JPH02137909A - 発泡体押出装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に発泡体押出装置に関するもので、特に
大きい水平真空チャンバーを用いる方法および装置に関
する。

発泡性プラスチックを真空チャンバーに押出すことによ
って、登録商標「フォームラル（ＦＯＡＭＵＬＡＲ）　
Ｊ　　（Ｕ、Ｃインダストリアル　オブ　パルシバニー
、二ニーシャーシー州）で市販している発泡製品のよう
な高品質の低密度発泡体を作ることは知られている。こ
の製品はプラスチック融成物を傾斜気圧脚（ｉｎｃｌｉ
ｎｅｄ　ｂａｒｏｍｅｔｒｉｃ　ｌｅｇ）に押出すこと
によって工業的に作られており、上記傾斜気圧脚は真空
チャンバーを形成する大直径のパイプの形状をしている
。実質的長さからなるパイプの下端部を液体、好ましく
は水の池に突出させている。

チャンバーが真空下である場合に、水を池から少なくと
も部分的に取出してチャンバーに充填している。水はチ
ャンバーをシールし、かつ押出物を冷却する作用をして
いる。傾斜配置は、押出物を連続基台上のチャンバーか
らベルトコンベヤーの助けにより押出すようにしている
。この装置の例は米国特許第３，７０４．０８３　；　
４，０４４，０８４　；　４，１９９．３１０　；４．
２３４．５２９　；　４．２４７．２７６　；　および
４．２７１．１０７号明細書に記載されている。

従来の上記特許に記載されている傾斜気圧脚の基本的な
問題の１つは構造費用がかかることである。脚またはチ
ャンバーおよびその傾斜の長さのために、押出機を位置
するダイ端部を出口または地端部より実質的に高くして
いる。このような高さにおける差は構造的に問題を生ず
るばかりか、作業中における材料の取扱いにおいて問題
が生ずる。

水平押出真空チャンバーの使用が試みられており、米国
特許第４．４８７．７３１号および４．４８６．３６９
号明細書には水平チャンバー真空押出システムについて
記載されている。これらのシステムでは、液体池または
バフルを省く代りに、大気から真空に循環する出口チャ
ンバーを用いている。また、押出物をチャンバー内でカ
ットおよび／または積重ねる必要があり、更にこのチャ
ンバーは装置のサービスおよび制御を困難にする。また
、製品をチャンバー内で噴霧冷却することは押出物の大
きい断面寸法に対して適当でない。

真空押出装置の他のタイプは米国特許第３．８２２３３
１　；　１，９９０，４３４　；　および２．９８７．
７６８号明細書に記載されているが、しかし、これらの
装置は連続発泡押出、特に大きい断面大きさの押出物に
対して明らかに適当でない。

従って、押出物が真空チャンバーを出る際に押出物を浸
す水バフル（ｗａｔｅｒ　ｂａｆｆｌｅ）または水シー
ル（ｗａｔｅｒ　５ｅａｌ）を用いると同時に、水平チ
ャンバーを用いることが望まれている。

本発明における発泡体押出システムおよび方法は、チャ
ンバーの１端に隔壁（ｂｕ　ｌ　ｋｈｅａｄ）および押
出グイを有する水平真空チャンバーを用い、隔壁を閉鎖
する場合に押出台をチャンバーの内側に存在させる。液
体バフル、好ましくは水をチャンバーの反対端に設け、
これを介して押出物をチャンバーから大気に通すように
する。バフルはチャンバー内において高いレベルおよび
チャンバーの外側において低いレベルを有する液体の池
からなる。

池の高いレベルはダム　プレートとシール　プレートと
の間に形成し、シール　プレートはチャンバーの反対端
を形成する。シール　プレートは押出物を通す大きさ調
整しうる窓を含んでおり、押出物はコンベヤーにより下
方に向は傾斜して伸びる池に案内し、大きい半径方向に
上方に向けて弯曲するセクションを有するシール　プレ
ートおよび池を通して送出する。チャンバーにおける液
体のレベルは、チャンバー内の池の高いレベルからチャ
ンバーの外側の池の低いレベルに液体を循環させて制御
し、この場合循環する液体の量を真空チャンバー内の絶
対圧に逆比例するようにする。

