DE69838516T2

DE69838516T2 - Verfahren und gerät zum schaumextrudieren mit kontrolle der viskosität

Info

Publication number: DE69838516T2
Application number: DE69838516T
Authority: DE
Inventors: Joseph A. Uniontown BRACKMAN; Raymond M. Hartville BREINDEL; Robert L. Tallmadge Sadinski
Original assignee: Owens Corning; Owens Corning Fiberglas Corp
Current assignee: Owens Corning Intellectual Capital LLC
Priority date: 1997-12-29
Filing date: 1998-12-17
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2018-12-18
Also published as: KR20010033679A; DE69838516D1; AU2200499A; AU732742B2; US6113374A; JP4509376B2; EP1044092B1; EP1044092A4; NO20003355D0; NO320051B1; EP1044092A1; CA2315217A1; ATE374683T1; WO1999033626A1; KR100545515B1; NO20003355L; JP2001526976A; CA2315217C

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Verfahren und Gerät zum Schaumextrudieren mit Viskositätskontrolle, und insbesondere ein Verfahren und Gerät zum Ausbilden von Schaumplatten hoher Qualität mit niedriger Dichte in wirtschaftlichen Durchsätzen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Vakuumextrusion von Schaumplatten hoher Qualität mit niedriger Dichte, die unter den allgemein bekannten Warenzeichen Farbe PINK^® und FOAMULAR^® von Owens Corning aus Toledo, Ohio, USA vertrieben werden, wurde in Vakuumextrusionsleitungen mit geneigtem barometrischem Schenkel erzielt. Bei derartigen Systemen ist die Vakuumkammer etwa geneigt. Die Düse ist am oberen Ende zusammen mit Formungs- oder Kalibrierungsgeräten angeordnet. Am unteren Ende ist die Kammer durch eine Kappenerweiterung verschlossen und in einem Wasserbecken untergetaucht. Das Becken dichtet das untere Ende der Kammer ab und sieht ein Tauchkühlbad für das Extrudat vor, wenn es aus der Vakuumkammer austritt. Das schwimmende Extrudat kann unter einem kontinuierlich laufenden Band gestützt sein, das sich über einen großen Krümmungsradius durch das Becken bewegt. Wenn das Extrudat in die Umgebung auftaucht, wird es geschnitten und weiter verarbeitet. Derartige Einrichtungen sind kostenaufwändig und weisen zahlreiche Betriebsprobleme auf, insbesondere da sich das obere Ende der Kammer etliche Meter über und in einem wesentlichen Abstand von dem unteren Ende weg befinden kann. Alles, was am oberen Ende der geneigten Kammer, wo sich die verhältnismäßig komplexen Formungs- und Kalibrierungsgeräte befinden, hinunter fällt, muss buchstäblich aus dem unteren, viele Meter entfernten Becken gefischt werden.
In der US-Patentschrift Nr. 4,783,291 ist ein horizontales Vakuumkammersystem eingesetzt, das das Ausgangsende der Kammer mit einer Wasserablenkscheibendichtung abdichtet. Das Extrudat tritt durch eine Unterwasseröffnung aus, die den Vakuumabschnitt und Umgebungsabschnitt eines Tauchkühlbeckens verbindet. Das Extrudat wird durch ein gekrümmtes Förderband durch die Öffnung befördert, und die Oberseite der Öffnung weist einen verschiebbaren Verschluss auf, der die Öffnung in Reaktion auf das Vakuumniveau begrenzt. Der Verschluss wirkt als Gesamtstromregelventil für Wasser, das sich vom Umgebungsabschnitt auf dem unteren Niveau des Beckens zum Vakuumabschnitt auf dem höheren Niveau des Beckens bewegt. Während des Vakuumbetriebs ist das Niveau des Beckens innerhalb der Kammer durch Umwälzen von überschüssigem Wasser zurück zum Umgebungsbereich erhalten.
Für beträchtliche oder komplexe Extrudate sind verhältnismäßig komplexe, kraftbetriebene und anpassbare Geräte der Düse nachgelagert erforderlich. Bei einer fächerförmigen Düse, bei der die Düsenränder gekrümmt sind, können die Geräte die Düse buchstäblich umgeben. Typisch für derartige Geräte ist eine Vorrichtung, die als „Slinky" bekannt ist und untere und obere Sätze oder Anordnungen von kraftbetriebenen Scheiben beinhaltet, welche zur Drehung an bogenförmigen oder gekrümmten Achsen angebracht sind, die an verschiedenen Radien von im Wesentlichen demselben Mittelpunkt wie die Krümmung der Fächerform der Düsenränder verlaufen. Alle derartigen Formungs- und Kalibrierungsgeräte sind komplex und erfordern Zugang und Wartung, besonders während des Anfahrens. Beide Schriften EP-A-0365710 und US-A-6036468 offenbaren außerdem eine horizontale Extrusionsleitung, wobei eine horizontale Vakuumkammer, die ein Flüssigkeitsbecken beinhaltet, beschrieben ist.
Ein schäumendes, sich bewegendes, heißes Extrudat unter Vakuum ist ein amorphes Objekt und wird im Wesentlichen nicht starr, bis es das Kühltauchbecken der Wasserablenk scheibendichtung zur Umgebung durchläuft. Falls die Formungs- oder Kalibrierungsmaschinerie nicht sachgemäß funktioniert, könnte das amorphe Extrudat abweichend werden und sich von der Maschinenleitung ausdehnen oder ableiten. Wenn dies vorkommt, häufiger während des Anfahrens, muss das Problem umgehend korrigiert werden, um das Abschalten der Leitung zu vermeiden. Wenn die Leitung über jeglichen erheblichen Zeitraum abgeschaltet ist, könnte es erforderlich sein, Geräte zu entfernen und auszutauschen oder gründlich zu reinigen, bevor die Leitung erneut in Betrieb genommen werden kann. Stillstandszeit versus Betriebszeit und -verhältnis ist das wirtschaftliche Maß jeglicher Produktionseinrichtung. Es ist dementsprechend erheblich, dass die Geräte schnell zugänglich sind, und dass das Extrudat durch das System gezogen wird, ohne mit unbeständiger oder übermäßiger Kraft gestoßen oder geschoben zu werden. Es ist außerdem erheblich, dass die Unterwasseröffnung eng mit der Größe des Extrudats zusammenpasst, das in Breite und Stärke variieren kann. Eine zu große Öffnung bewirkt Unzulänglichkeiten, während eine zu kleine Öffnung Blockierungen, Abweichungen, Trennungen und andere Probleme bewirkt.
Bei der Extrusionsproduktion von Schaumplatten, wie etwa den genannten Isolationsplatten, kann die Größe und Stärke wesentlich sein, wie etwa 10 bis 12 Zentimeter (3,94 Inch bis 4,72 Inch) stark und bis zu einem Meter oder mehr breit. Eine derartige Platte kann eine Querschnittsfläche von über ungefähr 1000 cm² (155 in²) aufweisen. Zur Herstellung derartiger Platten in wirtschaftlichen Mengen, wie etwa mehr als 450 kg/Stunde (1000,0 lb/Stunde) bis ungefähr 1360 kg/Stunde (3000,0 lb/Stunde) oder mehr, muss das System erheblichen Durchsatz aufweisen und eine Einheitlichkeit der Schmelze erzielen. Zum Erzielen einer sachdienlichen einheitlichen Zellengröße und -struktur für Produkte mit niedriger Dichte und umfangreicher Größe, wie etwa jene mit einer Querschnittsfläche von zumindest 80 cm² (12,4 in²) und vorzugsweise von ungefähr 200 cm² (31 in²) bis ungefähr 1000 cm² (155 in²) oder mehr, muss die sachdienliche einheitliche Schmelze ausgebildet sein.
Die Schmelze wird vom Extruder unter Hitze und Hochdruck aus Pellets und Regeneratausschuss und anderen Zusätzen ausgebildet. Zu anderen Zusätzen können beispielsweise Feuerschutzmittel und UV-Blocker gehören. Außerdem ist ein Treibmittel zugesetzt, das sich in der Schmelze unter Druck nicht ausdehnt, sondern erst, wenn die Schmelze aus der Düse in die Vakuumkammer austritt. Das Vakuum erhöht den Druckunterschied, fördert die Ausdehnung und ermöglicht die Erzeugung von Schaum mit niedriger Dichte.
Wie bekannt muss die Schmelze hohe Temperaturen zur gründlichen Mischung und Ausbildung der Schmelze erreichen, jedoch muss zum Erzielen eines Schaumprodukts mit einheitlicher Qualität, insbesondere in einem Vakuumschaumsystem mit niedriger Dichte, ein kritischer einheitlicher Viskositätsbereich erzielt werden. Der bestimmte Viskositätsbereich hängt von der Produktgröße und -dichte ab. Für größere Produkte ist eine höhere Viskosität erforderlich. Wenn das Produkt nicht viskös genug oder zu flüssig ist, zerbrechen die Zellen während des Schäumens, oder sie fallen zusammen. Wenn die Schmelze zu viskös ist, ist ein homogenes Zellwachstum schwierig bis unmöglich. Obgleich Zellen in Umgebungssystemen zusammenfallen können, können in einem Vakuumschaumsystem Probleme wie etwa Zusammenfallen von Zellen oder Produkte unterhalb erstklassiger Güte stärker hervortreten. Ein Vakuumschaumsystem unterscheidet sich von normalen Umgebungsschaumsystemen. Es besteht nicht nur ein erhöhter Druckabfall an den Düsenrändern, sondern die Umkehr auf Umgebungsdruck, besonders beim Auftauchen aus einer Tauchdichtung kann zum Zusammenfallen von Zellen und zu Uneinheitlichkeiten führen, die das Produkt tatsächlich Verzerren oder Einschrumpfen, was Unregelmäßigkeiten oder Dichtegefälle und qualitativ minderwertige Produkte zur Folge hat. Beim Vakuumschäumen muss nicht nur die sachgemäße Viskosität erzielt werden, sondern sie muss während der Schmelze auch einheitlich erhalten sein. Die Viskosität wird zum Teil durch Regeln der Temperatur der Schmelze geregelt.
Das Problem mit zahlreichen Wärmetauschern, die für derartige Zwecke eingesetzt sind, ist vielfältig. Eine Problemgruppe ist Komplexität und Kosten. Eine andere Gruppe ist Wirksamkeit und Effizienz. Das Bewegen der Polymerschmelze durch Kniestücke oder 90°-Windungen auf Hochtemperatur und -druck oder durch divergierende Stromwege ist uneffizient und erhöht die damit verbundenen Kosten. Zudem sollten Nischen oder potentielle tote Räume vermieden oder minimiert sein. Diese tragen nicht zur Homogenität der Schmelze bei und erfordern häufigere Reinigung und Stillstandszeiten für diese Zwecke. Ein derartiger toter Raum ist schlicht uneffizient. Eine komplexe Wärmetauscherform ist beispielsweise in der US-Patentschrift Nr. 4,423,767 gezeigt.
Der Stromweg der Schmelze sollte so eng an der Maschinenachse oder daran ausgerichtet wie möglich verlaufen, und der Wärmetauscher sollte so kompakt wie möglich sein. Jegliche übermäßige Steigerung der Dimension zwischen den Extrudern und der Düse kann selbstschädigend sein, da jegliche durch den Wärmetauscher erzielte thermische oder Viskositätshomogenität verloren sein kann, wenn die Schmelze sich zu weit bewegen muss. Dies wird weiter erschwert, wenn sich die Düse zum Erzielen eines guten Schaums mit niedriger Dichte innerhalb einer Vakuumkammer befindet, und wenn Anpassungen oder Wärmeausdehnung oder andere mindere Bewegungen gehandhabt werden müssen.
Auch der versuchte Einsatz von statischen Mischern zum Erzielen von Schmelzenhomogenität schlug fehl, und sie weisen auch die für die oben angegebenen hohen Durchsätze notwendige Kapazität oder Effizienz und die Produktion von qualitativ hochwertigen Schaumprodukten, die den Druckänderungen der Vakuumextrusion unterliegen, nicht auf.
Das Dokument US-A-4454087 offenbart einen Mischer-Kühler, wobei das Extrudat zunächst durch einen drehenden Mischer gemischt und gekühlt und danach in einem Zickzackmischer gemischt wird.
