NO131234B

NO131234B -

Info

Publication number: NO131234B
Application number: NO435469A
Authority: NO
Inventors: Lars Ringdal
Original assignee: Lars Ringdal
Priority date: 1969-11-03
Filing date: 1969-11-03
Publication date: 1975-01-20
Also published as: NO131234C

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av kompakte eller porøse legemer på basis av termoplast med et betydelig innhold av ikke-termoplastisk, kornet fyllstoff. Process for producing compact or porous bodies based on thermoplastics with a significant content of non-thermoplastic, granular filler.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av kompakte eller porøse legemer, f. eks. plater, blokker eller rør, på basis av termoplast med et betydelig innhold av ikke-termoplastisk fyllstoff i relativt storkornet form, der fyllstoffets korn forhåndsbelegges med plast. The invention relates to a method for producing compact or porous bodies, e.g. plates, blocks or tubes, based on thermoplastic with a significant content of non-thermoplastic filler in relatively large-grained form, where the grain of the filler is pre-coated with plastic.

Termoplast har i de senere år fått en stadig større anvend-else på grunn av sin bestandighet mot kjemikalier og fordi materialet er lett å forme og å bearbeide. Imidlertid har disse materialer sin store begrensning, idet de for de fleste typers vedkommende er myke og bøyelige og i seg selv har liten stivhet. De fleste materialer kan imidlertid leveres i hårde utførelser, men materialet blir da mindre In recent years, thermoplastics have been increasingly used because of their resistance to chemicals and because the material is easy to shape and process. However, these materials have their major limitation, as for most types they are soft and pliable and in themselves have little stiffness. However, most materials can be delivered in hard versions, but the material will then be smaller

slagfast og meget sprøtt i sterk kulde. impact-resistant and very brittle in extreme cold.

Det har vært gjort en mengde forsøk med forskjellige ar-meringsmaterialer, men da de termoplastiske stoffer har stor krympe-bevegelse ved påvirkning av varme og kulde, har erfaringen vist at armeringsmaterialet på grunn av de forskjellige utvidelsesegenskaper rives løs fra plasten, slik at materialet istedet for å bli styrket heller blir svekket. A number of experiments have been carried out with different reinforcement materials, but as the thermoplastic substances have a large shrinkage movement under the influence of heat and cold, experience has shown that the reinforcement material is torn away from the plastic due to the different expansion properties, so that the material instead to be strengthened rather be weakened.

For å oppnå nødvendig stivhet for en gjenstand av termoplast har man vært nødt til å anvende store godstykkelser som gjør at produksjonsprosessen går meget langsommere, og man får et meget stort materialforbruk, slik at det prismessig ikke blir mulig å fremstille gjenstander i dette materiale i prismessig konkurranse med andre materialer. In order to achieve the necessary stiffness for an object made of thermoplastic, it has been necessary to use large material thicknesses, which slows down the production process, and results in a very large consumption of material, so that it is not possible to manufacture objects in this material in terms of price competition with other materials.

Det er kjent, f. eks. fra U.S. patent nr. 3.287.479, å fremstille en gjenstand ut fra korn av tre, kork eller lignende som kjerne med et omgivende belegg av plast, lim eller.lignende, hvilke belagte korn så sammen med ytterligere plast sammenpresses under an-vendelse av varme til en gjenstand. Dette er imidlertid en relativt omstendelig fremgangsmåte og ved blandingen av fyllmiddel i flytende plast lett vil synke eller samles slik at kornene er i berøring med hverandre når plastmaterialet størkner og blir selvbærende. Man får dessuten på denne måten lett en ujevn partikkelfordeling. It is known, e.g. from the U.S. patent no. 3,287,479, to produce an object from grains of wood, cork or the like as a core with a surrounding coating of plastic, glue or the like, which coated grains are then compressed together with additional plastic using heat to an object. However, this is a relatively cumbersome method and when the filler is mixed in liquid plastic will easily sink or collect so that the grains are in contact with each other when the plastic material solidifies and becomes self-supporting. In this way, you also easily get an uneven particle distribution.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å løse de prob-lemer man står overfor ved fremstillingen av gjenstander av termoplast og fyllmateriale, hvorved det også skal tilveiebringes en fremgangs- The purpose of the present invention is to solve the problems faced in the production of objects made of thermoplastics and filling material, whereby a progress must also be provided

måte som kan gjennomføres på en enklere og billigere måte enn de tidligere kjente metoder. way that can be carried out in a simpler and cheaper way than the previously known methods.

