DE3142876A1 - Vorrichtung zum herstellen von material mit zellstruktur - Google Patents
Vorrichtung zum herstellen von material mit zellstrukturInfo
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Description
3142878
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Material mit Zeil- bzw. Wabenstruktur aus thermoplastischem
Stoff. Solche Materialien mit Zeil- bzw. Wabenstruktur las-
, 5 sen sich wie folgt definieren: Es handelt sich um Material,
das aus zylindrischen, parallelen, angrenzenden Zellen be- '. steht, die durch dünne oder dicke Wände getrennt sind.Das
Wort zylindrisch ist in diesem Zusammenhang in seiner allgemeinsten Form zu verstehen; die Form der Zellen ist somit
definiert durch die Umhüllung einer Geraden oder Erzeugenden, die sich parallel zu sich selbst verschiebt,
wenn sie einer geschlossenen Kurve folgt. Die Form dieser geschlossenen Kurve kann beispielsweise rund, oval, elliptisch
oder polygonal sein. Die besonders bevorzugte Form der geschlossenen Kurve ist das Sechseck; die auf diese
Weise definierte Zellstruktur ist somit die der Honigwaben.
Derartige Materialien aus thermoplastischem·Stoff sind bereits
bekannt; sie werden im allgemeinen nach zwei prinzipiell
verschiedenen Verfahren hergestellt. Das eine Verfahren besteht darin,durch Wärmeverformung aufeine Kunststofffolie
einzuwirken.Ein solches Verfahren kann nicht kontinuierlich durchgeführt werden; es erfordert eine umfangreiche
Anlage;zur Änderung der hergestellten Struktur sind beträchtliche
Änderungen erforderlich. Außerdem ist man bei diesen Verfahren hinsichtlich der Höhe der zylindrischen
Zellen Beschränkungen unterworfen.
Das zweite Verfahren besteht darin, aufgeweichtenthermoplastischen
Stoff in das Innere einer geschlossenen Gießform einzuspritzen, wobei sich das Produkt aufgrund der
Kühlung an den Wänden der Gießform verfestigt. Dieses zweite Verfahren kann - per definitionem - nur Zug um
Zug durchgeführt werden, und ein kontinuierliches Verfahren ist daher nicht in Betracht zu ziehen.Außerdem
muß man bei diesem zweiten Verfahren auf komplexe Einrichtungen
zurückgreifen, wenn man Zellstruktur mit dünnen Wänden und großen Abmessungen herstellen möchte.
-7-
3U287Q
Schließlich kennt der Stand der Technik Vorrichtungen zum Herstellen
solcher Materialien mit Zellstruktur, die.eine kontinuierliche Herstellung erlauben und die, allgemein gesagt,
eine Eingangsstufe zum Zuführen von Kunststoff, eine Extrusionsstufe
zum Extrudieren des Kunststoffes, eine Kühlstufe
zum Kühlen des hergestellten Produktes aufweist, wobei die ■ Kühlstufe mit einem Kühlmittel gespeist wird, wobei ferner '
die verschiedenen Stufen übereinander, angeordnet sind, und die Extrusionsstufe von zylindrischen Elementen gebildet wird, die
untereinander gleichen Abstand haben. Solche Vorrichtungen sind insbesondere in den folgenden Patentschriften beschrieben i ·
US-Patentschrift 3 616 018 US-Patentschrift 3 825 641
Französische Patentschrift 78 33678 Französische Patentschrift 74 30736
US-Patentschrift 3 792 951 US-Patentschrift 3 038 202,
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Mit den in den Patentschriften beschriebenen Vorrichtungen
lassen sich Materialien mit Zellstruktur der beschriebenen Art herstellen; sie haben jedoch den Nachteil, daß die Abmessungen der herstellbaren Produkte immer extrem begrenzt
sind, d.h., daß die Anzahl der Zellen, die sich gleichzeitig
herstellen lassen, sehr gering ist. . . ,
Damit man im Fall von Elementen großer Abmessungen für die Praxis zufriedenstellende Ergebnisse erzielt, ist es unumgänglieh,
daß der thermoplastische Stoff bei der Zuführung absolut homogen hinsichtlich Temperatur und Druck ist. Außerdem
ist erforderlich, daß die Kühlung unmittelbar am Ausgang der Extrusionsstufe stattfindet, und zwar in gleichförmiger und
homogener Weise für jede der einzelnen Zellen.