必要に応じて、循環液体を冷却器に通して液体温度を制
御することができる。シール　プレートにおける窓また
は出口オリフィスの大きさ調整はチャンバーの外側の低
いレベル池部分からチャンバーの内側の高いレベル池部
分への液体流れを、特に始動中に制御するのに用いるこ
とができる。

次に、本発明を添付図面に基づいて説明する。

第１図は１端に隔壁１１および反対端にシールプレート
１２を含む水平に伸びる真空チャンバー１０を拡大して
示している。チャンバーは実質的に拡大しており、その
長さにわたって水平であり、かつ大直径のパイプの形状
をしている。チャンバーは米国特許第４．１９９．３１
０号明細書に記載されているように大直径のコンクリー
ト製パイプ　セクションを互いに連結し、およびシール
して形成することができる。

隔壁１１は、真空チャンバー１０の端を行ったり、来た
り移動するように、往復台１４上を移動させるように固
定することができる。隔壁の外部には、■または２個以
上の押出機１５を設けると共に、押出ダイ１６を隔壁の
内部に設ける。また、隔壁の内部には何形ローラを設け
てグイから押出される押出物の配置および形状を制御す
る。何形ローラの配置、および隔壁にグイおよび何形ロ
ーラを取付ける手段は米国特許第４．２３４．５２９　
；、　４．２４７．２７６　；および４．４６９．６５
２号明細書に詳述されている。いずれの場合においても
、真空チャンバーは隔壁１１をチャンバーの端に向け、
水平に行ったり、来たり移動させることによって開閉す
ることができる。

隔壁１１にかなり接近させてダム　プレート２０をチャ
ンバー内に設け、ダム　プレート２０の上端２１をチャ
ンバーの中心線より幾分突出させる。

シール　プレート１２を超えて収納構造２４をチャンバ
ーの外側に設け、収納構造２４は側壁２５および２６、
および端壁２７を含んでいる。収納構造２４の対向端壁
２８はシール　プレート１２を含んでいる。

収納構造２４および真空チャンバー１０と共に、ダム　
プレート２０から収納構造の端壁２７に延在する、液体
、例えば水の池３０の収納体を形成する。図示するよう
に、池３０の部分３１を真空チャンバー１０の外側に配
置し、部分３２を真空チャンバー１０の内側に配置する
。勿論、これらの部分３１および３２はシール　プレー
ト１２の両側上に位置し、これらの部分間の連通をシー
ル　プレート１２の窓３４によって得るようにする。シ
ール　プレート１２上にモータ３７により垂直に駆動さ
れるように設けられた垂直移動ゲート３６は窓３４の開
口の大きさを制御する。

発泡押出物４０はダイ１６を離れて膨張しおよび何形さ
れ、次いでベルトコンベヤー４３の端４２またはｔイル
　プーリの下で加圧する。このベルトコンベヤーの端４
２またはテイル　ブーりは、押出物４０を真空チャンバ
ー１０における池３０のレベルの下に向わせるように下
方に向けて傾斜させる。勿論、発泡押出物４０はベルト
コンベヤー４３に対して浮上させ、ベルトコンベヤーの
速度を真空チャンバーから発泡押出物を取出す速度と緊
密に制御する。

ベルトコンベヤー４３は窓３４を通過し、次いで４５で
示すように上方に弯曲し、この弯曲は駆動部４７から駆
動されるヘッド　プーリ４６で終る。ベルトコンベヤー
の曲率は均一にする必要はないが、しかし１５０フイー
ト以下の半径にすべきではない。米国特許第４．０４４
．０８４および４．１９９．３１０号明細書には傾斜気
圧脚または真空チャンバーに用いる上記コンベヤーが記
載されている。押出物４０が真空チャンバー１０の外側
の池３００部分３１を出た後、勿論押出物は大気圧にさ
らされ、押出物を次のカッテングおよび加工処理のため
に矢印４８の方向に進行させる。

