DK155581B - Fremgangsmaade og apparat til ekstrudering af et skumstof - Google Patents

Description

i

DK 155581 B

Opfindelsen omhandler en fremgangsmåde til ekstrude-ring af et skumstof og af den i krav l's indledning angivne art.

Fra beskrivelsen til US patent nr. 4 234 529 er det 5 kendt at anvende luftmotorer inden i et vakuumkammer, i hvilket der ekstruderes et skumstof, hvilke luft-motorer regulerer hastigheden af de nedstrøms for ekstruderingsdysen anbragte krumme formvalser.

På grund af de i kammeret rådende barske tilstande 10 har det vist sig vanskeligt at regulere både drejningsmomentet og hastigheden med luftmotorerne beliggende inden i kammeret. Desuden må kammeret åbnes, såfremt drivmekanismerne inden i kammeret skal repareres, og før åbningen skal hele produktionsanlægget 15 standses. Som følge af tabet af de i kammeret etablerede tilstande og de store forsinkelser, der kræves både til at standse anlægget før åbningen af kammeret og til at genstarte anlægget efter genlukningen af kammeret, bliver hele anlæggets ledighedsperiode inaccep-20 tabel.

Opfindelsen har til formål at tilvejebringe en fremgangsmåde af den angivne art uden denne ulempe.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved en fremgangsmåde med de i krav l's kendetegnende del angivne arbejds-25 trin.

Opfindelsen omfatter også et apparat til udøvelse af fremgangsmåden og af den i krav 6's indledning angivne art, hvilket apparat er ejendommeligt ved den i krav é's kendetegnende del angivne konstruktion.

DK 155581 B

2

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor i forbindelse med tegningen, hvor: fig. 1 er et lodret delsnit igennem den øverste indgangsende af et kammer aflukket af en væg med ekstru-5 deringsdysen og de nedstrøms beliggende formvalser beliggende inden i kammeret og med uden for kammer-væggen beliggende drivmekanismer, fig. 2 er en afbildning af enden af væggen til visning af anbringelsen af drivmotorerne på væggen, set i 10 pilretningen 2-2 på fig. 1, fig. 3 og 4 er forstørrede snit igennem drivakslerne og disses pakninger, set i pilretningerne 3-3 og 4-4 på fig. 2, fig. 5 er en forstørret lodret afbildning af de dobbelte 15 drivremme på indersiden af væggen, set i pilretningen 5-5 på fig. 1, fig. 6 er et forstørret aksialt delsnit igennem de fleksible drivaksler til at muliggøre en lodret forskydning af formvalserne, 20 fig. 7 er et forstørret aksialt snit igennem forbindelsesleddet langs linien 7-7 på fig. 1, og fig. 8 er en delafbildning af styrepanelet for de foretrukne jævnstrømsdrivmotorer til indstilling af både drejningsmomentet og hastigheden af hver motor. 1

Fig. 1 og 2 viser den øverste ende af et stort kammer 20, der kan være udformet som indbyrdes forbundne betonrørs sektioner af den i beskrivelsen til US patent nr.

4 199 310 angivne art. Den øverste ende af kammeret 20

DK 155581B

3 er lukket af en stor plade eller væg 21. Væggen 21 har en åbning 22, som igen er lukket af en lidt mindre plade 23. På ydersiden af væggen 23 er der en ekstruder 24 eller i det mindste en forbindelse til en 5 sådan, og på indersiden af væggen 23 understøttes en dyse 26 med en krum åbning. Nedstrøms for dysen 26 er der anbragt drivvalsepar 28. Den nederste valse 29 af hvert valsepar er fortrinsvis højdeforskydelig SOm en enhed i et fælles plan, medens de øverste valser 30 10 kan reguleres individuelt og er udformet til at flyde oven på det ekstruderede skumstof ved et regulerbart tryk. Hver af valserne er drevne og styrer formningen af ekstrudatet, når dette forlader dysen 26. Valserne er fortrinsvis krumme med en radius i det væsentlige 15 koncentrisk med læberne af dyseradien.

