DK152343B - Mundstykke til indfoering af to materialekomponenter til fremstilling af et skumformstoflag i et hulrum - Google Patents

Description

DK 152343 B

Den foreliggende opfindelse angår et mundstykke af den i den indledende del af krav 1 angivne art.

Ved en sådan indføring er det væsentligt for opnåelse af et godt resultat og en god kvalitet af skumformstoflaget, at de komponenter, der skal danne skumformstoflaget, f.eks. basismaterialet og skummidlet, tilføres på rette sted i hulrummet, især i det tilfælde, at skumformstoflaget fremstilles samtidigt med, at væggen

' 2 ' DK 152343B

ekstruderes. I så tilfælde skal man nemlig tage hensyn til de forhåndenværende temperaturbetingelser, idet temperaturen som regel er for høj til ekspansionen af skumformstofmaterialet umiddelbart ved det sted, hvor væggen forlader ekstruderingshovedet; det bliver således nødvendigt at tilføre skumformstofkomponenterne i hulrummet i en væsentlig afstand fra ekstruderingshovedet. Et andet problem med hensyn til mundstykker af den her angivne art består i, at mundstykkets totale ydre diameter ofte skal gøres ganske lille for at mundstykket skal kunne føres ind i hulrummet, 1 og dette problem er specielt aktuelt i dét tilfælde, hvor væggen ekstruderes omkring skuraformstoflaget samtidig med, at dette fremstilles, da rummet i ekstruderhovedet, der sædvanligvis udgøres af et vinkelekstruderhoved, er meget begrænset. Dertil kommer, j at mundstykket skal kunne renses for formstof, der eventuelt kunne tilstoppe mundstykkets munding 1 det tilfælde, at der sker en afbrydelse i den i øvrigt kontinuerligt foretagende fremstilling af . skumformstoflaget, uden at dette derfor skel kunne medføre omfattende demonteringsarbejde. Det er med andre ord ønskeligt, for ikke at sige nødvendigt, st rensningen af mundstykket kan ske udefra. i forhold til hulrummet, og de organer, der kræves til dette, medfører en øgning af mundstykkets dimensioner, specielt en diameter, hvilket er meget ufordelagtigt.

Fra USA patentskrift nr. 3 444 279 kendes et mundstykke af den indledningsvis angivne art. Med det herfra kendte mundstykke er det imidlertid ikke muligt at holde skumformstoffets tilførte komponenter på den egnede temperatur, altså efter frit valg at afkøle eller opvarme disse materialekomponenter.

Den foreliggende opfindelse har derfor til formål at tilvejebringe et mundstykke af den omhandlede art, som i hele sin længde kan holdes på en egnet temperatur.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at det i krav l's indledning angivne mundstykke er ejendommeligt ved det i krav l's kendetegnende del angivne, idet et tempereringsmedium kan sendes frem til mundstykkerørets åbne ende gennem det ene rum, der begrænses af den nævnte skillevæg og kapperøret og tilbage gennem det andet rum.

DK 152343B

Opfindelsen skal i det følgende nærmere beskrives med henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et aksialt snit af et vinkelekstruderhoved til påføring af et lag af skumformstof omkring et rør under samtidig ekstrildering af en kappe omkring skumformstoflaget, ( fig. 2 viser et aksi alt snit i større skals af mundstykkets mundingsparti, fig. 3 viser et tværsnit, ligeledes i større skala, af mundstykket, og fig. 4 viser et aksialt snit af en anden udførelsesform af mundstykket ifølge opfindelsen.

I fig. 1 er vist en ekstruderingsmaskines ekstruderingscylinder 10 med skrue 11 og påfyldningstragt 12.· Til ekstruderingscylinde-ren er tilsluttet et vinkelekstruderhoved 13 med et cirkulært ekstruderingsmundstykke 14 for ekstrudering af et cylindrisk rør 15 af termoformstof, f.eks. polyethvlen. Dette rør vil i det følgende benævnes en kappe. I vinkelekstruderhovedet er udformet en i forhold til ekstruderingsmundstykket central passage 16 til gennemføring af et rør 17 af kobber, formstof eller passende materiale, samt et mundstykke 18 til tilførsel af de to komponenter, der indgår i et skumformstof (celleformstof eller poreform-stof) af tokomponenttypen, f.eks. polyuretanskum, hvorhos disse komponenter kan udgøres af et basismateriale og et skummiddel, en kanal 19 for afluftning af det mellem kappen og røret dannede ringformede hulrum.