ゲート３６がその殆んど閉鎖された位置になる場合には
、コンベヤー４３および押出物４０に対する小さい隙間
が得られ、特に始動中に、チャンバーの外側の池３０の
部分３１からチャンバーの内側の部分３２へ移動する水
に対する大きい流れ制御弁として作用する。

真空チャンバー１０内の水のレベルを制御するために、
２個の水循環ポンプ５０および５１を設ける。

これらのポンプはダム　プレート２０の内側の真空チャ
ンバー５２および５３の底部から水を取出す。ポンプの
出口は逆止め弁５４および５５、および電力（ｐｏｗｅ
ｒ）作動弁５６および５７に連通する。これらの電力作
動弁はポンプ出口ライン５９および６０に存在させ、こ
れらのラインはそれぞれ冷却塔６１に連通させる。冷却
塔６１は弁６２および６３を閉じることによりバイパス
し、水をライン６４および６５を通じて真空チャンバー
１０の外側の池の部分３１に直接に導びくごとができる
。また、これらのライン６４および６５はそれぞれ弁６
６および６７を設けており、これらの弁６６および６７
は弁６２および６３により交替に開きおよび閉じるよう
にする。冷却塔６１からの水はライン６９を介して、再
び真空チャンバー１０の外側の池の部分３１に戻す。

また、出口逆止め弁５４および５５のほかに、各ポンプ
には入口および出口遮断弁７２および７３、並びに圧力
ゲージ７４を設ける。ポンプは同時にまたは別々に用い
るようにできる。

また、真空制御器７８をレベル制御８０右よびモータ３
７に電気的に接続し、モータ３７はシール　プレート上
のゲート３６の位置を制御する。レベル制御器接続はセ
ット　ポイント制御接続８１による。

レベル制御器８０は弁８３および８４を介して真空チャ
ンバーの真空および水側に接続する。更に、レベル制御
器はポンプ出口ライン５９および６０のレベル制御弁５
６および５７を制御する。

ダム　プレート２０の内側の真空チャンバー１０には８
６で示す水だめおよびドレンを設け、これにより水をダ
ム　プレート２０上にはね返す。

システムの作動中、ポンプ５０および５１は、水を真空
チャンバー１０内の池の部分３２から引出す作用をし、
および水を直接にまたは冷却塔を介して真空チャンバー
の外側の池の部分３１に送るか、または大気にさらす。

かようにして、水は池の１端から他端に流し、シール　
プレート１２の調整しうる窓３４を介して循環させて戻
す。

真空を真空チャンバー１０に確立する場合、シール　プ
レート１２の両側における水レベルは共通レベルになる
。この点において、ポンプ５０および５１は回転するが
、しかしレベル制御弁５６および５７は閉じる。チャン
バーの端部に向って隔壁１１を移動することによって、
真空チャンバー１０が閉じる場合には、真空制御器７８
は所望レベルにセットされ、真空ポンプ７７が回転する
。真空レベルが上る（絶対圧が下る）場合、勿論、水は
チャンバー１０の外部からチャンバーの内部に引き込ま
れてチャンバーの内部の水レベルが上昇する。このプロ
セス中、レベル制御器８０はレベル制御弁５６および５
７を開き始め、および真空制御器７８はモータ３７を介
してゲート３６を閉じ始める。オリフィスの大きさを小
さくするゲート３６の制御は、水を真空チャンバー１０
に移動する大流れ制御弁として作用する。