Zum Erzielen von Extrusionsdurchsatzgeschwindigkeiten sowie von Produktqualität ist es erheblich, einen Mischer zu haben, der außerdem die Temperatur und somit die Viskosität der Schmelze regeln und die thermische Homogenität für die Düse erhalten kann. Nur auf diese Art und Weise können die Vorzüge von qualitativ hochwertigem Schaum mit niedriger Dichte, der unter Vakuum ausgebildet ist, erzielt werden, wodurch der Dichtegradient in dem Schaum reduziert ist, wobei die Gradienten zu einem Zusammenfallen von Zellen oder Platten führen oder daraus resultieren können, besonders wenn sich die Platte von der Vakuumkammer zum Umgebungsdruck bewegt. Zum Erzielen dieser verbesserten Produktqualität für eine Palette von Produkten, die im Querschnitt (von verhältnismäßig dünn zu stark) und in der Dichte variieren können, muss der Wärmetauscher imstande sein, die Schmelztemperatur sehr präzise zu regeln und Temperaturhomogenität bei verschiedenen Durchsätzen, und besonders schwierig bei hohen Durchsätzen für große Extrudate, insgesamt zu erhalten.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Eine horizontale Vakuumextrusionsleitung enthält einen oder mehrere Extruder, die Einschnecken- oder Doppelschneckenextruder sein können und eine heiße Kunststoffschmelze ausbilden, die eine Anzahl von Zusätzen beinhalten kann, wie etwa Feuerschutzmittel, Schmiermittel, UV-Blocker und Treibmittel. Wenn das Produkt Schaumplatten sind, die eine beträchtliche Größe wie etwa 1000 cm² (155 in²) oder mehr aufweisen können, muss die Schmelze auf einheitliche Viskosität im kritischen Bereich gebracht werden, bevor sie aus der Düse austritt. Dies trifft insbesondere zu, wenn sich die Düse in einer abgedichteten Kammer befindet und das Produkt Schaumplatten mit niedriger Dichte sind, wie etwa von der Art, die bei der Isolation in Gebrauch ist. Zum Erzielen dieser einheitlichen Viskosität, wird die heiße Schmelze durch einen Mischer-Kühler mit hoher Kapazität geleitet, der die Schmelztemperatur auf eine Schmelzeinheitlichkeit bringt, um die gewünschte homogene Viskosität innerhalb eines engen Bereichs zu erzielen, wobei dieser Bereich von der Größe und Dichte der hergestellten Schaumplatten abhängt.
Die heiße Schmelze tritt aus den Extrudern auf der Maschinen- oder Leitungsachse aus, und der Mischer-Kühler befindet sich den Extrudern unmittelbar nachgelagert auf dieser Achse. Der Mischer-Kühler ist ein axial verhältnismäßig kurzer Druckbehälter, der vorgelagerte und nachgelagerte Rohrböden aufweist, zwischen denen knapp beabstandete, verhältnismäßig kleine Mischröhren verlaufen, die jede eine axial fortlaufende Reihe von Ablenkungsblättern zum gründlichen Drehen und Mischen der Schmelze enthalten können, als individuelle statische Mischer. An jeden Rohrboden sind Köpfe angeschlossen, die große, ausgestellte, konische Kammern aufweisen, welche die Einlass- und Auslassenden der großen Anzahl oder des Bündels von kleineren Mischröhren überlagern. Die Köpfe sehen einen sich ausweitenden und zusammenziehenden Stromweg vor, ohne Kniestücke, Kerben, Nischen oder Ecken, die erhebliche tote Räume schaffen, welche die Schmelze nachteilig beeinflussen würden. Der Einlasskopf weist einen Einlass auf der Maschinenachse auf, das axial an dem Auslass im gegenüberliegenden oder nachgelagerten Kopf ausgerichtet ist. Der Auslass ist geringfügig kleiner als der Einlass, wodurch ein Gegendruck bewirkt ist. Anschlüsse an den Einlass und Auslass können mit standardmäßigen ANSI-Hochdruckflanschanschlüssen herge stellt sein. Das Bündel der Mischröhren ist im Wesentlich symmetrisch zur Maschinenachse, und jede Röhre ist parallel zu dieser Achse. Der Gesamtdurchmesser der Einheit liegt nur geringfügig unter der axialen Länge. Die Einheit ist ziemlich kompakt und kann ohne weiteres in die Leitung eingeführt und daraus entfernt werden.
Die große Anzahl von Röhren in dem Bündel, die abhängig vom erforderlichen Durchsatz von ungefähr 50 bis ungefähr 300 reichen kann, vergrößert die Querschnittsfläche des Schmelzstromwegs wesentlich, wodurch der Strom der Schmelze durch das Mischröhrenbündel gebremst wird. Das Verhältnis liegt gut über zwei zu eins, und für große Volumen kann das Verhältnis über zwanzig zu eins liegen, selbst wenn nur der Einlass mit größerem Durchmesser in Betrachtung gezogen ist.
Die Schmelze, die die individuellen Mischröhren durchläuft, bewegt sich im Wesentlichen langsamer als die Schmelze, die in den Mischer-Kühler eintritt oder daraus austritt. Ein Kühlmittel wird durch die Ummantelung des Druckbehälters umgewälzt. Jede Röhre ist vollständig in das zirkulierende Kühlmittel eingetaucht. Eine Reihe von Ablenkscheiben ist innerhalb der Ummantelung vorgesehen, sodass das Kühlmittel mehrmals über die Mehrheit der Röhren läuft, bevor es die Behälterummantelung verlässt. Das Kühlmittel bewegt sich in beträchtlichem Umfang durch einen Wärmetauscher und entzieht Wärme. Die entzogene Wärmemenge ist genau geregelt, und auf diese Art und Weise kann die Temperatur der Schmelze, die sich durch den Mischer-Kühler bewegt, innerhalb eines Bereichs von ungefähr _1°F (_ ungefähr 0,5°C) eingestellt sein.
Der Mischer-Kühler ist über eine kurze Gelröhre an den Extruderausgang und über eine etwas kleinere, jedoch längere Gelröhre an die Düse angeschlossen. Die längere Gelröhre vom Mischer-Kühler zur Düse gliedert vorzugsweise einen statischen Mischer ein, der jegliche restliche Isolierungsfilmschicht aufbricht, die von laminarer Fluidströmung herrührt, und die Homogenität der Schmelze erhält. Die vorgelagerte Gelröhre kann außerdem die Blätter und Grate eines statischen Mischers eingliedern. Die vorgelagerte Gelröhre kann jedoch abhängig von der Systemdurchsatzgeschwindigkeit ausgeschlossen sein.
Die Düse ist in einer abdichtbaren Vakuumkammer positioniert, und die längere, kleinere Gelröhre verläuft von der Umgebung durch eine starre Trennwand mit beträchtlicher Größe oder beträchtlichem Durchmesser in die Vakuumkammer. Die Düse ist im Wesentlichen nahe der oder in der Mitte der Trennwand positioniert und durch einen verschiebbaren Schlitten außerhalb der Trennwand gestützt.
Die Düse, die Gelröhre und der Mischer-Kühler sind auf einem derartigen Düsenschlitten angebracht, und der oder die Extruder befinden sich ebenfalls auf einem separaten Schlitten, der zur axialen Bewegung von der Leitung, sowohl für beabsichtigte Anpassungen als auch für Auswechselungen, und für Bewegungen gestützt ist, welche von thermischen oder Druckausdehnungen oder -kontraktionen herrühren. Die Schlitten sind verbunden oder verkuppelt. Eine hydraulische Betätigungsvorrichtung oder quer verlaufende Anordnung ist zwischen dem Extruderschlitten und dem Boden vorgesehen. Diese Betätigungsvorrichtung ist im Durchmesser verhältnismäßig klein, sieht jedoch einen beträchtlichen Weg vor, wie etwa im Bereich von ungefähr 370 cm (145,67 in) bis 450 cm (177,17 in). Zum axialen Verschieben der Düse beispielsweise zur Anpassung innerhalb der Vakuumkammer bezüglich des Form- oder Kalibrierungsmechanismus ist ein größerer, jedoch kürzerer Schlitten zwischen dem Düsenschlitten, der den Mischer-Kühler, die Gelröhre und die Düse stützt, und der starren Trennwand vorgesehen. Dieser größere, jedoch kürzere Hydraulikzylinder kann eine Verschiebung von ungefähr 5 cm (1,97 in) aufweisen. Beide Zylinderbetätigungs vorrichtungen können ein Ventil mit einer neutralen Position beinhalten, das sehr geringfügige Verschiebungen, wie jene, die bei thermischen oder Druckausdehnungen auftreten, ermöglicht, diese jedoch beschränkt.
Der Mischer-Kühler ist, auch wenn er eine erhebliche Durchsatzkapazität aufweist, so kompakt, dass er in einem beträchtlichem Abstand zum Boden gestützt ist, obgleich dies zum Teil aufgrund der Größe der starren Trennwand geschieht, die einen Durchmesser von mehreren Metern aufweisen kann. Der laufende Düsenschlitten für den Mischer-Kühler stützt die nachgelagerte Gelröhre und Düse freitragend, alle zur axialen Verschiebung auf der Maschinen- oder Leitungsachse.
Wenn der Formmechanismus bezüglich der Maschinenachse gestützt ist, wie etwa der genannte „Slinky"-Düsenformmechanismus, kann eine Anpassung dann durch axiale Verschiebung der Düse erzielt sein. Wenn die Düse anpassbar an den Formmechanismus angebracht ist, wie in der ebenfalls anhängigen Anmeldung Nr. 08/696,718, eingereicht am 14. August 1996 unter dem Titel „Vacuum Extrusion Apparatus and Method", gezeigt, dann ist die axiale Verschiebung der Düse in erster Linie zur Anpassung der Kombination oder durch Wärme oder Druck bewirkte Verschiebungen.
Die abdichtbare Vakuumkammer beinhaltet einige große, bewegliche Abschnitte, die einen Träger oder eine Strebe umgeben, der/die zwischen der starren Trennwand, durch die die Düse verläuft, und einer nachgelagerten Trennwand verläuft. Die Form- und Kalibrierungsgeräte können zur axialen Bewegung von der Leitung an diesem Träger oder Strebe angebracht sein. Die beweglichen Abschnitte ermöglichen schnellen Zugang zu diesen Geräten mit angemessenem Raum und Umgebung, was besonders beim Anfahren wichtig ist. Die ausfahrbaren Abschnitte dichten durch aufblasbare Dichtungen und schnell wirkende Knebelklemmen schnell zu der starren, vorgelagerten Trennwand und zueinander oder starren Abschnitten ab.
Die Form- und Kalibrierungsgeräte regeln die Formung und Ausdehnung des schäumenden Extrudats und können eine beträchtliche Länge aufweisen. Nachdem das Extrudat derartige Geräte verlassen hat und ausreichender Ausdehnung unter Vakuum unterzogen wurde, läuft es über einen Damm, dessen Kante sich gerade unter der Maschinenachse befindet, und das schäumende Extrudat wird nach unten in ein Wassertauchbecken abgelenkt. Das Becken weist einen Innenabschnitt und einen Umgebungsabschnitt auf und wirkt als Wasserablenkscheibendichtung, um es dem schäumenden Extrudat zu ermöglichen, auf kontinuierlicher Grundlage aus der Vakuumkammer auszutreten. Kurz bevor das Extrudat nach unten abgelenkt wird, läuft es über eine Tänzerrolle, die das Extrudat buchstäblich von benachbarten Stützen abhebt, jedoch nicht weit genug, um die Ablenkung des Extrudats nach unten in den Becken schwierig oder übermäßig zu machen.
Die Tänzerrolle ist ziemlich groß und erstreckt sich vollständig über die Unterseite des Extrudats. Sie ist auf einem Armrahmen gestützt, der der Rolle entweder vorgelagert oder nachgelagert drehbar und versetzt unter dem Extrudat gelagert ist. Der Armrahmendrehpunkt kann auf einer Trennwand oder einem inneren Rahmenabschnitt der Kammer auf der vorgelagerten Seite des Damms oder dem Damm selbst vorgesehen sein. Eine Codiervorrichtung in dem Drehpunkt misst die Winkelposition des Armrahmens und somit der Rolle. Der Armrahmen ist derart durch eine pneumatische Niederdruck-Kolben-Zylinder-Anordnung gestützt, dass die Tänzerrolle gegen den Boden des Extrudats treibt. Die Codiervorrichtung ist natürlich ein Maß der Position des Arms und der Rolle, und dies ist ein Maß der Extrudatablenkung bei einem gegebenen Auftrieb. Dies ist wiederum vorgelagert eine analoge Regelung der Spannung auf dem Extrudat innerhalb der Kammer zwischen den Schritten des Formens und Kalibrierens und nachgelagert eine Zugvorrichtung.
