß kann in einer Menge zwischen 0,1 und 25 und vorzugsweise zwischen 0,5 und 5 Gew. %,
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bezogen auf das Gesamtgewicht des thermoplastischen Materials^ und des Rußes, vorliegen. Die Bruchfestigkeit von Eisenbahnschwellen oder anderer Artikel wird in vorteilhafter Weise durch die Zumischung von Glasfasern gesteigert. Im allgemeinen haben die Glasfasern eine durchschnittliche Länge zwischen 1,6 und 12,7 mm (0,0625 und 0,5 inches) und liegen in dem zellförrnigen thermoplastischen Produkt in einer Menge zwischen 1 und 40, vorzugsweise zwischen 5 und 25 Gew. %, bezogen auf das Gesamtgewicht des zellförmigen Produktes, vor. Das zellförmige Produkt kann außerdem teilweise mit Hilfe von chemischen Vernetzungsmitteln oder durch Bestrahlung, wenn es gewünscht wird, vernetzt sein.
Die keilförmigen thermoplastischen Produkte gemäß der Erfindung können in ihrem Aufbau variieren, um einer besonderen Verwendung zu genügen. Wenn das zellförmige Produkt in der Form von Eisenbahnschwellen vorliegt, kann beispielsweise die Dichte in den verschiedenen Teilen der Schwelle unterschiedlich sein. Die Eisenbahnschwelle kann mit einer relativ geringen Dichte.im j Zentrum hergestellt werden, und die Dichte kann mit der Entfernung1
vom Zentrum bis zur Oberfläche bzw. Bodenfläche ansteigen. Dies kann dadurch bewirkt werden, daß man weniger Treibmittel zu Beginn und am Ende des Herstellungskreislaufes verwendet. In ähnlicher Weise kann die Konzentration der Glasfasern bei den Eisen-
bahnschwellen in der Weise variiert werden, daß höhere Konzen- ■ trationen an der Oberfläche und am Boden vorliegen, als Vergleichs weise im Zentrum der Eisenbahnschwelle. Dies kann dadurch bewirkt werden, daß man größere Mengen von Glasfasern in den Extruder zu Beginn und am Ende des Herstellungskreislaufs zumischt
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Eisenbahnschwellen, welche nach einer oder beiden dieser Modifikationen hergestellt werden, weisen eine hohe Bruchfestigkeit auf. In allen Ausführungsformen ist die zellförmige Eisenbahnschwelle besonders vorteilhaft, wegen der Leichtigkeit, mit welcher die Eisenbahnschienenzapfen in den Eisenbahnschwellen vorgetrieben werden können, um die Eisenbahnschienen zu befestigen. Die Eisenbahnschwellen gemäß der Erfindung halten die Eisenbahnschienenzapfen für eine lange Zeitdauer, sie sind gegenüber Rißbildung widerstandsfähig, leicht handhabbar und besitzen eine lange Haltbarkeit. Das folgende Beispiel verdeutlicht eine der Arbeitsweisen, welche gemäß der Erfindung zur Herstellung von zellförmigen Produkten verwendet werden können.
Beispiel
Eine Mischung aus 96 Gew. % eines Polyäthylengranulates von hoher Dichte und 0,01 Gew. % Netzmittel auf Mineralölbasis wird für etwa 10 Minuten mit 1 Gew. % Azodicarbonamid und Gew. % eines Rußkonzentrates, welches etwa 35 Gew. % Ruß und 65 Gew. % Polyäthylen hoher Dichte enthält, gemischt. Die resultierende Mischung wird sodann in einen vorgeheizten Extruder eingeschüttet, welcher eine Strangpressform mit einem nach abwärts gerichteten Schlitz mit einer Öffnung von etwa 20 cm Länge und etwa 1,27 cm Breite besitzt.
Der Extruder wird bei einer Temperatur von etwa 257°C betrieben, um eine endlose Bahn eines schaumfähigen Polyäthylens herzustellen. Eine einem Formkasten ähnliche rechtwinklige Form mit
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einem offenen Oberteil und mit Innenmaßen von etwa 2,5 m Länge, 0,21 m Breite und 0,16 m Höhe ist unterhalb der Strangpressform in der Weise angebracht, daß sich die Querrichtung der endlosen Bahn über die Breite der Form erstreckt. Die endlose Bahn wird anfänglich an einem Ende der Form abgesetzt und die Form wird sodann in eine longitudinale Richtung in Übereinstimmung mit ihrer Länge während des Extrudiervorganges bewegt. Wenn das andere Ende der Form in die Position unterhalb der Strangpressform bewegt worden ist, wird die Bewegung der Form kurzzeitig gestoppt, bis die endlose Bahn sich gleichförmig innerhalb der Form abgelag-.ert hat; dann wird mit der Bewegung in die entgegengesetzte Richtung begonnen. Diese wechselseitige Bewegung wird fortgesetzt·,, bis die Form nahezu mit dem schaurafähigen thermoplastischen Polymeren angefüllt ist. Der Extrudiervorgang wird sodann unterbrochen, die Form entfernt und ein Deckel auf dem offenen Oberteil festgemacht. Das schaumfähige thermoplastische Polymere schäumt dann in der Form weiter, bis die oberste Schicht in Berührung mit der inneren Oberfläche des Formdeckels geraten ist. Die Form wird sodann bis auf normale Raumtemperatur abgekühlt, der Deckel entfernt und das zellförmige thermoplastische Produkt herausgenommen. Das in dieser Weise hergestellte zellförmige Produkt hat eine Dichte von etwa 560 g pro Liter und ist besonders geeignet, um als Eisenbahnschwelle verwendet zu werden.
Die Erfindung kann in einfacher Weise modifiziert werden, um zellförmige thermoplastische Produkte auf kontinuierlicher oder halbkontinuierlicher Basis herzustellen. Dies kann von statten gehen, indem man einen Extruder mit einer Strangoressform mit mehreren Köpfchen mit 2 oder mehr Schlitzformen verwendet .
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Es ist auch klar ersichtlich, daß viele andere Abwandlungen in den beschriebenen Vorrichtungen und der beschriebenen Verfahrensweise gemacht werden können. Beispielsweise können ein Antriebsrad und eine endlose Gliederkette anstelle der angezeigten Zahnstange und des Antriebskegelrades verwendet werden, um der Form eine wechselseitige Bewegung zu erteilen, In ähnlicher Weise kann eine Vielzahl unterschiedlichster Kontrollmittel Verwendung finden, um die Bewegung der Form während des Extrudiervorganges zu regeln.
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Claims (5)