Valserne er monteret lodret glideforskydelige på lodrette styr 32, der igen understøttes på indersiden af væggen 21 ved hjælp af knægte 33. Ved den angivne konstruktion kan væggen 23 fjernes fra væggen 21, så 20 at dysen 26 kan trækkes tilbage fra sin lejrede stilling ved formvalserne 28 af hensyn til vedligeholdelse og reparation.

For en mere detaljeret konstruktion og monteringsanvisning af de ovenfor beskrevne dele henvises der til 25 beskrivelserne i US patentskrifterne nr. 4 201 534, 4 234 529 og 4 247 276.

'Nærværende opfindelse omhandler drivmekanismen til valserne 28, og det ses, at der for hvert lodret valsepar 28 er en enkelt elektromotor monteret ved 30 toppen af ydersiden af væggen 21 som vist ved 36, 37, 38, 39 og 40 på fig. 2. Kraftoverføringen imellem de respektive motorer og valsepar sker dels inden for og dels uden for væggen 21.

DK 155581B

4

Som vist på fig. 2 er der grupperet fem motorer med to på den ene side af væggen og tre på den anden side. Motorerne 36 og 37 er monteret på ydersiden af den øverste ende af et kasselignende hus 42, medens de tre 5 motorer 38, 39 og 40 er monteret på tilsvarende måde på et noget større hus 43. Medens selve motorerne er monteret på ydersiden af huset, er deres drivremskiver eller tandhjul 46, 47, 48, 49 og 50 monteret indvendigt i husene. Det første parti af kraftoverføringen 10 på ydersiden af husene omfatter en hastighedsreduktions-transmission med remme 52, 53, 54, 55 og 56, som driver noget større remskiver eller tandhjul 57, 58, 59, 60 og 61, hvis størrelse bevirker, at nabotandhjul må forsættes aksialt. Dybden af husene 42 og 43 er ligeledes til-15 strækkelig stor til at kunne rumme to drivremme, og det samme gælder drivtandhjulene 46 - 50. I alle tilfælde er drivmotorerne 36-40 og det første transmissionsparti monteret på ydersiden af væggen 21.

På grund af trykforskellen imellem ydersiden og inder-20 siden af kammeret strækker akslerne 64, 65, 66, 67 og 68, på hvilke tandhjulene 57-61 er monteret, sig igennem væggen 21 med en speciel pakning som nærmere vist på fig. 3 og 4.

Paknings- og understøtningsmekanismerne for de to aksler 25 66 og 67 er i det væsentlige ens, bortset fra, at den længere aksel 66 har et længere nav 72 ragende ud fra væggen 21 end navet 73 for den kortere aksel 67. Hvert nav er fastgjort til overfladen af væggen 21 ved hjælp af ikke viste fastgørelsesorganer og med låsetapper 74 30 og 75, og en kvadratisk kautsjukring 78 og 79 tilveje-bringer en udvendig tætning omkring akselbøsningerne 76 og 77. På ydersiden af navene er der en plan pakskive 80 og 81, der er indsat i det respektive nav ved hjælp af låsetapper 82 og 83. Den aksiale yderkant af den indre 5

DK 155581 B

åbning af hver tætning er rejfet som vist ved 85, og en O-ring 86 omgiver den respektive aksel. Hvert nav rummer også en smøreflade 88 og 89, der fastholdes imod overfladen af akselhuset og imod bøsninger 90 og 5 91, i hvilke yderenden af akslerne er lejret. Yderenden af hver aksel kan forsynes med en smørekop 93 med passende kanaler 94 til smøring af aksellejerne. Hvert nav er indkilet på den respektive aksel som vist ved 95.

Selv om der måtte bestå en væsentlig trykforskel imel-10 lem væggens yderside og inderside, vil den på fig. 3 og 4 viste pakningsanordning effektivt fortsætte transmissionen fra væggens yderside til dens inderside.