Keine der vorbekannten Vorrichtungen erlaubt eine solche Funktionsweise, und eie Abmessungen der herstellbaren Produkte
■ -8-
i .;.. ' * Λ.—..: - -3Η287Θ
- a -
sind daher sehr begrenzt.
Gemäß der US-PS 3 616 018 beispielsweise besitzt die Extrusionsvorrichtung
(vergl. Fig. 4) eine einzige Zuführung für die Gesamtheit der einzelnen herzustellenden Zellen, und
das extrudierte Produkt wird anschließend in einer getrennten Vorrichtung gekühlt, die aus äußeren Kühlplatten 4 besteht
(Fig. 1). Außerdem wird auf Höhe der Extrusionsvorrichtung
Luft in eine gemeinsame Kammer 16 geschickt, und von da durch Längskanäle 13, die in jedem die Extrusionsdüse bildenden
rohrförmigen Element 14 vorgesehen sind.
Man sieht deutlich, daß in diesem Fall die Zuführung des thermoplastischen Kunststoffes nicht über den gesamten Abmessungen
der Extrusionseinrichtung homogen ist; in der gleichen Weise ändert sich die Temperatur und der Druck der Luft,
der von der Kammer 16 durch die Leitungen 13 geschickt wird,
von einem rohrförmigen Element 14 zum anderen, derart, daß die Herstellung von Elementen großer Abmessungen nicht in
· Frage kommt.
Die Kühlung durch eine getrennte Vorrichtung hat die gleichen Folgen und birgt überdies die Gefahr einer Deformation der
Struktur zwischen der Extrusionseinrichtung und der Kühlvorrichtung.
Um diese Nachteile zu vermeiden, verwendet die US-PS 3 825 am Ausgang der Extrusionseinrichtung eine Einrichtung, die
dazu dient, das Produkt bei seiner Abkühlung zu führen, um die Stabilität der geometrischen Konfiguration sicherzustellen.
Die in der FR-PS 78 33 678 beschriebene Vorrichtung besitzt
die gleichen Nachteile.
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314287
Bei der Vorrichtung nach der FR-PS 74 30 736 sind in gleicher
Weise Ausgleichseinrichtungen vorgesehen, die die geometrische Stabilität des extrudierten Produktes bei seiner Abkühlung sicherstellen.
.
Schließlich beschreibt die US-PS 3 038 702 eine Vorrichtung mit einem Extrusionskopf, Kühlmitteln und getrennten Ausgleichsmitteln,
bei der die Erwärmung und Abkühlung für die Gesamtheit der einzelnen Zellen gleichzeitig erfolgt, d.h.
in nicht-homogener Weise.
Materialien mit Zeil- bzw. Wabenstruktur, wie sie oben beschrieben
wurden, besitzen im Hinblick auf ihre Hohlräume sowie die Vielzahl der sie bildenden Wände beträchtliche
thermisch und akustisch isolierende Eigenschaften und darüberhinaus interessante mechanische Eigenschaften. Aus diesem
Grund sind solche Materialien mit Zellstruktur für Bauzwecke
gesucht, beispielsweise zur Herstellung von vertikalen oder horizontalen Wänden, und sie können bereits bekannte und eingesetzte
zellförmige, sandwichartige,zusammengesetzte Materialien ersetzen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der oben angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß sie die oben besehriebenen
Nachteile vermeidet, indem sie die Herstellung von Materialien mit Zeil- bzw. Wabenstruktur großer Abmessungen
erlaubt, d.h. die Herstellung von Elementen, die eine sehr große Anzahl einzelner Zellen besitzen.
Gemäß der Erfindung besitzen die zylindrischen Elemente einen
unteren Abschnitt geringeren Durchmessers und einen oberen Kopfabschnitt größeren Durchmessers, von denen der untere Abschnitt
mit Heizmitteln versehen ist und der die Eingangsstufe begrenzt und von denen der Kopfabschnitt die Extrusionsstufe
bildet.
-TO-
a .Λ ::■' —%:./- 3U2876
Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung ist die
Zuführung des thermoplastischen Stoffes auf Höhe der zylindrischen Elemente, die- den Extrusionskopf bilden, absolut homogen
hinsichtlich Druck und Temperatur, da jedes der zylindrisehen Elemente sein eigenes Heizmittel besitzt. Außerdem wird
gemäß der vorliegenden Erfindung das Kühlmittel der Kühlstufe durch die zylindrischen Elemente geschickt. Auf diese Weise
wird jedes hergestellte Zellelement getrennt und unmittelbar
am Ausgang der zylindrischen Elemente, d.h. am Extrusionskopf, gekühlt, derart, daß man eine global gleichförmige
Kühlung des gesamten Produktes erhält.
