DE2539701C2 - Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung endloser Schaumstoffbahnen - Google Patents
Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung endloser SchaumstoffbahnenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung endloser Schaumstoffbahnen
durch Vernetzung und Expansion peroxid- und treibmittelhaltiger extrudierter Polyolefinbahnen im Durchlaufofen,
bestehend aus einem durchbrochenen Transportband mit oberhalb und unterhalb im Abstand vom Lasttrum
liegenden Heizeinrichtungen in mehreren hintereinander geschalteten Heizzonen und einer Aufwickelvorrichtung
(DE-OS 19 47 589).
Schaumstoffe geringer Dichte aus vernetzten Polyolefinen,
insbesondere Hochdruckpolyethylen, besitzen eine Reihe vorteilhafter Eigenschaften, die eine Verwendung
in den verschiedensten Einsatzgebieten erlaubt. Zur Ausnutzung dieser Vorteile ist eine wirtschaftliche
Herstellung die Voraussetzung.
Es sind bereits mehrere Verfahren für die Herstellung dieser Schaumstoffbahnen bekannt.
In einem diskontinuierlichen Verfahren wird beispielsweise eine Mischung eines Hochdruckpolyethylens
mit einem Treibmittel und einem Vernetzungsmittel auf einer Mischwalze homogenisiert. Das unvernetzte
und unexpandierte Walzfell wird in eine gasdichte, passende Form eingelegt. Die Erhitzung bis über die
Spalttemperatur des Treibmittels und die Abkühlung bis unter den Erstarrungspunkt erfolgt unter hohem
Druck. Die eigentliche Expansion geschieht dann in einem Heizschrank bei Temperaturen von 85— 1100C.
Dieses Verfahren liefert einen Schaumstoff von hoher Qualität, der jedoch in seinen Dimensionen durch die
Größe der zur Verfügung stehenden Presse begrenzt und aufgrund des technischen Aufwandes sehr teuer ist
In einem kontinuierlichen Verfahren wird durch einen Extruder eine endlose Bahn aus treibmittelhaltigem Polyethylen
hergestellt, die über eine Haltevorrichtung als selbsttragende, senkrechte Bahn beim Durchlaufen der
oberen mit Heißluft beschickten Kammer durch Wärmestrahler geeigneter Intensität und Wellenlänge vernetzt
wird, um dann in einer darunterliegenden Kammer ίο unter zugeführter Heißluft mit gesteigerter Temperatur
und Wärmestrahlern auszuschäumen. Nach Verlassen der Kammern wird die Folie durch eine Spannvorrichtung
auseinandergezogen, um anschließend zu erkalten. Neben hohen Investitionen ist die geringe zu erreithende
Dicke der Schaumstoffbahnen 5—6 mm nachteilig. Eine Faltenbildung der Schaumstoffbahnen ist
auch bei seitlicher Zwangsführung nicht immer ganz zu vermeiden.
Bei einem weiteren kontinuierlichen Verfahren wird zusätzlich zu dem Treibmittel ein Vemetzungsmittell,
ζ. B. Peroxid, dem Polyethylen zugesetzt und diese Mischung
ebenfalls ohne Reaktion der Zusatzmittel zu einer endlosen Bahn extrudiert, die dann in einem Durchlaufofen
auf einem Transportband aus Drahtgewebe von beiden Seiten durch einen in drei Heizstufen ansteigenden
Heißluftstrom vorgewärmt, vernetzt und zu Schaumstoff expandiert wird.
