NO307037B1

NO307037B1 - Foam extrusion plant

Info

Publication number: NO307037B1
Application number: NO884826A
Authority: NO
Inventors: Rafael Pagan
Original assignee: Uc Ind Inc
Priority date: 1988-10-28
Filing date: 1988-10-28
Publication date: 2000-01-31
Also published as: NO884826D0; NO884826L

Description

Oppfinnelsen angår generelt et anlegg i form av et større apparat for fremstilling av skummateriale ved ekstrudering, og særlig angår oppfinnelsen et anlegg som benytter et stort horisontalt undertrykkskammer. The invention generally relates to a plant in the form of a larger apparatus for the production of foam material by extrusion, and in particular the invention relates to a plant that uses a large horizontal negative pressure chamber.

Det er kjent at man ved ekstrudering av skumbart plast-materiale i et vakuum- eller undertrykkskammer kan fremstille høykvalitets skum med lav egenvekt. Slike produkter fremstilles kommersielt ved å trekke den aktuelle plastsmelte gjennom en ekstruderingsdyse med påfølgende ekspansjon i en skråstilt under-trykkstrekning i form av et rør med stor diameter og som danner et undertrykkskammer. Den nedre ende av røret som har en betydelig lengde, stikker ned i et væskereservoar, fortrinnsvis et vann-basseng. Når kammertrykket reduseres trekkes væsken eller vannet opp i dets nedre ende og kjøler ned ekstrudatet. Skråstillingen tillater at ekstrudatet kan trekkes kontinuerlig ut av kammeret ved hjelp av en beltetransportør. Eksempler på slike anlegg kan finnes i følgende patentskrifter: US 3 704 083, 4 044 084, 4 199 310, 4 234 529, 4 247 276 og 4 271 107. It is known that by extruding foamable plastic material in a vacuum or negative pressure chamber, high-quality foam with a low specific gravity can be produced. Such products are produced commercially by drawing the plastic melt in question through an extrusion nozzle with subsequent expansion in an inclined negative pressure section in the form of a tube with a large diameter and which forms a negative pressure chamber. The lower end of the pipe, which has a considerable length, protrudes into a liquid reservoir, preferably a water basin. When the chamber pressure is reduced, the liquid or water is drawn up at its lower end and cools the extrudate. The inclined position allows the extrudate to be continuously pulled out of the chamber by means of a belt conveyor. Examples of such facilities can be found in the following patent documents: US 3,704,083, 4,044,084, 4,199,310, 4,234,529, 4,247,276 and 4,271,107.

Et av hovedproblemene med en slik skråstilt strekning med undertrykk (eng. "barometric leg") så som de omtalt i de ovennevnte patentskrifter er konstruksjonskostnaden. Siden under-trykksstrekningen eller -kammeret har en betydelig lengde og er skråstilt vil dyseenden hvor ekstruderene sitter komme ganske høyt over utgangen eller bassengenden. En slik høydeforskjell gir ikke bare betydelige konstruksjonsproblemer, men også problemer vedrørende materialføringen under drift. One of the main problems with such an inclined section with negative pressure (eng. "barometric leg") as discussed in the above-mentioned patents is the construction cost. Since the low-pressure section or chamber has a considerable length and is inclined, the nozzle end where the extruders sit will be quite high above the outlet or pool end. Such a difference in height not only causes significant construction problems, but also problems regarding the material handling during operation.

Det har derfor blitt utført forsøk med et horisontalt anordnet undertrykkskammer, og det skal i den forbindelse vises til US 4 487 731 og 4 486 369 som angår ekstruderingssystemer med horisontale undertrykkskammere. Det fremgår at disse systemer unngår bruken av væskebasseng eller kjølekanal, men i stedet benyttes et uttrekkskammer hvis trykk periodisk endres fra atmosfæretrykket til et undertrykk. Ekstrudatet må videre kuttes opp eller stues sammen inne i uttrekkskammeret, og dette medfører vanskeligheter med både vedlikeholdet og overvåkingen av anlegget. En eventuell nedkjøling ved pådusjing inne i kammeret vil oftest være utilfreds-stillende for større ekstrudattverrsnitt. Experiments have therefore been carried out with a horizontally arranged negative pressure chamber, and in this connection reference should be made to US 4,487,731 and 4,486,369 which relate to extrusion systems with horizontal negative pressure chambers. It appears that these systems avoid the use of a liquid pool or cooling channel, but instead use an extraction chamber whose pressure periodically changes from atmospheric pressure to negative pressure. The extrudate must then be cut up or stored together inside the extraction chamber, and this causes difficulties with both the maintenance and monitoring of the plant. Any cooling by spraying inside the chamber will most often be unsatisfactory for larger extrudate cross-sections.