Som vist på fig. 1, 2 og 5 omfatter kraftoverføringen på indersiden af væggen 21 en anden reduktionsmekanisme, 15 idet akslerne 64-68 driver forholdsvis små tandhjul 100-104, der hver især driver en dobbelt rem henholdsvis 106, 107, 109, 110 og 111. Hver rem er ført over lige store tandhjul som angivet ved 113 og 114 for remmen 106 og 115 og 116 for remmen 107. Remmene 106 og 107 20 er kun ført delvis omkring periferien af de øverste tandhjul 113 og 115, til hvilket formål der er tilvejebragt et mindre tandhjul henholdsvis 118 og 119, se fig. 5.

De to remtransmissioner på venstre side af væggens in-25 derside er monteret på en plade 120, der kan være fastgjort til væggen ved hjælp af passende fastspændingsorganer. De tre remdrivmekanismer på højre side af fig.

2 er monteret tilsvarende på en noget større plade 123.

De små tandhjul 118 og 119 er hver især monteret på 30 den øverste ende af en plade 124 og 125, som er svin- gelig ved sin nederste ende som angivet ved henholdsvis 126 og 127 og har en krum spalte 128 og 129, hvormed pladen kan fastklemmes i en bestemt vinkelstilling ved hjælp af tilspændingsorganer henholdsvis 130 og 131. På

DK 155581 B

6 denne måde kan stillingen af tandhjulene 118 og 119 justeres til at opretholde en passende remspænding og et passende indgreb af remmene med de øverste tandhjul.

5 På højre side af fig. 2 driver remmene på tilsvarende måde øverste drevne tandhjul'133, 134 og 135, og neder-ste drevne tandhjul 136, 137 og 138. På denne måde driver hver elektromotor på ydersiden af væggen 21 par af øverste og nederste drevne tandhjul på indersiden af 10 væggen med en formindsket hastighed·, men begge med den samme hastighed i modsatte retninger.

Da de øverste og nederste drevne tandhjul i hvert sæt er stationære, medens parrene af formvalser 29 og 30 er lodret bevægelige, er tandhjulene drivmæssigt forbun-15 det med en respektiv formvalse gennem kardanled og teleskopaksler som angivet ved 142 og 143 på fig. 1 og vist detaljeret på fig. 6. Hvert tandhjul er monteret på et nav 145, der er lejret som angivet ved 147 på en tapaksel 146. Navet holdes på plads af en aftagelig 20 holder 148 bag ved en skivebøsning 149. Navet omfatter det ene element 151 af et kardanled 152, hvis andet element ved en tap 154 er forbundet med en bøsning 155. Bøsningen 155 omslutter en dyb fatning 156, der omslutter en aksel 157 med samme ikke cirkulære yder fladeprofil 25 som fatningens inderflade. Enden af akselen 157 er ved en tap 158 forbundet med et element 159 af et kardanled 160, hvis andet element 161 ved en tap 162 er fastgjort til den udragende ende af en aksel 163, som ved begge sine ender er lejret som angivet ved 164 og 165 i et 30 nav 167, der ved hjælp af fastspændingsorganet 168 er fastgjort til en lodret forskydelig opstander 170 for de nederste formvalser 29. Et tandhjul 172 er monteret på enden af akselen 163, og en drivkæde 173 strækker sig imellem tandhjulet 172 og et navtandhjul 174 på enden af

DK 155581B

7 den nederste formvalse 29, som vist detaljeret på fig. 7.

formvalsen omfatter en kerne eller aksel 176 med en krum form forløbende fra den ene side af dysen 26 til den anden. På akselkernen er anbragt en klemring 5 177, der ligger an imod en endeflange 178 på en bøs ning 179. Navet, der er lejret på bøsningen 179, omfatter to dele, 181 og 182, der hver især omfatter koniske skulderpartier 183 og 184. Inderpartiet 185 af navhalvparten 181 teleskoperer over inderpartiet 186 10 af navhalvparten 182, og et kædetandhjul 187 fastklemmes derimellem. De forskellige dele er sammensvejset til dannelse af navet, og derefter lejres navopbygningen på bøsningen 179 som angivet ved 188 og 189. Navhalvparten 182 har et antal aksialt forløbende blindhuller, der op-15 tager aksialt udragende tapper 191 på formstofskiver 192, idet hver skive omfatter et sæt drivtapper, der passerer igennem huller i hosliggende skiver, se igen beskrivelsen til US patent nr. 4 234 529. I alle tilfælde strækker drivkæderne 173 sig ikke forbi perife-20 rien af valsen beliggende over for drivtandhjulet 172, så at valserne kan bringes i det væsentlige op imod hinanden uden at interferere med drivkæderne.