En kalibrator 20 med vandkøling 21 er direkte tilsluttet ekstrudermundstykket 14 for at støtte den endnu bløde kappe 15 udvendigt imod et indre tryk. Kalibratoren er stationær, og kappens 15 udvendige overflade glider mod kalibratorens indvendige formende og støttende overflade, når kappen forlader ekstrudermundstykket.

Røret 17 fødes i aksial retning via passagen 16 i vinkelekstrude-ringshovedet 13 i koaksial retning i den ekstruderede kappe 15

DK 152343 B

med samme hastighed som den, hvormed kappen ekstruderes med. Fremføringen af røret kan opnås på konventionel måde ved hjælp af her ikke nærmere viste ruller, der med friktion indgriber mod røret.

Når kappen 15 ekstruderes kontinuerligt fra ekstrudermundstykket 14 under indførelse af røret 17 kontinuerligt og koaksialt i dette med samme hastighed som den, hvormed'kappen fremføres, indføres der i det ringformede hulrum 22 mellem røret og kappen gennem mundstykket 18 de to skumformstofkomponenter, der bringes til at danne et stift skumformstoflag 25 omkring røret 17, hvorved mængden pr tidsenhed af tilført formstof er således afpasset, at dette lag helt udfylder hulrummet 22. Det tryk, som det ekspanderende skumformstof derved udøver på den endnu bløde omgivende kappe 15, optages af kalibratoren 20, og de under ekspansionen dannede gasser afgår eller afledes via afluftningsksnalen 19.

Eftersom temperaturen i vinkelekstruderingshovedet 15 kan være af størrelsesordenen 200°C, mens ekspansionstemperaturen ofte er betydeligt lavere og f.eks. er af størrelsesordnen 60°C, er det nødvendigt at tilføre skumformstofkomponenterne på et sted i det ringformede hulrum 22, hvor temperaturen er passende for ekspansionen. Det gennem vinkelekstruderingshovedet placerede mundstykke 18 har derfor en forholdsvis stor længde, hvilket fremgår af fig.

1, og skal desuden være forholdsvis lille i tværdimension for at kunne' trækkes gennem længdeekstruderingshovedet ind i hulrummet 25 uden at dette medfører ,en..gennemgribende omkonstruktion af vinkelekstruderingshovedet og omlægning øf de heri værende kanaler for formstoffet til kappen. Ifølge opfindelsen er mundstykket sammensat af et antal elementer, der forefindes på markedet som standardelementer, nemlig rør- og stangmateriale. Mundstykket er endvidere udført på en sådan måde, at det kan køles over hele sin længde således, at skumformstofkomponenterne kan holdes ved en passende temperatur, og desuden er mundstykket forsynet med en rensningsstift.

