DE2551333B2

DE2551333B2 - Vorrichtung zur Herstellung eines im Querschnitt rechteckigen Körpers aus thermoplastischem Schaumkunststoff im Strangverfahren

Info

Publication number: DE2551333B2
Application number: DE2551333A
Authority: DE
Inventors: Heikki Helsingborg Korpela; Lars Bjuv Norrhede; Ralf Katrineholm Waernaa
Original assignee: GULLFIBER BILLESHOLM (SCHWEDEN) AB
Current assignee: GULLFIBER BILLESHOLM (SCHWEDEN) AB
Priority date: 1974-11-20
Filing date: 1975-11-15
Publication date: 1978-11-02
Also published as: DE2551333C3; FR2291845B1; DE2551333A1; SE386617B; US4067672A; BE835635A; JPS5173569A; CA1075864A; FR2291845A1; SE7414594L

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines im Querschnitt rechteckigen Körpers aus thermoplastischem Schaumkunststoff im Strangverfahren mit einem zwischen zwei endlosen angetriebenen Bändern gebildeten horizontalen Kanal, an dessen Beschickungsöffnung voneinander getrennte Mittel zum Einspeisen der zwischen den Bändern aufzutreibenden Thermoplastkörner und des dazu erforderlichen Dampfes vorgesehen sind.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PS 31 37 743) erfolgt die Einspeisung der thermoplastischen Körner durch eine trichterförmige Düse, die sich mit ihrem Mündungsende bis zwischen die beiden endlosen Bänder erstreckt, während der Dampf zum Auftreiben der Thermoplastkörner über die Düsen bereits vor dem Anfang des von den Bändern gebildeten Kanals zugeführt wird. Diese Ausbildung vermeidet gegenüber anderen bekannten Vorrichtungen zur kontinuierlichen Schaumkunststoffherstellung (z. B. DE-PS 11 60 604), bei denen der Dampf aus außerhalb der einander zugekehrten Trume der Bänder gelegenen Dampfkästen durch Löcher in den Bändern zugeführt wird, die dabei auftretenden Schwierigkeiten in Form hohen Verschleißes und oft notwendiger Betriebsunterbrechungen zur Säuberung der Bänder und des Inneren der Dampfkästen. Von Nachteil ist jedoch bei der erstgenannten bekannten Vorrichtung, daß die Körner sofort nach ihrem Austritt aus der trichterförmigen Düse dem sie aufquellenden Dampf ausgesetzt sind und hier innerhalb des Kanals nicht mehr ausreichend Gelegenheit haben, sich über die Kanalbrcite gleichför-

4^r> mig zu verteilen. Das Ergebnis ist folglich ein im Querschnitt ungleichförmiger Schaumkunststoffkörper mit durch die ungleichförmige Verteilung hervorgerufenen Verdichtungen, an denen die Elastizität und das Isolationsvermögen zu wünschen übrig lassen und die außerdem zur Vermeidung einer zu geringen Dichte an den übrigen Stellen mehr Rohmaterial erfordern, als dies bei gleichmäßiger Verteilung erforderlich wäre.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit voneinander getrennten Einspeismitteln für die Thermoplastkörner und den Dampf zu schaffen, die eine weitgehend gleichmäßige Verteilung der Körner über den Querschnitt des thermoplastischen Körpers bei gleichzeitiger Materialeinsparung gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Beschickungsöffnung des Kanals von einem kastenförmigen Gehäuse umschlossen ist, in welches der Kanaiöffnung gegenüberliegend eine Anzahl über die Querschnittsbreite des Kanals verteilter Ejektoren zum Zuführen der Thermoplastkörner münden, und daß zum Einspeisen des Dampfes eine Anzahl von Dampfleitungen sich nebeneinander durch das Gehäuse bis in den Kanal hinein mit ihren darin angeordneten Auslässen erstrecken.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung erhalten die Körner die Möglichkeit, sich, unbeeinflußt vom Dampf, an der Beschickungsöffnung des zwischen den Bändern gebildeten Kanals gleichmäßig über dessen Querschnitt zu verteilen, so daß sie in dieser gleichmäßigen Verteilung zwischen die Bänder gelangen und erst dort vom Dampf beaufschlagt werden, der über die Querschnittsbreite des Kanals verteilt durch eine entsprechende Anzahl sich nebeneinander in dem Kanal erstreckender Dampfleitungen zugeführt wird, ohne daß — wie bei den anderen bekannten Ausführungen — gelöcherte Bänder verschmutzen und ebenso wie die dabei verwendeten Dampfkästen mit häufigen Betriebsunterbrechungen gereinigt werden müssen. Das Ergebnis ist ein völlig homogenes Material mit optimalen Elastizität- und Isolationseigenschaften bei geringster spezifischer Zufuhr an Rohmaterial und damit geringstem Gewicht. Durch die Einsatzmöglichkeit aus Stahl gefertigter ungelochter Bänder haben diese eine gegenüber gelochten Bändern wesentlich erhöhte Lebensdauer.