Andre typer ekstruderingsanlegg med undertrykk kan finnes i US 3 822 331, 1 990 434 og 2 987 768, men disse anlegg er åpenbart ikke særlig egnet for kontinuerlig skumplastfremstilling, særlig hvor det gjelder ekstrudater med større tverrsnitt. Other types of extrusion plants with negative pressure can be found in US 3 822 331, 1 990 434 and 2 987 768, but these plants are obviously not particularly suitable for continuous foam plastic production, especially where extrudates with larger cross-sections are concerned.

Fra den kjente teknikk skal nevnes patentskriftet EP-A3-0 260 948 som beskriver et system for ekstrudering av skumlegemer og hvor ekstruderdysen som brukes ligger i et første område i form av et subatmosfærisk kammer som evt. kan innbefatte et pådusjings-system. Ekstrudatet som blir fremstilt blir etter evt. pådusjing ført gjennom en passasje, og denne er neddykket i en væske i et andre område utenfor kammeret med underatmosfærisk trykk. Skumeks-trudatet føres gjennom det reservoar som væsken danner i det andre område og blir deretter ført opp fra væsken og ut til atmosfæren. Væske som føres inn i det første område synker ned til det laveste punkt, og opphopning av overskytende væske hindres av et væskeut-trekksmiddel som kan være et sluk eller et resirkulasjonssystem. From the known technique, mention should be made of the patent document EP-A3-0 260 948 which describes a system for extruding foam bodies and where the extruder nozzle used is located in a first area in the form of a subatmospheric chamber which may possibly include a sprinkler system. The extrudate that is produced is, after possible showering, passed through a passage, and this is immersed in a liquid in a second area outside the chamber with subatmospheric pressure. The foam extrudate is passed through the reservoir that the liquid forms in the second area and is then passed up from the liquid and out to the atmosphere. Liquid introduced into the first area sinks to the lowest point, and accumulation of excess liquid is prevented by a liquid extraction means which can be a drain or a recirculation system.

EP A3-0 260 949 beskriver også en område med subatmosfærisk trykk og et væskereservoar som er underlagt atmosfæretrykk. Særlig beskrives som nytt en f luidisert undertrykkstetning mellom området med subatmosfærisk trykk og reservoaret. I tetningen inngår belter og flatepakninger. Væskeuttrekk er holdt på et minimum av denne tetning, men vil likevel finne sted til en viss grad. Lekkasje til en lavereliggende slukdel innenfor det subatmosfæriske område hindres imidlertid. En pumpe brukes for resirkulasjon av den væske som trenger ut ved tilbakeføring til reservoaret. Ekstrudatet føres inn i en øvre del av det subatmosfæriske område, idet dette er koplet til den lavereliggende del via en mindre, skråstilt seksjon. EP A3-0 260 949 also describes an area with subatmospheric pressure and a liquid reservoir which is subject to atmospheric pressure. In particular, a fluidized vacuum seal between the area with subatmospheric pressure and the reservoir is described as new. The seal includes belts and flat seals. Liquid extraction is kept to a minimum by this seal, but will still take place to some extent. However, leakage to a lower drain part within the subatmospheric area is prevented. A pump is used for recirculation of the liquid that seeps out when returning to the reservoir. The extrudate is fed into an upper part of the subatmospheric area, as this is connected to the lower part via a smaller, inclined section.

Ingen av disse patentskrifter foreslår imidlertid noen væskesluse i form av et sammenhengende væskereservoar som er anordnet horisontalt og hvor reservoaret er oppdelt i to deler, nemlig en indre del med subatmosfærisk trykk og normalt høyere væskenivå enn en ytre del ved atmosfæretrykk og normalt lavere væskenivå utenfor det indre område som ligger nærmest ekstruderings-dysen. Dette muliggjør at det skumekspanderende ekstrudat fra ekstruderdysen kan dykkes ned fullstendig i det subatsmosfæriske område for primær kjøling, hvoretter sekundær kjøling av ekstrudatet utføres i den ytre del av reservoaret, utenfor området med undertrykk. However, none of these patents propose any liquid lock in the form of a continuous liquid reservoir which is arranged horizontally and where the reservoir is divided into two parts, namely an inner part with subatmospheric pressure and normally higher liquid level than an outer part at atmospheric pressure and normally lower liquid level outside it inner area closest to the extrusion nozzle. This enables the foam-expanding extrudate from the extruder nozzle to be completely immersed in the subatmospheric area for primary cooling, after which secondary cooling of the extrudate is carried out in the outer part of the reservoir, outside the area of negative pressure.