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Herstellung eines zellförmigen thermoplastischen Produktes, die Extrudiermittel hat, um eine Bahn eines schaumfähigen thermoplastischen Polymeren herzustellen, und die eine Form mit einer offenen Seite hat, welche naheliegend bei den Extrudiermitteln angebracht ist, um die Bahn des schaumfähigen.thermoplastischen Polymeren aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (7,8) hat, um eine relative wechselseitige Bewegung zwischen der Form (6) und den Extrudiermitteln (1,3) in einer im allgemeinen wenigstens zu einer Oberfläche der Bahn (4) des schaumfähigen thermoplastischen Polymeren senkrechten Richtung in der Weise zu erzeugen, daß die Bahn (4) in Schichten innerhalb der Form (6) abgesetzt wird.
2. Verfahren zur Herstellung eines zellförmigen thermoplastischen Produktes durch Erweichen eines thermoplastischen Polymeren in Gegenwart eines Treibmittels, um ein schaumfähiges thermoplastisches Polymeres herzustellen, wobei das schaumfähige thermoplastische Polymere in eine Bahn verformt und diese Bahn in einer Form abgelagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine relative wechselseitige Bewegung zwischen der Bahn des schaumfähigen thermoplastischen Polymeren und der Form in einer im allgemeinen wenigstens zu einer Oberfläche der endlosen Bahn senkrechten Richtung in der Weise erzeugt wird, daß die endlose Bahn in Schichten innerhalb der Form abgelagert wird.
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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die relative wechselseitige Bewegung zwischen der Form und der endlosen Bahn durch Bewegung der Form erzeugt
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wechselseitige Bewegung der Form für eine vorherbestimmte Zeitdauer1 an dem Ende einer jeden Bewegungsrichtung verzögert wird, um eine gleichförmige Ablagerung der Bahn des schaumfähigen thermoplastischen Polymeren in der Form an dem Ende einer jeden Bewegungsrichtung zu ermöglichen.
5. Verwendung der zellförmigen thermoplastischen Produkte nach einem der Ansprüche 2 bis 4 als Eisenbahnschwellen.
DE19732333977 1972-07-05 1973-07-04 Vorrichtung und verfahren zur herstellung von zellfoermigen thermoplastischen produkten Pending DE2333977A1 (de)

