DK163351B - Fremgangsmaade og apparat til fremstilling af en kompositgenstand, samt genstand fremstillet ved fremgangsmaaden - Google Patents

Description

i

DK 163351 B

Opfindelsen angår især, men ikke udelukkende kontinuerlig fremstilling af en massiv eller hul kompositgen-stand med en kerne og et udvendigt hylster, der omgiver kernen med i det mindste ét lag og klæber fast til denne.

5 Opfindelsen angår således en fremgangsmåde og et apparat til fremstilling af en sådan kompositgenstand, som enhver kompositgenstand, der er fremstillet ved denne fremgangsmåde .

Opfindelsen vedrører især, men er ikke begrænset til 10 genstande af den art, som benyttes til emballering, især til beskyttelse og forstærkning, til bygningskonstruktioner, til afmærkning og beklædning og forskalling, samt til møbelindustrien, til landbrugsformål og til isolering.

Et første formål med opfindelsen er at tilvejebringe 15 en kompositgenstand af den nævnte art, der selv med iøjnefaldende lille vægtfylde har fordelagtige mekaniske og dimensionsmæssige egenskaber dels på grund af hylsterets kontinuitet og dels på grund af dets sammenføjning med kernen, hvilket giver genstanden en meget stor træghed. På grund af 20 sin stivhed kan genstanden derpå tåle betydelige aksiale og radiale belastninger. Et andet formål med opfindelsen er at tilvejebringe en genstand af den omhandlede art, som er meget modstandsdygtig over for høje og lave temperaturer og over for ydre angreb f.eks. fra fugtighed og kemiske produk-25 ter samt over for stød, idet det udvendige hylster under disse omstændigheder virker som en beskyttende skærm omkring kernen uanset materialet i denne, selv om man i så henseende anvender termoplastiske materialer.

Et andet formål med opfindelsen er at tilvejebringe 30 en genstand af den omhandlede art, der kan fremstilles på simpel og økonomisk måde, og som i særlig tilstand kan bearbejdes og kombineres med andre produkter ved traditionelle bearbejdningsmåder f.eks. opboring, sømning, sammenhæftning, sammenskruning eller limning.

35 Det er allerede kendt at fremstille og bruge profile rede kompositgenstande med en udfyldt eller hul kerne af

DK 163351 B

2 termoplastisk materiale og med et udvendigt hylster, sædvanligvis af et fleksibelt materiale, der helt og. kontinuerligt omslutter kernen, idet det dækker alle dens langsgående flader og beskytter kernen, idet det hæfter permanent og 5 totalt til denne.

Sådanne profilerede kompositgenstande er beskrevet i beskrivelserne til FR-offentliggørelsesskrift nr. 2.455.968, FR-offentliggørelsesskrift nr. 2.528.350 og US-patent nr. 4.564.487.

10 Ved den i beskrivelsen til FR-offentliggørelsesskrift nr. 2.455.968 beskrevne fremgangsmåde formes kernen ud fra et syntetisk, termoplastisk materiale der i form af partikler eller granulater fordeles, så de danner en måtte, som opvarmes til termoplastens blødgøringspunkt, idet måtten føres 15 gennem en ovn, og derpå komprimeres den blødgjorte måtte efter at være omsluttet af et eller flere ark af et fleksibelt materiale, der er lagt under og omkring måtten, således at den helt omhylles, og dette materiale bringes til at klæbe til måtten ved kompressionen.

20 Ved fremgangsmåden ifølge FR-offentliggørelsesskrift nr. 2.528.350 formes kernen af et termoplastisk materiale, der kontinuerligt i form af en varm og blød pølse afgives fra en ekstruder, en sprøjtestøbepresse eller et lignende apparat, der kan opvarme det termoplastiske materiale til 25 dets blødgøringstemperatur, og derefter optages pølsen af et eller flere ark af et fleksibelt materiale, som understøtter den, og pølsen med arkene transporteres derpå til en kalander ved at der trækkes i arket eller arkene, samtidig med at pølsen kontinuerligt omvikles med arket eller arkene, 30 og det hele komprimeres medens det termoplastiske materiale endnu er tilstrækkeligt varmt, således at det hæfter solidt og vedvarende til hylsteret.

Det er indlysende, at ved de to foran beskrevne fremgangsmåder, har den profilerede kompositgenstand en for-35 holdsvis stor rumvægt som følge af kompressionen af det termoplastiske materiale under de afsluttende arbejdsopera-

DK 163351 B

3 tioner, hvor kernen bringes til at hæfte til hylsteret.

Det er et andet væsentligt formål med opfindelsen at tilvejebringe en profileret kompositgenstand, som efter sin fremstilling har en meget lille rumvægt, hvormed skal forstås 5 en rumvægt mellem 10 kg/m3 og 500 kg/m3 og fortrinsvis omkring 50 kg/m3.

I beskrivelsen til US-patentskrift nr. 4.564.487 er beskrevet en fremgangsmåde og et apparat til fremstilling af en sådan profileret kompos i tgenstand i form af et rør 10 med lille rumvægt. Materialet, som danner kernen i dette rør, er et isolerende skumstof, der er indesluttet mellem et indvendigt hylster og et udvendigt hylster af papir. Til fremstilling af et sådant rør frembringes først det indvendige hylster ved at rulle et papirbånd omkring en massiv 15 eller hul cylinder, hvorefter man begynder at danne det udvendige hylster ved at indføre et andet papirbånd i en muffe, hvis længdeakse falder sammen med cylinderens. Materialet, som derefter skal ekspandere mellem de to papirlag til dannelse af kernen, indføres opstrøms for muffen i en 20 zone, hvor det udvendige papirhylster altså endnu ikke er lukket. Denne fremstillingsmåde har derfor forskellige ulemper: - materialet, som skal danne kernen, kan ikke være delvis gasformigt, da gassen ellers undviger. Materialet er 25 altså nødvendigvis flydende eller pastaagtigt, og der kan derfor kun være tale om polyurethan, - polyurethanen ekspanderer mellem et allerede dannet indvendigt hylster og et udvendigt hylster under dannelse, og muffen, mod hvilken det udvendige hylster støtter, må 30 nødvendigvis have en længde, der er lig med den længde, som røret gennemløber, indtil skummet er færdigekspanderet.

