DE2403776C2 - Vorrichtung zur Herstellung eines Schaumkunststoffstranges - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines Schaumkunststoffstranges aus treibmittelhaltigen Thermoplastkörnern, bestehend aus einem langgestreckten, in seinem Querschnitt rechteckigen, an beiden Enden offenen Kanal, der auf zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils von einem waagerechten Trum je eines endlosen, zwischen Walzen umlaufenden, gelochten Bandes begrenzt wird, wobei vor der Eintrittsöffnung des Kanals ein Kasten vorgesehen ist, dessen Inneres eine der Sirungbreite entsprechende Breite hat und in dem Förderrichtungen zum Förderer der Körner in Richtung auf die Eintrittsöffnung des Kanals angeordnet sind.

Eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung dieser Art ist durch die DE-PS Il 60604 bekannt. Der dabei vorgesehene Kanal zwischen vorzugsweise gelochten Bändern hat eine üblicherweise mit Dampf als

ίο Wärmemittel betriebene Heizzone zum Auftreiben und Versintern der Körner und eine Kühlzone, in welcher der weiterbeförderte Strang, z. B. mittels Luft, gekühlt wird. Die Einführung der Körner in den Kasten und den Kanal erfolgt mittels Förderschnecken. Decke und Boden des Kastens sind parallel und erstrecken sich im wesentlichen in Fortsetzung des Kanals.

Obgleich bei der vorbekannten Vorrichtung der erwähnte Kasten die Funktion hat, für eine gleichmäßige Verteilung der Körner über den Querschnitt des Stranges zu sorgen, wird dieses Ziel nicht in dem gewünschten Maße erreicht. Die Körner neigen bei dieser. Art von Förderung dazu, zu früh zusammenzubacken, was Verstopfungen zur Folge haben kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß sich bei Zuführung des Materials mittels Förderschnecken Zonen unterschiedlicher Dichte im Strang ergeben, weil die Körner während des Fördtrvorgangs je nach Gewicht getrennt werden derart, daß am Ende die schwereren Körner in die untere Schicht des Stranges gelangen, während sich die leichteren Körner in den oberen Schichten sammeln.

Schließlich ist eine weitere Fehlerquelle bei der

bekannten Vorrichtung darin zu sehen, daß es praktisch kaum möglich ist, die Fördergeschwindigkeit der Schnecken genau auf die Fördergeschwindigkeit des Stranges durch die Bänder einzustellen. Es sind hierbei zufallsbedingte, in der Praxis nicht auszuschließende Einflußfaktoren beim Schäumvorgang zu berücksichtigen. Der mechanische Fördervorgang mittels Förderschnecken ist nicht geeignet, vor sich aus mit einer Anpassung der Fördergeschwindigkeit auf vorübergehende kurzzeitige Änderungen im Schäumvorgang zu reagieren.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, den Kanal mittels Ejektoren zu beschicken, die mit Dampf betrieben werden. Der Dampf trägt die ggf. im voraus teilweise aufgetriebenen Körner durch Rohrleitungen zur Eintrittsöffnung des Kanals, wobei die im Dampf enthaltene Wärme auch für das endgültige Auftreiben und Zusammensintern der Körner zwischen den Bändern dient. Hierbei wird der Dampf zu einem wesentlichen Teil in der Körnermasse kondensiert. Es kommt deshalb häufig vor, daß die Körner durch die hohe Temperatur des Dampfes klebrig werden, so daß sie schon an den Wänden der Leitungen hängenbleiben bzw. sich zu Klumpen zusammenbacken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine gleichmäßige Verteilung der Körner über den Kanalquerschnitt ermöglicht und dadurch eine sehr

M gleichförmige Konsistenz bei jeder gewünschten Dicke und Porosität bzw. jedem gewünschten Volumengewicht des fertigen Stranges sicherstellt.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Körner mit Hilfe von Ejektoren über einen Kasten, dessen Höhe in Richtung von außen zum Kanal hin abnimmt, in diesen einfuhrbar sind, wobei die Ejektoren mittels eines nicht kondensierbaren, gasförmigen Fluids die Körner durch das Innere des Kastens

zu der Eininusöffnung des Kanals fördern.

Die Erfindung gestattet eine gleichmäßige Verteilung der vorzugsweise im voraus teilweise aufgetriebenen Kunststoffkörner, die während der Förderung zum Kanal zwischen den Bändern noch Raumtemperatur oder annähernd Raumtemperatur haben, so daß sie sich unbehindert zueinander bewegen und den Kanalquerschnitt gleichmäßig ausfüllen können. Auch die Umstellung der Vorrichtung von einer bestimmten Dicke des fertigen Schaumstoffstranges auf eine andere läßt sich kurzfristig bewerkstelligen.

Die Erfindung wird nachstehend unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht des einlaßseitigen Endes einer Vorrichtung zur Herstellung eines Schaumkunststoffstranges;

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1.