Die indirekt gemessene Spannung wird zum Regeln der Zugkraft eines Abzugs benutzt, der in einiger Entfernung am hinteren Ende der Leitung vorliegt. Eine bevorzugte Zugvorrichtung ist ein Vakuumbandabzug. Es wird als offensichtlich angenommen, dass zuviel Zug auf dem Extrudat dazu tendieren würde, es in oder den Form- und Kalibrierungsgeräten nachgelagert zu zerreißen. Zu wenig Spannung kann bewirken, dass sich das Extrudat schiebt, wodurch Abweichungen und Ablenkungen bewirkt sind und das natürliche Anwachsen des Produkts und eine einheitliche Zellstruktur nachteilig beeinflusst sind. Jeder der Fälle kann die Leitung zum Anhalten bringen und ein Öffnen der Kammer, Vornehmen erforderlicher Korrekturen oder Anpassungen und Neueinfädeln oder Neustarten des Systems erfordern.
Ein weiterer Grund für das Erhalten der sachgemäßen Spannung auf dem Extrudat ist das/die Unterwasserloch oder -öffnung, durch das/die sich das Extrudat zum Durchlaufen der Wasserablenkscheibendichtung vom Vakuumkammerabschnitt des Tauchbeckens zum Umgebungsabschnitt der unteren Ebene des Beckens bewegt. Da das Kammeruntervakuum Wasser aus dem Umgebungsabschnitt in die Vakuumkammer zieht, nur damit es durch eine Umwälzpumpe wieder ausgestoßen wird, sollte der Freiraum zwischen dem Extrudat und Kanten der Öffnung eng und einheitlich sein. Ansonsten sind Energieunwirksamkeiten, Regelspannungsstöße und Bedienungsregelprobleme die Folge. Wenn der Freiraum zu eng ist, könnte das Extrudat hängen bleiben oder von seinem beabsichtigten Weg abweichen. Erschwert wird das Problem dadurch, dass das Extrudat weiter anwächst. Obgleich das Extrudat seine hauptsächliche „Plattenform" erzielt hat, könnte es axial, in der Breite und Stärke immer noch etwas anwachsen.
Zum Erleichtern der Bewegung des Extrudats durch die Öffnung ist der Öffnung unmittelbar vorgelagert ein Führungssystem vorgesehen. Das Führungssystem ist in einer vorstehenden Haube vorgesehen, wobei die Öffnung in einem unteren, flacheren Abschnitt vorgesehen ist.
Das Führungssystem beinhaltet obere und untere, enggepackte Führungswalzensätze. Jeder Satz beinhaltet kraftbetriebene Endwalzen mit größerem Durchmesser, wobei eine Reihe enggepackter, kleinerer Mitläuferwalzen eine Tangente, die das Innere der zwei größeren Endwalzen verbindet, tangiert. Die größeren Walzen werden nur zum Anfahren oder Einfädeln, und alle Walzen laufen im Freilauf oder Leerlauf, wenn das System in Betrieb ist und fortlaufend arbeitet. Die größeren Walzen können eine Urethan- oder Gummibeschichtung aufweisen.
Da die Schaumplatte schwimmt, zielt die obere Führungswalze auf die starre, obere, horizontale Kante der Öffnung. Der untere Walzensatz ist zum oberen Walzensatz hin und davon weg verschiebbar, und ein Bodenverschluss oder -pforte für die Öffnung ist am nachgelagerten Ende des unteren Walzensatzes angebracht. Dementsprechend bewegen sich der untere Öffnungskantenverschluss und der eng gepackte untere Walzensatz als Einheit.
Dem oberen Walzensatz unmittelbar vorgelagert befindet sich eine starre Platte oder Tafel, unter der das Plattenextrudat gleitet. Auf der unteren Seite des Extrudats gegenüber der Platte befindet sich eine Stärkefühlende Walze, die zwischen dem distalen Ende eines Armpaars eines Dreharmrahmens verläuft. Die Platte ist eine Bezugsebene oder hinterer Anschlag für die untergehängte stärkemessende Walze, wobei die Walze durch eine pneumatische Niederdruckzylinder- oder -betätigungsanordnung an die Unterseite des Plattenextrudats gehalten ist. Die Stärke- oder (y)-Dimensionsmesswalze verläuft quer unter dem Produkt unter Was ser, während sich der Armrahmendrehpunkt über Wasser befindet. Eine Drehcodiervorrichtung in dem Drehpunkt fühlt die Position der Walze und ist ein Analogmaß der Stärke des Produkts. Das erzeugte Signal betreibt einen PID-(Proportional Integral Derivative-)Bewegungsregler, der einen anpassbaren Ausgleichsfaktor für bekannte Zuwachsrate des Produkts in der (y)-Dimension beinhalten kann. Der PID-Regler betreibt einen Motor über dem Wasserpegel, der die Position nicht nur des Bodenverschlusses, sondern auch des unteren Satzes von enggepackten Führungswalzen stets in Ausrichtung an der Oberkante des Verschlusses vertikal bewegt oder steuert.
Die Breiten- oder (x)-Dimension wird durch zwei Kantenwalzen mit vertikalen Rollachsen gefühlt, die an den distalen Enden von Schwingarmen angebracht sind, welche jeder proximal auf vertikalen Achsen auf einer Trennwand über dem Wasserpegel drehbar gelagert sind. Jeweilige pneumatische Zylinderanordnungen drängen die Kantenwalzen in Eingriff mit der jeweiligen Kante des Extrudats. Eine Drehcodiervorrichtung in jedem Armdrehpunkt fühlt die Position der Walze, wodurch die Position der Kante des Produkts gefühlt wird. Dies wird ein Maß der Breiten- oder (x)-Dimension des Produkts. Die Information wird an jeweilige PID-Bewegungsregler geleitet, die jeweilige seitliche oder Kantenpforten für die Öffnung betreiben.
Jede Kantenpforte ist, während sie eine vertikale Innenkante aufweist, auf geneigten, parallelen Bahnen angebracht. Die Neigung kann ungefähr 30° bis ungefähr 45° betragen, und die Pforte weist die passende winklige Gestaltung auf. Diese positioniert dann den Bedienungsantrieb für die Pforten in eine erhöhte Position außerhalb des Wassers. Jede Pforte kann durch einen Motor auf einer geneigten Halterung betätigt sein, der sich von der Haube erstreckt. Eine drehbare Verstellspindel, beispielsweise, bewegt eine Stange hin- und her, welche mit der untergetauchten Pforte verbunden ist, wobei die Stange parallel zu den Bahnen verläuft. Die Kantenwalzen können außerdem über eine Summierberechnung die Mittellinie des Produkts fühlen. Wenn die Mittellinie außerhalb der Toleranz ist, können Korrekturvorgänge vorgenommen werden, jedoch beeinflusst dies den Betrieb der Regelung der Öffnung nicht auf fortlaufender Basis.
Wenn das Extrudat die Öffnung durchlaufen hat, tritt es in den unteren Umgebungsabschnitt des Beckens ein, weiterhin vollständig unter- oder eingetaucht. Das Becken auf der unteren Ebene über eine Länge axial von der Leitung verlaufen. Das Schaumprodukt ist durch eine Reihe von Mitläuferwalzen über dem Produkt untergetaucht gehalten, die auf einem großen Radiusbogen angeordnet sind, wobei sich der Krümmungsmittelpunkt beträchtlich über dem Produkt befindet. Der Auftrieb lenkt das Produkt auf gesteuerte allmähliche Art und Weise nach oben aus dem Wasser, wo es auf den Mitläuferwalzen gestützt ist. Das Produkt bewegt sich durch eine Abblasvorrichtung, wo übermäßige Feuchtigkeit, sehr ähnlich wie in einer Autowaschanlage, beseitigt wird. Das Produkt durchläuft am hinteren Ende der Leitung einen Vakuumtisch oder -zuggestellabzug, der das Extrudat greift und zieht. Hinter dem Zuggestell kann das Extrudat beschnitten, auf Länge geschnitten oder anderweitig bearbeitet werden.
Das Zuggestell ist vorzugsweise ein Vakuumtisch oder eine Vakuumzugvorrichtung, der/die ein kraftbetriebenes, punktiertes oder offenes Band aufweist, welches sich über eine Vakuumkammer bewegt. Das Vakuum hält das Extrudat an dem Band, und die lineare Geschwindigkeit des Bands ist durch einen Motorantrieb angetrieben und durch die Winkelposition der Tänzerrolle und eine Tänzerrollensteuerung gesteuert. Der Vakuumpegel in dem Tisch oder Zuggestell kann zum Erzielen des sachgemäßen Vakuums oder Griffs gesteuert sein, während der Grad des Zugs durch die Tänzerrolle und die Steuerung gesteuert ist.
Auf diese Art und Weise wird das schäumende Extrudat im fortlaufenden Betrieb an keinem Punkt zwischen des Form- und Kalibrierungsgeräten innerhalb der Vakuumkammer und dem Zuggestell am hinteren Ende in der Umgebung gestoßen oder geschoben. Auf diese Art und Weise können qualitativ hochwertige Schaumprodukte in vielerlei Größen wirtschaftlich und effizient hergestellt werden.
Zur Erfüllung der vorstehenden und verwandter Zwecke umfasst die Erfindung mithin die im Folgenden vollständig beschriebenen und in den Ansprüchen, der folgenden Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen besonders hervorgehobenen Merkmale, die bestimmte veranschaulichende Ausführungsformen der Erfindung detailliert darlegen, wobei diese einige wenige der verschiedenen Weisen anzeigen, auf die das Erfindungsprinzip einsetzbar ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER BEILIEGENDEN ZEICHNUNGEN
1A und 1B sind unterbrochene Fortsetzungen voneinander, die schematisch in Seitenansicht eine Vakuumextrusionsleitung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen;
2 ist eine etwas vergrößerte, ähnliche, offen gezeigte Ansicht eines Vakuumkammersystems, das einen primären und sekundären Extruder mit einer anderen Formmechanismusart benutzt;
3 ist eine ähnliche Ansicht mit einem einzelnen Extruder und mit geschlossen gezeigter Kammer;
4 ist eine ähnliche Ansicht, jedoch mit einem modifizierten Förderer und Tänzerrolleneintritt in die Wasserablenkscheibendichtung;
5 ist eine Queransicht eines Doppelschneckenextruders, der in der vorliegenden Erfindung benutzt sein kann;
6 ist eine vergrößerte, unvollständige Ansicht eines „Slinky"-Formmechanismus und seiner Position bezüglich der starren Trennwand und der Düse;
7 ist eine etwas vergrößerte, unvollständige Ansicht des Extruderquermechanismus;
8 ist eine ähnliche Ansicht des Düsenanpassungsmechanismus, der zwischen dem Düsenschlitten und der starren Trennwand verläuft;
9 ist eine unvollständige radiale Ansicht, die einen Kammerschließmechanismus in einer offenen Position zeigt;
10 ist eine ähnliche Ansicht, die die Kammerumschaltung verschlossen gesperrt zeigt;
11 ist ein vergrößerter Schnitt der ringförmigen Dichtungen, die die Kammer abdichten, wenn sie verschlossen gesperrt ist;
12 ist eine vergrößerte, unvollständige Ansicht der Tänzerrollenanordnung, die zum Steuern der Zugkraft auf dem Extrudat benutzt ist;
13 ist eine vergrößerte, unvollständige, teilweise weggebrochene Ansicht der den Mischer-Kühler und die Düse stützenden Gelröhre, die auf dem Düsenschlitten angebracht ist;
14 ist eine Endansicht des Mischer-Kühlers bei Betrachtung von der linken Seite von 13;
15 ist eine schematische Darstellung des Mischer-Kühlers, die den Kühlmittelstrom und die Temperaturregelungen darstellt;
16 ist eine unvollständige, teilweise weggebrochene Obenansicht der Haube und untergetauchten Öffnung der Wasserablenkscheibendichtung;
17 ist eine unterbrochene Seitenansicht der Haube und Öffnung, die das der Öffnung vorgelagerte enggepackte Führungswalzensystem zeigt;
18 ist eine transaxiale Ansicht der Haube und Öffnung, die die Seitenpforten und Betätigungsvorrichtungen zeigt;
19 ist eine schematische Ansicht, die den Betrieb der Sensorwalzen an der Öffnung, die die Unter- und Seitenkanten der Öffnung steuern, und der Tänzerrolle darstellt, die die Vakuumtischzugvorrichtung steuert; und
20 ist eine schematische Fortsetzung von 19, die die Kantenfühlwalzen darstellt, welche die jeweiligen Seitenkanten der Öffnung steuern.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER DARGESTELLTEN BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1A und 1B ist ersichtlich, dass die/das Extrusionsleitung oder -system am vorgelagerten Ende mit einem Extruder 30 beginnt. Der Extruder ist auf dem Gestell 31 angebracht und beinhaltet Einfülltrichter 32, durch die die Rohmaterialien dem Extruder 33 zugeführt werden, um unter Hitze und Druck zu einer verschaumbaren Polymerschmelze geformt zu werden.