Hvis muffen derfor, som det er tilfældet, er kort, er forskydningshastigheden af røret under dannelse langsom. Hvis man vil forøge hastigheden, er det faktisk også nødvendigt 35 at forøge længden af muffen i samme grad, og en sådan forlængelse begrænses hurtigt af tilstopningsproblemer og van-

DK 163351 B

4 skeligheder ved at fremstille en muffe, som måtte have en længde på flere gange 10 meter.

Opfindelsen angår altså for det første en fremgangsmåde til fremstilling af en massiv eller hul kompositgenstand 5 med konstant tværsnit bestående af en kerne og et hylster, som i det mindste med et lag omgiver kernen og hæfter tætsluttende til denne, og fremgangsmåden er ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at den indbefatter formning af mindst ét bånd af fleksibelt materiale omkring et hult, stationært 10 element til dannelse af et hylster, kontinuerlig trækning af det således dannede hylster hen mod den frie ende af det stationære, hule element, og kontinuerlig tilførsel af materialet til dannelse af kernen i det hule, stationære element fra et forråd, hvor det er flydende eller pastaagtigt og ind 15 i det hule stationære element fra den ene ende af dette hen mod dets frie ende, således at materialet ved afgangen fra det hule element optages i den af hylsteret dannede form og udbreder sig i denne under afkøling og ved hæftning til hylsteret, efter at det har forladt det hule element.

20 Ved denne fremgangsmåde er hylsteret helt færdigfor met, før det optager materialet, som danner kernen. Med andre ord fungerer hylsteret som den form, inden i hvilken materialet, der danner kernen, afkøles, hærdes og udbreder sig.

25 De nævnte ulemper ved den fremgangsmåde, som er be- ' skrevet i US-patentskrift nr. 4.564.487 er herved eliminerede, idet materialet til dannelse af kernen indføres i den allerede helt lukkede form, er det muligt at arbejde med materialer, som for at kunne ekspandere skal tilføres med 30 en gas i suspension i materialet.

Det er endog muligt at benytte en gas under stort tryk. Især kan man til fremstilling af kernens ekspanderede materiale på grund af opfindelsen anvende polyethylen, polypropylen, polystyren eller polyvinylchlorid tilført med en 35 neutral gas såsom freon, som idet den afspændes danner et materiale med efter omstændighederne åbne eller lukkede

DK 163351 B

5 celler. På grund af den omstændighed at formen allerede er lukket i den zone, hvor materialet, som skal ekspandere indføres, er det i øvrigt ikke nødvendigt at omslutte hylsteret med en beskyttelsesmuffe. Apparatet arbejder derfor 5 med mindre materialeophobning, og det er muligt at arbejde med stor hastighed.

Tre andre fordele er opnået fbrdi: - man kan arbejde med meget store hastigheder af størrelsesordenen 60-100 m/min., idet genstanden trækkes 10 frem ved sit hylster, uden at materialet, der danner kernen, nogensinde påvirkes, - der kan leveres et ikke-klæbende færdigt produkt, hvis ydersiden af hylsteret oprindelig er valgt således, at det ikke skal klæbe, 15 - man undgår nødvendigheden af at afkøle kernen, uanset hvilket materiale den består af, og uanset den temperatur, hvormed materialet tilføres i flydende eller pastaagtig form fra forrådet.

Under fremstilling fremføres kompositgenstanden ved 20 et skub eller et træk, som udøves på hylsteret i en zone opstrøms for den fri afgangsende af det stationære hule element. Fremdrivningen tilvejebringes således alene ved at virke på hylsteret i en zone, hvor det tilmed er formet og holdt i denne form af det stationære hule element. Materialet 25 til fremstilling af kernen er altså ikke direkte, men kun indirekte udsat for fremdrivningskraften, når det strømmer ud i formen, som dannes af hylsteret. Med andre ord kan fremdrivningen ske med den maksimale hastighed som hylsteret tåler uden at iturives, hvilket er en langt større hastighed 30 end den maksimale hastighed, som kernematerialet kan tåle uden at brydes.

Efter fremstillingen overskæres kompositmaterialet hensigtsmæssigt i den ønskede længde ved hjælp af et skæreredskab, der arbejder medstrøms for det stationære, hule 35 elements fri afgangsende.

I en første udførelsesfonn for fremgangsmåden ifølge

DK 163351 B

6 opfindelsen tilføres båndet i længderetningen i forhold til det stationære, hule element, og dets langsgående kanter foldes progressivt ind mod hinanden, så de bringes til overlapning.

5 I en anden udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremføres båndet skråt i forhold til aksen gennem det stationære hule element, således at det vikles i skrueform omkring det hule element.

I en første variant af fremgangsmåden ifølge opfin-10 delsen benyttes som materiale til kernen et ekspanderet materiale med åbne eller lukkede celler opstået ved omdannelse af termoplastisk materiale i forbindelse med et nu-cleeringsmiddel, f.eks. gas.