Das Kühlmittel stellt überdies auf diese Weise am Ausgang der
zylindrischen Elemente die Aufrechterhaltung der.geometrisehen Konfiguration der einzelnen Zellen sicher, und man vermeidet
auf diese Weise die Notwendigkeit von Ausgleichsmit-. teln , wie sie im Stand der Technik beschrieben werden.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung zur Zuführung des Kühlmittels
dienende Leitungen auf, die im Inneren der zylindrischen Elemente angeordnet und von der Innenwand der zylindrischen
Elemente durch eine Schicht aus thermisch isolierendem Material getrennt sind. Auf diese Weise vermeidet man eine Erwärmung
des Kühlmittels bei seinem Durchgang durch die zylindrisehen Elemente.
Vorzugsweise sind die Kopfabschnitte der zylindrischen Elemente
jeweils mit einem Dom bedeckt, durch den sich die Leitun gen erstrecken; die Kopfabschnitte wie auch die Dome bestehen
aus einem thermisch isolierenden Material. Hierdurch läßt sich die momentane Abkühlung auf Höhe des Auslasses der zylindrischen
Elemente noch verbessern.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestehen die Kopfabschnitte und die Dome aus Polytetrafluoräthylen.
-11-
3142878
Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung kann außerdem
in an sich bekannter Weise eine Abziehvorrichtung aufweisen, die das extrudierte Produkt in Extrusionsrichtung mitnimmt.
In diesem Fall besteht die Abziehvorrichtung vorzugsweise aus motorisch angetriebenen Endlosbändern, die mit Vorsprüngen versehen sind, die am Umfang des hergestellten Produktes
angreifen; die Geschwindigkeit der Endlosbänder wird hierbei
in Abhängigkeit vom Durchsatz der Extrusionsstufe gesteuert.
Bei kontinuierlicher Betriebsweise besitzt die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Trennvorrichtung; die'
Trennvorrichtung arbeitet mit einem Trennfaden, der mit- Vorsprüngen versehen ist und von einem Gestell getragen wird,
das in Extrusionsrichtung beweglich ist, um das Produkt ohne Unterbrechung des Extrusionsvorganges durchtrennen zu können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besitzt
das Kühlmittel eine Dichte, die größer ist als die des extrudierten thermoplastischen Stoffes; dies erleichtert und ·
beschleunigt'das Fortschreiten des extrudierten Produktes auf Höhe.der Kühlstufe. Vorzugsweise steht das Kühlmittel
in der Kühlstufe mit den Kopfabschnitten und dem Dom jedes
der zylindrischen Elemente unmittelbar in Berührung. Die Kühlung beginnt somit unmittelbar am Ende der Extrusionsphase,
und auf diese Weise wird die Gefahr einer Deformationder Geometrie der einzelnen Zellen verringert. ■ ■ .
Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfin
dung' erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 in schematischer Gesamtansicht eine Vorrichtung zum Herstellen von Material mit Zellstruktur großer Abmessungen;
Fig. 2 eine schematische Außenansicht eines zylindrischen Ele
mentes, das die Extrusionsstufe darstellt und die Stufe zum Einspritzen des thermoplastischen Stoffes
durchdringt;
-12-
- Vt -
Fig. 3 eine schematische Ansicht der Kopfabsehnitte der zylindrischen
Elemente von oben;
•.Fig. 4 eine Schnittansicht einer Zellstr'uktur mit sechseckigem
Querschnitt in einer Ebene, die auf der Erzeugenden der Zellen senkrecht steht;
Fig. 5.eine perspektivische Ansicht eines Teils des in Fig.4
gezeigten Materials nach Durchtrennen in zwei parallelen Ebenen;
Fig. 6 eine Außenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der zylindrischen Elemente;
Fig. 7 einen Längsschnitt durch das zylindrische Element der
Fiq. 6 in einer durch seine Achse gehenden Ebene; Fig. 8 eine Ansicht des zylindrischen Elementes der Fig. 6
von oben.