En videre hensikt med oppfinnelsen er ved fremgangsmåten A further object of the invention is the method

til fremstillingen av legemene også å kunne innstille en ønsket, grad a<y> kompakhet eller porøsitet for legemet. for the production of the bodies also to be able to set a desired degree of compactness or porosity for the body.

Ved gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen benyttes et ikke-termoplastisk materiale i relativt storkornet form som fyllmiddel, f. eks. grus av ekspandert leire, glasskuler, pukksten eller andre materialer i kornstørrelsen fra 5 - 10 mm. Andre korn-størrelser kan også benyttes i spesielle tilfeller. When carrying out the method according to the invention, a non-thermoplastic material in relatively coarse-grained form is used as filler, e.g. gravel made of expanded clay, glass balls, pumice stone or other materials in the grain size from 5 - 10 mm. Other grain sizes can also be used in special cases.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at fyllmaterialet varmes opp til over termoplastens smeltepunkt, blandes med pulverformet termoplast under stadig bevegelse for å sikre jevn fordeling av termoplasten og unngå agglomerering, hvoretter overskudd av termoplastpulver skilles fra de belagte korn som støpes til form-legemer under utnyttelse av iboende varme, idet oppvarmingen av fyllmaterialet anpasses etter ønsket termoplastandel i det endelige produkt og/eller eventuelt ønsket grad av porøsitet. The method according to the invention is characterized by the fact that the filler material is heated to above the melting point of the thermoplastic, mixed with powdered thermoplastic while constantly moving to ensure even distribution of the thermoplastic and avoid agglomeration, after which excess thermoplastic powder is separated from the coated grains which are cast into shaped bodies during use of inherent heat, as the heating of the filling material is adapted according to the desired proportion of thermoplastic in the final product and/or possibly the desired degree of porosity.

Ved denne fremgangsmåte bringes således storkornet ikke-termoplastisk fyllstoff som er oppvarmet på forhånd sammen med et pulver av termoplast og bringes ned i en roterende trommel hvor de oppvarmede korn roteres, slik at det vil danne seg et jevnt belegg av termoplast rundt dem. Rotasjonshastigheten må være tilstrekkelig stor til .at man hindrer en agglomerering av kornene. Mengden av termoplast som smelter fast på kornene vil være avhengig av den tilførte mengde og dessuten i sterk grad av fyllstoffkornenes oppvarmingsgrad. De belagte korn vandrer så gjennom trommelen, og overskudd av termoplastpulver skilles fra ved enden av denne, hvoretter de belagte og fremdeles varme korn føres ned i formen for det legeme som skal for-mes. Dette legemes kompakthet eller porøsitet kan fullt ut reguleres ved tilsetningen av termoplast og fremfor alt ved hjelp av innstill-ing av oppvarmingsgraden for fyllstoffkornene. Hvis fyllstoffkornene er sterkt oppvarmet og det tilføres tilstrekkelig termoplast, vil det kunne danne seg et tykt belegg rundt hvert enkelt korn, slik at de belagte korn, dvs. belegget av termoplast, vidtgående vil smelte sammen i formen. Det vil således dannes et kompakt legeme. Er derimot fyllstoffkornene tilført en mindre varmemengde, vil belegget på kornene bli tynt, og man vil komme frem til et produkt hvor termoplasten ikke fullstendig vil fylle ut alle mellomrom mellom kornene, slik at det oppnås et luft- og væskegjennomtrengelig, porøst legeme. Dette har ikke vært mulig med noen av de tidligere kjente fremgangsmåter. In this method, large-grained non-thermoplastic filler that has been heated in advance is brought together with a powder of thermoplastic and brought down into a rotating drum where the heated grains are rotated, so that an even coating of thermoplastic will form around them. The rotation speed must be sufficiently large to prevent agglomeration of the grains. The amount of thermoplastic that melts onto the grains will depend on the amount added and also to a large extent on the degree of heating of the filler grains. The coated grains then travel through the drum, and excess thermoplastic powder is separated at the end of this, after which the coated and still warm grains are fed down into the mold for the body to be formed. The compactness or porosity of this body can be fully regulated by the addition of thermoplastic and above all by means of setting the degree of heating for the filler grains. If the filler grains are strongly heated and sufficient thermoplastic is supplied, a thick coating can form around each individual grain, so that the coated grains, i.e. the coating of thermoplastic, will largely fuse together in the mold. A compact body will thus be formed. If, on the other hand, a smaller amount of heat is added to the filler grains, the coating on the grains will become thin, and you will arrive at a product where the thermoplastic will not completely fill all spaces between the grains, so that an air- and liquid-permeable, porous body is achieved. This has not been possible with any of the previously known methods.