Idet der i det følgende henvises til fig. 2 og 5 omfatter mundstykket en ydre kappe 24 af koldtrukken syrefast stålrør, der i sin 1 ene ende, nemlig i mundstykkets mundingsende, er forsynet med en deri tætnende indfæstet prop 25. Denne prop gennembrydes af et centralt rør 26, der ligeledes er fremstillet af et koldtrukken ·5' DK 152343 Β syrefast gtålrør, der munder ud i proppens 25 ende og strækker sig gennem hele mundstykket til dets anden ende, der befinder sig udenfor vinkelekstruderingshovedet 13. På diametralt modsatte sider af dette centrale rør 26 er placeret to koldtrukne, syrefast stålrør 27 og 28, der er fastsvejsede med eller fastlimede til det centrale rør 26, idet den af de tre rør ?6, 27, 28 dannede enhed har en tværdimension, der i hovedsagen er ligeså stor som yderkappens 24 indvendige diameter og med sådanne tolerancer, at røraggregatet kan presses ind i yderkappen. Op til proppen 25 er rørene 27 og 28 helt aflukkede ved afpropning, men i nærheden af proppen 25 står de via en tværboring 29 i forbindelse med passagen gennem det centrale rør 26. Til opnåelse af denne tværboring kan der i røret 27 eller 28 bores et hul, der derefter ti!l-proppes igen. Rørene 27 og 28 er ført ud af mundstykket i dettes ydre ende og er tilsluttet tilførselsanordninger for de to komponenter, der skal indgå i skumformstofmaterialet. Inde i rørets 2.6 passage er placeret en trukken, slebet og poleret stålstang 30, der er aksialt forskydelig i røret 26 i den fra fig. 2 viste stilling, hvor tværboringen 29 er frilagt, hvorved der etableres en fri forbindelse mellem røret 27, resp. 28, og passagen gennem røret 26, samt en fremskudt stilling for stålstangen 30, hvor denne stang befinder sig i den forreste del af mundstykkets munding eller til og med noget udenfor mundingen. I sidstnævnte stilling er forbindelsen mellem røret 27 og 28 på den ene side og røret'26 τ den anden side afbrudt ved hjælp af stangen, der således tjener både som rensningsstift og ventilorgan.

Det af rørene 26, 27 og 28 sammensatte aggregat danner en skillevæg i yderkappen 24 og opdeler dennes indre i to halvdele, der er indbyrdes forbundne med hinanden op .til proppen 25. Til det ene af de i yderkappen således dannede to hulrum, der i fig. 3 er betegnet med 31 og 32, og som strækker sig over mundstykkets hele aksiale længde, kan tilføres et kølemedium, f.eks. kølevand, fra mundstykkets ydre ende, hvorved dette kølemedium strømmer langs mundstykket til dettes indre ende, hvor det ved proppen 25 overgår til det andet rum og derefter strømmer tilbage gennem dette rum til mundstykkets ydre ende, hvorfra det afledes, evt. for gencirkulation via en køler. I visse tilfælde kan der også være tale om at anvende et varmemedium, afhængig af hvilket skumformstof

'6' DK 152343 B

materiale der anvendes, og hvilke betingelser, der iøvrigt foreligger.

I en typisk udførelsesform af mundstykket ifølge opfindelsen kan røret 24 have en ydre diameter på 9 mm og en vægtykkelse på 1 mm, mens de modsvarende dimensioner af røret 26 er 3 mm, resp. 1 mm og hos rørene 27 og 28 er 2 mm resp. 0,5 mm. Mundstykkets længde kan være af størrelsesordenen 1 m.

Det beskrevne mundstykke køn modificeres under hensyntagen til den rent konstruktive opbygning uden derved et afvige fra opfindelses-tanken, der består i, at mundstykket er opbygget e.f et antal standardelementer. Således kan afslutningen af rørene 27 og 28 naturligvis udformes på anden måde end den, der er vist på tegningen op til proppen 25, og det er naturligvis også muligt at anbringe rensningsstiften 30 på anden måde end den, der er vist til kombinering af rensnings- og ventilfunktionerne, eller rensningsstiften kan helt udelades. En udførelsesfonn, hvor dette er foretaget, er vist i fig.

Mundstykket i fig. 4 omfatter ligesom det tidligere beskrevne mundstykke en som et cylindrisk rør udformet ydre kappe 24 med en heri udformet skillevæg, der er sammensat af et centralt rør 26 samt to på diametralt modsatte sider om dette centrale rør placerede rør 27 og 28. Materialet i kappen såvel som i de tre rør kan som tidligere angivet være koldtrukken, syrefast stål. Det centrale rør står gennem en tværboring 29 i forbindelse med rørene 27 og 28 og er ført gennem en i kappen 24 fæstnet prop 25 for at danne mundstykkets mundingsende udenfor proppen 25. Rørene 27 og 28 slutter i nogen afstand fra proppen 25 og er her i deres ender aflukkede ved hjælp af propper 33. De to rum i kappen 24 på hver side af den af rørene 26, 27 og 28 dannede skillevæg har forbindelse med hinanden mellem proppen 25 og de ved hjælp af propperne 33 aflukkede ender af rørene 27 og 28 på en måde, der er beskrevet i forbindelse med den tidligere beskrevne udførelsesform.