Det beskrives heller ikke at det høyere væskenivå innenfor området (det første område) kan opprettholdes kontinuerlig ved å regulere den væskemengde som sirkuleres fra dette område og til det andre område, tilsvarende den indre del hhv. den ytre del, ved en regulering som sørger for at væskemengden som forflyttes blir omvendt proporsjonal med trykket i det subatmosfæriske område. Heller ikke antydes at en neddykket passasje eller åpning for ekstrudatet, nede i væskereservoaret reguleres slik at væske kan føres tilbake under kontroll til det subatomsfæriske område. Det er hensiktsmessig å finne en balanse mellom de reguleringer som her er nevnt slik at man kan få optimal primær og sekundær kjøling ved full neddykking av ekstrudatet i væskereservoaret. It is also not described that the higher liquid level within the area (the first area) can be maintained continuously by regulating the amount of liquid that is circulated from this area and to the second area, corresponding to the inner part or the outer part, by a regulation that ensures that the amount of liquid that is moved is inversely proportional to the pressure in the subatmospheric area. Nor is it suggested that a submerged passage or opening for the extrudate, down in the liquid reservoir is regulated so that liquid can be returned under control to the subatomic area. It is appropriate to find a balance between the regulations mentioned here so that optimal primary and secondary cooling can be obtained by fully submerging the extrudate in the liquid reservoir.

I samsvar med dette er det skaffet tilveie et anlegg for ekstrudering av skumdannende materiale, av den type som fremgår av innledningen i patentkrav 1 og som er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av dette kravs karakteristikk. Ytterligere karakter-istiske trekk vil fremgå av de underordnede krav. In accordance with this, a plant for extruding foam-forming material has been provided, of the type that appears in the introduction to patent claim 1 and which is characterized by the features that appear in the characteristics of this claim. Further character-istic features will appear from the subordinate requirements.

Således har man kommet frem til et anlegg hvor væskereservoaret har sin indre del med redusert trykk, inne i undertrykkskammeret. Væsken i reservoaret er helst vann og vannspeilet har altså forskjellig høyde inne i undertrykkskammeret, i reservoarets første del, og utenfor, i dets andre del. Væskeslusen har, slik det er angitt i patentkrav 2, en åpning som lar ekstrudatet passere, og denne åpning kan innstilles for å passe til det aktuelle ekstrudat. Særlig trekkes ekstrudatet gjennom anlegget av et transportbånd slik at det får en skrå bane og kan føres ned i reservoarets første del og opp igjen på yttersiden av væskeslusen. Vannivået i den indre del av reservoaret reguleres ved å føre vann fra denne del med høyest nivå og ut til den ytre del, og den væskemengde som bringes i omløp reguleres slik at den blir omvendt proporsjonal med undertrykkskammerets absolutte trykk. Eventuelt kan den sirkulerende væske passere en kjøler for å regulere væske-temperaturen. Innstillingen av åpningen i væskeslusen kan benyttes til regulering av væskestrømmen fra den ytre del av reservoaret og til den indre, særlig under oppstartingsfasen. Thus, they have arrived at a facility where the liquid reservoir has its inner part with reduced pressure, inside the vacuum chamber. The liquid in the reservoir is preferably water and the water table therefore has a different height inside the vacuum chamber, in the first part of the reservoir, and outside, in its second part. The liquid sluice has, as stated in patent claim 2, an opening that allows the extrudate to pass through, and this opening can be adjusted to suit the extrudate in question. In particular, the extrudate is pulled through the plant by a conveyor belt so that it has an inclined path and can be led down into the first part of the reservoir and up again on the outside of the liquid lock. The water level in the inner part of the reservoir is regulated by feeding water from this part with the highest level out to the outer part, and the amount of liquid that is brought into circulation is regulated so that it becomes inversely proportional to the absolute pressure of the negative pressure chamber. Optionally, the circulating liquid can pass a cooler to regulate the liquid temperature. The setting of the opening in the liquid lock can be used to regulate the flow of liquid from the outer part of the reservoir to the inner part, especially during the start-up phase.