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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4083491A (en) * 1975-08-18 1978-04-11 The Dow Chemical Company Synthetic railroad crosstie
US4134546A (en) * 1976-12-09 1979-01-16 The Dow Chemical Company Wood crossties with cellular plastic inserts
US4202494A (en) * 1977-06-06 1980-05-13 Rumell James A Rail mounting method and apparatus
JPS6123042Y2 (de) * 1981-01-27 1986-07-10
JPS63260416A (ja) * 1986-04-15 1988-10-27 Japan Styrene Paper Co Ltd 発泡成形体の製造方法
DE3619417A1 (de) * 1986-06-10 1987-12-17 Salzgitter Peine Stahlwerke Betonschwelle
US5609295A (en) * 1995-01-05 1997-03-11 Green Track Inc. Composite railway tie and method of manufacture thereof
US5722589A (en) * 1995-01-05 1998-03-03 Green Track Inc. Composite load bearing structure
US5996901A (en) * 1998-01-20 1999-12-07 Young; Thomas W. Railroad crosstie
CA2298248A1 (en) 1999-05-05 2000-11-05 Siegfried Niedermair Composite railroad cross tie and method of manufacturing same
WO2005013669A2 (en) * 2003-08-08 2005-02-17 Recycle Technologies International, Llc Recycle polymeric composite crossties and methods of manufacture
US7592059B2 (en) * 2005-08-16 2009-09-22 Dustin K. Lane, legal representative Lightweight, composite structural railroad ties
GB2474431B (en) * 2009-10-13 2012-10-31 Gurit Uk Ltd Production of extruded foam
US20130115399A1 (en) 2010-10-27 2013-05-09 Richard W. Roberts In-situ foam core articles
US9346237B2 (en) 2010-10-27 2016-05-24 Richard W. Roberts Recyclable plastic structural articles and method of manufacture
US8342420B2 (en) 2010-10-27 2013-01-01 Roberts Jr Richard W Recyclable plastic structural articles and method of manufacture
US9272484B2 (en) 2012-01-25 2016-03-01 Richard W. Roberts, JR. Structural plastic articles, method of use, and methods of manufacture
US8840819B2 (en) 2012-03-28 2014-09-23 Richard W. Roberts, JR. In-situ foam core structural energy management system and method of manufacture
US9073462B2 (en) 2012-03-28 2015-07-07 Richard W. Roberts In-situ foam core vehicle seating system and method of manufacture
US10207606B2 (en) 2012-03-28 2019-02-19 Richard W. Roberts Recyclable plastic structural articles and method of manufacture
US9102086B2 (en) 2012-03-28 2015-08-11 Richard W. Roberts In-situ foam core structural articles and methods of manufacture of profiles
US8708177B2 (en) 2012-03-29 2014-04-29 Richard W. Roberts In-situ foam core dielectrically-resistant systems and method of manufacture
US10328662B2 (en) 2012-11-01 2019-06-25 Richard W. Roberts In-situ foam core stress mitigation component and method of manufacture
US9271610B2 (en) 2013-04-12 2016-03-01 Richard W. Roberts, JR. Bathtub/shower tray support
CN104057596A (zh) * 2014-05-30 2014-09-24 丹阳市伟鹤祥线缆制造有限公司 一种生产无卤交联线押出机的螺杆塑化机构
CN109895420B (zh) * 2019-03-21 2024-07-30 洛阳科博思新材料科技有限公司 一种一体式复合材料轨枕及其制造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE623656A (de) * 1961-10-17 1900-01-01
US3289940A (en) * 1965-09-10 1966-12-06 Poor & Co Synthetic railway tie
NL6712548A (de) * 1967-09-13 1969-03-17
US3598312A (en) * 1968-12-16 1971-08-10 Portec Inc Synthetic crosstie
DE1914712C3 (de) * 1969-03-22 1973-09-27 Stahlwerke Peine-Salzgitter Ag, 3150 Peine Verfahren zum Herstellen eines Eisen bahngleises
US3687087A (en) * 1970-04-13 1972-08-29 Acf Ind Inc Insulating structure for interior of railway freight cars
AT305330B (de) * 1971-06-21 1973-02-26 Voest Ag Kunststoff-Gleisschwelle, insbesondere für schotterlosen Oberbau

Also Published As

Publication number Publication date
IT994082B (it) 1975-10-20
US3813040A (en) 1974-05-28
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FR2190594A1 (de) 1974-02-01
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CA988898A (en) 1976-05-11
JPS4944077A (de) 1974-04-25
FR2190594B1 (de) 1977-05-13
AU476030B2 (en) 1976-09-09
AU5730473A (en) 1975-01-09

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