Das Verfahren erfordert einen langen und breiten Ofen, da die Vorgänge aneinandergereiht sind und das
durchlaufende Transportband über die ganze Länge für die größte Breite, nämlich die Breite der fertigen
Schaumstoffbahn, ausgelegt sein muß. Ein unbeabsichtigtes Ankleben der zum Vernetzen geschmolzenen
Oberflächenschicht der Bahn am Drahtgeflecht, sowie die Reibung auf dem Band bei einer Aufschäumung erhöht
die Faltenbildungsgefahr.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu finden, welche die kontinuierliche Herstellung
endloser Schaumstoffbahnen aas Polyolefin unter
Verwendung von Vernetzungs- und Treibmittel mit geringem Energieverbrauch und kompakter Bauweise bei
allseitig unbehinderter Expansion ohne Faltenbildung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beiderseits einer frei im Bogen geführten Polyolefinbahn zwischen der Ablösestelle der vernetzten Polyolefinbahn vom Transportband und den wassergekühlten Auslaufrollen zwei oder mehrere gegeneinander gerichtete Ventilatoren mit Zuführstutzen für Heißluft angeordnet sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beiderseits einer frei im Bogen geführten Polyolefinbahn zwischen der Ablösestelle der vernetzten Polyolefinbahn vom Transportband und den wassergekühlten Auslaufrollen zwei oder mehrere gegeneinander gerichtete Ventilatoren mit Zuführstutzen für Heißluft angeordnet sind.
Durch diese Vorrichtung ist es möglich, nach dem sa::ften Ablösen der Polyolefinbahn vom Band mittels
Schwerkraft diese schwebend, unter zwängungsfreier Ausdehnungsmögiichkeit während des Ausschäumens
zu transportieren, wodurch eine faltenfreie Schaumstoffbahn mit ausgezeichneter Oberfläche und einheitlicher
Struktur entsteht. Die Vorrichtung ist einfach im Aufbau und leicht zu pflegen. Der Raumbedarf ist gering.
In einer besonderen Ausführungsform ist der eine Zuführstutzen für Heißluft axial in einem zellenmäßig
unterteilten, umlaufenden Rad angeordnet, welches am Umfang einen durch Klappen einstellbaren, nicht umlaufenden
Ausblasbereich für Heißluft besitzt, der in einem bestimmten Abstand von einer Kammer, die über
den anderen Zuführstutzen angeschlossen ist, mit nach innen gerichteten Heißluftaustritten umgeben ist.
Durch die Einstellbarkeit der Luftmengenklappen, die
Durch die Einstellbarkeit der Luftmengenklappen, die
Formgebung des Zellenradumfanges sowie die Anordnung
der Heißluftöffnungen wird die leichte Polyolefinschaumbahn neben der jeweils erforderlichen Wärmebeaufschlagung
in einem stabilisierten Bogen frei im Raum (aerodynamisches Paradoxon) transportiert, so
daß für die Aufschäumung optimale Bedingungen vorliegen.
In einer Ausführungsform ist zur Einstellung der Vorspannung und Haltekraft der Polyolefinbahn das Transportband
in eitsm Winkel zwischen 0 und 50° gegen die Horizontale einstellbar.
Durch eine entsprechende Einstellung der Steigung des Transportbandes läßt sich die Längsvorspannung
zur Beeinflussung der Querkontraktion beim Vernetzen des Polyolefinbandes und der Haltekraft für die freihängende
Schleife günstig beeinflussen. Gleichzeitig wird die zur Unterbringung der aufschäumenden Bahn erforderliche
Hochstellung des Extruders vermieden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 Vorrichtung mit Zellenrad im Schnitt, F i g. 2 Zellenrad im Schnitt,
F i g. 3 Vorrichtung mit Gebläse im Schnitt
In F i g. 1 durchläuft ein durchbrochenes, unter einem Winkel im Bereich von 0—50° ansteigendes Transportband
1, das mit einer extrudierten netz- und treibmittelhaltigen Polyolefinbahn 2 beladen ist, nach Passieren
der isolierten Gehäuseaußenwand 3 die jeweils auf beiden Seiten des Lasttrums angeordneten Erhitzer zum
Temperieren 4,5 mit einer Temperatur knapp unterhalb des Kristallitschmelzpunktes, zum Auslösen der Vernetzung
6,7 mit einer maximal um 1000C höheren Temperatur
und zum Halten 8,9,10 mit der Vernetzungstemperatur,
wobei als Erhitzer Infrarotstrahler, elektrische Widerstandsheizelemente oder Heißluftöfen eingesetzt
werden können. Unterhalb der Ablösestation 11 der Polyolefinbahn vom Transportband 1 ist ein Zellenrad 12
angeordnet, das durch Heißluft über einen axialen Zuflußstutzen 13,' einstellbare Klappen 14 und radialen
Austrittsöffnungen 19 die freischwebende Polyolefinbahn bei gleichzeitiger Aufschäumung führt, wobei weitere
Heißluft aus den Kammern 15, 16, 17 diesen Vorgang unterstützt.