Oppfinnelsens anlegg skal nå beskrives i detalj i form av utførelseseksempler, og det vises samtidig til tegningene, hvor fig. 1 viser et typisk ekstruderingsanlegg i samsvar med oppfinnelsen, sett fra siden og med væskesirkulasjonen og nivåreguleringen vist skjematisk, fig. 2 viser skjematisk anleggets væskesluse i oppriss og med lukkeplatens innstillbare åpning for ekstrudatet, fig. 3 viser i noe større målestokk anleggets midtre del fra siden, idet det fremgår hvordan væskeslusens lukkeplate med åpningen skiller mellom to vannstandsnivåer i hhv. den indre og den ytre del av anleggets vannreservoar, fig. 4 viser skjematisk anlegget ytterligere forenklet fra siden, fig. 5 illustrerer hvordan høyde-forskjellen mellom den indre og den ytre del av vannreservoaret varierer som funksjon av pumpeef fekt/pumpet væskemengde og kammertrykket i undertrykkskammeret, og fig. 6 viser grafisk sammenhengen mellom pumpeeffekt/væskemengde og kammertrykk. The plant of the invention will now be described in detail in the form of exemplary embodiments, and reference is also made to the drawings, where fig. 1 shows a typical extrusion plant in accordance with the invention, seen from the side and with the liquid circulation and level regulation shown schematically, fig. 2 schematically shows the plant's liquid lock in elevation and with the closing plate's adjustable opening for the extrudate, fig. 3 shows on a somewhat larger scale the middle part of the plant from the side, as it is clear how the liquid lock's closing plate with the opening distinguishes between two water level levels in the respective the inner and the outer part of the facility's water reservoir, fig. 4 schematically shows the system further simplified from the side, fig. 5 illustrates how the height difference between the inner and the outer part of the water reservoir varies as a function of the pump effect/pumped amount of liquid and the chamber pressure in the negative pressure chamber, and fig. 6 graphically shows the relationship between pump power/liquid quantity and chamber pressure.

Det henvises først til fig. 1 som skjematisk viser oppfinnelsens anlegg i sin helhet, bestående av et stort og avlangt, horisontalt anordnet undertrykkskammer 10 som i den ene ende har en ekstrudervegg 11 og i den andre ende en lukkeplate 12. Undertrykkskammeret 10 strekker seg således horisontalt i hele sin utstrekning og har i det viste eksempel formen av et rør med stor diameter. F.eks. kan kammeret være bygget opp av tett sammenføyde seksjoner av betongrør med stor diameter slik som i det anlegg som er vist og beskrevet i US 4 199 310. Reference is first made to fig. 1 which schematically shows the plant of the invention in its entirety, consisting of a large and elongated, horizontally arranged negative pressure chamber 10 which at one end has an extruder wall 11 and at the other end a closing plate 12. The negative pressure chamber 10 thus extends horizontally throughout its extent and in the example shown has the shape of a tube with a large diameter. For example the chamber can be built up of closely joined sections of concrete pipes with a large diameter such as in the plant shown and described in US 4 199 310.

Anleggets ekstrudervegg 11 kan være innrettet for å beveges på en vogn 14 slik at det gis en viss mobilitet i forhold til undertrykkskammeret 10. På yttersiden av ekstruderveggen er én eller flere ekstrudere 15 anordnet, og på innersiden vises på figuren en ekstruderdyse 16. Likeledes finnes på innersiden av ekstruderveggen 11 formruller for å bestemme fasongen på det ekstruderte produkt, ekstrudatet 40, som trekkes ut av dysen 16. Nærmere detaljer vedrørende utførelsen av slike formruller og anordningen av disse og selve ekstruderdysen på veggen kan finnes i patentskriftene US 4 234 529, 4 247 276 og 4 469 652. Undertrykkskammeret 10 kan åpnes og lukkes ved å bevege ekstruderveggen 11 horisontalt i forhold til kammerets ende. The plant's extruder wall 11 can be arranged to be moved on a carriage 14 so that a certain mobility is provided in relation to the negative pressure chamber 10. One or more extruders 15 are arranged on the outside of the extruder wall, and on the inside an extruder nozzle 16 is shown in the figure. There are also on the inner side of the extruder wall 11 form rollers to determine the shape of the extruded product, the extrudate 40, which is pulled out of the die 16. Further details regarding the execution of such form rollers and their arrangement and the extruder die itself on the wall can be found in patent documents US 4 234 529, 4 247 276 and 4 469 652. The negative pressure chamber 10 can be opened and closed by moving the extruder wall 11 horizontally in relation to the end of the chamber.