I en anden variant af fremgangsmåden ifølge opfindel-15 sen fremstilles materialet til kernen ud fra mindst to bestanddele, som blandes inden i det stationære, hule element i nærheden af dets fri ende, idet hver bestanddel indføres · til det hule element i flydende eller pastaagtig form fra et forråd anbragt opstrøms for det hule element.

20 Opfindelsen angår ligeledes et apparat til fremstil ling af en kompositgenstand med konstant tværsnit og med en kerne og et udvendigt hylster, der med mindst ét lag omgiver kernen og klæber tætsluttende til denne, hvilket apparat har organer til kontinuerligt at tilføre mindst ét bånd af 25 fleksibelt materiale og organer til kontinuerlig tilførsel af materialet til dannelse af kernen i flydende eller pastaagtig form fra et forråd og bringe det i kontakt med det dannede hylster, og apparatet er ejendommeligt ved, at det indbefatter et stationært hult element til optagelse af 30 hvert bånd på sin yderside, organer til at forme hvert bånd omkring det hule, stationære element til dannelse af hylsteret, organer til at fremdrive det således dannede hylster kontinuerligt mod den frie ende af det hule, stationære element, og organer til at føre materialet til dannelse af 35 kernen fra forrådet til den frie ende af det stationære, hule element gennem dette, og til at føre det nævnte mate-

DK 163351 B

7 riale ind i den af hylsteret dannede form, således at det kan fordele sig og formes i denne under afkøling og hæftning til hylsteret, efter at det har forladt det hule element.

Organer til at fremdrive kompositgenstanden ved at 5 skubbe eller trække den er hensigtsmæssigt anbragt opstrøms for den fri ende af det hule element, og når fremdrivnings-elementerne påvirker hylsteret med trækpåvirkning, strækker de sig fortrinsvis i vid udstrækning ud over det stationære, hule element ved siden af dets fri ende.

10 I det tilfælde, hvor hylsteret er formet af et eller flere bånd, der strækker i længderetningen, udgøres organerne til formning af hvert bånd af et stationært styr med evolut-profil og indrettet til at optage båndet i langsgående stilling i forhold til det stationære, hule element og til pro-15 gressivt at folde kanterne af båndet mod hinanden for at føre dem til overlapning.

I det tilfælde, hvor hylsteret udgøres af mindst ét skrueformet bånd, består organerne til formning og organerne til fremdrivning af båndet af en drivrem eller et tilsvarende 20 element, som lægger båndet i skrueform på det stationære, hule element og skubber det aksialt i retning mod den frie ende af dette.

I en fordelagtig udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen findes der organer til at aflejre et klæbemiddel 25 på mindst én kant af båndet før det formes.

I en anden udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen kan der ved enden af det hule, stationære element være anbragt organer til at forme i det mindst én indvendig udhuling i kompositgenstanden, der skal fremstilles. I endnu 30 en udførelsesform kan apparatet have hylsterindsugningsorganer, som samvirker med fremdrivningsorganerne.

Afhængigt af det valgte materiale til fremstilling af kernen, kan apparatet have organer til i det indre af det hule element at indføre en blanding af termoplastisk 35 materiale med et nucleeringsmiddel, f.eks. en gas, der kan danne et skum med åbne eller lukkede celler under sin eks-

DK 163351 B

8 pansion. I en variant kan apparatet have organer til at blande alle bestanddelene til materialet til kernen, hvilke organer fortrinsvis er anbragt i nærheden af den frie ende af det stationære hule element.

5 Opfindelsen angår endvidere en massiv eller hul kom- positgenstand fremstillet ved anvendelse af den ovenfor beskrevne fremgangsmåde og af konstant tværsnit beregnet til forskellige anvendelser, og specielt et langstrakt produkt såsom et profil eller en plade af den art, som har en 10 kerne og et ydre hylster, der omgiver kernen med mindst ét lag og klæber fast til denne, hvilken kompositgenstand er ejendommelig ved, at rumvægten af kernen og dermed af genstanden ligger mellem ca. 10 kg/m3 og 500 kg/m3, idet den foretrukne værdi ligger i nærheden af 50 kg/m3.

15 Afhængigt af den tilsigtede anvendelse kan komposit- genstanden forekomme i flere forskellige former, f.eks. som en cylinder, en liste, en plade eller flise, og den kan have de mest forskellige tværsnitsformer, f.eks. være cirkulær, oval eller polygonal såsom kvadratisk, rektangulær, 20 hexagonal og octogonal.

Kompositgenstanden kan have massivt tværsnit, men også have et tværsnit, som gør den lettere, f.eks. ved at den har et centralt hulrum eller perifere hulrum.

Materialet, der danner kernen, kan være ethvert mate-25 riale eller en samling af materialer, som ved anvendelsen har en meget lille rumvægt, og fortrinsvis består materialet af den gruppe, der udgøres af termoplastiske materialer ved celler eller ekspanderede hulrum, især polyethylen, polypropylen, polystyren, polyvinylchlorid og polyurethan, eller 30 fibermaterialer, især fibre af træcellulose eller papir, sammensatte eller agglomererde, eller af genbrugsmaterialer eller kombinationer heraf.

Hylsteret består af et grundmateriale i form af en fleksibel folie, der fortrinsvis tilføres i båndform i store 35 længder, og materialet tilhører den gruppe, som består af papir, karton, tekstilmaterialer, syntetiske materialer og

DK 163351 B

9 især termoplastiske folier, fibrøse uvævede naturlige eller syntetiske stoffer og kombinationer af disse materialer, f.eks. den blanding, der er opnået ved at forbinde flere af de ovennævnte materialer med hinanden eller ved en foliesam-5 mensætning af den art, som er dannet af en termoplastisk matrice forstærket med tråde, fibre eller et netværk. Det er ligeledes muligt at benytte blandinger, som selv er fremkommet ved forbindelser af materialer med lille rumvægt.