Nach einem ersten Merkmal zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung durchsetzen die Dampfleitungen in einer Reihe und in gleicher Höhe mit dem Kanal das kastenförmige Gehäuse, während die Ejektoren oberhalb und unterhalb der Dampfleitungen an der Gehäuserückwand geordnet sind. Dadurch wird optimal sichergestellt, daß sich der Dampf an den öffnungsenden der Dampfleitungen gleichmäßig über den gesamten Querschnitt des von den Thermopiastkörnern angefüllten Kanals auszubreiten und diese aufzutreiben vermag.

Die vorstehend erläuterte vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung läßt sich weiterhin noch dadurch verbessern, daß das Gehäuse horizontal geteilt ist und die beiden je eine Hälfte der Ejektoren tragenden Gehäusehälften in der Höhe gegeneinander verstellbar sind. Auf diese Weise läßt sich die Lage der Ejektoren optimal an die gewählte Querschnittshöhe der herzustellenden Schaumkunststoffkörper anpassen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 perspektivisch das Beschickungsende einer Vorrichtung und

Fig.2 in größerer Darstellung einen Längsschnitt durch dieses Beschickungsende.

In der Zeichnung bezeichnen 10 ein oberes und 12 ein unteres Band aus biegsamem Werkstoff, wie Stahl, Gummi oder Kunststoff, das je um zwei drehbare Kehrwalzen gelegt ist, von denen je eine in der F i g. 1 dargestellt und mit 14 bzw. 16 bezeichnet ist. Die Bäüder werden von den Walzen in der von den Pfeilen 20 bzw. 22 angezeigten Richtung angetrieben. Ihre einander zugekehrten Bandteile oder Trumms bilden einen geraden Kanal 24, in welchem die endgültige Auftreibung und Versinterung der Schaumstoffkörner stattfindet. Der in seinem Querschnitt viereckige Kanal ist somit oben und unten von diesen Bandtrumms und an den Seiten von festen, langen Blechen 26 begrenzt. Die Walzen sind auf Wellen 28, 30 im Grundrahmen 38 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.

Am Beschickungsende des Kanals 24 ist ein aus einem oberen Teil 32 und einem unteren Teil 34 zusammengesetzter Kasten vorgesehen. Der obere Teil 32 ist mittels Streben 36 an die Lagerbüchsen 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 Grundrahmen 38 der Maschine fest verbunden.

Der obere Kastenteil 32 hat ein Dach 40, das sich vcn 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 zwei lotrechte Seitenwände 44 angeschlossen. In derselben Weise hat der untere Kastenteil 34 einen Boden 46, der sich im wesentlichen tangential abwärts und auswärts von einer Stelle des Bandes 12 erstreckt, die ungefähr genau unter der Endkante des Daches 40 liegt. Der Boden 46 geht in eine 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.

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, daß sie wie Filter oder Siebe das nicht kondensierbare Gas, in erster Linie Luft, durchlassen, nicht aber die Kunststoffkörner. Gleichartige Dichtungen 54 sind zwischen den Seitenblechen 26 und den Kastenteilen und deren einander überlappenden Teilen vorgesehen.

Die hinteren Endwände 42 und 48 haben zueinander angepaßte öffnungen 56, 58, durch welche und durch Löcher 60 in einem verstellbaren Deckblech 62 gemäß der Erfindung eine Anzahl von Dampfleitungen oder -rohren 60 durchgehen. Diese Dampfleitungen, deren Anzahl im gezeigten Ausführungsbeispiel sechs beträgt, sind über den Kanal 24 in dessen Querrichtung gleichförmig oder wenigstens nahezu gleichförmig verteilt. Die Leitungen 60 erstrecken sich in der Bewegungsrichtung der Bänder durch den Kasten 32,34 hindurch und eine kurze Strecke in den eigentlichen Kanal 24 hinein, wo sie ihre Mündungen 61 haben. Das Innere der Leitungen ist von der Umgebung wärmedämmend abgeschirmt, insbesondere innerhalb des Kanals, so daß die Körnermasse nicht durch Berührung mit deri Leitungen erhitzt und vorzeitig aufgetrieben wird oder sich an diesen Leitungen festsetzt. Der Dampf hat einen den atmosphärischen Druck leicht übersteigenden Druck und eine diesem Überdruck entsprechende Temperatur. Bei einer besonders zweckmäßigen

lu Ausführungsform haben die geraden Rohre 60 eine Außenbekleidung aus einem Werkstoff wie Polytetrafluorethylen, die einesteils eine Wärmedämmschicht darstellt und andernteils der Körnermasse leicht auf den Rohren entlang zu gleiten gestattet. Ein anderes

i^r) denkbares Mittel für Wärmedämmung ist die Kühlung der Rohre mittels eines in einem Doppelmantel geführten Kühlmittels. Um auch in die kleinsten vorkommenden Kanalhöhen zu passen, können die Rohre 60 wenigstens innerhalb des Kanals 24 so

2« abgeplattet sein, daß ihre Breite größer ist als ihre Höhe.