Inne i kammeret og ganske nær ekstruderveggen 11 er det anordnet en sperreplate 20 med en øvre kant 21 som strekker seg noe over kammerets horisontale senterlinje. Inside the chamber and quite close to the extruder wall 11, there is arranged a blocking plate 20 with an upper edge 21 which extends somewhat above the horizontal center line of the chamber.

På yttersiden av kammeret og utenfor lukkeplaten 12 i motsatt ende finnes en oppsamler 24 med sidevegger 25 og 26 og en bakre endevegg 27 lengst fra undertrykkskammeret 10. Oppsamlerens fremre endevegg 28 er sammenbygget med lukkeplaten 12. On the outside of the chamber and outside the closing plate 12 at the opposite end, there is a collector 24 with side walls 25 and 26 and a rear end wall 27 farthest from the negative pressure chamber 10. The collector's front end wall 28 is assembled with the closing plate 12.

Oppsamleren 24 og undertrykkskammeret 10 danner sammen en kjøleinnretning i form av et delt væskereservoar, idet væsken fortrinnsvis er vann. Reservoaret strekker seg frem til sperreplaten 20 på den ene side og den bakre endevegg 27 på motsatt side i anlegget. Den ytre del 31 av reservoaret ligger utenfor undertrykkskammeret 10, mens den indre del 32 er innenfor, og de to deler av reservoaret står i forbindelse med hverandre gjennom en åpning 34 i lukkeplaten 12. En vertikalt bevegelig port 36 anordnet på lukkeplaten og drevet av en motor 37 regulerer åpningens 34 areal eller frie høyde. The collector 24 and the vacuum chamber 10 together form a cooling device in the form of a shared liquid reservoir, the liquid preferably being water. The reservoir extends to the barrier plate 20 on one side and the rear end wall 27 on the opposite side of the plant. The outer part 31 of the reservoir lies outside the negative pressure chamber 10, while the inner part 32 is inside, and the two parts of the reservoir are connected to each other through an opening 34 in the closing plate 12. A vertically movable gate 36 arranged on the closing plate and driven by a motor 37 regulates the area or free height of the opening 34.

Ekstrudatet er generelt vist med henvisningstallet 40 og forlater ekstruderdysen 16 for å ekspandere og formes, og det føres under en enderulle 42 i en båndtransportør ned et transportbånd 43 som i den fremre del av undertykkskammeret 10 skrår nedover mot anleggets midtre del for å føre ekstrudatet under vannstanden i den ytre del 31, i kammeret. Det ekspanderte ekstrudat vil naturligvis få oppdrift og presses opp mot transportbåndet 43, og transportørens hastighet er nøye regulert for å kunne trekke ekstrudatet ut med riktig hastighet fra kammeret 10. Båndet 43 er ført gjennom åpningen 34 og bøyer deretter oppover i et område 45 i den ytre del 32 for å vende på en hovedrulle 46 drevet rundt av en drivenhet 47. Transportbåndets 43 krumning behøver ikke være jevn, men krumningsradius bør ikke i noe tilfelle være mindre enn ca. 50 m. Det vises til US 4 044 084 og 4 199 310 for nærmere detaljer i slike båndtransportører som spesielt benyttes i undertrykkskammere og har varierende helling. Etter at ekstrudatet 40 trekkes ut av den ytre del 31 på yttersiden av undertrykkskammeret utsettes det naturligvis for luft ved atmosfærisk trykk, og den videre uttrekking kan da foregå på kjent måte, f .eks. i horisontal retning som antydet med en pil 48, for påfølgende oppkutting eller viderebehandling på annen måte. The extrudate is generally shown with the reference number 40 and leaves the extruder nozzle 16 to expand and form, and it is passed under an end roller 42 in a belt conveyor down a conveyor belt 43 which in the front part of the subthickness chamber 10 slopes downwards towards the middle part of the plant to pass the extrudate under the water level in the outer part 31, in the chamber. The expanded extrudate will naturally gain buoyancy and be pushed up against the conveyor belt 43, and the speed of the conveyor is carefully regulated to be able to pull the extrudate out at the correct speed from the chamber 10. The belt 43 is passed through the opening 34 and then bends upwards in an area 45 in the outer part 32 to turn on a main roller 46 driven around by a drive unit 47. The curvature of the conveyor belt 43 does not have to be even, but the radius of curvature should in no case be less than approx. 50 m. Reference is made to US 4 044 084 and 4 199 310 for further details of such belt conveyors which are particularly used in negative pressure chambers and have varying inclinations. After the extrudate 40 is extracted from the outer part 31 on the outside of the negative pressure chamber, it is naturally exposed to air at atmospheric pressure, and the further extraction can then take place in a known manner, e.g. in a horizontal direction as indicated by an arrow 48, for subsequent cutting or further processing in another way.