En anden mulighed er at dække ydersiden af hylsteret helt 10 eller delvis med ekspanderet skum.

Ved den ovenfor foreslåede anden udførelsesform for fremgangsmåden har den fremstillede kompositgenstand et udvendigt hylster, som er opviklet i skrueform.

Opfindelsen forklares nedenfor nærmere ved hjælp af 15 nogle rent illustrerende beskrivelser af forskellige udførelsesformer og under henvisning til tegningen, hvor fig. 1-6 skematisk viser henholdsvis profilerede og pladeformede tværsnit i kompositgenstande fremstillet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, 20 fig. 7-11 skematisk og i perspektiv forskellige arran gementer af hylstre omkring kompositgenstande ifølge opfindelsen, fig. 13 skematisk og set fra siden den første udførelsesform for et apparat til fremstilling af kompositgen-25 standen ifølge opfindelsen, fig. 14-16 skematisk et tværsnit i fig. 13 efter linierne XIV-XIV, XV-XV og XVI-XVI, fig. 17 et længdesnit gennem apparatet i fig. 13 i figurens plan, 30 fig. 18 skematisk og set fra siden den anden udførel sesform for apparatet til fremstilling af en kompositgenstand ifølge opfindelsen, fig. 19 og 20 skematiske tværsnit i fig. 1 henholdsvis efter linierne XIX-XIX og XX-XX, og fig. 21 et skematisk længdesnit gennem apparatet i 35 fig. 18 i figurens plan.

Den profilerede kompositgenstand ifølge opfindelsen,

DK 163351 B

10 som alt efter sin form og sammensætning kan benyttes til mange forskellige anvendelser består dels af en kerne 1 af et materiale, som fortrinsvis har lille rumvægt, og dels af et udvendigt hylster 2, som i længderetningen i det mindste 5 én gang omslutter kernen 1 og klæber fast til denne.

Kernen 1 kan f.eks. bestå af et termoplastisk eller termohærdeligt materiale med celler eller ekspanderede hulrum, især af polyethylen, polypropylen, polystyren, polyvi-nylchlorid eller polyurethan, eller af et fibrøst materiale, 10 især på basis af træcellulosefibre eller papir sammensat eller agglomereret, af et genbrugsmateriale, som tidligere ville være blevet kastet bort, eller af kombinationer af sådanne materialer.

Ligeledes afhængigt af anvendelsesformålet kan mate-15 rialet i kernen 1 være fleksibelt, stift eller halvstift, og kernen kan være massiv eller have et hulrum, f.eks. i midten eller flere hulrum nær sin periferi, hvorved genstanden kan gøres lettere.

Eksempelvis kan rumvægten af kernen 1, der fortrinsvis 20 er ganske lille, ligge mellem ca. 10 kg/m3 og 500 kg/m3 med en foretrukken værdi på ca. 50 kg/m3.

Materialet til hylsteret 2 vælges ligeledes under hensyntagen til den tilsigtede anvendelse. Dette materiale kan f.eks. være papir, tynd karton, tekstilmateriale, et 25 syntetisk, især termoplastisk materiale, et fibrøst uvævet materiale og naturlige eller syntetiske materialer eller en kombination af disse materialer. Hylsteret dannes ligeledes altid af et udgangsmateriale i form af fleksibel folie og kan tilføres i form af bånd med meget store længder.

30 Hylsteret 2 består sædvanligvis af mindst én folie, der kan være hel eller gennemhullet.

Hylsteret har mindst ét materialelag, men afhængigt af anvendelsen er det ikke udelukket at anvende flere lag, der i det mindste delvis ligger oven på hinanden.

35 Til størstedelen af de anvendelsen, hvortil komposit- genstanden ifølge opfindelsen anvendes, har den form som et

DK 163351 B

11 profil med konstant tværsnit. Dette tværsnit kan være cylindrisk, især med cirkulær ledekode, ovalt eller polygonalt f.eks. kvadratisk rektangulært eller octogonalt. Tværsnittet kan have en symmetriakse, men det kan også have en kompleks, 5 uregelmæssig form og f.eks. form som et L, T, H med lige lange eller ulige lange grene.

Genstanden ifølge opfindelsen kan også have form som en liste, en plade eller en flise.

i fig. 1 til 6 ses nogle eksempler på tværsnit til 10 den profilerede kompositgenstand ifølge opfindelsen. I fig.

1 er tværsnittet cirkulært, i fig. 2 har det form som en meget flad oval i en genstand som kan benyttes som f.eks. en liste, en plade eller en flise. I fig. 3 er tværsnittet rektangulært, og i fig. 4 er det oktogonalt, og i fig. 5 er 15 tværsnittet vinkel formet. I fig. 1 til 5 er kernen vist massiv, medens den i fig. 6 er hul, idet den i det her viste eksempel har cirkulært tværsnit og et hulrum 3, der er anbragt i midten og ligeledes har cirkulært tværsnit. I udførelsesformen i fig. 6 kan kompositgenstanden have en langs-20 gående spalte 4, der er vist med stiplede linier, og som forbinder det indvendige hulrum 3 med ydersiden, f.eks. så man kan indføre et element, specielt et rør, når genstanden anvendes til varmeisolering. Kernen kan også langs sin omkreds have flere hulrum 3, som bidrager til at sænke gen-25 standenes rumvægt, uden at forringe dens mekaniske egenskaber væsentligt.