In der Zeichnung bezeichnen 10 ein oberes und 12 ein unteres Band aus Metall, z. B. Stahl, das je um zwei drehbare Umkehrwalzen gelegt ist, von denen je eine in F i g. I dargestellt und mit 14 bzw. 16 bezeiclsiiet ist. Die Bänder sind gelöchert, wie bei 18 angedeutet, und werden von den Walzen in der von den Pfeilen 20 bzw. 22 angezeigten Richtung angetrieben. Ihre einander zugekehrten Bandteile oder Trums bilden einen geraden Kanal 24, in welchem die endgültige Auftreibung und Versinterung der Schaumstoffkörper stattfindet Der in seinem Querschnitt viereckige Kanal ist somit oben und unten von diesen Bandtrums und an den Seiten von festen, langen Blechen 26 begrenzt Die Walzen sind auf Wellen 28, 30 im festen Gestell der Maschine gelagert, wobei das obere Walzenpaar in an sich bekannter Weise in seiner Höhenlage zwecks Veränderung der Höhe des Kanals 24 und damit der Stärke des in diesem hergestellten Schaumkunststoffstrangs verstellbar ist Die Maschine enthält ferner einen oder mehrere oberhalb des unteren Trums des Bandes 10 bzw. des oberen Trums des Bandes 12 vorgesehene Dampfkästen zwecks Zuleitung von Wasserdampf unter leichtem Überdruck zu der Körnermasse in dem Kanal, wobei die Körner zu ihrem endgültigen Volumen aufgetrieben und miteinander versintert werden. Hinter diesen Dampfkästen wird der gesinterte Strang in einer Kühlzone auf Zimmertemperatur gekühlt. Diese Vorrichtungen sind in der obeü genannten Patentschrift offenbart, und weil sie an sich für die vorliegende Erfindung unwesentlich sind, sollen sie hier nicht im einzelnen beschrieben werden.

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

Der obere Kastenteil 32 hat ein Dach 40, das sich von dem Band 10 her in einem Abstand von dem Kanal 24, wo also das Band während seiner Bewegung noch auf der Walze 14 aufliegt, erstreckt.

Das Dach 40 erstreckt sich wenigstens annähernd tangential rückwärts und ist an eine äußere lotrechte Wand 42 und zwai lotrechte Seitenwände 44 angeschlossen. In derselben Weise hat der untere Kastenteil 34 einen Boden 46, der iich im wesentlichen tangential abwärts und auswärts vcn einer Stelle des Bandes 12 erstreckt, die ungefähr genau unter der Endkante des Daches 40 liegt. Der Boden 46 geht in eiije lotrechte äußere Wand 48 und zwei lotrechte Seitenwände 50 über. Wie hieraus ersichtlich, sind die Kastenteile zueinander offen und ihre lotrechten Wände überlappen einander, derart, daß das Innere des Kastens bei allen vorkommenden Verstellungen der oberen Walze 14 seitlich und nach außen abgeschlossen bleibt Die Wände des Kastens können vorteilhaft ganz oder teilweise aus durchscheinendem Werkstoff, wie »Plexiglas«, ausgeführt sein, so daß die in seinem Inneren sich vorwärts bewegende Körnermasse von außen überwacht werden kann.
Zwischen den an der zugehörigen Walze anliegenden Teilen der Bänder 10 und 12 und den beiden Kastenteilen sind Dichtungen 52 vorgesehen, die vorzugsweise so beschaffen sind, daä sie wie Filter oder Siebe das nicht kondensierbare Gas, in erster Linie Luft, durchlassen, nicht aber die Kunststoffkörner. Gleichartige Dichtungen 54 sind zwischen ö-u Seitenblechen 26 und den Kastcntcilcn und deren ciuander überlappenden Teilen vorgesehen. Die hinteren Endwände 42 und 48 haben zueinander angepaßte Öffnungen 56,58 durch welche und durch Löcher 60 in einem verstellbaren Deckb'ech 62 Verstärkungsfasern kontinuierlich in dem Kanal zwecks Verstärkung des Schaumkunststoffstranges eingeführt werden können. Diese Löcher können einen zusammenhängenden waagerechten Schlitz bilden, derart, daß die Verstärkung Ne*zform aufweisen kann.

Mit dem oberen Kastenteil 32 ist eine Anzahl von Ejektoren 64, im vorliegenden Fall drei, verbunden und seitwärts über den Kastenteil verteilt. Jeder Ejektor hat einen Zuführschlauch 66 für die Kunststoffkörner und einen Schlauch 68 für Druckluft Die Ejektoren gehen durch die Kastenwand 42 hindurch, derart daß sich ihre Mündungen 70 im Inneren des Kastens befinden. In derselben Weise sind Ejektoren 72 in einer Reihe in dem festen unteren Kastenteil 34 vorgesehen. Ihnen werden Kunststoffkörner durch einen Schlauch 74 und Druck-Iu'; durch einen Schlauch 76 zugeführt, und ihre Mündungen 78 befinden sich ebenfalls diesseits der lotrechten Wand 48, vom Kasteninneren aus gesehen.