Det fremgår af fig. 1, at drivkæderne 194 for de øverste formvalser 28 er noget kortere, idet afstanden til 25 drivtandhjulet 195 er noget kortere. Drivtandhjulet 195 er monteret på en aksel 196 i et nav 197, der igen via knægte 198 er fastgjort til lodret forløbende opstandere 199, der er monteret på lodret forløbende styr eller understøtninger i form af Thompson-styrene 32. De øver-30 ste valser drives naturligvis igennem den teleskoperende kardanledsmekanisme 142, og hele denne opbygning bevæges op og ned langs styrene 32, styret af en stempel/cy-linder-opbygning 200, se igen beskrivelsen til US patent nr. 4 234 529.

8

DK 155581B

Det fremgår af fig. 2, at af de fem sæt formvalser drives det inderste, det mellemste og det yderste valsesæt fra højre side på figuren, medens det andet og det fjerde valsesæt drives fra venstre side. De dob-5 belte remtransmissioner på indersiden af væggen på modstående sider er spejlbilleder af hinanden, idet alle transmissionerne driver formvalserne til at bevæge ekstrudatet nedstrøms for dysen 26. Selv om alle de på fig. 2 viste motorer roterer i urviserretningen, 10 vil de på venstre side af fig. 2 drevne formvalser roteres imod urviserretningen.

Det forstås, at valsesættene drives fra en fælles kilde uden for kammeret, og at transmissionen sikrer, at hvert par formvalser drives med den samme hastighed.

15 Dette er en væsentlig forbedring i forhold til en særskilt drift af hver formvalse, især når drivmekanismen er inden i kammeret, og endnu mere, når drivmekanismen ikke nødvendigvis tilvejebringer den samme ensartethed af hastighed og drejningsmoment. Således kan andre ty-20 per af drivmotorer, såsom hydrauliske motorer, elektriske vekselstrømsmotorer med variabel hastighed eller luftmotorer anvendes i forbindelse med transmissionen ifølge opfindelsen. Det foretrækkes imidlertid at anvende jævnstrømsdrivmotorer med variabel hastighed og va-25 riabelt drejningsmoment, da de er nemmere at styre ved hjælp af digitalt udlæst information fra det på fig. 8 viste styrepanel for et enkelt sæt af formvalser.

På højre side på fig. 8 er der selektorafbrydere eller nummerskiver 202 og 203 til indstilling af hastigheden 30 og drejningsmomentet. Styreenhederne kan også omfatte en start/stop-afbryder 204, en digitaludlæser 205 for drejningsmomentet og en digitaludlæser 206 for hastigheden. En selektoromskifter 207 imellem de to digitale udlæsninger tilvejebringer en selektion imellem drejnings- 9

DK 155581 B

momentet og hastigheden, medens en omskifter 208 ganske enkelt tilvejebringer en selektion imellem automatisk og manuel drift. I den manuelle driftsart kan den indstillede værdi af drejningsmomentet eller hastigheden 5 justeres, og i den automatiske driftsart vil jævnstrømsmotoren med variabel hastighed eller variabelt drejningsmoment kontinuerligt justere på den indstillede værdi af hastigheden eller drejningsmomentet.

Det forstås, at de udvendigt anbragte motorer ikke un-10 derkastes tryk, vakuum eller andre barske driftsbetingelser, og at de hurtigt kan efterses eller repareres uden at åbne kammeret. Parrene af formvalser inden i kammeret kan drives med nøjagtig samme hastighed og med samme drejningsmoment, hvilke begge kan styres præcist.

15 Reguleringen af hastigheden og drejningsmomentet er naturligvis meget vigtig til regulering af ekspansionen af et ekstruderet skumstof fra en dyse med en krum åbning til opnåelse af et ønsket produkt.