I fig. 7 til 12 er vist nogle udførelsesformer for kompositgenstanden ifølge opfindelsen, specielt for at vise arrangementet af det udvendige hylster 2 ved forskellige 30 tværsnit af genstanden. I fig. 7 er tværsnittet rektangulært, og hylsteret 2 er anbragt langsgående i et enkelt lag rundt om kernen 1, og dets længdekanter 2a,2b parallelt med profilets akse overlapper hinanden lidt og samles ved klæbning.

I fig. 8 har tværsnittet form som en meget flad oval, og 35 hylsteret, som stadig er anbragt i længderetningen, omgiver kernen 1 med omtrent to viklinger, og den yderste længdekant

DK 163351B

12 2b er klæbet til den inden for liggende vinding. I fig. 9 er tværsnittet rektangulært, og hylsteret 2,. der strækker sig i længderetningen, er sammensat af fire elementer, nemlig to plane elementer 2c,2d, der dækker de store flader, og to 5 elementer 2e,2rf, der har U-formet tværsnit, og skal dække de små plader eller kanter og de langsgående rande af elementerne 2c,2d. I fig. 10 er tværsnittet rektangulært, og hylsteret 2, der stadig strækker sig i længderetningen, består af flere oven på hinanden lagte lag, som er indbyrdes 10 vinkel forskudt og er klæbede til hinanden. I fig. 11 er tværsnittet cirkulært, og hylsteret 2 består af et enkelt lag, der er viklet i skrue- eller spiralform. I fig. 8 er tværsnittet også cirkulært, og hylsteret 2 er dannet ved at anbringe flere bånd, der er viklet i skrueform, ovenpå hin-15 anden. I fig. 11 og eventuelt også i fig. 12 overlapper de efter hinanden følgende vindinger hinanden, således at deres rande kan være limet sammen.

Kompositgenstanden ifølge opfindelsen har egenskaber, der i flere henseender er interessante. For det første giver 20 kontinuiteten af hylsteret 2 og dets fuldstændige og permanente forbindelse med kernen 1 genstanden en meget stor sejghed. På grund af sin stivhed kan genstanden bære aksiale og radiale belastninger. Hylsteret giver genstanden god modstandsdygtighed mod stød, selv om kernen 1 er af skørt 25 materiale. Ved passende valg af materialet til hylsteret 2 har genstanden god modstandsevne mod varme, fugtighed og/eller kemiske produkter. Genstanden kan let fremstilles eller bearbejdes med kendte teknikker, f.eks. ved boring, fræsning, sømning, sammenhæftning, sammenskruning eller ved 30 limning. På grund af hylsteret 2 og dets vedhængning til kernen 1, har genstanden stor sammenhængskraft, selv om kernen 1 er mindre tæt og kun lidt sammenhængende. Desuden kan man fremstille genstande med snævre tolerancer, som bibeholdes i tidens løb.

35 Hylsteret 2 danner et beskyttende dæklag om kernen 1, som til opnåelse af samme egenskaber kan være fremstillet

DK 163351 B

13 af et materiale af ringere kvalitet og med mindre omkostninger. Hylsteret udgør ligeledes en skærm mellem kernen 1 og omgivelserne, hvilket især har betydning inden for fødevareindustrien eller ved tilsvarende anvendelser. Hylsteret 2 5 kan let forsynes med påtryk til identifikation eller som dekoration. Hvis materialet endvidere er valgt af et ikke aggressivt materiale, i det mindste på ydersiden, bevirker det at genstanden kan bringes i berøring med ubestandige produkter. Ligeledes kan hylsteret for en del eller hele 10 ydersiden beklædes med et ekspanderet materiale.

I det følgende beskrives under henvisning til fig.

13-21 to variationer af fremgangsmåden og to apparater til fremstilling af kompositgenstanden ifølge opfindelsen.

Ved fremgangsmåden formes mindst ét bånd af fleksibelt 15 materiale omkring et hult stationært element til dannelse af hylsteret, og det således dannede hylster fremdrives kontinuerligt hen mod den frie ende af det stationære hule element, og materiale til dannelse af kernen afgives kontinuerligt fra en forrådsbeholder, hvor det er opbevaret 20 eller tilberedt, i flydende eller pastaagtig form til det hule stationære element fra den ene ende af dette hen mod den frie ende, således at materialet ved afgangen fra det hule stationære element i endnu flydende og pastaagtig tilstand udbreder sig i hylsteret og hæfter til dette under 25 afkøling, når det forlader det stationære hule element.

I den i fig. 13 til 17 illustrerede første udførelsesform for fremgangsmåden, der som et eksempel viser fremstilling af en genstand med rektangulært tværsnit og et hylster bestående af et langsgående bånd, der er lukket på sig selv 30 ved delvis overlapning, og med en kerne af ekspanderet termoplastisk materiale, fremføres båndet i længderetningen i forhold til det hule stationære element, og ved en for fremtiden sædvanlig teknik foldes dets kanter progressivt i længderetningen ind mod hinanden, så de kommer til at over-35 lappe hinanden. Båndet 2 tilføres til en spole 5, som drives rundt af det træk, som udøves i hylsteret 2. Båndet styres

DK 163351B

14 hen mod tilgangsenden af et styr med evolutprofil, som progressivt lukker sig hen mod afgangsenden for at afsluttes i form af et rør med lukket eller i hovedsagen lukket sidevæg.