Når porten 36 er i sin mest lukkede stilling gjenstår bare en temmelig trang pasning for transportbåndet 43 og ekstrudatet 40, og åpningen 34 virker da som en grov gjennornstrømmingsventil for vannet som går fra den ytre del 31 til den indre del 32, særlig under starten. When the gate 36 is in its most closed position, only a rather narrow fit remains for the conveyor belt 43 and the extrudate 40, and the opening 34 then acts as a rough reverse flow valve for the water that goes from the outer part 31 to the inner part 32, especially during the start.

For å kunne regulere vannivået inne i undertrykkskammeret 10 finnes to sirkulasjonspumper 50 og 51 som trekker ut vann fra bunnen av kammeret så som ved 52 og 53 like innenfor sperreplaten In order to be able to regulate the water level inside the negative pressure chamber 10, there are two circulation pumps 50 and 51 which extract water from the bottom of the chamber such as at 52 and 53 just inside the barrier plate

20. Det utpumpede vann fra pumpene 50 og 51 presses gjennom tilbakeslagsventiler 54 og 55 og styreventiler 56 og 57 i pumpens respektive utløpsrør 59 og 60. Rørene føres til en kjøletårn 61, men før vannet strømmer inn i dette må det passere ventiler 62 hhv. 63. Kjøletårnet 61 kan forbikoples ved å lukke ventilene 62 og 63 slik at vannet i stedet tvinges gjennom rørene 64 og 64 direkte ned i den ytre reservoardel 31. Hvert rør 64 hhv. 65 kan ha innskutt sin respektive ventil 66 og 67, hvilke åpnes og lukkes alternativt med lukkingen og åpningen av ventilene 62 og 63. Hvis vannet passerer kjøletårnet 61 føres det ut fra dette gjennom et rør 69 til den ytre reservoardel 31 som altså ligger utenfor anleggets undertrykkskammer 10. 20. The pumped-out water from the pumps 50 and 51 is forced through non-return valves 54 and 55 and control valves 56 and 57 in the pump's respective outlet pipes 59 and 60. The pipes are led to a cooling tower 61, but before the water flows into this it must pass valves 62 or 63. The cooling tower 61 can be bypassed by closing the valves 62 and 63 so that the water is instead forced through the pipes 64 and 64 directly into the outer reservoir part 31. Each pipe 64 or 65 may have inserted its respective valve 66 and 67, which are opened and closed alternatively with the closing and opening of the valves 62 and 63. If the water passes the cooling tower 61, it is led out from this through a pipe 69 to the outer reservoir part 31 which is therefore outside the plant's vacuum chamber 10.

Pumpenes 50, 51 funksjon er således å sørge for effektiv sirkulasjon av væsken fra den ene del av reservoaret og til den andre, slik at ekstrudatet kjøles ned effektivt, og ikke primært å kompensere for lekkasje gjennom åpningen 34 mellom reservoarets to deler. I tillegg til tilbakeslagsventilene 54 og 55 har sirkulasjonspumpene 50 og 51 lukkeventiler på både inn- og utløpet, på fig. 1 angitt med 72 hhv. 73 for pumpen 50, og likeledes er begge pumpeutløp forsynt med en trykkmåler PI, vist som 74 for pumpen 50. De to viste sirkulasjonspumper 50 og 51 kan benyttes samtidig eller helt uavhengig av hverandre. The function of the pumps 50, 51 is thus to ensure efficient circulation of the liquid from one part of the reservoir to the other, so that the extrudate is cooled down effectively, and not primarily to compensate for leakage through the opening 34 between the two parts of the reservoir. In addition to the non-return valves 54 and 55, the circulation pumps 50 and 51 have shut-off valves on both the inlet and the outlet, in fig. 1 indicated by 72 or 73 for the pump 50, and likewise both pump outlets are provided with a pressure gauge PI, shown as 74 for the pump 50. The two circulation pumps 50 and 51 shown can be used simultaneously or completely independently of each other.