Eine unter 35 angezeigte Erweiterung des Extruders steht durch eine starre Trennwand mit großem Durchmesser, unter 36 zu sehen, vor. Eine Düse 37 ist am Ende der Extrudererweiterung innerhalb einer Kammer angebracht, die allgemein unter 40 gezeigt ist. Die starre Trennwand 36 bildet das vorgelagerte oder Eintrittsende der Kammer 40 aus. Das nachgelagerte Ende ist durch eine Trennwand 42 ausgebildet, und eine Wasserablenkscheibendichtung ist allgemein unter 44 gezeigt. Die Dichtung ermöglicht, dass das Produkt auf fortlaufender Basis aus der Kammer austritt.
In 1A beinhaltet die Kammer einen verschiebbaren Abschnitt 46, der über das vorgelagerte Ende des starren Abschnitts 47 ausfahren kann. Der starre Abschnitt ist auf Pfosten 48 auf dem Boden 49 angebracht, während der verschiebbare Abschnitt auf Walzen 50 auf Schienen 51 angebracht ist. Der verschiebbare Abschnitt kann durch einen Motor, der schematisch unter 52 angezeigt ist, sehr ähnlich wie ein Garagentor angetrieben sein.
Innerhalb des vorgelagerten Endes der Vakuumkammer befinden sich Form- und Kalibrierungsgeräte, die einen Former 54 und Kalibrierungsgeräte wie unter 55 und 56 ersichtlich umfassen kann. Die in 1A dargestellten besonderen Geräte können von der von LMP IMPIANTI aus Turin, Italien, hergestellten Art sein. Das Extrudat wird in dem Extruder 33 aus wiedergewonnenem und Frischmaterial plastifiziert, dem Zusätze, wie etwa Feuerschutzmittel, UV-Stabilisatoren und Treibmittel, zugesetzt sind. Dies wird in die Schmelze geformt, die dann durch den Former 54 extrudiert wird, welcher sie zu einer im Allgemeinen flachen Platte oder Tafel ausbildet. Während das Extrudat weiter schäumt und die Geräte 55 und 56 durchläuft, wird es in Stärke und Flachheit kalibriert. Wenn die Kammer geschlossen und abgedichtet ist, wird die Ausdehnung und Formung des Extrudats beim Ausbilden von Material mit niedriger Dichte unter Vakuum durchgeführt, um ein Schaumprodukt mit niedriger Dichte zu erzielen.
Es wird angemerkt, dass der Former und die Kalibrierungsgeräte jeweils auf unter 58, 59 und 60 ersichtlichen Schlitten angebracht sind, die zur axialen Verschiebung von der Leitung oder parallel zur Maschinenrichtung auf einer Strebe 61 angebracht sind. Die Strebe 61 erstreckt sich von der vorgelagerten starren Trennwand 36 und einer inneren Stütze 62.
Das schäumende Extrudat, das im Allgemeinen unter 64 angezeigt ist, läuft aus der Düse durch die Form- und Kalibrierungsgeräte und dann über eine Tänzerrolle 65, die auf einer Dreharmanordnung 66 angebracht ist, welche drehbar auf der Stütze 62 gelagert ist. Die Armanordnung 66 wird durch eine pneumatische Zylinderanordnung 67 nach oben gedrängt, die bewirkt, dass die Rolle das Extrudat in gewissem Maß anhebt und nach oben ablenkt. Der Druck in der pneumatischen Zylinderanordnung ist derart gesteuert, dass er bewirkt, dass die Rolle unter dem Extrudat schwimmt oder tanzt. Die Position der Tänzerrolle steuert den Abzug der Zugvorrichtung, wie im Folgenden beschrieben.
Nachdem das Extrudat über die Tänzerrolle 65 gelaufen ist, wird es durch ein Walzenförderersystem 69 nach unten abgelenkt. Das Förderersystem kann eine Anzahl enger beabstandeter Walzen auf und verhältnismäßig weiter beabstandeter Walzen unter dem Extrudat aufweisen. Die Walzen sind derart positioniert und angebracht, dass das Extrudat nach unten in den Abschnitt 70 der oberen Ebene eines Wasserbeckens 71 abgelenkt wird, das im nachgelagerten Ende der Vakuumkammer durch einen Damm 72 enthalten ist. Die allmähliche Krümmung des Förderersystems 69 bewirkt, dass das Extrudat in dem Becken 71 vollständig untergetaucht wird.
Das Extrudat 64 bewegt sich durch ein Fenster in der Trennwand 42 und in eine Haube 74, die in eine gestreckte Einfassung 75 für den Umgebungsabschnitt 76 der unteren Ebene des Beckens 71 vorsteht. Das Ende dieser Haube, unter 78 angezeigt, befindet sich beträchtlich unter dem Umgebungsabschnitt 76 der unteren Ebene des Beckens 71. Über dem Beckenabschnitt 70 sind Sprühdüsen 79 positioniert, die mit dem Umgebungsabschnitt 76 des Beckens verbunden sind. Wenn die Kammer evakuiert wird, wird Wasser in die Kammer gezogen, das das Extrudat besprüht, bevor es in den Beckenabschnitt 70 eintaucht, um die Kühlung zu erleichtern.
Aus dem Fördererabschnitt 69 läuft das Extrudat durch eine Führungswalzenanordnung, die allgemein unter 80 gezeigt ist, die zu einem/er im Allgemeinen rechteckigen Fenster oder Öffnung 82 hin gerichtet ist, welche/s die Abgrenzung zwischen dem Vakuumbeckenabschnitt 70 der oberen Ebene und dem Umgebungsbeckenabschnitt 76 der unteren Ebene ist. Unter Vakuum tendiert das Wasser dazu, aus dem Umgebungsabschnitt zum Vakuumabschnitt der oberen Ebene zu fließen, und die Ebene des Vakuumabschnitts kann durch die Regelpumpe geregelt sein, wie beispielsweise in der angegebenen vorherigen Anmeldung von Roger Lightle et al., Nr. 08/696,472, eingereicht am 14. August 1996 unter dem Titel „Vacuum Extrusion System and Method", beschrieben.
Es versteht sich, dass die Beckenebenen, wenn die Kammer als Druckkammer benutzt ist, umgekehrt sind, und die Umwälzung zum Erhalten der Abdichtung oder Öffnung 82 unter Wasser in der Gegenrichtung ist.
Wenn das Extrudat bei 78 am unteren, nachgelagerten Ende der Haube austritt, wird es von einem Förderersystem 84, hauptsächlich in 1B zu sehen, vom Schwimmen abgehalten, welches über dem Extrudat positioniert ist. Das Förderersystem kann eine Reihe verhältnismäßig eng beabstandeter, quer verlaufender Mitläuferwalzen sein, die das sich bewegende, fortlaufende Substrat einfach untergetaucht halten. Der Förderer ist in einem Bogen mit verhältnismäßig großem Radius ausgebildet, der das Extrudat im Umgebungsabschnitt 76 des Beckens über eine wesentliche Strecke und Zeit unter Wasser erhält.
Wenn sich das Extrudat der Ebene 76 nähert, endet das Förderersystem 84, wie unter 85 zu sehen, und ein zweites, gekrümmtes Förderersystem 86 stützt die Unterseite des Extrudats, um es über die Endwand 87 der Einfassung 75 und aus dem Wasser zu heben. Der unter 88 angezeigte Eintritt des Förderers 86 ist ausgestellt oder vom hinteren Ende 85 des Förderers 84 beabstandet, sodass sich das Extrudat frei von unter einem auf den anderen bewegt.
Wenn das Extrudat von der Einfassungswand 87 freigekommen ist, durchläuft es eine Abblasvorrichtung, die unter 90 angezeigt ist. Luftstrahlen, die durch Düsen 91 strömen, beseitigen einfach übermäßige Feuchtigkeit von dem Extrudat, sehr ähnlich wie die Ausstattung, die gewöhnlich in Autowaschanlagen benutzt ist. Von der Abblasvorrichtung läuft das Extrudat in einen Abzug 93. Der Abzug 93 ist auf einem Gestell 94 angebracht und kann mehrere kraftbetriebene obere und untere Walzen 96 und 97 umfassen, die das Extrudat greifen und aus den Kalibrierungsgeräten, in 1A zu sehen, über die Tänzerrolle 65 und durch die Wasserablenkscheibendichtung zur Umgebung ziehen. Bei fortlaufendem Betrieb besteht kein Zug oder Schub auf dem Extrudat von den Kalibrierungsgeräten zum Abzug. Die große Anzahl Walzen kann mit einem Gummimaterial beschichtet sein, wie etwa Urethan, und der Klemmdruck auf das Extrudat ist minimiert. Wie im Folgenden beschrieben kann die Position der Tänzerrolle zum Steuern des Zugs des Abzugs und somit der Spannung auf dem schäumenden Extrudat von den Kalibrierungsgeräten zur Wasserablenkscheibendichtung eingesetzt sein.
Nach dem Austritt aus dem Abzug durchläuft das Extrudat eine Abschneide- und Beschneideeinheit, die unter 99 angezeigt ist. Die Einheit 99 kann das Extrudat auf Länge schneiden und auf Länge schneiden und außerdem die Seitenkanten beschneiden oder bearbeiten. Jegliches Abfallprodukt, das durch den Vorgang erzeugt ist, wird aufbereitet und recycelt.
Nach dem Durchlaufen des Abschneide- und Beschneidevorgangs 99 ist das Extrudat in Form von beträchtlichen Tafeln oder Platten, die dann zum Versand gestapelt und verpackt werden können oder beispielsweise zum Ausbilden von Laminat- oder Sandwich-Platten weiter verarbeitet werden können. Die Stapel können an der Endstation 100 zu derartiger Verpackung oder Weiterbearbeitung ausgebildet werden. Nach dem Austritt aus der Einfassung 75 wird das Extrudat auf Tischhöhe verarbeitet, die die ungefähre Höhe der Einfassung 75 für den Umgebungsabschnitt des Beckens ist. Aus diesem Grund sind die Abschneide- und Beschneideeinheit sowie die Stapelstation auf Gestellen auf solcher Tischhöhe gestützt.
Unter Bezugnahme auf 2, 3 und 4 ist ersichtlich, dass die Gestaltung und die Geräte, die in dem Vakuumsystem eingesetzt sind, auf vielerlei Weise zum Verbessern der Qualität des Produkts bei Erzielung von großen Durchsätzen und Extrudaten von beträchtlicher Größe modifiziert sein können.
Unter Bezugnahme zunächst auf 2 ist ein System dargestellt, das Tandemextruder einsetzt, die allgemein unter 102 und 103 gezeigt sind. An den Polymerschmelzeausgang des sekundären Extruders 103 ist ein Mischer-Kühler 104 und ein „Slinky"-Formmechanismus 105 angeschlossen, der auf der Innenseite einer großen starren Trennwand 106 angebracht ist. Die Rohmaterialien werden durch die Einfülltrichter 107 und 108 dem primären Extruder 102 zugeführt. Der Ausgang des primären Extruders kann direkt oder durch eine Zahnradpumpe zum sekundären Extruder 103 laufen. Der primäre und der sekundäre Extruder sind beide auf Gestellen, unter 110 bzw. 111 ersichtlich, angebracht, die wiederum auf Walzen 112 bzw. 113 angebracht sind und bei 114 verbunden oder verkuppelt sind.
Der Mischer-Kühler ist ebenfalls auf einem Gestell, unter 116 ersichtlich, angebracht, das Walzenstützen 117 beinhaltet. Das Gestell 116 ist an der Kupplung 118 mit dem Gestell 111 verbunden.
Ebenfalls durch das Gestell 116 ist eine Gelröhre 120 gestützt, die durch eine detaillierter unter 121 in 6 gezeigte Stopfbuchsabdichtung in der starren Trennwand 106 verläuft. Die Extrusionsdüse 122 befindet sich am Ende davon innerhalb der Vakuumkammer, die allgemein unter 125 gezeigt ist. Die Vakuumkammer ist in 2 jedoch offen gezeigt.