Styret 6 optager indvendigt det hule stationære ele-5 ment 7, som består af et horisontalt rør med rektangulært tværsnit nøjagtigt kongruent med tværsnittet af genstanden, der skal fremstilles. Dette rør er monteret ved afgangsenden af en ekstruder 8, som på sædvanlig måde har en udvendig cylinder 9 og en transportsnekke af typen Arkimedes· skrue, 10 der trækkes rund af en motor 11. Ved sin tilgangsende udtager ekstruderen 8 råmaterialet, der er beregnet til at danne kernen 1, fra en tragt 12. I nærheden af sin afgangsende kan ekstruderen tilføres inert gas, f.eks. freon, fra en forsyningskilde 13 ved hjælp af en pumpe 14.

15 I nærheden af den fælles tilgangsende for føringen 6 og røret 7 og delvis dækkende dette rør findes en trækkestation bestående af to endeløse bånd 15, der bevæger sig rundt · med modsatte omdrejningsretninger og med deres over for hinanden liggende håndparter samvirker det rørformede hylster 20 2, som indeholder kernen 1.

Ved afgangsenden af trækkestationen med båndene 15 befinder sig en afskæringsstation bestående af mindst én skæreklinge 16 til afskæring af genstanden i den ønskede længde.

25 I det følgende beskrives kort funktionen af apparatet i fig. 13-17.

Materialet i tragten 12, f.eks. polyethylen, afgives kontinuerligt fra ekstruderen 8 til tilgangsenden af røret 7, samtidig med at der tilføres inert gas fra forrådet 13.

30 Under sin fremføring ved hjælp af skruen 10 inde i cylinderen 9 smeltes polymeren af varmeledning fra ekstruderens vægge og blander sig intimt med gassen. Snekken 10 udfører homogenisering og bringer det viskose produkt op på et højt tryk.

I røret 7 fremkalder afspændingen af gassen derpå en homogen 35 formation af bobler, der er adskilt fra hinanden af et tyndt polymerlag. Under sin fremadskriden gennem røret 7 afkøles

DK 163351 B

15 den intime blanding af smeltet polyethylen og gas progressivt og langsomt. Samtidig tilføres båndet 2 (f.eks. et papirbånd, til styret 6 fra spolen 5, idet det trækkes frem af de endeløse bånd 15. Ved afgangen fra røret 7 gennem en dyseåbning 5 31 udtømmes blandingen af smeltet polyethylen og gas i det rørformede hylster 2, som er dannet fremadskridende af styret 6 med evolutprofil. Båndene 15 i trækkestationen sikrer på en gang bevægelsen af den færdige genstand hen mod afgangsenden, fremtrækningen af papirbåndet fra spolen 5 og ved-10 ligeholdelsen af hylsteret 2 mod virkningen af de spændinger, der opstår ved ekspansionen af polyethylenen ved afgangen fra røret 7. Denne trækkestation med båndene 15 sikrer endvidere en regelmæssig fremføringshastighed af genstanden 1,2 i længderetningen. Når polymeren kommer i kontakt med 15 hylsteret 2 klæber den tætsluttende til hylsterets inderside. Nedstrøms for trækkestationen med båndene 15 afskæres genstanden i den ønskede længde ved skærestationen. Afkølingen af genstanden sker naturligt ved afgivelse af varme til den omgivende atmosfære.

20 Det foran beskrevne apparat kan endvidere med fordel være indrettet således: når de langsgående rande af båndet 2 er foldet ind over hinanden og overlapper hinanden i bredden kan der i en klæbestation 32 påføres lim på i det mindste ydersiden af 25 den langsgående rand 2a, som skal dækkes, eller på indersiden af den langsgående rand 2b, som ligger øverst, idet denne påsmøringsstation 32 er anbragt før afgangsenden af styret 6, - en presseindretning 33 er indrettet til at holde 30 ydersiderne i hylsteret 2 i tæt berøring med båndene 15 i trækkestationen fra afgangsenden af det hule element 7 til det sted, hvor polyethylenen begynder at udbrede sig inden i hylsteret.

I det følgende beskrives fremgangsmåden under anven-35 delse af apparatet i fig. 18 til 21, hvor der som eksempel fremstilles en genstand med cirkulært tværsnit og med et

DK 163351 B

16 hylster bestående af et bånd viklet i spiralform med en kerne af polyurethan.

I dette tilfælde er båndet, der er beregnet til at danne hylsteret 2, skråtstillet i forhold til aksen gennem 5 det stationæré hule element, således at båndet vikles i skrueform på dette.

Apparatet har en tilførselsstation for kontinuerlig tilførsel af mindst ét bånd fra mindst én spole 36. Fra spolen 36 passerer båndet under et påføringsapparat 17, som 10 fra en beholder 18 ved hjælp af en pumpe 19 af lej rer en hinde 35 af klæbemiddel på i det mindste en del af den fremtidige yderside af båndet eller båndene 2, som derpå styres skråt og tangentielt mod ydersiden af det stationære hule element, som udgøres af et horisontalt cylindrisk rør 20.

15 Dette påføringsapparat arbejder kun, i det tilfælde, hvor flere papirbånd skal bringes til at dække hinanden (fig.

12) til dannelse af hylsteret 2 eller i det tilfælde, hvor et enkelt bånd vikles om røret 20 med delvis overlapning ved randene. I det første tilfælde påføres klæbemiddel på 20 ydersiden af alle båndene, undtagen på det yderste, og i det andet tilfælde påføres kun klæbemiddel på de overlappende randpartier.

Båndet presses ind mod røret 20 og omvikles og klæbes på dette ved hjælp af en endeløs rem 21, hvoraf en part 25 omhyller f.eks. røret 20 en gang. Remmen 21 løber over to cylindre 22, hvoraf i det mindste den ene er motordrevet. Samtidig med at remmen 21 sikrer omviklingen af båndet i skrueform på røret 20, driver den det således dannede hylster 2 aksialt fremad hen mod den frie ende af røret 20. Den 30 udvendige diameter af røret fastlægger således meget nøjagtigt den indvendige diameter af hylsteret 2 og dets form.