Hvis det er ønsket kan man også anbringe plastplater eller andre plastgjenstander i formen som så de belagte korn vil smelte fast til. De plastbelagte fyllstoffkorn kan naturligvis også på denne måte smeltes fast til plater og gjenstander av ikke-plastisk materiale, når kontaktflaten er tilstrekkelig ru til å gi feste til det varme plastemateriale. Man kan også anbringe en viss mengde termoplastpulver mot alle ytterflater i selve formen, slik at man oppnår en ønsket tykkelse av ren plast ut mot formveggene som da gir gjen-standens overflate en glatthet og stor styrke mot kjemiske og mekan-iske påkjenninger. If desired, plastic sheets or other plastic objects can also be placed in the mold to which the coated grains will fuse. The plastic-coated filler grains can of course also be fused in this way to plates and objects of non-plastic material, when the contact surface is sufficiently rough to provide attachment to the hot plastic material. You can also apply a certain amount of thermoplastic powder to all outer surfaces of the mold itself, so that you achieve a desired thickness of pure plastic against the mold walls, which then gives the object's surface a smoothness and great strength against chemical and mechanical stresses.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan det som oven-for nevnt benyttes en trommel for å sikre en jevn fordeling av termoplasten på fyllstoffkornene og for å unngå agglomerering, men det kan selvfølgelig også benyttes andre egnede metoder til dette formål. Det er således også mulig å la det oppvarmede fyllstoff falle gjennom et rom med opphvirvlet plastmasse. In the method according to the invention, as mentioned above, a drum can be used to ensure an even distribution of the thermoplastic on the filler grains and to avoid agglomeration, but of course other suitable methods can also be used for this purpose. It is thus also possible to let the heated filler fall through a room with swirled plastic mass.

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere forklares ved hjelp av utførelseseksempler som er fremstilt på tegningene, som viser: fig. 1 delvis i snitt et anlegg til gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ved fremstilling av et blokkformet eller plateformet legeme, og In the following, the invention will be explained in more detail with the help of exemplary embodiments which are shown in the drawings, which show: fig. 1 partly in cross-section, a plant for carrying out the method according to the invention when producing a block-shaped or plate-shaped body, and

fig. 2 et lignende anlegg beregnet på. fremstilling av et rør. fig. 2 a similar facility intended for. making a pipe.

På fig. 1 oppbevares fyllmaterialet 1 i en beholder 2. Fyllmaterialet kan f. eks. være grus av ekspandert leirkorn med en gjennomsnittlig kornstørrelse på 7 - 8 mm. Fyllmaterialet varmes opp til en ønsket temperatur ved hjelp av brennere 3 eller andre varme-elementer som er anordnet på utsiden av beholderen 2 og i varm til-stand mates det kornede fyllmateriale av en skruetransportør 4 over på enden av et transportbånd 5- Dette bånd 5 tilføres finkornet plastmateriale 7 ved hjelp av en skruetransportør 6 og termoplastma-terialet møter det oppvarmede fyllmateriale ved 8. Termoplastmateri-alet og fyllmaterialet forlater transportøren 5 sammen og faller ned på en plate 9 der termoplastpulveret og varmt fyllmateriale ruller om hverandre slik at de varme fyllmaterialkorn blir helt dekket. Be-vegelsen om hverandre fortsetter i<*> en trommel'10 som platen 9 fører inn i. Rotasjonen av trommelen 10 vil ved riktig ■ avpasning av avkjøl-ingshastigheten for det kornformede fyllmateriale hindre kornene i å sintre seg sammen. På det nedre parti 11 av trommelen er den utført som et gitter eller er utstyrt med perforeringer, slik at det over-skytende finkornede plastmateriale 12 faller ut i en beholder 13 med en skrå vegg 14 som leder det finkornede termoplastiske materiale frem til den nedre ende av skruetransportøren 6 som bringer det finkornede plastmateriale atter igjen opp på vogntransportøren 5 for å bli bragt sammen med nye oppvarmede korn av fyllmaterialet. Den nedre ende 15 av trommelen 10 er åpen og her faller de termoplastbelagte korn 16 av fyllmateriale ut og de samles i en form 17 for fremstilling av de gjenstander det er behov for, i det viste eksempel et blokkformet legeme . In fig. 1, the filling material 1 is stored in a container 2. The filling material can e.g. be gravel of expanded clay grains with an average grain size of 7 - 8 mm. The filler material is heated to a desired temperature by means of burners 3 or other heating elements arranged on the outside of the container 2 and in a warm state the granulated filler material is fed by a screw conveyor 4 onto the end of a conveyor belt 5 - This belt 5 fine-grained plastic material 7 is supplied by means of a screw conveyor 6 and the thermoplastic material meets the heated filler material at 8. The thermoplastic material and the filler material leave the conveyor 5 together and fall onto a plate 9 where the thermoplastic powder and hot filler material roll over each other so that the hot filler material grains will be fully covered. The reciprocal movement continues in<*> a drum'10 into which the plate 9 leads. The rotation of the drum 10 will prevent the grains from sintering together by correctly matching the cooling rate of the granular filling material. On the lower part 11 of the drum, it is designed as a grid or is equipped with perforations, so that the excess fine-grained plastic material 12 falls out into a container 13 with an inclined wall 14 which guides the fine-grained thermoplastic material forward to the lower end of the screw conveyor 6 which brings the fine-grained plastic material back up onto the trolley conveyor 5 to be brought together with new heated grains of the filling material. The lower end 15 of the drum 10 is open and here the thermoplastic coated grains 16 of filler material fall out and they are collected in a mold 17 for the production of the objects that are needed, in the example shown a block-shaped body.