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Anhand der Fig. 1, die eine schematische Schnittansicht darstellt,
wird nun ein Ausführungsbeispiel· .der Erfindung beschrieben. Aus Gründen der Klarheit sei angenommen, daß die Ebene
der Fig. 1 senkrecht verläuft.
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Die Gesamtheit der Figuren bezieht sich auf die Herstellung eines Materials mit Zeil- bzw. Wabenstruktur, wobei der
Querschnitt der Zellen bzw. Waben ein gleichförmiges Sechseck darstellt; die Erfindung umfaßt jedoch auch andere Ouerschnittsformen,
und zwar insbesondere den Kreis, das Oval, die Ellipse und-das Mehreck, und zwar sowohl in seiner regelmäßig
wie auch unregelmäßigen Gestalt.
Die Vorrichtung weist, von unten nach oben, fünf Stufen auf,. und zwar:
a) eine Eingangsstufe zum Zuführen eines Kühlmittels.
Sie besteht aus einem Reservoir 1, das über eine Rohrleituna
2 mit Kühlmittel versorgt wird; die Rohrleitung 2 ist mit einer Strömungsmittelquelle verbunden oder am Ausgang
des Umlaufsystems für das Kühlmittel angeschlossen. Das
-13-
AA
314287g
. Strömungsmittel durchläuft die zweite und dritte Stufe
der Vorrichtung, um mittels Leitungen 3 kleinen Querschnitts zur vierten Stufe, einer Kühlstufe d zu gelangen.
Das Kühlmittel 4 bewegt sich vom Reservoir 1 aus .von unten nach oben, d.h. in Richtung des Pfeils f. Für
die Leitungen 3 ist bei ihrem Durchtritt durch die zweite und dritte Stufe eine Isolierung vorgesehen/ die
im folgenden noch genauer beschrieben wird.
b) Eine Eingangsstufe b zum Zuführen thermoplastischen Stoffes.
Der thermoplastische Stoff wird im fließfähigen
Zustand an der Unterseite der Eingangsstufe b durch ein Spritzrohr eingespritzt. Der verwendete thermoplastische
Stoff hat eine Temperatur in der Größenordnung von 240 C. Es kann sich beispielsweise um Polypropylen han*-
deln. Die Unterseite der Eingancisstufe b wird von einor
Wand 6 gebildet, die von zylindrischen Elementen 7 durch
drungen wird. Die zylindrischen Elemente 7 durchdringen
ferner die Eingangsstufe b, und ihre Kopfabschnitte 8
bilden die dritte Stufe, die sog. Extrusionsstufe c.
Die zylindrischen Elemente 7 weisen in ihrer Mitte einen Hohlraum 9 auf, durch den die Leitungen 3 für
das Kühlmittel verlaufen. Die Isolierung zwischen den Leitungen 3 und der Wand 10 der zylindrischen Elemente
7 besteht in diesem Fall aus Luft. Die Wand 10 des zylindrischen
Elementes 7 ist dünn und erwärmend. Die Erwärmung wird mit Hilfe eines Netzes 11 bewerkstelligt,
das aus elektrischen Widerständen oder Heizflüssigkeitsleitungen
besteht. Der thermoplastische Stoff 12 wird
somit in fließfähigem Zustand gehalten, da er mit den Wänden 10 des Zylinders 7 in Berührung steht; mit HiI-fe
einer Temperatursonde 13 kann die Temperatur des
•thermoplastischen Stoffes 12 gesteuert werden, indem die Erwärmung der Wände 10 der zylindrischen Elemente
7 beeinflußt wird. Diese Wand kann beispielsweise auf
einer normalen Temperatur in der Größenordnung von
-14-
. 3142871
- ν- ■ 250° C gehalten werden. Die Außenform der zylindrischen
Elemente 7 erweitert sich am oberen Abschnitt der Eingangsstufe b nach oben, in Richtung von Durchgangsöffnungen
der Extrusionsstufe c, mit dem Ziel, die Bewegung und das Fortschreiten des thermoplastischen Stoffes 12
zu begünstigen. In Fig. 1 sind zwei vollständige zylindrische Elemente 7 dargestellt, was die Herstellung
einer Zellstruktur erlaubt, die aus einer mittleren Zelle und unvollständigen Zellen am Umfang besteht; wie
mit gestrichelten Linien angedeutet, können natürlich die Abmessungen der Vorrichtung und die Anzahl der zylindrischen
Elemente 7 beliebig vergrößert werden, um vollständige Platten mit Zellstruktur, d.h. mit einer
sehr großen Anzahl von Zellen, herstellen zu können.