Die Gelröhre, die vom Mischer-Kühler 104 zur Düse 122 vorsteht, ist auf dem Schlitten 116 durch eine winklige Strebe 126 gestützt. Die Verschiebung der Düse bezüglich der starren Trennwand 106 ist durch eine Kolben-Zylinder-Anordnung oder -bestätigungsvorrichtung 127 erzielt, welche zwischen dem Schlitten 116 und der starren Trennwand angeschlossen ist. Auf diese Art und Weise kann die Düse axial zur Leitung bezüglich des axial starren „Slinky"-Formmechanismus 105 angepasst werden.
Die Vakuumkammer 125 von 2 kann einen starren Abschnitt 47 wie den von 1A beinhalten, beinhaltet jedoch zwei im Wesentlichen größere bewegliche Abschnitte, die unter 130 und 131 zu sehen sind. Die größeren Abschnitte sind im Wesentlichen größer als der starre Abschnitt 47, wie auch die starre, vorgelagerte Trennwand 106. Die Vakuumkammer beinhaltet eine/n Strebe oder Träger 113, die/der zwischen der größeren vorgelagerten starren Trennwand 106 und einer nachgelagerten Trennwand 134 innerhalb des starren Abschnitts 47 der Vakuumkammer verläuft. Wenn das Extrudat, unter 136 angezeigt, den Formmechanismus 105 verlässt, läuft es auf einem Wandertisch 137 weiter, der durch den Rahmen 138 auf der/dem Strebe oder Träger 133 gestützt ist. Den Wandertisch entlang positioniert können sich zusätzliche Mess- und/oder Kalibrierungsgeräte befinden, wie etwa jene, die zum Formen oder Strukturieren der größeren Oberflächenaußenhaut eingesetzt sein können. Jedenfalls wächst das schäumende Extrudat nach dem Verlassen des Formmechanismus weiter an und kann unter dem günstigen Einfluss des Vakuums bei geschlossener Kammer weiter anwachsen. Wenn das Extrudat den Tisch 137 verlässt, bewegt es sich über die Tänzerrolle 65 und tritt in das Förderersystem 69 zu seiner Ablenkung nach unten in die Wasserablenkscheibendichtung ein, durch die das Extrudat an die Umgebung austritt. Das Kühltauchbecken am Ausgangsende der Vakuumkammer schließt den Wachstums- oder Formungsprozess des/der Extrudats oder Platte mit großer Querschnittsfläche im Wesentlichen ab. Die Tandemextruderanordnung von 2 ermöglicht zusammen mit dem Mischer-Kühler 104 und der Vakuumkammer mit großem Volumen die Erzeugung qualitativ hochwertiger, einheitlicher Schaumplatten mit beträchtlichen Querschnittsflächen. Beispielsweise erzeugt das Extrusionssystem von 2 qualitativ hochwertiges Schaumextrudat von ungefähr 1000 cm² (155 in²) oder größer mit Durchsätzen von über ungefähr 1000 bis 1400 kg/h (2000 bis 3000 lb/h).
3 stellt ein System wie 2 dar, zeigt jedoch nur einen einzelnen Doppelschneckenextruder, der unter 142 angezeigt ist. Die Rohmaterialien werden dem Doppelschneckenextruder durch die Einfülltrichter zugeführt, die unter 143 und 144 angezeigt sind. Der Extruder ist auf einem Gestell 145 angebracht, welches wiederum auf geführten Walzen 146 angebracht ist.
Eine transaxiale Ansicht des Extruders ist in 5 zu sehen, wobei die Eingriffsdoppelschnecken unter 148 und 149 angezeigt sind. Die Eingriffsdoppelschnecken laufen in einer unter 150 ersichtlichen, achtförmigen Trommel, die von geeigneten Heizmänteln 151 umgeben ist. Der Doppelschneckenextruder kann von der Art sein, die von der genannten LMP IMPIANTI aus Turin, Italien, hergestellt werden.
Es wird angemerkt, dass das Gestell 145 an das Gestell 116 durch die Kupplung 118 angeschlossen ist, die dieselbe wie jene sein kann, die in 2 gezeigt ist. Der Extruder 142 ist durch die Betätigungsvorrichtung, die unter 153 in 3 zu sehen ist, über eine wesentliche Strecke verschiebbar. Die Betätigungsvorrichtung ist auf einer Halterung 154 angebracht, welche von dem Gestell 145 vorsteht und am Boden 49 bei 155 verankert ist. Die Betätigungsvorrichtung 153, die im Folgenden detaillierter beschrieben ist, ermöglicht einen wesentlichen Verschiebungsbetrag des Extruders zur Platzierung in der Leitung oder Entfernung aus der Leitung und ermöglicht außerdem, dass die Leitung zur Entfernung oder zum Austausch des Mischer-Kühlers oder für eine Anpassung oder zum Austausch der Düse schnell zu öffnen ist. Die Details der Betätigungsvorrichtung sind in Verbindung mit 7 gezeigt und beschrieben.
Beim Vergleich von 2 und 3 ist ersichtlich, dass die zwei Abschnitte 130 und 131 mit großem Durchmesser der Kammer 125 wie im Folgenden beschrieben in die geschlossene Position verschoben und gesperrt und abgedichtet sind. In 3 sind der „Slinky"-Formmechanismus 105 und das interne Förderersystem dieselben wie jene, die in 2 zu sehen sind.
In 4 ist ein Einschneckenextruder 160 mit großer Kapazität eingesetzt, der auf dem Gestell 145 angebracht ist, welches auf Führungswalzen 146 gestützt ist. Das Gestell 145 ist durch die Kupplung 118 an das Düsenstützgestell 116 angeschlossen. Die Betätigungsvorrichtung 153 kann mit dem Einschneckenextruder 160, dem Doppelschneckenextruder 142 oder dem Tandemextruder 102 und 103 von 2 eingesetzt sein. Die Rohmaterialien und Regeneratausschuss werden dem Extruder über die Einfülltrichter 161 und 162 zugeführt, und die Hochtemperaturschmelze wird durch den Mischer-Kühler 104 und die Düse 122 zugeführt, die von dem Formmechanismus 105 umgeben ist. Die ausfahrbaren, vergrößerten Vakuumkammerabschnitte 130 und 131 sind in 4 geschlossen, gesperrt und abgedichtet gezeigt.
Wenn das Extrudat 165 den Formmechanismus 105 verlässt, läuft es auf einen Wandertisch 166, der auf dem Gestell 167 auf dem/der Träger oder Strebe 133 gestützt ist. Unähnlich dem Förderersystem von 3 senkt sich der Wandertisch 166 jedoch rampenartig zu seinem nachgelagerten Ende 168 leicht ab, das kurz vor der Trennwand 134 endet. Die Tänzerrolle 65 und die Armanordnung, die die Tänzerrolle stützt, befinden sich auf der vorgelagerten Seite der Trennwand 134, und die Tänzerrolle hebt das Extrudat buchstäblich vom unteren Ende 168 des rampenartigen Wandertischs 166 ab. Die Trennwand 134 kann dann als Damm für die Wasserablenkscheibendichtung dienen, und das Förderersystem 69 zum Ableiten des Extrudats nach unten in den Vakuumkammerabschnitt des Beckens kann etwas verkürzt und nach vorne versetzt sein. Dies verkürzt dann den starren Abschnitt der Vakuumkammer. Das vorgelagerte Ende des ableitenden Fördererabschnitts 69 beinhaltet eine untere Führungsrampe, die unter 169 angezeigt ist, zum Ermöglichen des Einfädelns des Extrudats unter dem oberen Abschnitt des Fördererabschnitts 69 und in den Vakuumkammerabschnitt des Beckens.
Unter Bezugnahme auf 6 ist ersichtlich, dass der „Slinky"-Formmechanismus auf der Innenseite der starren Trennwand 106 angebracht ist, um die Düse 122 zu umgeben. Der „Slinky"-Mechanismus 105 ähnelt dem Mechanismus, der in der vorigen US-Patentschrift 4,234,529 gezeigt ist, ist jedoch von außerhalb der starren Trennwand 106 auf ähnliche Weise betrieben, wie in der vorigen US-Patentschrift 4,469,652 gezeigt. Die Düse 122 weist eine halbkreisförmige oder fächerförmige Düsenaußenfläche 172 auf. Der Formmechanismus beinhaltet eine Reihe radial gleich beabstandeter, gepaarter, oberer und unterer halbkreisförmiger, glatter Stangen, unter 173 und 174 gezeigt, die um die halbkreisförmige Düsenaußenfläche 172 verlaufen. Auf die jeweiligen glatten Stangen oder Achsen ist eine Reihe von verhältnismäßig dünnen Scheiben oder Walzen angebracht, unter 175 und 176 zu sehen, die zur Drehung während der Extrusion entgegengesetzt betrieben sind, wie durch die Pfeile 177 und 178 angezeigt. Die Scheiben oder Walzen passen ineinander, sodass das Antreiben einer zur Drehung alle antreibt.
Die bogenförmigen, segmentierten Antriebswalzen sind oben und unten gepaart, um mit derselben Geschwindigkeit und demselben Drehmoment angetrieben zu sein, wobei jedoch die Geschwindigkeit und das Drehmoment variieren kann, wenn sich das Extrudat radial von der Düsenaußenfläche bewegt. Der Antrieb für die gepaarten oberen und unteren Walzen kommt durch die Trennwand 106, wie durch die Welle 180 angezeigt, auf der die Riemenscheibe 181 angebracht ist, welche durch den Zahnriemen 182 angetrieben ist. Die Welle ist zur Drehung in abgedichteten Lagern in der Trennwand angebracht. Innerhalb der Trennwand treibt die Welle 180 den Zahnriemen 183 an, der wiederum die Riemenscheiben 184 und 185 in entgegengesetzten Richtungen antreibt. Derartige Riemenscheiben treiben universell gegliederte oder flexible Antriebswellen 186 bzw. 187 an, die wiederum Antriebszähne 189 und 190 antreiben, welche wiederum über die Transmissionen 192 und 193 einen gepaarten Satz bogenförmiger Walzen in den angegebenen entgegengesetzten Richtungen antreiben. Es ist eine Antriebstransmission für jeden gepaarten Walzensatz vorgesehen, sodass die Walzensätze bezüglich Geschwindigkeit und Drehmoment steuerbar sind.
Obgleich nur fünf gepaarte Walzensätze dargestellt sind, versteht es sich, dass abhängig von der Größe des Schaumprodukts weniger oder mehr eingesetzt sein können.
Jeder Walzensatz ist auf einem Paar vertikal verlaufender Stangen, wie unter 195 und 196 angezeigt, über Halter, wie unter 197 und 198 zu sehen, angebracht. Die Halter sind durch jeweilige pneumatische Kolben-Zylinder-Anordnungen 200 zur Anpassung und für schwimmende Bewegung gestützt. Geregelter Luftdruck gleicht das Eigen- oder Leergewicht jeder Walze aus, um das Schwimmen zu erzielen. Dann wird ein geringer zusätzlicher Druck eingesetzt, um die auf das schäumende Extrudat ausgeübte Kraft zu steuern. Der Druck ist ziemlich sanft, jedoch zum Begrenzen des schäumenden Extrudats, das aus der fächerförmigen Düse strahlt, in eine Plattenform ziemlich wirksam, welche eine beträchtliche Breite und Stärke aufweisen kann.
Die verschiedenen Aspekte des „Slinky"-Formmechanismus sind auf der Innenseite der Trennwand 106 durch verschiedene Halter gestützt, die unter 203 zu sehen sind. Während die Anordnung von Formwalzen über und unter der Düse und ihrer Achse oder Leitung einen wesentlichen Betrag vertikaler Anpassung oder Bewegung aufweisen, besteht keine erhebliche Anpassung des Formmechanismus axial von der Leitung.