Røret 20 optager i sit indre to ledninger 23 og 24 for tilførsel af henholdsvis isocyanat og polyol. Isocyanat tilføres fra en beholder 25 ved hjælp af en doseringspumpe 35 26. Polyol leveres ligeledes flydende fra en beholder 27 ved hjælp af en doseringspumpe 28. Som vist i fig. 1 strækker

DK 163351 B

17 ledningerne 23, 24 sig i længderetningen hen til den frie ende af røret 20 og danner i denne zone et blandehoved for isocyanat og polyol, der sammen føres ind i det skrueviklede hylster 2, der i forvejen er dannet på røret 20. Så snart 5 isocyanat og polyol afgivet fra pumperne 26 og 28 kommer i kontakt med hinanden startes en hurtig polymerisationsreaktion ind i selve hylsteret 2, som let modstår det svage radiale tryk, der fremkommer ved opskumningen.

En skærestation har en motor 29 og et skæreredskab 10 såsom en rundsav 30 og er anbragt nedstrøms for den frie ende af røret 20 i en tilstrækkelig stor afstand til at opskumningen er afsluttet i skæreøjeblikket. Motoren 29 og redskabet 30 er fortrinsvis monteret på en forskydelig understøtning, der følger den aksiale forskydning i at genstanden 15 under afskæringen med en hastighed, der er lig med fremføringshastigheden af genstanden 1,2.

Det vil forstås at der kan anvendes andre udførelsesformer for fremgangsmåden og andre udførelsesformer for apparatet og forskellige variationer heraf. For det første 20 er det indlysende, at visse af elementerne, som udgør apparatet i fig. 13 til 17 uden vanskelighed kan anvendes i apparatet i fig. 18 til 21 og omvendt, især organerne til tilførsel af materialet til kernen 1, organerne til afskæring af den færdige genstand, organerne til at forme hylsteret 25 omkring det stationære hule element 7 eller 20, og organerne til at fremdrive genstanden ved skub eller træk virkende på hylsteret 2.

Til fremstilling af en let genstand med hult tværsnit vil man kunne anvende en særlig dyse 31 forsynet med mindst 30 en massiv kerne, der strækker sig ud fra røret 7 over en væsentlig længde, således som det skematisk er vist med punkterede linier 34 i fig. 17.

Fremgangsmåden og apparatet ifølge opfindelsen har særlig betydning derved, at man kan anvende selve hylsteret 35 som form til formning af kernen, og ved at fremdrivningen af genstanden sker udelukkende ved at trække eller skubbe

DK 163351B

18 hylsteret, og at man derved kan arbejde med meget store hastigheder, der let kan overstige 60 m/min. , samt ved at det ikke er nødvendigt at afkøle kernen, selv i de tilfælde, hvor hylsteret er af termoplastisk materiale.

5 Fremgangsmåden og apparatet ifølge opfindelsen er ligeledes fordelagtig ved at gøre det muligt at fremstille ethvert massivt eller hult profilt uanset tværsnittet af dette profil og uanset regelmæssigheden af tværsnittet. I virkeligheden er det det udvendige tværsnit af det stationære 10 element 7,20, der kan fremstilles med stor nøjagtighed på værksted, som bestemmer det ækvivalente tværsnit af profilet 1,2, der frembringes umiddelbart ved afgangsenden af det stationære element.

Opfindelsen kan udnyttes til talrige anvendelser.

15 Inden for emballageindustrien kan genstanden ifølge opfindelsen således benyttes som forstærkningsorgan, mellemstykke, indskydnings- eller støttekile, fodstykke, støtteklods eller som beskyttelseshjørne. I byggeindustrien kan genstanden ifølge opfindelsen benyttes som forskalling eller beklædning 20 eller f.eks. som afmærkningspæl. I møbelindustrien kan genstanden ifølge opfindelsen anvendes som forstærkningselement eller som plade. I landbruget kan den benyttes som støttepæl til planter eller som stolpe. Genstanden ifølge opfindelsen finder ligeledes en vigtig anvendelse til varme- og/eller 25 lydisolering.

Alt efter som den er beregnet til engangsbrug eller til brug flere gange kan genstanden ifølge opfindelsen være fremstillet af gængse, lidet kostbare materialer såsom genbrugsmaterialer, eller af flere ædle materialer især til 30 anvendelse inden for højteknologi.

Claims (19)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af en massiv eller hul kompositgenstand med konstant tværsnit og med en kerne (1) og et udvendigt hylster (2), som med i det mindste et 5 materiale omgiver kernen og klæber tætsluttende til denne, kendetegnet ved følgende arbejdstrin: formning af mindst ét bånd af fleksibelt materiale rundt om et hult, stationært element (7,20) til dannelse af et hylster (2), kontinuerlig trækning af det således dannede 10 hylster (2) hen mod den frie ende af det hule stationære element, kontinuerlig tilførsel af materialet til dannelse af kernen (1) fra et forråd (8,13,25,27), hvor materialet er flydende eller pastaagtigt, og ind i det stationære hule element fra den ene ende af dette hen mod elementets frie 15 ende, således at materialet ved afgangen fra det hule element optages i den af hylsteret (2) dannede form og udbreder sig i denne under afkøling og vedhæftning til hylsteret, efter at det har forladt det hule element.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendete g-20 net ved, at den nævnte genstand fremdrives ved skub eller træk, som udøves på hylsteret (2) i en zone beliggende oven-strøms for den frie afgangsende af det stationære hule element (7,20).