Claims (15)

1. Fremgangsmåde til ekstrudering af et skumstof ved 5 hjælp af formvalsepar anbragt nedstrøms for en dyse beliggende inden i et tæt lukket kammer til formgivning af ekstrudatet ved dettes udløb fra dysen, kendetegnet ved, at der anvendes fælles drivorganer for hvert formvalsepar, og at både drejningsmomentet og halt) stigheden for hvert drivorgan og de tilhørende valsepar styres fra kammerets yderside.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der anvendes en enkelt primær motor for hvert 15 valsepar.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at der anvendes en kraftoverføring for hver primære motor til drift af det tilhørende valsepar. 20

4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at der i kraftoverføringen anvendes et organ til at drive valserne i hvert valsepar med den samme hastighed, men i hver sin omløbsretning. 25

5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegnet ved, at der som primær motor anvendes en jævnstrømsmotor med variabel hastighed og variabelt drejningsmoment. 1 2 3 4 5 6

6. Apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1 2 og omfattende et tæt lukket kammer (20), en væg (21) af 3 lukkende den ene ende af kammeret, en ekstruder og en 4 dyse på hver sin side af væggen til ekstrudering af op- 5 skummeligt formstof ind i kammeret samt formvalsepar 6 DK 155581 B (28) for formstoffet anbragt nedstrøms for dysen, kendetegnet ved fælles drivorganer (36-40) for hvert formvalsepar (28) anbragt på kammerets (20) yderside og ved organer til styring af både drejningsmoment 5 og hastighed af hvert drivorgan og tilhørende valsepar fra kammerets yderside.

7. Apparat ifølge krav 6, kendetegnet ved, at det omfatter formvalsepar med hvert valsepars to valser 10 liggende på hver sin side af ekstrudatet samt en enkelt primær motor (36-40) beliggende på kammerets yderside for hvert formvalsepar (28).

8. Apparat ifølge krav 7, kendetegnet ved, at 15 en kraftoverføring (64-68) for hver primær motor (36-40) strækker sig igennem væggen (21).

9. Apparat ifølge krav 8, kendetegnet ved mindst to sæt formvalsepar (28), og ved, at nabovalsepar 20 er drevet ved modstående ender, og kraftoverføringerne for hosliggende sæt i det væsentlige er spejlvendt i forhold til hinanden.

10. Apparat ifølge krav 9, kendetegnet ved, at 25 hver kraftoverføring omfatter en roterende aksel (66), der strækker sig igennem væggen (21), og et pakningsorgan for akselen til tæt lukning af kammeret (20). 1 2 3 4 5 35 Apparat ifølge krav 6, kendetegnet ved, at 2 30 drivorganerne omfatter motorer (35-40) beliggende på 3 ydersiden af væggen og indrettet til at kunne fjernes og 4 udskiftes, uden at kammeret skal åbnes og ekstrude- 5 ringsoperationen skal standses. DK 155581 B

12. Apparat ifølge krav 11, kendetegnet ved, at formvalserne (29-30) er anbragt i par (28) på modsatte sider af ekstrudatet, og at der er én motor for hvert formvalsepar (28) til rotering af disse valser i 5 modsatte retninger, men med samme hastighed og drejningsmoment.

13. Apparat ifølge krav 12, kendetegnet ved, at drivorganerne omfatter en kraftoverføring, der 10 strækker sig igennem væggen (21), og at der er en kraftoverføring for hver motor og hvert af denne drevet formvalsepar (28).

14. Apparat ifølge krav 6-13, kendetegnet ved, 15 at det omfatter en uden for kammeret (20) beliggende jævnstrømsdrivmotor (36-40) for hvert formvalsepar (28), og at et kraftoverføringsorgan imellem jævnstrømsmotorerne og formvalserne strækker sig fra kammerets (20) yderside til dets inderside. 20

15. Apparat ifølge krav 14, kendetegnet ved, at jævnstrømsdrivmotorerne (36-40) er motorer med variabel hastighed og variabelt drejningsmoment.

16. Apparat ifølge krav 15,kendetegnet ved visningsorganer (205, 206) til at angive det aktuelle drejningsmoment og den aktuelle hastighed for hver motor . 1 35