Gegebenenfalls können Klappen 80, 82 mitten vor den Mündungen 70 bzw. 78 der Ejektoren vorgesehen sein. Jede obere Klappe ist um eine untere Welle 84 und jede untere Klappe 82 um eine obere Welle 86 drehbar gelagert. Die Klappen können zwecks Einstellung in verschiedenen Winkellagen federbelastet sein.

so Beim Betrieb der Vorrichtung werden die im voraus teilweise aufgetriebenen Körner von den Ejektoren 64, 72 mittels Druckluft in das Innere des Kastens eingeblasen und sammeln sich dort vor der Eintrittsöffnung des Kanals 24. Sie werden dann von den Bändern 10, 12 in den von den waagerechten Bandtrums begrenzten Teil des Kanals eingeführt. Die fördernde Luft, die Zimmertemperatur oder eine Temperatur um diese herum hat, kann durch die Lochungen 18 der Bänder im ersten Teil des Kanals, der sich seitlich neben den Dampfkästen befindet, entweichen oder aber durch die Filterdichtungen 52,54 oder auch auf beiden Wegen. Die Zufuhr von Körnern läßt sich für jede Kanalweite so regeln, daß die Körner über den ganzen Querschnitt des Kanals gleichmäßig verteilt werden. Falls ge-

wünscht, können durch die öffnungen 60 Verstärkungsfasern bzw. -netze, z. B. aus Kunststoff oder Metall, in den Kanal eingeführt werden, während sich der Strang aus Körnern bildet und durch den Kanal hindurch

wandert. Die Klappen 80, 82 haben zur Aufgabe, eine derartige Regelung der Körnerzufuhr zu ermöglichen, daß diese nicht zeitweilig allzu groß wird. Falls die Klappen federbelastet sind, IaBt sich ihre Winkellage von der gezeigten lotrechten Ausgangslage mit Hilfe der Druckwirkung der Ejektroluft automatisch so einstellen, daß sie die Körner in Richtung zu dem Kanal führen.

Zur Umstellung der Maschine auf eine andere Strangstärke ist nur notwendig, die oberen Walzen 14 to anzuheben und neue, der geänderten Kanalhöhe entsprechende Seitenbleche 26 einzusetzen. Der Kasten mit seinen Fjektoren braucht somit nicht auseinandergenommen zu werden. Die Kjcktorcn sind für die Kapazität einstellbar, die der erforderlichen Körncrmcngc für jede gewählte Kanalhöhc für den gewünschten fertigen Schaumkunsistoffstrang entspricht. Beispielsweise kann die Kanalhöhc zwischen 2 bis zu 10—12 cm umstellbar sein.

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

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   K Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines Schaumkunststoffstranges aus treibmittelhaltigen Thermoplastkörnern, bestehend aus einem langgestreckten, in seinem Querschnitt rechteckigen, an beiden Enden offenen Kanal, der auf zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils von einem waagerechten Trum je eines endlosen, zwischen Walzen umlaufenden, gelochten Bandes begrenzt wird, wobei vor der Eintrittsöffnung des Kanals ein Kasten vorgesehen ist, dessen Inneres eine der Strangbreite entsprechende Breite hat und in dem Fördereinrichtungen zum Fördern der Körner in Richtung auf die Eintrittsöffnung des Kanals angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Körner mit Hilfe von Ejektoren (64,72) über einen Kasten (32,34), dessen Höhe in Richtung von außen zum Kanal hin abnimmt, in diesen einführbar sind, wobei die Ejektoren (64, 72) mittels eines nicht kondensieröaren. gasförmigen Fluids die Körner durch das Innere des Kastens zu der Eintrittsöffnung des Kanals fördern.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ejektoren (64, 72) in einer oberen und einer unteren Reihe an dem, dem Kanal zugewandten Teil des Kastens, angebracht sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des Kastens (32,34) nächst dem Kanal (24) von auf den Walzen (14, 16) liegenden Bandbereichen begrenzt wird, und daß die Decke (40) und/oder der Boden (46) des Kastens annähernd tangential von -uiesen Bandbereichen divergiert.
4. 4. Vorrichtung nach einem d . r Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten in zwei Teilen ausgeführt ist, einem unteren festen Teil (34) und einem oberen, zusammen mit der oberen Walze (14) zur Veränderung der Kanalhöhe lotrecht verstellbaren Teil (32).
5. 5. Vorrichtung nach Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (44, 50) der beiden Kastenteile (32, 34) einander überlappen, derart, daß sie die Kastenseiten auch bei der größten vorkommenden Kanalhöhe abdecken.
6. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten (32,34) mit Filtern (52,54) versehene öffnungen hat, die ein Entweichen des Ejektorgases, aber nicht der Körner aus dem Inneren des Kastens gestatten.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter gleichzeitig Dichtungen (32, 54) zwischen den Bändern (10,12) und den Wänden (44, 50) des Kastens bzw. dessen beiden Teilen (32, 34) bilden.