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 og 2, kendete g-25 net ved, at genstanden gennemskæres nedenstrøms for den frie afgangsende af det stationære hule element.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1-3, kendetegnet ved, at båndet frem føres i længderetningen i forhold til det stationære hule element, idet dets langsgående kanter 30 progressivt lægges over hinanden til dannelse af overlapning.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1-3, kendetegnet ved, at båndet fremføres skråt i forhold til det stationære hule elements længdeakse, idet det vikles i skrueform rundt om det hule element.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 1-5, kendeteg net ved, at der til dannelse af kernen anvendes et ekspan- DK 163351 B 20 deret materiale med åbne eller lukkede celler fremstillet ved reaktion mellem et termoplastisk materiale og et nuclee-ringsmiddel, f.eks. en gas.

7. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1-5, 5 kendetegnet ved, at materiale til dannelse af kernen fremstilles ud fra mindst to bestanddele, der blandes inden i det stationære hule element (20) i nærheden af dets frie ende, idet hver bestanddel indføres (ved 23,24) i det stationære hule element i form af væske eller pasta fra et 10 forråd (25,27), der er anbragt ovenstrøms for det stationære hule element.

8. Apparat til fremstilling af en kompositgenstand med konstant tværsnit og med en kerne (1) og et udvendigt hylster (2), som i det mindste omgiver kernen med ét lag og 15 klæber fast til denne, hvilket apparat har organer (5,36) til kontinuerlig tilførsel af mindst ét bånd af fleksibelt materiale og organer til kontinuerligt at tilføre materialet til dannelse af kernen (1) i flydende eller pastaagtig form fra et forråd og bringe det i kontakt med det dannede hylster 20 kendetegnet ved: et stationært hult element (7,20) til at optage hvert bånd på ydersiden, organer (6,21) til at forme hvert bånd rundt om det stationære hule element til dannelse af hylsteret (2), organer (15,21) til kontinuerligt at fremdrive 25 det således formede hylster (2) hen mod den frie ende af det stationære hule element, og organer (10,14,26,28) til at lede materialet til dannelse af kernen fra forrådet til den frie ende af det stationære hule element gennem dette og til at tilføre materialet til det indre af den af hylste-30 ret dannede form, således at det kan fordele sig og formes i denne under afkøling og hæftning til hylsteret, efter at det har forladt det hule element.

9. Apparat ifølge krav 8,kendetegnet ved, at det til fremdrivning af kompositgenstanden har organer 35 (21), der er anbragt ovenstrøms for den frie ende af det stationære hule element. DK 163351 B 21

10. Apparat ifølge krav 9, kendetegnet ved, at organerne (15) til fremdrivning af kompositgenstandene er indrettede til at virke ved træk i hylsteret (2) og strækker sig ud fra en væsentlig længde ud fra den frie ende af 5 det faste hule'element (7,20).

11. Apparat ifølge krav 9, kendetegnet ved, at fremdrivningsorganeme (21) for kompositgenstanden, er indrettet til at virke ved skub på hylsteret (2).

12. Apparat ifølge ethvert af kravene 8-11, k e n-10 detegnet ved, at organerne til dannelse af båndet består af et fast styr (6) med involvent profil og indrettet til at modtage båndet i langsgående stilling i forhold til det stationære hule element (7) og til progressivt at lægge båndets kanter til overlapning mod hinanden.

13. Apparat ifølge ethvert af kravene 8-11, ken detegnet ved, at organerne til formning og organerne til kontinuerlig fremdrivning af båndet består af en endeløs rem (21) eller et tilsvarende element, som lægger båndet i skrueform på det stationære hule element (20) og skubber 20 det i aksial retning hen mod den frie ende af elementet.

14. Apparat ifølge ethvert af kravene 8-13, kendetegnet ved, at det har organer (17-19,32) til afsætning af et klæbemiddel på i det mindste én kant af båndet, inden det formes endeligt rundt om det stationære hule ele- 25 ment (7,20).

15. Apparat ifølge ethvert af kravene 8-14, kendetegnet ved, at det ved enden af det stationære hule element har organer (34) til formning af mindst ét hulrum inde i den fremstillede kompositgenstand.

16. Apparat ifølge ethvert kravene 8-15, kende tegnet ved, at det har organer (8-10,13,14) til i det indre af det stationære hule element at tilføre en blanding af termoplastisk materiale med et nucleeringsmiddel, f.eks. en gas, som ved sin ekspansion kan danne et skum med åbne 35 eller lukkede celler.

17. Apparat ifølge ethvert af kravene 8-15, k e n- DK 163351B 22 detegnet ved, at det har organer (23,24) til at blande alle bestanddelene i materialet til fremstilling af kernen, hvilke organer fortrinsvis er indrettede til at samvirke i nærheden af den frie ende af det stationære hule 5 element.

18. Apparat ifølge ethvert af kravene 8-17, kendetegnet ved, at det har indsugningsorganer, der er indrettede til at samvirke med fremdrivningsorganerne (15).

19. Massiv eller hul kompositgenstand fremstillet 10 ved fremgangsmåden ifølge ethvert af kravene 1-7 og med konstant tværsnit beregnet til forskellige anvendelser og af den type, som indbefatter en kerne (1) og et udvendigt hylster (2), der omgiver kernen med mindst ét lag og hæfter fast til denne, kendetegnet ved, at massefylden 15 af kernen (1) ligger mellem ca. 10 kg/m3 og 500 kg/m3 og fortrinsvis er ca. 50 kg/m3.