、真空制御器７８およびレベル制御器８０は最適に調整
しうるセット　ポイントを有している。真空制御器７８
がそのセット　ポイントに達すると吹出し弁７９０作用
によって所望の真空レベルを維持し始める。レベル制御
器８０がそのセット　ポイントに達すると、真空チャン
バー内の水レベルを維持するレベル制御弁５６および５
７は、水の流れまたは循環を真空チャンバーｌＯから池
３０の大気部分に増大または減少することによって、与
えられた狭い範囲内に変化する。真空レベルが増大する
場合には、真空チャンバー１０の内側の水レベルが増大
し、水レベルを許容しうるレベルに維持するために、ま
た水の流れを弁５６および５７を介して増大させる。

システムの作動中、真空制御器７８はレベル制御器８０
を連続基準にリセットし、レベル制御弁５６および５７
を変える。換言すると、真空制御器７８が主制御器であ
り、およびレベル制御器は縦制御器である。常に、レベ
ル制御器はリセットすることによって、真空制御器は水
レベルの変化を、真空レベルに応答する真空チャンバー
の内側の正確な水レベルを維持するように予想すること
ができる。しかしながら、最終位置におけるゲート３６
は、通常、その位置にとどまり、システムの始動中また
は運転停止中、たゾ大流れ制御弁として用いられる。

いずれの場合においても、全システムは制御すべき真空
チャンバーの内側の水レベルをチャンバー内の真空レベ
ルに応答するようにして、長く傾斜した気圧脚について
の必要性を回避するようにする。

本発明においては、長さにわたって水平である水平に延
長したチャンバーを含む発泡体押出ラインを提供する。

チャンバーは、チャンバー内の発泡体押出物を形成する
１端に押出ダイを設け、および真空下に維持するチャン
バーの他端に水バフルを設ける。発泡体押出物はバフル
を介して次のカッテングおよび加工処理のために大気に
案内する。真空チャンバー内に液体レベルを維持するた
めに、押出中、液体を真空チャンバー内の液体の高いレ
ベルからチャンバーの外側の液体の低いレベルに循環さ
せる。勿論、循環する液体の量は真空チャンバーにおけ
る絶対圧に逆比例する。

本発明は好適例について記載したけれども、本発明は特
許請求の範囲および本明細書の記載を逸脱しないかぎり
、当業者により種々変更を加えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は液体循環およびレベル制御を有する本発明の真
空発泡体押出装置の側面図、 第２図は沈む押出物を通す可変ゲートを示す第１図に示
す装置のシール　プレートの部分を拡大して示す説明用
線図、および 第３図は第２図に示すシール　プレートにおいて液体池
の２つのレベルを分離する状態を拡大して示す説明用線
図である。 １０、５２．５３・・・真空チャンバー１１・・・隔ｒ
−１、１２・・・シール　プレート１４・・・往復台　
　　　　　　１５・・・押出機１６・・・押出ダイ　　
　　　　２０・・・ダム　プレート２４・・・収納構造
　　　　　　２５．２６・・・側壁２７・・・端壁　　
　　　　　　２８・・・対向端壁３０・・・池　　　　
　　　　　３１．３２・・・池３０の部分３４・・・シ
ール　プレート１２の窓 ３６・・・垂直移動ゲート３７・・・モータ４０・・・
発泡体押出物 ４２・・・ベルトコンベヤー４３の端（ティル　プーリ
）４３・・・ベルトコンベヤー　　４５・・・弯曲４６
・・・ヘッド　プーリ４７・・・駆動部５０、５１・・
・水循環ポンプ　　５４．５５・・・逆止め弁５６、５
７・・・電力作動弁（レベル制御弁）５９、６０・・・
ポンプ出口ライン ６１・・・冷却塔 ６２、６３．６６、６７、８３．８４・・・弁６４、６
５．６９・・・ライン　　　７２．７３・・・出口遮断
弁７４・・・圧力ゲージ　　　　　７７・・・真空ポン
プ７８・・・真空制御器　　　　　７９・・・吹出し弁
８０・・・レベル制御器 ８１・・・セラ ト ポイント制御接続 ８６・・・水だめ （ドレン） 特 許 出 願 人 ニー・シー・インダストリーズ・ インコーポレーテッド