Mit dem oberen Kastenteil 32 ist eine Anzahl von

Ejektoren 64, im vorliegenden Fall drei, verbunden und seitlich über den Kastenteil verteilt. Jeder Ejektor hat einen Zuführschlauch 66 für die Kunststoffkörner und

2Ί einen Schlauch 68 für Druckluft. Die Ejektoren gehen durch die K astenwand 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

ι» Kunststoffkönier durch einen Schlauch 74 und Druckluft 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

s~> 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.

·»> 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

r, 10, 12 in den von den waagerechten Bandtrumms begrenzten Teil des Kanals eingeführt. Die fördernde Luft, die Zimmertemperatur oder eine Temperatur um diese herum hat, kann durch die Filterdichtungen 52, 54 entweichen. Gleichzeitig wird Dampf durch die

"ι» Leitungen 60 eingeleitet und kommt innen im Kanal 24 in Kontakt mit den Körnern, so daß diese zu ihrem endgültigen Volumen aufgetrieben werden und zusammensintern. Die zu einem Strang zusammengesinterte Körnermasse wandert dann im Kanal 24 weiter zu einer

r> (nicht gezeigten) Kühlzone, wo sie auf ungefähr Zimmertemperatur abgekühlt wird.

Die Zufuhr von Körnern läßt sich für jede Kanalweite so regeln, daß die Körner über den ganzen Querschnitt des Kanals gleichmäßig verteil· werden. 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, laß' sich ihre Winkellage von der gezeigten lotrechten Ausgangstage mit Hilfe der Druckwirkung der Ejektorluft automatisch so einstellen, daß sie die Körner in Richtung zu dem Kanal führen.

Zur Umstellung der Maschine auf eine andere, größere Strangstärke werden die oberen Walzen 14

angehoben und neue, der geänderten Kanalhöhe entsprechende Seitenblechs 26 eingesetzt. Der Kasten mit seinen Ejektoren braucht somit nicht auseinandergenommen zu werden. Die Ejektoren sind für die Kapazität einstellbar, die der erforderlichen Körnermenge für jede gewählte Kanalhöhe für den gewünschten fertigen Schaumkunststoffstrang entspricht. Beispielsweise kann die Kanalhöhe zwischen z. B. 1,5 und 30 cm umstellbar sein.

Die Dampfleitungen 60 werden so eingestellt, daß sie sich bei den verschiedenen Höhen des Kanals stets ungefähr mitten zwischen den Bändern 10,12 befinden.

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.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die gezeigte Ausführungsform begrenzt, sondern läßt sich im weitesten Sinne innerhalb des Rahmens des ihr zugrunde liegenden Leitgedankens abwandeln.

So können die Bänder einige Löcher haben, um das Austreten der Ejektorluft aus dem Kasten 32, 34 zu erleichtern. Dfe Löcher können für diesen Zweck in spärlicher Verteilung vorgesehen sein und kleinen Durchmesser haben, derart, daß die eingangs geschilderten Nachteile von ihnen nicht hervorgerufen werden.

Die Ausführung mit durch Druckluft betätigten Ejektoren ist in der DT-AS 24 03 776.1 beschrieben. Wegen des NichtVorhandenseins von Löchern in den Bändern für die Dampfzufuhr zum Auftreibkanal läßt sich die Maschine mit Vorteil zum Beschichten des porigen Kunststoffstranges einsetzen, indem dieser Strang in der Maschine mit einer Schicht aus einem anderen Werkstoff, der aus harten Platten oder aufrollbaren Teppichen oder Matten od. dgl. bestehen kann, versehen wird. Dies gilt u.a. für die Herstellung von Schichtelementen fur Bauzwecke.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung eines im Querschnitt rechteckigen Körpers aus thermoplastischem Schaumkunststoff im Strangverfahren mit einem zwischen zwei endlosen angetriebenen Bändern gebildeten horizontalen Kanal, an dessen Beschikkungsöffnung voneinander getrennte Mittel zum Einspeisen der zwischen den Bändern aufzutreiben- ι ο den Thermoplastkörner und des dazu erforderlichen Dampfes vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsöffnung des Kanals (24) von einem kastenförmigen Gehäuse (32, 34) umschlossen ist, in welches der Kanalöffnung gegenüberliegend eine Anzahl über die Querschnittsbreite des Kanals (24) verteilter Ejektoren (64, 72) zum Zuführen der Thermoplastkörner münden, und daß zum Einspeisen des Dampfes eine Anzahl von Dampfleitungen (60) sich nebeneinander durch das Gehäuse (32, 34) bis in den Kanal hinein mit ihren darin angeordneten Auslässen erstrecken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit Anordnung der Bänder übereinander, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfleitungen (60) in einer Reihe und in gleicher Höhe mit dem Kanal (24) das kastenförmige Gehäuse (32, 34) durchsetzen, während die Ejektoren oberhalb und unterhalb der Dampfleitungen (60) an der Gehäuserückwand (42,48) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (32,34) horizontal geteilt ist und die beiden je eine Hälfte der Ejektoren (64, 72) tragenden Gehäusehälften in der Höhe gegeneinander verstellbar sind.