Um Anpassung der Düse axial von der Leitung bezüglich des Formmechanismus zu erzielen, ist der aus 8 ersichtliche Mechanismus 127 zum Bewegen von nicht nur dem Schlitten, sondern auch dem Mischer-Kühler 104 und der Röhre 120 eingesetzt, welche die Düse 122 am Ende davon innerhalb der Vakuumkammer stützt. Eine derartige Düsenanpassung muss nicht sehr umfassend sein. Der laufende Düsenschlitten ist unter 116 zu sehen und stützt eine hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnung 208 mit verhältnismäßig kurzem Hub. Der/die Kolben-Zylinder-Anordnung oder -Betätigungsvorrichtung kann ihren eigenen Motor 209, Pumpe 210 und Betriebs ventil 211 beinhalten. Der Zylinder der Anordnung 208 ist auf einem Anpassungsglied 212 auf dem Rahmen 116 angebracht. Die Stange 213 steht durch eine Laufbuchse 214 in dem aufrechten Schlittenrahmenglied 215 vor und ist bei 216 an einem Rahmenabschnitt 217 der ortsfesten Trennwand 106 verankert. Der Hub der Betätigungsvorrichtung 208 ist verhältnismäßig kurz, wie etwa in der Größenordnung von ungefähr 5 cm. Auf diese Art und Weise ist eine relative Verschiebung des Schlittens bezüglich der starren Trennwand erzielt, wobei die Gelröhre 120, die die Düse 122 stützt, in die Stopfbuchsabdichtung 121 gleitet, die in 6 zu sehen ist. Die Stopfbuchsabdichtung kann von der Art sein, die in der oben angegebenen, ebenfalls anhängigen Anmeldung von Robert L. Sadinski, Nr. 08/696,718, eingereicht am 14. August für „Vacuum Extrusion Apparatus and Method", gezeigt ist.
Die quer verlaufende Einheit für die einen oder mehreren Extruder nutzt eine erheblich längere hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnung-Betätigungsvorrichtung, die unter 220 in 7 zu sehen ist. Der Zylinder der Kolben-Zylinder-Anordnung ist über einen Drehpunkt an 221 an den Halter 222 angebracht, der an der Extruderschlittenbasis 154 befestigt ist. Die Stange 224 der Betätigungsvorrichtung 220 ist bei 225 mit der Ausgleichsverbindung 226 gelenkig verbunden, die wiederum bei 227 mit dem ortsfesten Anker 155 gelenkig verbunden ist, welcher am Boden 49 befestigt ist. Der Hub der Kolben-Zylinder-Anordnung 220 ist wesentlich länger als der Hub der Düsenanpassungszylinderbetätigungsvorrichtung 208. Beispielsweise kann sich der Hub der Zylinderanordnung 220 in der Größenordnung von ungefähr 370 cm (145,67 in) bis ungefähr 450 cm (177,17 in) befinden und bewegt die Extruder über eine wesentliche Strecke. Im Betrieb setzt die Kolben-Zylinder-Anordnung 208 der Düsenanpassung die Kolben-Zylinder-Anordnung 220 normalerweise außer Kraft, und das Ventil 211 kann eine neutrale Position beinhalten, die geringe axiale Verschiebungen des Düsenschlittens und damit der Düse bezüglich der starren Trennwand zum Ausgleichen von Temperatur- und Druckveränderungen ermöglicht.
Unter Bezugnahme auf 9 und 10 ist eine bevorzugte Form eines Sperrmechanismus 230 für die Kammer dargestellt, deren Lage durch den Pfeil oben in 1A gezeigt ist. Der Sperrmechanismus kann eine Reihe von Kolben-Zylinder-Anordnungen 231 mit niedrigem Profil umfassen, die auf starren Haltern 232 auf der Außenseite des starren Abschnitts 47 der Vakuumkammer angebracht sind. Jede Kolben-Zylinder-Anordnung ist bei 233 mit ihrem Halter gelenkig verbunden. Die Stange 234 der Anordnung 231 ist bei 235 mit der dreieckigen Klammerverbindung 236 gelenkig verbunden, die bei 237 mit dem Halter 232 gelenkig verbunden ist. An der Klammerverbindung 236 ist bei 238 außerdem eine Umschaltverbindung 239 gelenkig verbunden, die außerdem bei 240 mit der Knickverbindung 241 gelenkig verbunden ist, welche wiederum bei 242 mit dem Halter 232 gelenkig verbunden ist. Das gebogene distale Ende 243 der Verbindung 241 ist geeignet, ein Anpassungsglied 244 am Ende des beweglichen oder ausfahrbaren Vakuumkammerabschnitts 46 in Eingriff zu nehmen.
In 9 ist der Umschaltsperrmechanismus eingezogen gezeigt, und die Verbindung 241 ist von dem ausfahrbaren Abschnitt 46 frei, sodass er sich dann nach rechts verschieben kann, wie in 9 zu sehen. In 10 ist der Umschaltsperrmechanismus in der gesperrten Position gezeigt. Die Kolben-Zylinder-Anordnung ist ausgefahren, um die Klammerverbindung 236 um den Drehpunkt 237 zu schwenken, wodurch der Drehpunkt 238 verschoben wird, wodurch bewirkt ist, dass die Knickverbindung 241 in die gezeigte Position schwenkt, sodass das Ende 243 der Verbindung 241 an das Anpassungsglied anliegt. Die drei Drehpunkte 240, 238 und 237 bilden die Umschaltsperre mit dem mittleren Drehpunkt etwas über dem Zentrum aus. In der gesperrten Position, wie in 10 zu sehen, kann die Abdichtung, die allgemein unter 246 gezeigt ist, dann aufgeblasen werden, wodurch die Vakuumkammer zur Evakuation oder Druckbeaufschlagung abgedichtet ist. Die Details der Abdichtung sind in 11 deutlicher zu sehen.
Die Abdichtung 246 in 11 ist zwischen der starren Trennwand 36 und dem gegenüberliegenden Ende des verschiebbaren Vakuumkammerabschnitts 46 gezeigt. Der verschiebbare Abschnitt 46 beinhaltet einen Flansch 247 mit Ringen 248 und 249, die axial zu der starren Trennwand 36 vorstehen und eine axial gerichtete kanalförmige Rille ausbilden. Zwischen den Ringen sitzt ein Sitz 250 für die aufblasbare Dichtung, die unter 251 gezeigt ist. Der Sitz 250 sitzt passgenau in der axial gerichteten kanalförmigen Rille, und die Dichtung kann zwei Einschnappösen, unter 252 und 253 zu sehen, beinhalten, die ermöglichen, dass die Dichtung leicht einfügbar und austauschbar ist. Die Dichtung ist in Form eines aufblasbaren O-Rings, der einen axial gerichteten Steg 255 beinhaltet, welcher sich an der Innenseite der starren Trennwand 36 zusammendrückt, wenn die Dichtung aufgeblasen ist. In der Ausführungsform von 1A ist die in 11 gezeigte Dichtung am linken Ende des verschiebbaren Abschnitts 46 vorgesehen. Die Abdichtung am rechten Ende ist wie in 9 und 10 gezeigt.
In den Ausführungsformen von 2, 3 und 4 ist die Abdichtung zwischen dem verschiebbaren Abschnitt 130 und der starren Trennwand 106 wie in 11 gezeigt. Die Abdichtung zwischen den zwei verschiebbaren Abschnitten 130 und 131 ist dasselbe wie gezeigt, ausgenommen dass sich die Abdichtung gegen einen Flansch am gegenüberliegenden verschiebbaren Abschnitt ausdehnt. Die Abdichtung zwischen dem starren Abschnitt 47 und dem verschiebbaren Abschnitt 131 ist wie in 9 und 10 gezeigt. Der Flansch oder die Platte, der/die das Ende des verschiebbaren Abschnitts 131 schließt, beinhaltet jedoch eine exzentrische Öffnung für den starren Abschnitt 47 mit kleinerem Durchmesser.
Unter Bezugnahme auf 12 ist ersichtlich, dass die Tänzerrolle 65 zwischen dem äußeren Ende der Arme der Armanordnung 66 positioniert ist. Die Rolle 65 kann mit einer Urethanbeschichtung versehen sein. Die Armanordnung ist bei 260 gelenkig mit dem Halter 261 verbunden. Die pneumatische Kolben-Zylinder-Anordnung 67 bewirkt, dass die Armanordnung nach oben schwenkt oder in die gestrichelte, unter 262 ersichtliche Position treibt. Die Anordnung 67 ist an ihrem blinden Ende bei 263 mit dem vertikal anpassbaren Halter 264 gelenkig verbunden, der beispielsweise an der Trennwand 62 oder 134 angebracht sein kann. Die Stange der Kolben-Zylinder-Anordnung ist bei 265 drehbar gelagert. Wie aus den verschiedenen dargestellten Ausführungsformen ersichtlich, kann die Tänzerrolle entweder nach vorne oder nach hinten gerichtet an der Trennwand angebracht sein. In jedem Falle drängt die Kolben-Zylinder-Anordnung die Rolle 65 nach oben in eine schwimmende Position unter dem Extrudat, welches darüber läuft. Der Drehpunkt 260 beinhaltet eine Drehcodiervorrichtung 267, der zum Fühlen der Position der Rolle 65 benutzt ist, und dies wird zu einer analogen Steuerung der Spannung auf dem Extrudat, wenn es über die Trennwand läuft, an der die Rolle angebracht ist, und beginnt, in den Vakuumkammerabschnitt der Wasserablenkscheibendichtung zum Untertauchen und zum Austreten aus der Kammer an die Umgebung abzusinken.
Unter Bezugnahme auf 13 bis 15 ist ersichtlich, dass die Mischer-Kühler-Einheit 104 eine Ummantelung 270 beinhaltet, die zwischen axial beabstandeten Rohrböden oder Rohrblechen 271 und 272 verläuft. Die Ummantelung 270 sitzt auf leichten Schultern auf der Innenseite der Rohrböden und ist wie bei 273 angezeigt verschweißt. Durch die Rohrböden innerhalb der Ummantelung 270 verläuft eine große Anzahl oder Bündel von Mischröhren, die allgemein unter 275 angezeigt sind. Jede Röhre innerhalb der Ummantelung ist mit den Sätzen von gekrümmten Mischelementen 276 versehen, sodass jede Röhre ein statischer Mischer ist. Die Blätter 276 sind gekrümmt und bewirken, dass sich die Schmelze, die sich durch die Röhre bewegt, um die Röhrenachse bewegt oder dreht. Die statischen Mischer jeder Röhre können von der Art sein, wie sie von Cemineer-Kenics aus North Andover, Massachusetts, USA, hergestellt und vertrieben werden. Obgleich nicht gezeigt, ist jede der Röhren innerhalb des Bündels mit den gekrümmten Elementen eines statischen Mischers versehen. In der dargestellten Ausführungsform können über 90 vorliegen. Für Durchsätze mit großem Volumen kann die Zahl der Mischröhren in dem Bündel 225 bis 300 oder mehr betragen.
Die Röhren des Bündels sind gering beabstandet, wie unter 278 angezeigt. Das Rohrbündel ist ungeachtet der Anzahl derart angeordnet, dass das Bündel mit der Mischer- und Maschinenachse symmetrisch ist, wie unter 280 gezeigt. Die Röhren sind alle parallel zu einer solchen Achse, und die Querdimension des Bündels ist so kreisförmig wie möglich und auf der Achse 280 zentriert. Auf diese Art und Weise können die Röhrenbündelaußenflächen, die durch die Rohrböden vorstehen, mit konischen Köpfen oder Lufträumen abgedeckt sein, die unter 282 und 283 zu sehen sind und mit den Rohrböden durch den Ring von Schraubenbefestigungen verbunden sind, welche allgemein unter 284 gezeigt sind. Jeder Kopf ist mit einer weit ausgestellten Aussparung versehen, wie unter 286 und 287 zu sehen. Das äußere oder breitere Ende jeder konischen Aussparung begrenzt die vorstehenden Enden der Röhrenbündel eng. Ein Füllstoff, der unter 289 angezeigt ist, begrenzt das Bündel und minimiert toten Raum im Stromweg der Schmelze. Der Einlasskopf 282 ist mit einem axialen Einlassdurchgang 290 versehen, der mit einer Schulter 291 versehen und von Gewindelöchern 292 umgeben ist. Auf diese Art und Weise kann ein standardmäßiger ANSI-Flanschanschluss an dem Einlasskopf befestigt sein.
Der Auslasskopf ist mit einem ausgerichteten axialen Auslass 294 versehen, der im Durchmesser etwas kleiner als der Einlass 290 ist. An der nachgelagerte Außenfläche des Kopfs 283 ist ein Flanschpassstück 295 befestigt. Die Gelröhre 120 weist einen Ring 296 auf, der auf das Ende davon aufgeschraubt ist, welches durch die Befestigungselemente 297 gehalten ist. Ausrichtungsringe 298, 299 und 300 mit zusammenpassenden konischen Oberflächen sind zwischen der Gelröhre und dem Flansch 295 angeordnet. Das Innere der Gelröhre ist mit statischen Mischerelementen versehen, die unter 302 angezeigt sind und die Schmelze fortlaufend um die Achse 280 drehen. Die Röhre kann mit einer äußeren Ummantelung 303 versehen sein, die Isolierung 304 umschließt.