Undertrykk ("vakuum") etableres i undertrykkskammeret 10 ved hjelp av en eller flere vakuumpumper V, indikert som 77. Undertrykkets størrelse bestemmes av en undertrykksregulator PC, Negative pressure ("vacuum") is established in the negative pressure chamber 10 by means of one or more vacuum pumps V, indicated as 77. The magnitude of the negative pressure is determined by a negative pressure regulator PC,

78 som regulerer en lufteventil 79. 78 which regulates an air valve 79.

Regulatoren 78 er videre elektronisk koplet til en nivåregulator 80 og motoren 37 som på denne måten styres for innstilling av åpningen 34 ved at porten 36 i lukkeplaten 12 heves eller senkes. Styringen er indikert med stiplede linjer 81 på fig. 1. The regulator 78 is further electronically connected to a level regulator 80 and the motor 37 which is controlled in this way for setting the opening 34 by raising or lowering the gate 36 in the closing plate 12. The control is indicated by dashed lines 81 in fig. 1.

Nivåregulatoren 80 er koplet både til væsken (vannet) i undertrykkskammeret og luften over dette via respektive ventiler 84 og 83, og regulatoren regulerer begge styreventiler 56 og 57 i utløpsrørene 59 og 60. Pumpene 50, 51 inngår i en regulerings-sløyfe under styring av nivåregulatoren 80, idet denne på sin side er slavestyrt av anleggets undertrykksregulator 78 som er dets hovedstyreelement. The level regulator 80 is connected both to the liquid (water) in the vacuum chamber and the air above it via respective valves 84 and 83, and the regulator regulates both control valves 56 and 57 in the outlet pipes 59 and 60. The pumps 50, 51 are part of a regulation loop under the control of the level regulator 80, as this in turn is slave-controlled by the plant's negative pressure regulator 78 which is its main control element.

I undertrykkskammeret 10 og like innenfor sperreplaten 20 finnes et sluk eller utløp 86 for avrenning av eventuelt vann som måtte havne på utsiden av platen 20 fra den indre reservoardel 32, f.eks. ved at noe spruter over kanten 21. In the negative pressure chamber 10 and just inside the barrier plate 20 there is a drain or outlet 86 for the drainage of any water that may end up on the outside of the plate 20 from the inner reservoir part 32, e.g. by something splashing over the edge 21.

Under anleggets drift suger sirkulasjonspumpene 50 og 51 vann fra den indre del 32 og fører det enten direkte eller via kjøletårnet 61 til den ytre del 31 med atmosfæretrykk. Tilbakefør-ingen av vannet skjer gjennom åpningen 34 i lukkeplaten 12. During the plant's operation, the circulation pumps 50 and 51 suck water from the inner part 32 and lead it either directly or via the cooling tower 61 to the outer part 31 at atmospheric pressure. The return of the water takes place through the opening 34 in the closing plate 12.

Før det ønskede undertrykk etableres i kammeret 10 vil vannstanden på begge sider av lukkeplaten 12 være den samme. Når pumpene 50 og 51 starter er styreventilene 56 og 57 lukket, og undertrykkskammeret 10 er likeledes lukket ved at ekstruderveggen 11 er ført inn til lukket stilling mot kammerets ende. Undertrykksregulatoren 78 som er stilt til det ønskede trykknivå bevirker påslag av vakuumpumpen(e) 77, og etter hvert som trykket reduseres vil vann trekkes fra den ytre del 31 til den indre slik at vannstanden inne i undertrykkskammeret 10 stiger. Nivåregulatoren 80 åpner som følge av dette etterhvert styreventilene 56 og 57, og for å hindre at nivået blir for høyt som følge av undertrykket, bevirker undertrykksregulatoren 78, som er koplet til nivåregulatoren 80, en gradvis lukking av porten 36 ved hjelp av motoren 37. Denne lukking reduserer åpningens frie høyde slik at man får en grov avstrupning av den vannmengde som føres tilbake inn i undertrykkskammeret . Before the desired negative pressure is established in the chamber 10, the water level on both sides of the closing plate 12 will be the same. When the pumps 50 and 51 start, the control valves 56 and 57 are closed, and the negative pressure chamber 10 is likewise closed by the fact that the extruder wall 11 is brought into a closed position towards the end of the chamber. The negative pressure regulator 78 which is set to the desired pressure level causes the vacuum pump(s) 77 to switch on, and as the pressure decreases, water will be drawn from the outer part 31 to the inner part so that the water level inside the negative pressure chamber 10 rises. As a result, the level regulator 80 eventually opens the control valves 56 and 57, and to prevent the level from becoming too high as a result of the negative pressure, the negative pressure regulator 78, which is connected to the level regulator 80, causes a gradual closing of the gate 36 with the help of the motor 37. This closure reduces the free height of the opening so that the amount of water that is fed back into the vacuum chamber is roughly choked off.