15
c) Eine Extrusionsstufe c, die dünn und isolierend ausgebildet
ist und von Kopfabschnitten 8 der zylindrischen
Elemente 7 gebildet wird. Diese Kopfabschnitte haben in
dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Kontur eines . gleichförmigen Sechseckes; sie sind jeweils von einem
Dom 14 bedeckt. Der Durchtritt- der Kühlmittel-Leitungen
3 durch die Extrusionsstufe c ist in gleicher Weise iso-■ liert, wie dies oben beschrieben wurde; die Isolierung
wird durch das Material erzielt, aus dem die Extrusionsstufe c, d.h. die Kopfabschnitte 8 der zylindrischen
. Elemente 7 besteht; diese sind aus einem Kunststoff wie
beispielsweise PTFE (Polytetrafluoräthylen) oder PFA (Polyfluoralkoxy). Die Leitungen 3 durchdringen die
Kopfabschnitte 8 der Zylinder 7 in ihrer Mitte. Die zwisehen
den Kopfabschnitten 8 der zylindrischen Elemente
.gebildeten Zwischenstege bestimmen den Querschnitt der Zellstruktur, die im dargestellten Fall der Fig. 5 eine
Zellstruktur mit Zellen von oktogonalem Querschnitt ist, was die Herstellung einer Honigwabenstruktur erlaubt.
d) Eine Kühlstufe d, in der das hergestellte Material 15 mit Zellstruktur durch das von der ersten Eingangsstufe
-15-
- ν* - ■■:■
a kommende Kühlmittel 4 gekühlt wird. Die Kühlung ,des
aus der Extrusionsstufe c austretenden thermoplastischen
Stoffes erfolgt relativ rasch; die Struktur ist von der den Domen 14 der zylindrischen Elemente 7 benachbarten
Zone an praktisch starr. Im Verlauf der Herstellung entwickelt sich das hergestellte Gebilde in Richtung des
Pfeils g. ·
Diese Herstellung des Materials 15 in Richtung des Ausganges der Vorrichtung wird durch den Auftrieb begünstigt,
der von der Kühlflüssigkeit der Kühlstufe d herrührt.
Um diese Wirkung zu unterstützen, wird vorzugsweise
ein Kühlmittel gewählt, das eine hohe Dichte und in jedem Fall eine höhere Dichte besitzt als der
thermoplastische Stoff des Materials 15. Das Abziehen des Materials 15 in Richtung des Pfeils g wird im übrigen
von Abziehorganen 16 bewerkstelligt, die auf Höhe der Kühlstufe d angeordnet sind und am Umfang des Ma- ■:■
terials 15 eine leichte Zugwirkung in Richtung g ausüben. ■ -
Die Zugorgane 16 werden von biegsamen Endlosbändern gebildet, die mit Vorsprüngen versehen sind, die an dem.
Material 15 angreifen; die Endlosbänder laufen auf RoI-len
18 und 19, von denen mindestens eine von einem Motor 20 angetrieben wird.
Unter der Voraussetzung, daß sich im Verlauf der Herstellung
die Unterseite des Materials 15, d.h. sein Bereich, der in der Nähe der Extrusionsstufe c liegt, sich
noch in erweichtem Zustand befindet, dürfen die Zugorqane 16 keine zu große Kraft auf das Material 15 ausüben,
da andernfalls Risse oder zumindest eine Degradation die Folge wäre. Um solche Schwierigkeiten zu vermeiden,
wird der Motor 20 gesteuert, und die Drehzahl, die er der Rolle 19 verleiht, hängt vom Durchsatz der Extru-
-16-
sionsstufe c ab.