Der Mischer-Kühler ist mit einem Einlass, angezeigt unter 306, und einem Auslass 307 versehen. Zudem ist die Ummantelung mit einer Entlüftung 308 und einem Abzug 309 versehen. In der dargestellten Ausführungsform befindet sich der Einlass 306 auf der Unterseite, während sich der Auslass 307 auf der Oberseite befindet. Zwischen dem Einlass und dem Auslass befindet sich eine Reihe von Ablenkscheiben, die unter 312, 313, 314 und 315 zu sehen sind. Die Ablenkscheiben 312 und 314 erstrecken sich von der Oberseite der Ummantelung, während sich die Ablenkscheiben 313 und 315 von der Unterseite der Ummantelung erstrecken, wodurch erfordert ist, dass sich das Kühlmittel, das durch die Ummantelung umgewälzt ist, in einem gewundenen oder sinusartigen Weg durch das Röhrenbündel bewegt. In der dargestellten Ausführungsform durchläuft das Kühlmittel die Mehrheit der Röhren des Bündels fünf Mal.
Wie in 13 und 14 angezeigt, können die Köpfe 282 und 283 mit radialen Durchlassöffnungen 317 versehen sein, die die Anbringung von Druck- oder Temperatursensoren am Einlass bzw. Auslass ermöglichen. Die Rohrböden 271 und 272 sind mit nach unten vorstehenden Stützen 318 und 319 versehen, welche den Mischer-Kühler auf dem Gestell 116 stützen.
Unter Bezugnahme auf 15 ist ersichtlich, dass das Kühlmittel, das den Auslass 307 verlässt, durch einen Wärmetauscher 322 läuft, wo Wärme entzogen wird. Das Kühlmittel läuft dann durch die Umwälzpumpe 333, ein Regelventil 334, einen Filter 335 und schließlich durch den Temperaturregler 336, bevor es durch den Einlass 306 zurück in die Ummantelung 270 läuft. Das zirkulierende Kühlmittel kann Wasser mit geeigneten Zusätzen sein.
Ungeachtet der Anzahl von Röhren in einem Bündel können die Mischröhren in jedem Bündel einen Durchmesser von ungefähr 3,17 cm (1,25 in) aufweisen. Die Verdoppelung oder sogar Verdreifachung der Anzahl der Röhren in einem Bündel ändert die Gesamtdimension des Mischer-Kühlers nicht erheblich. Beispielsweise beträgt die Gesamthöhe eines Mischer-Kühlers mit ungefähr 90 Bündeln 84 cm (33,07 in), während ein Mischer-Kühler mit ungefähr 229 Röhren in einem Bündel eine Höhe von ungefähr 120 cm (47,24 in) aufweist. Die Mischer-Kühler mit unterschiedlicher Größe können einfach durch Zuschneiden der Höhe des Schlittens 116 untergebracht werden. Zur Erzielung des genannten Durchsatzes beträgt die Zahl der Röhren in einem Bündel ungefähr 229.
Es wird angemerkt, dass die Größe des Einlasses zum Mischer-Kühler im Wesentlichen größer als der Auslass ist. Der Einlass kann einen Durchmesser in der Größenordnung von 15,2 cm (5,98 in) aufweisen, während der Auslass ungefähr 13,7 cm (5,39 in) beträgt. Wenn die individuellen Mischröhren der Bündel jede einen Innendurchmesser (ID) von ungefähr 2,54 cm (1 in) aufweisen, ist das Verhältnis der Querschnittsfläche der Innenseite des Röhrenbündels zur Einlassfläche ungefähr 6,36, während die Querschnittsfläche zum Auslass ungefähr 11,31 betragen kann, wobei beide gut über einem Verhältnis von 2 zu 1 liegen.
Es versteht sich, dass diese Verhältnisse die Bewegung der Schmelze durch die Mischröhren erheblich verlangsamen, wodurch effizientes und einheitliches Entziehen von Wärme ermöglicht ist. Bei dem Mischer-Kühler des vorliegenden Systems kann die Temperatur der Schmelze auf innerhalb von 1°F (0,5°C) geregelt sein.
Auf diese Art und Weise kann die Viskosität der Schmelze an der Düse genau kontrolliert sein, sodass sie innerhalb bestimmter Bereiche liegt, die zum Erzeugen eines einheitlichen Qualitätsprodukts notwendig sind. Beispielsweise weist ein eine 122 cm (48,03 in) breite und 10,16 cm (4 in) starke Platte eine Querschnittsfläche von ungefähr 1,240 cm² (192,2 in²) auf. Zum Erzeugen dieser Art Produkt wäre unter Vermeidung von Zusammenfallen von Zellen, uneinheitlicher Zellstruktur oder nicht erstklassiger Erzeugung ein kritischer Viskositätsbereich von ungefähr 25.000.000 bis ungefähr 30.000.000 Zentipoise erwünscht. Für ein ähnliches, jedoch nur 2,54 cm (1 in) starkes und ungefähr 80 cm² (12,4 in²) kleines Produkt würde ein niedrigerer Viskositätsbereich von ungefähr 15.000.000 bis ungefähr 20.000.000 Zentipoise die optimale Schaumqualität bereitstellen.
Auf diese Art und Weise kann der Mischer-Kühler als Viskositätskontrollvorrichtung betrieben sein, da die Viskosität der Schmelze durch den Mischer-Kühler eine Funktion der rheologischen Eigenschaften der Schmelze ist, die proportional zur Schergeschwindigkeit und Schäumtemperatur ist. Außerdem wird die Viskosität durch die Menge an Treibmittel in der Schmelze und in geringerem Grad durch Extrusionszusätze beeinflusst. Daher ist für jegliche gegebene Extrusionsgeschwindigkeit die Kontrolle des erforderlichen kritischen Viskositätsbereichs durch Kontrollieren der Temperatur der Schmelze im Mischer-Kühler erzielt. Die kritische Viskosität für ein gegebenes Produkt kann durch Messen des Gesamtdruckabfalls über den Mischer-Kühler und Berechnen der absoluten Viskosität festgelegt werden, die dann zum Festlegen der optimalen Produktleistung benutzt werden. Diese Bereiche können abhängig von Betriebsbedingungen erheblich variieren, und wenn sie einmal empirisch erzielt sind, können sie mit Genauigkeit wiederholt werden.
Schergeschwindigkeit ist proportional zu der Rate, in der die Polymerschmelze Scherspannung erfährt, und dies wird normalerweise in inversen Sekunden (s^–1) gemessen. Beim Betrieb des Systems ist es wichtig, dass die Röhren und Mischelemente des Mischer-Kühlers so bemessen sind, dass die Gesamtschergeschwindigkeit in einem Betriebsbereich liegt, der kein zusätzliches Scheren von Schmelze von den Mischelementen induziert. Ein Schergeschwindigkeitsbereich für jede individuelle Röhre in den unten vorgegebenen Längen- und Durchmesserbereichen sollte von ungefähr 1 bis ungefähr 10 s^–1 betragen. Das Erhalten der Schergeschwindigkeit zusammen mit der Temperatur ermöglicht eine sachgemäße Kontrolle der Viskosität der Polymerschmelze, was zum Erzeugen einheitlicher Zellstrukturen bei großen Durchsätzen ohne Zusammenfallen von Zellen, übermäßige Zellengröße oder offene Zellen von Bedeutung ist.

Die Gestaltungsparameterbereiche für den Mischer-Kühler, die die Erzeugung derartiger qualitativ hochwertiger Schaumplatten mit niedriger Dichte in dem dargestellten abgedichteten Kammersystem ermöglichen, sind wie folgt:

	Ungefähres Minimum	Ungefähres Maximum
Extrusionsgeschwindigkeit	453,59 kg/h (1000,0 lb/h)	1360,78 kg/h (3000,0 lb/h)
Temperatur der Schmelze	123,88°C (250 °F)	135°C (280°F)
Viskosität der Schmelze (CP)	15.000.000	30.000.000
SC Druckabfall DR	15857,45 mm-mg (500,0 psig)	77572,35 mm-mg (1500,0 psig)
Röhrengröße – ID	2,54 cm (1,0 in)	3,81 cm (1,5 in)
Röhrenlänge	60,96 cm (24,0 in)	152,4 cm (60,0 in)
Anzahl der Röhren mit Mischelementen	96	300
Schergeschwindigkeit/Röhre	1 s^–1	10 s^–1

Es wird außerdem angemerkt, dass der statische Mischer, der in der Gelröhre 120 zwischen dem Mischer und der Düse eingegliedert ist, dabei hilft, jegliche Tendenz zum erneuten Erscheinen der Wärmegradienten zwischen dem Mischer und der Düse zu verringern. Es ist außerdem von Nutzen, einen statischen Mischer in dem verhältnismäßig kurzen Rohrleitungsabschnitt, der in 15 unter 338 angezeigt ist, einzugliedern, umfassend die Elemente des statischen Mischers, die in 13 unter 302 zu sehen sind. Ein statischer Mischer an einer derartigen Stelle reduziert oder minimiert die in die Einheit 104 eingehenden Wärmegradienten.
Obgleich die Parameter wie angegeben in gewissem Maße empirisch sind, ist der Mischer-Kühler und seine Fähigkeit, die sachgemäßen kritischen Viskositätsbereiche für die Platten oder Extrudate verschiedener Größe, die erzeugt werden, zu erzielen, bei der Erzeugung sowohl von großem als auch kleinem, qualitativ hochwertigem Produkt mit dem abgedichteten Kammersystem von großer Bedeutung. Die Umwandlung des Produkts von der Vakuumkammer, wo das Produkt in einem amorphen Zustand ist und fortlaufend wächst, zur Umgebung durch den Wasserablenkscheibendichtungstauchkühler macht die Viskositätskontrollen in engem Bereich insbesondere nutzbringend. Sie vermeidet derartige Probleme wie Zusammenfallen von Zellen und Uneinheitlichkeit von Zellstruktur, insbesondere mit den niedrigen Dichtebereichen, die beim Vakuumschäumen erzielbar sind. Beispielsweise können Schäume mit niedriger Dichte im Bereich von ungefähr 0,016 Gramm pro Kubikzentimeter (1 Pfund pro Kubikfuß) bis 0,096 Gramm pro Kubikzentimeter (6 Pfund pro Kubikfuß) mit sachgemäßer Viskositätsbereichskontrolle mit einheitlicher Zellstruktur und ohne Zusammenfallen der Zellen hergestellt werden, wenn sich das Extrudat durch die Wasserablenkscheibendichtung und zur Umgebung bewegt.
Das Fenster oder die Öffnung 82, durch das/die das Extrudat vom Vakuumkammerabschnitt des Beckens, unter 70 angezeigt, zum Umgebungsabschnitt, unter 76 angezeigt, ist detaillierter in 16 bis 18 gezeigt und beschrieben. Das nachgelagerte Ende der Vakuumkammer 40 beinhaltet die Trennwand 42, die ein beträchtliches Fenster 342 aufweist, welches mit dem Inneren der Haube 74 in Verbindung steht. Die Haube 74 steht von der nachgelagerten Seite der Trennwand in die Beckeneinfassung 75 vor. Das Extrudat 64, das in 17 zu sehen ist, bewegt sich, wie durch das Förderersystem 69 geführt, in einem Winkel nach unten unter den Wasserspiegel 70. Das schwimmende Extrudat läuft unter eine Platte 344, die sachgemäß geneigt im oberen Abschnitt des Fensters 342 positioniert ist. Von unterhalb der Platte tritt das Extrudat zwischen die Führungswalzen des enggepackten Walzensatzes 80 ein. Der Führungswalzensatz beinhaltet einen oberen Walzensatz und einen unteren Walzensatz, wobei jeder in Rahmen 345 und 346 gelagert ist. Jeder enggepackte Walzensatz beinhaltet größere und kleinere Walzen, unter 348 und 349 zu sehen, die mit Urethanbeschichtungen versehen sein können. Zwischen derartigen Walzen ist ein eng beabstandeter oder gepackter Satz Mitläuferwalzen positioniert, die unter 350 angezeigt sind. Die Mitläuferwalzen tangieren eine Linie, die ihrerseits die Innenseite der Endwalzen tangiert. Die gegenüberliegenden größeren Endwalzen jeden Satzes können kraftbetrieben sein, dies jedoch nur beim Anfahren. Die gegenüberliegenden Walzen auf der gegenüberliegenden Seite des Extrudats können zum Fortbewegen des Extrudats durch die Transmission angetrieben sein, die in
16 allgemein unter 352 gezeigt ist. Wenn die Leitung auf fortlaufender Basis auf dem Vakuum arbeitet, laufen alle Walzen jeden Satzes im Freilauf oder Leerlauf.