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、真空チャンバー（１０）、該チャンバーの１端にお
   ける隔壁（１１）および押出ダイ（１６）、チャンバー
   をシールするように作動し、かつ押出物をチャンバーか
   ら大気に通す前記チャンバーの反対端における液体バフ
   ル、および押出中、液体を高いレベルから低いレベルに
   循環する手段（５０、５１）からなり、および前記液体
   バフルはチャンバーにおける高いレベル（３２）および
   チャンバーの外側の低いレベルを有する液体の池（３０
   ）からなることを特徴とする発泡体押出装置。 ２、循環する液体の量を真空チャンバーにおける絶対圧
   に逆比例させた請求項１記載の装置。 ３、前記押出物を実質的水平方向から下方に、次いで前
   記液体バフルを介して上方に案内する手段（４３）を含
   む請求項１記載の装置。 ４、前記チャンバー内のダムプレート（２０）、および
   チャンバーにおいて高いレベルの池を形成する前記ダイ
   の反対側の前記チャンバーの端部のシールプレート（１
   ２）を含む請求項１記載の装置。 ５、池レベルの下の前記プレートにおける押出物のため
   の出口オリフィス（３４）、および前記出口オリフィス
   の大きさを制御する手段（３７）を含む請求項４記載の
   装置。 ６、前記出口オリフィスの大きさを制御する前記手段は
   前記シールプレート上のモータ駆 動ゲート（３６）からなる請求項５記載の装置。 ７、長さにわたって水平である水平に延長するチャンバ
   ー（１０）、前記チャンバー内の発泡体押出物を形成す
   る前記チャンバーの１端における押出ダイ（１６）、前
   記チャンバーを真空下に維持するように作動する前記チ
   ャンバーの反対端における液体バフル手段（３０）、お
   よび前記押出物を前記バフル手段を介して次のカッテン
   グおよび加工処理のために大気に案内する手段（４３）
   からなることを特徴とする発泡体押出装置。 ８、前記液体バフル手段はチャンバーにおける高いレベ
   ルおよびチャンバーの外側における低いレベルを有する
   液体の池からなる請求項７記載の装置。 ９、押出中、液体を高いレベルから低いレベルに循環し
   てチャンバーにおけるレベルを維持する手段（５０、５
   １）を含む請求項８記載の装置。 １０、循環する液体の量を真空チャンバー内の絶対圧に
   逆比例させた請求項９記載の装置。 １１、前記チャンバー内のダムプレート（２０）、およ
   びチャンバーにおける高いレベルの池を形成する前記ダ
   イの反対側の前記チャンバーの端部のシールプレート（
   １２）を含む請求項１０記載の装置。 １２、池レベルの下の前記プレートにおける押出物のた
   めの出口オリフィス（３４）、および前記出口オリフィ
   スの大きさを制御する手段（３７）を含む請求項１１記
   載の装置。 １３、前記出口オリフィスの大きさを制御する前記手段
   は前記シールプレート上のモータ駆 動ゲート（３６）からなる請求項１２記載の装置。 １４、発泡性プラスチック融成物を真空チャンバーに押
   出し、発泡性押出物を前記チャンバー内に部分的におよ
   び前記チャンバーの外に部分的に存在する液体本体に通
   して前記液体本体を介してチャンバーから送出し、およ
   び液体を前記チャンバー内の液体本体の部分から抜き取
   ることによって前記チャンバー内の液体本体の部分のレ
   ベルを制御する各工程からなることを特徴とする発泡プ
   ラスチックの製造方法。 １５、液体を前記チャンバー内の液体本体の部分から前
   記チャンバーの外の部分に循環する工程を含む請求項１
   ４記載の方法。 １６、循環する液体の量を真空チャンバー内の絶対圧に
   逆比例する請求項１５記載の方法。 １７、制御工程は循環ポンプの出口ラインにおけるレベ
   ル制御弁（５６、５７）を制御する工程を含む請求項１
   ５記載の方法。 １８、レベル制御弁をレベル制御器（８０）により制御
   する請求項１７記載の方法。