e) Eine fünfte und letzte Trennstufe e zum Durchtrennen des Materials 15, die im oberen Teil der Vorrichtung vorgesehen
ist. Das Durchtrennen des Materials 15 erfolgt mitten in der Kühlflüssigkeit. Zu diesem Zweck ist ein
Trennfaden 21 vorgesehen, der mit VorSprüngen versehen
ist; der Trennfaden 21 wird in seitlicher Richtung so bewegt, daß er das Material 15 in einer zur Achse der
Zellen senkrechten Ebene durchtrennt. Der Trennfaden wird von einem Gestell 22 getragen, das nicht dargestellte
motorische Mittel umfaßt. Da das Material 15 kontinuierlich durchtrennt wird, d.h., während das Material
sich in Richtung des Pfeils g bewegt, erfolgt der Trennvorgang in der Bewegung, und zu diesem Zweck
nimmt ein Motor 23 das Gestell 22 in Richtung des Pfeils g mit der gleichen Geschwindigkeit mit, mit der
das Material 15 entsteht. Nach jedem Trennvorgang wird der Trennfaden 21 nach unten bewegt, derart, daß er ein
neues Stück des Materials 15 abtrennen kann. Da sich der Trennfaden 21 in der Kühlflüssigkeit befindet, wird
er beim Trennvorgang geschmiert, und man erhält auf diese Weise Platten mit Zellstruktur, deren Ränder glatt
abgetrennt sind und keine Grate aufweisen. Die Kühlflüssigkeit, die die Kühlstufe d und die Trennstufe e füllt,
· wird durch ein Rohr 24 nach außen abgesaugt; sie wird zu diesem Zweck entweder einfach abgesaugt oder zum Auffüllen
des Reservoirs 1 in Richtung der Rohrleitung 2 zurückgeführt, nachdem sie wieder auf ihre optimale
Temperatur und vor allem von Verunreinigungen befreit wurde, die sie insbesondere aufgrund des Trennvorganges
mittels des Trennfadens 21 enthielt.
Die beschriebene Vorrichtung kann kontinuierlich arbeiten, d.h. sie gibt kontinuierlich das Material 15 ab, das dann in
der Trennstufe e durchgeschnitten wird, oder sie kann schrittweise
arbeiten und hierbei eine vorgegebene Menge des Materials 15 abgeben. -17—
■;.. AS
In Fig. 2 ist ein zylindrisches Element 7 dargestellt, das .
den zylindrischen Elementen in Fig. 1 entspricht, bei dem jedoch
der Dom 14 weggelassen wurde. Man sieht dort, daß die Leitung 3 den sechseckigen Kopfabschnitt 8 durchquert, dessen
äußere Geometrie zusammen mit dem Kopfabschnitt 8 der anderen
zylindrischen Elemente 7 den Querschnitt der Zellen des Materials 15 festlegt; der sich erweiternde obere Abschnitt 25
begünstigt den Durchtritt des thermoplastischen Stoffes im fließfähigen Zustand durch die Durchtrittsöffnungen der Extrusionsstufe
c.
In Fig. .3 sind drei zylindrische Elemente 7, gesehen von oben,
dargestellt. Der Zwischenraum 26, der zwischen den drei Kopfabschnitten
8 vorgesehen ist, ermöglicht die Herstellung eines Materials, wie es perspektivisch in Fig. 5 dargestellt
ist und dessen Querschnitt in Fig. 4 erscheint.
Die Fig. 6 und 7 zeigen, von außen gesehen und in Schnittansicht, ein zylindrisches Element 7, das eine Variante des
in Fig. 2 gezeigten darstellt. Es weist einen halbkugelförmigen oberen Dom 14 und einen secheckigen Kopfabschnitt 8 auf; ferner
findet man dort wieder die innere Leitung 3 für das Kühlmittel, die in der Mitte des Kanals 9 angeordnet ist, der
zusammen mit der Wand 10 des zylindrischen Elementes für die Isolierung sorgt. Aufgrund der isolierenden Eigenschaft des
einen Kranz darstellenden Kopfabschnittes 8, der die Extrusionsstufe
c bildet, können durch Wärmeleitung bedingte thermische Schwankungen zwischen der Wand 10 des zylindrischen
Elementes und den Kühlmittel-Leitungen 3 vermieden werden. Die Leitungen 3 münden im oberen Abschnitt des zylindrischen Elementes
7 in der Mitte des oberen Domes 14.
Statt Polypropylen können auch andere Kunststoffe zur Herstellung
eines zellförmigen Materiales 15 benutzt werden. 35
Ein mit der beschriebenen Vorrichtung hergestelltes zellför-
3U2876
miges Material kann zur Herstellung von Trägern/ selbsttragenden isolierenden Tafeln oder tragenden Platten eingesetzt
werden, wie sie für Bauzwecke benötigt werden.