In F i g. 2 ist der Querschnitt des Zellenrades 12 detailliert dargestellt. Aus den Düsen 19 kommt Heißluft,
die sowohl die Polyolefinbahn infolge der aerodynamischen Formgebung frei schwebend im Räume knitterfrei
führt, als auch die notwendige Wärme für die vollständige Aufschäumung der Bahn zuführt, wobei durch
öffnungen der Kammer K7 weitere Heißluft zur Unterstützung
des Vorganges zugeführt wird.
In F i g. 3 ist das Transportband 20 mit einzeln regelbaren Infrarotstrahlern 21 ausgerüstet. Unterhalb der
Ablösestation 11 stehen zur Wärmebeaufschlagung zwecks Aufschäumung und Stabilisierung des Bogens
zwei gegeneinander gerichtete Ventilatoren 23, 24, die aus den Anschlüssen 25, 26 mit Heißluft gespeist werden.
Am Ofenboden sind wassergekühlte Auslaufrollen 27 für die fertige Schaumstoffbahn angeordnet.
min in einen Ofen gefahren und beidseitig mit Heißluft aus Kammern beaufschlagt
Zur Vorwärmung dient eine Heißluft von 140°G Die
anschließende Vernetzung wird durch einen Heißluftstoß mit 238° C ausgelöst, um dann bei einer Heißlufttemperatur
von 160° C selbsttätig abzulaufen.
Nach dem Ablösen vom Transportband wird die Bahn, stabilisiert durch den Heißluftstrom aus Zellenrad
und zugeordneten Kammern, durch Spaltung des Treibmittels bei einer Heißlufttemperatur von 222° C zu einer
fertigen Schaumstoffbahn mit einer Dicke von 11 mm und einer Breite von 1,1 m aufgeschäumt um nach dem
Verlassen des Ofens aufgewickelt zu werden.
Ein mit Peroxid und Treibmittel versehenes, extrudiertes, endloses Band aus Hochdruck-Polyethylen mit
einer Dicke von 3,2 mm und einer Breite von 400 mm wird auf einem unter 45° ansteigenden Transportband
aus Drahtgewebe bei einer Geschwindigkeit von 2,3 m/
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung endloser Schaumstoffbahnen durch Vernetzung und
Expansion peroxid- und treibmittelhaltiger, extrudierter Polyolefinbalinen im Durchlaufofen, bestehend
aus einem durchbrochenen Transportband mit oberhalb und unterhalb im Abstand vom Lasttrum
liegenden Heizeinrichtungen in mehreren hintereinander geschalteten Heizzonen und einer Aufwickelvorrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits einer frei im Bogen geführten Polyolefinbahn
zwischen der Ablösestelle (22) der vernetzten Polyolefinbahn vom Transportband (20) und
den wassergekühlten Auslaufrollen (27) zwei oder mehrere gegeneinander gerichtete Ventilatoren (23,
24) mit Zuführstutzen (25, 26) für Heißluft angeordnet sind.
Z Vorricntung zur kontinuierlichen Herstellung
endloser Schaumstoffbahnen nach Ansprach 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der eine Zuführstutzen für Heißluft axial in einem zellenmäßig unterteilten,
umlaufenden Rad (12) angeordnet ist, welches am Umfang einen durch Klappen (14) einstellbaren,
nicht umlaufenden Ausblasbereich für Heißluft besitzt, der in einem bestimmten Abstand von einer
Kammer (17), die über den anderen Zuführstutzen angeschlossen ist, mit nach innen gerichteten Heißluftaustritten
umgeben ist.
3. Vorrichiing nach Ansprüchen 1—2, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Einteilung der Vorspannung und Raliekraft der Polyolefinbahn das Transportband
(1,20) in einem Winke.1 zwischen 0 und 50°
gegen die Horizontale einstellbar ist
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