Ved den utførelsesform som er vist på fig. 2 benyttes det termoplastbelagte fyllmateriale til fremstilling av et rørelement. Når det gjelder plastbelegningsprosessen svarer denne til det som er forklart under henvisning til fig. 1, men isteden for en roterende trommel er flaten 9 her utstyrt med et perforert parti 18 der ikke forbrukt finkornet plastmateriale drysser gjennom og kan samles i beholderen 13 for transport tilbake til transportøren 5. Etter at de termoplastbelagte korn av fyllmateriale forlater platen 9, ledes de over i en form 19 som i det viste eksempel er beregnet til fremstilling av rør, f. eks. drensrør eller kloakkrør. Formen 19 er dreibart lagret på ruller 20 og under rotasjonen blir det plastbelagte fyllmateriale jevnt fordelt i formen. Denne kan, hvis man vil ha en ekstra sammensmelting på overflaten for å gjøre denne fastere enn det indre av røret, holdes passende oppvarmet ved hjelp av en brenner 21 som har flammer rettet mot formen 19. Alt etter varmetilførselen og tykk-elsen på plastbelegget på hvert enkelt korn av fyllmateriale vil man få en større eller mindre sammensmelting av de plastbelagte korn, og det kan således ved en enkel justering av de nevnte forhold til hverandre fremstilles rør som har væskegjennomtrengelige vegger for dre-nering eller det kan fremstilles rør som har væsketette vegger, f. In the embodiment shown in fig. 2, the thermoplastic coated filler material is used to produce a pipe element. As regards the plastic coating process, this corresponds to what is explained with reference to fig. 1, but instead of a rotating drum, the surface 9 is here equipped with a perforated part 18 where unconsumed fine-grained plastic material sprinkles through and can be collected in the container 13 for transport back to the conveyor 5. After the thermoplastic coated grains of filler material leave the plate 9, those above in a form 19 which in the example shown is intended for the production of pipes, e.g. drain pipe or sewer pipe. The mold 19 is rotatably stored on rollers 20 and during the rotation the plastic-coated filling material is evenly distributed in the mold. This can, if you want an additional fusion on the surface to make it firmer than the inside of the tube, be kept suitably heated by means of a burner 21 which has flames directed at the mold 19. Depending on the heat input and the thickness of the plastic coating on each individual grain of filler material will result in a greater or lesser fusion of the plastic-coated grains, and it is thus possible, by a simple adjustment of the aforementioned ratios to each other, to produce pipes which have liquid-permeable walls for drainage or pipes which are liquid-tight can be produced walls, f.

eks. for kloakkledninger" e.g. for sewer lines"

Claims

Process for the production of compact or porous bodies based on thermoplastics with a significant content of non-thermoplastic filler in relatively large-grained form, where the grains of the filler are pre-coated with plastic, characterized in that the filler material is heated to above the melting point of the thermoplastic, mixed with powdered thermoplastic under constant movement to ensure even distribution of the thermoplastic and avoid agglomeration, after which excess thermoplastic powder is separated from the coated grains which are molded into molded bodies using inherent heat, the heating of the filling material being adjusted according to the desired thermoplastic proportion in the final product and/or possibly the desired degree of porosity.