Ein solches Material kann statt der bekannten zellförmigen,
expandierten Produkte verwendet werden, und zwar zur Herstellung von zusammengesetzten Sandwich-Materialien, die für eine
perfekte Isolierung sorgen und die wegen ihrer mechanischen Eigenschaften in selbsttragenden Rahmenkonstruktionen eingesetzt
werden können. Das zell- bzw. wabenförmige Material gemäß der vorliegenden Erfindung kann in gleicher Weise zur
•Herstellung von Filtern, Drainageröhren, abgedichteten Behältern
sowie Bauteilen verwendet werden, wie sie im Bereich der Heizung mit Solarenergie bzw. im Bereich von Stoßdämpfern
eingesetzt werden. Ein solches Material kann vorteilhafterweise die aus Aluminium bestehenden Honigwabenmaterialien ersetzen.
Die verwendeten Kunststoffe können aufgeladen sein oder nicht,
und es lassen sich sämtliche bekannten Hilfsmittel ausnützen, um dem Material spezielle physikalische oder mechanische
Eigenschaften zu verleihen.
Das gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte Produkt kann, wenn es einmal in Form von Trägern oder Platten vorliegt, so
wärmeverformt werden, daß seine Außenform jedem speziellen Anwendungszweck angepaßt werden kann. Seine beiden gegenüberliegenden
Stirnseiten können mit einer zusätzlichen Schicht, beispielsweise aus Glasfasern, versehen werden.
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Claims (12)
- 3142878Patentansprüche[Vorrichtung zum Herstellen von Material mit Zeil- bzw. Wabenstruktur aus thermoplastischem Stoff, mit einer Eingangsstufe zum Zuführen von thermoplastischem Stoff, einer Extrusionsstufe zum Extrudieren des thermoplastischen Stoffes, einer Kühlstufe zum Kühlen des hergestellten Produktes mit Zellstruktur, die mit einem Kühlmittel gespeist wird, wobei die verschiedenen Stufen übereinander angeordnet sind und die Extrusionsstufe · von zylindrischen Elementen gebildet wird, die mit gleichem Abstand zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Elemente (7) einen unteren Abschnitt (10) kleineren Durchmessers und einen, oberen Kopfabschnitt (8) größeren Durchmessers aufweisen, von denen der untere Abschnitt (10) mit■Heizmitteln (11) versehen ist und die Eingangsstufe (b) begrenzt und von denen der obere Kopfabschnitt (8) die Extrusionsstufe (c) bildet.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel (4) der Kühlstufe (d) durch die zylindrischen Elemente (7) geführt wird.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zum Zuführen des Kühlmittels (4) dienende Leitungen (3), die innerhalb der zylindrischen Elemente (7) angeordnet und von der Innenwand der zylindrischen Elemente durch eine Schicht aus thermisch isolierendem Material (9) getrennt., ■■"-"sind.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß •die Kopfabschnitte (8) der zylindrischen Elemente (7) von einem Dom (14) bedeckt sind, der von den Leitungen (3)35. zum Zuführen des Kühlmittels durchdrungen wird.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß-It-die Kopfabschnitte (8) der zylindrischen Elemente (7) aus einem thermisch isolierenden Material bestehen.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dome (14) aus einem thermisch isolierenden Material bestehen.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeich-• net, daß die Kopfabschnitte (8) und die Dome (14) aus einem Kunststoff bestehen, der die Extrusionstemperatur aushält.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfabsehnitte (8) und die Dome (14) aus Polytetrafluoräthylen bestehen.
- 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer Vorrichtung zum Abziehen des extrudierten Produktes, die das Produkt in Extrusionsrichtung mitnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmevorrichtung (16) motorisch angetriebene Endlosbänder (17) aufweist, die mit Vorsprüngen versehen sind, die am Umfang des hergestellten Produktes (15) angreifen, wobei die Geschwindigkeit der Endlosbänder (17) in Abhängigkeit vom Durchsatz der Extrusionsstu'fe (c) .gesteuert wird.
- 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einer Trennvorrichtung zum Herstellen einzelner Stücke des hergestellten Produktes, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung einen Trennfaden (21) aufweist, der mit Vorsprünqcn verschon 1st und von einem beweglichen Gestell (22) in Extrusionsrichtung getragen wird, um das Produkt (15) ohne Unterbrechung des Extrusionsvorganges durchtrennen zu können.
- 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel (4) eine Dichte besitzt, die größer ist als die des extrudierten thermo--5-1 plastischen Stoffes.
- 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kühlstufe (d) das Kühlmittel mit 5 dem Kopfabschnitt (8) und dem Dom (14) jedes zylindrischen Elementes (7) direkt in Berührung steht.-6-
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