Die zwei Rahmen sind auf vier Führungseckpfosten angebracht, die unter 354, 355, 356 und 357 zu sehen sind. Der obere Rahmen ist normalerweise auf derartigen Pfosten befestigt, obwohl er zu Anpassungszwecken nur bei der anfänglichen Einrichtung bewegt werden kann. Der obere Rahmen beinhaltet eine/n starre/n Pforte oder Verschluss, unter 359 angezeigt, die/der die Oberkante der Unterwasseröffnung 82 ausbildet. Alle anderen Kanten der Öffnung sind auf fortlaufender Basis anpassbar.
Die Unterkante der Öffnung ist durch den/die Verschluss oder Pforte 361 ausgebildet, der/die an der Vorderseite des Rahmens 346 für den unteren enggepackten Führungswalzensatz angebracht ist. Eine Bewegung der/des unteren Pforte oder Verschlusses 361 ist durch Drehen der Pfosten in gemeinsamen Richtungen erzielt, wobei ein Leitmutterelement in den Vorsprüngen 363 vorgesehen ist, durch die ein angemessener Schraubenabschnitt der Pfosten verläuft. Die Pfosten sind durch den Antrieb, der unter 364 zu sehen ist, und den Motor 365, der schematisch in 19 zu sehen ist, drehbar. Daher bewegt sich nicht nur die untere Pforte 361 der Öffnung nach oben und nach unten, sondern auch der gesamte untere enggepackte Führungswalzensatz.
Die zwei seitlichen Verschlüsse oder Pforten sind in 18 unter 367 und 368 gezeigt. Diese Verschlüsse weisen jeweils eine vertikale Kante auf, die sachgemäß abgerundet sein können, wie unter 369 bzw. 370 angezeigt. Die Pforte 367 ist auf parallelen Bahnen 372 und 373 angebracht, während die seitliche Pforte 368 auf parallelen Bahnen 374 und 375 angebracht ist. Die Bahnen sind in einem Winkel von ungefähr 30° bis ungefähr 45° geneigt und symmetrisch zueinander.
Von der Außenseite der Haube stehen Halter 378 und 379 vor, die Umkehrmotoren 380 bzw. 381 aufnehmen. treiben Hubspindeln 382 und 383 an, die aus den Gehäusen 384 bzw. 385 vorstehen. Die Spindelbetätigungsvorrichtungen sind mit Verbindungen 387 und 388 verbunden, welche mit den jeweiligen Pforten bei 389 und 390 gelenkig verbunden sind. Es wird angemerkt, dass die Pforte 369 nur zu Veranschaulichungszwecken vollständig eingefahren gezeigt ist, während die Pforte 368 nahezu vollständig ausgefahren gezeigt ist. Verschiebung der seitlichen Pforten steuert die Breite der Öffnung 82. Verschiebung des unteren Verschlusses 361 steuert die Höhe oder Stärke der Öffnung. Nur zu Zwecken der Veranschaulichung des Bereichs ist das Extrudat in 18 außerdem erheblich kleiner als in 17 gezeigt.
Unter Bezugnahme des Weiteren auf 19 bis 20 ist ersichtlich, dass die Pforten oder Verschlüsse in Reaktion auf die geometrischen Parameter, wie etwa die Dimensionen oder Positionen des Extrudats auf seinem Weg durch das Becken und in die Haube, fortlaufend verschoben werden. Extrudatkantensensorwalzen 397 und 398 sind der Haube unmittelbar vorgelagert und an der Trennwand 42 angebracht, wobei jede auf einem Schwingarm 395 bzw. 396 angebracht ist. Zylinderbetätigungsvorrichtungsanordnungen 397 und 398 drängen die Walzen zueinander oder zu den Kanten des dazwischen durchlaufenden Extrudats hin. Die vertikal gestreckten Walzen befinden sich auf einer vertikalen Achse, wie die proximalen Drehpunkte für die jeweiligen Arme. An derartigen proximalen Drehpunkten sind Drehcodiervorrichtungen 401 bzw. 402 vorgesehen. Es wird angemerkt, dass sich die Walzen 393 und 394 axial unter Wasser befinden, während sich die Stützarme 395 und 396 sowie die pneumatischen Kolben-Zylinder-Anordnungen und die Drehcodiervorrichtungen über dem Wasserspiegel befinden.
Die Stärke des Extrudats wird durch eine untergehängte Walze 405 gemessen, die zwischen den distalen Enden von Armen des Armrahmens 406 angebracht ist. Eine Zylinderanordnung 407 drängt den Armrahmen gegen den Uhrzeigersinn, wie in 17 gezeigt, um seinen oberen Drehpunkt 408, der eine Drehcodiervorrichtung 409 beinhaltet. Auf diese Art und Weise wirkt die Platte 344 über dem Extrudat als hinterer Anschlag für die Walze 405, und die Position der Codiervorrichtung ist ein analoges Maß der Stärke des Extrudats. Die Drehcodiervorrichtung befindet sich wiederum über dem Wasserspiegel, während sich die Walze 405 unter dem Wasserspiegel befindet.
Wie aus 19 ersichtlich ist jeder der drei Motoren 380 und 381 für die seitlichen Pforten und 365 für den/die untere/n Verschluss oder Pforte durch eine jeweilige Bewegungssteuerung gesteuert, die unter 412, 413 und 414 zu sehen sind. Die Bewegungssteuerungen sind vorzugsweise digitale PID-Regler und berücksichtigen einen programmierten Produktänderungsfaktor von der Position der Sensorwalzen zur Öffnung. Die dargestellten Drehcodiervorrichtungen an den Drehpunkten der Arme sind an die jeweiligen PID-Regler angeschlossen. Die Codiervorrichtung 402 ist über die Leitung 416 an die Steuerung 412 angeschlossen. Die Codiervorrichtung 401 ist über die Leitung 417 an die Steuerung 413 angeschlossen, während die Codiervorrichtung 409 über die Leitung 418 an die Steuerung 414 angeschlossen ist. Die Steuerungen sind außerdem über die Leitung 420 an die Rauptprozesssteuerungen angeschlossen.
19 stellt außerdem die Tänzerrolle 65 dar, die auf dem Armrahmen 66 gestützt ist und die Codiervorrichtung 267 betreibt. In der Ausführungsform von 19 betreibt die Codiervorrichtung 267 einen PID-Regler 422, der den Antrieb 423 für ein punktiertes Band 424 in einem Vakuumtisch steuert, allgemein unter 425 gezeigt. Der Vakuumtisch kann anstelle des Zugvorrichtungsantriebs eingesetzt sein, welcher in 1B dargestellt ist. Ein Vakuum ist durch die Vakuumpumpe oder das Unterdruckgebläse 428 in der Kammer 427 erzeugt, und der Vakuumpegel kann durch die Gebläse- oder Pumpengeschwindigkeit gesteuert sein. Der Vakuumpegel genügt, um das Extrudat 64 ohne Beschädigung auf dem punktierten Band zu halten, und der Antrieb 423 zieht das Extrudat nach rechts, wie in 19 zu sehen. Die Steuerung 422 ist ebenfalls von den zentralen Prozesssteuerungen über die Leitung 420 gesteuert. Wiederum steuert die Position der Tänzerrolle, über die das Extrudat läuft, den Bandantrieb 423 zum Steuern der Spannung auf dem Extrudat von den Form- und Kalibrierungsgeräten in der Vakuumkammer durch das Tauchbecken, durch die untergetauchte Öffnung, durch die Abblasvorrichtung und in die Abschneide- und Verarbeitungsgeräte am hinteren Ende des Prozesses.
In 19 sind außerdem Sprühdüsen 79 gezeigt. Die Düsen werden über eine oder mehrere Leitungen 430 versorgt, die zum Umgebungsbeckenabschnitt 76 verlaufen. Wenn die abgedichtete Kammer etwa durch die Vakuumpumpe 432 evakuiert wird, wird Wasser in die Kammer gezogen, das auf das/die Extrudat oder Schaumplatte 64 gesprüht werden soll, bevor es/sie in den Beckenabschnitt eintritt, sodass das Wasser durch die Umwälzpumpe 434 zum Umgebungsabschnitt 76 umgepumpt wird. Falls nicht, kann über dem Becken ein besonderer Sammelbehälter vorgesehen sein.
Es ist nun ersichtlich, dass ein Prozess und Gerät zum Erzeugen von Schäumen hoher Qualität mit niedriger Dichte und zum Erzeugen derartiger Schäume mit hohem und effizientem Durchsatz bereitgestellt ist.

Claims

Extrusionsleitung, umfassend einen Extruder (30) zum Zuführen einer Polymerschmelze an einen Mischer-Kühler (104) zum Kühlen der Schmelze; eine abdichtbare Kammer (40); eine starre Trennwand (36), die das vorgelagerte Ende der Kammer ausbildet; eine Gelröhre (120), die vom Mischer-Kühler durch die Trennwand verläuft; eine Düse (37) auf der Innenseite der Trennwand, die von der Gelröhre gestützt ist, einen Extrudatformmechanismus (54), der auf der Innenseite der Trennwand gestützt ist und die Düse umgibt, und dadurch gekennzeichnet, dass der Mischer-Kühler an jedem axialen Ende einen Luftraum mit konischem Kopf (282, 283) enthält, mit einem Kühlmittelbehälter (270) dazwischen, und mehrere axial parallele Mischröhren (275), die zwischen den Lufträumen durch den Kühlmittelbehälter verlaufen, und dadurch, dass die Leitung ferner mit einem Mittel (116) zum Ermöglichen der Anpassung der Position der Düse bezüglich des Formmechanismus durch Erlauben einer axialen Verschiebung des Extruders, des Mischer-Kühlers und der Gelröhre als Einheit bezüglich der Trennwand und des Formmechanismus versehen ist.
Extrusionsleitung nach Anspruch 1, wobei der Mischer-Kühler, Extruder und die Düse koaxial mit der Maschinenachse (280) des Extruders und der Düse sind.
Extrusionsleitung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, enthaltend eine Stopfbuchsabdichtung zwischen der Trennwand und der Gelröhre zum Ermöglichen einer derartigen Verschiebung, während die Unversehrtheit der Vakuumkammer erhalten bleibt.
Extrusionsleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Extruder ein Doppelschneckenextruder ist.
Extrusionsleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Extruder primäre und sekundäre Extruder enthält.
Extrusionsleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Mischer-Kühler ein statischer Mischer zum Vorsehen von Kühlung und thermaler Homogenität ist.
Extrusionsleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Mittel (116) einen Schlitten außerhalb der Kammer umfasst, der die Düse zur Verschiebung innerhalb der Kammer stützt.
Extrusionsleitung nach Anspruch 7, ferner umfassend Betätigungsmittel (153) für den Schlitten zum Verschieben des Schlittens und damit der Düse.
Extrusionsleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Düse von dem Schlitten freitragend gestützt ist.
Extrusionsleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Mischer-Kühler einen Einlass und einen Auslass enthält, die beide axial an der Düse ausgerichtet sind.
Extrusionsleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Extruder imstande ist, eine Polymerschmelze auf einer hohen Temperatur zu erzeugen, während der Mischer-Kühler zum Verringern der Temperatur und zum Vorsehen einer homogenen Schmelzeviskosität dient, sodass die Schmelze, die aus der Düse austritt, Schaum mit großer Querschnittsfläche und mit einheitlicher Zellstruktur erzeugt.
Extrusionsleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mehreren Mischröhren von 90 bis 300 Röhren umfassen, die jede einen Durchmesser von zumindest 2,54 cm (1 in) aufweist.
Extrusionsleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend Mittel zum Umwälzen von Kühlmittel durch die mehreren Mischröhren und ein Mittel zum Regeln der Temperatur des Kühlmittels.
Extrusionsleitung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei sich die Röhrengrößen in einem Bereich von 2,54 cm (1 in) bis 3,81 cm (1,5 in) befinden.
Extrusionsleitung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei sich die Mischröhrenlänge in einem Bereich von 6 Dezimeter (23 Inch) bis 15 Dezimeter (59 Inch) befindet.
Extrusionsleitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leitung ein Vakuumextrusionssystem ist.
Extrusionsleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Leitung ein Schaumextrusionssystem mit hohem Durchsatz ist.
Extrusionsleitung nach Anspruch 17, wobei die Kammer eine Vakuumkammer ist und wobei das Schaumerzeugnis aus der Kammer durch eine untergetauchte Öffnung in einer Wasserdichtung (44) in die Umgebung austritt.