Røret 26 har umiddelbart indenfor boringen 29, dvs. før denne, set i strømningsretningen, igennem en udvendig rille opnået indvendig fortrængning 34 af venturitypen i passagen gennem røret 26. Formå-

-7- DK 152343 B

let med dette er, et dette mundstykke skal arbejde med trykluft (eller anden trykgas), som tilføres gennem røret 26 og som efter at have passeret fortrængningen 34 medfører de gennem rørene 27 og 28 tilførte og gennem boringen 29 i rørets 26 passage indkommende formstofkomponenter og afgiver'disse gennem mundstykkets udmun-dingsende. Trykluften bidrager virksomt til ekspansionen af skumformstofmaterialet, og nogen rensning eller aflukning af mundstykket behøves 1 dette tilfælde ikke at foretages. Når mundstykket skal tages ud af drift, kan man .i denne udføre!eesform (ligesom i den tidligere beskrevne udførelsesform) tilslutte rørene 27 og 28 til en ledning for tilførsel af en rensningsvæske, f.eks. acetone, hvorved mundstykket blæses rent, idet acetonen strømmer gennem rørene 27 og 28 samt gennem førets 26 udmundingsperti.

Trykluften bør tilføres med et tryk, der er mindre end det tryk, hvormed skumformstofkomponenteme tilføres gennem rørene 27 og 28, idet men herved undgår, at trykluften trænger ind i disse to rør. Ved et rør 26, der bar en indvendig diameter på 2,2 mm, kan fortrængningen være f.eks. 1,5 mm i diameter, dvs. ca 2/3 af rørets 26 indvendige diameter.

Rillen ved fortrængningen 34- danner en begrænset forbindelse mellem rummene i kappen 24 på begge sider af skillevæggen, men størstedelen af det cirkulerende køle- eller varmemedium passerer gennem mellemrummet mellem proppen 25 og enderne af rørene 27 og 28.

Claims (2)

1. Mundstykke til indføring af to materialekomponenter til fremstilling af et skumformstoflag (23) i et langstrakt hulrum (22), hvis væg (15) bevæges kontinuerligt bort i forhold til mundstykket (18), med et centralt mundstykkerør (26), som er åbent i den ene ende til dannelse af mundstykkets (18) mundingsåbning og med to på diametralt modstående sider af det centrale mundstykkerør (26) anbragte tilførselsrør (27, 28), som står i forbindelse med det centrale mundstykkerør (26) i nærheden af dettes mundingsende (25), medens tilførselsrørene (27, 28) ved mundstykkerørets (26) anden, modsat mundingsenden (25) vendende ende kan tilsluttes de respektive materialekomponenter, kendetegnet ved, at det centrale mundstykkerør (26) er anbragt koaksialt inden for et ved begge ender lukket ydre kapperør (24), og at det centrale mundstykkerør (26) og de to ved siden af dette anbragte tilførselsrør (27, 28) i fællesskab danner en aksialt gennem kapperøret (24) forløbende skillevæg (27, 26, 28) til dannelse af to rum (31, 32) på hver sin side af skillevæggen (27, 26, 28), hvilke rum (31, 32) står i forbindelse med hinanden i nærheden af det centrale mundstykkerørs (26) åbne ende til gennemstrømning af et tempereringsmedium.

2. Mundstykke ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der i det centrale rør (26) er udformet en fortrængning (34) indenfor det sted, hvor de to tilførselsrør (?7, 28) her forbindelse med det centrale rør (26), hvorhos det centrale rør har en for en udvendig tilslutning arrangeret gennemgående passage for tilførsel af trvkgas gennem det centrale rør. 1 Mundstykke ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der i det centrale rør (26) findes en stang (30), der er aksialt forskydelig mellem en stilling, i hvilken den blokerer forbindelsen mellem de to tilførselsrør (27, 28) og det centrale rør (26) og er indskudt i det centrale rørs mundingsparti, og en anden stilling, i hvilken stangen er tilbagetrukken til frilæggel-· se af forbindelsen mellem de to tilførselsrør og det centrale rør.