Både undertrykksregulatoren 78 og nivåregulatoren 80 er fortrinnsvis satt til bestemte nominelle innstillingspunkter, og når regulatoren 78 når dette punkt blir det ønskede undertrykk etablert ved at luftventilen aktiveres. Når nivåregulatoren 80 når sitt innstillingspunkt holdes styreventilene 56 og 57 ved en så stor åpning at vannstanden inne i undertrykkskammeret holdes innen snevre grenser ved finregulering av vannstrømmen fra kammeret til den ytre del 31. Hvis undertrykket får tendens til å anta en litt for stor verdi medfører dette at vannstanden i undertrykkskammeret vil stige, med dette motvirkes ved at ventilene 56 og 57 åpnes for å føre større vannmengde ut fra den indre reservoardel Both the negative pressure regulator 78 and the level regulator 80 are preferably set to certain nominal setting points, and when the regulator 78 reaches this point, the desired negative pressure is established by activating the air valve. When the level regulator 80 reaches its setting point, the control valves 56 and 57 are held at such a large opening that the water level inside the negative pressure chamber is kept within narrow limits by fine-tuning the water flow from the chamber to the outer part 31. If the negative pressure tends to assume a value that is slightly too large, this that the water level in the negative pressure chamber will rise, this is countered by the valves 56 and 57 being opened to lead a larger amount of water out from the inner reservoir part

32 til den ytre 31. Under anleggets drift tilbakestiller undertrykksregulatoren 78 nivåregulatoren 80 kontinuerlig, og den siste bevirker på tilsvarende måte en kontinuerlig styring av styreventilene 56 og 57. Med andre ord er det undertrykksregulatoren 78 som er hovedstyreelementet, mens nivåregulatoren 80 "slave-styres" . Ved den stadige tilbakestilling kan undertrykksregulatoren 78 utføre en foroverregulering av vannstanden inne i undertrykkskammeret 10 i avhengighet av undertrykkverdien. Størrelsen av åpningen 34, bestemt av portens 36 stilling, tjener bare som en grovregulering, og porten vil normalt bli stående i en bestemt stilling etter en første bevegelse under oppstartingen av anlegget, eventuelt forandres stillingen ved stans eller en avsluttende fase i driften. I alle tilfeller innebærer disse reguleringsmekanismer at vannstanden inne i undertrykkskammeret 10 nøye kan reguleres i respons på undertrykket i kammeret 10 og uavhengig av hvilken verdi dette trykk har, uten behov for noen lang, skråstilt anleggs-strekning med undertrykk. Anlegget kan følgelig arbeide med langt mindre vannmengde. 32 to the outer 31. During the plant's operation, the negative pressure regulator 78 continuously resets the level regulator 80, and the latter in a similar way causes a continuous control of the control valves 56 and 57. In other words, it is the negative pressure regulator 78 which is the main control element, while the level regulator 80 is "slave-controlled" ". During the constant reset, the negative pressure regulator 78 can carry out a forward regulation of the water level inside the negative pressure chamber 10 depending on the negative pressure value. The size of the opening 34, determined by the position of the gate 36, only serves as a rough regulation, and the gate will normally remain in a specific position after a first movement during the start-up of the plant, possibly changing the position during a shutdown or a final phase in operation. In all cases, these regulation mechanisms mean that the water level inside the negative pressure chamber 10 can be carefully regulated in response to the negative pressure in the chamber 10 and regardless of the value of this pressure, without the need for any long, inclined installation section with negative pressure. The plant can therefore work with a much smaller amount of water.

I og med den foreliggende oppfinnelse er det således fremskaffet et anlegg for ekstrudering av materiale som blir ekspandert til skumstruktur og som omfatter et langstrakt, horisontalt orientert undertrykkskammer med en ekstruderdyse i den ene ende og en kjøleinnretning i den motsatte, idet undertrykket i undertrykkskammeret holdes ved en optimal verdi. Ekstrudatet i skumform føres gjennom kjøleinnretningen og ut i atmosfærisk trykk for påfølgende oppkutting og prosessering. For å holde vannstanden konstant bringes kjøleinnretningens væske i omløp fra undertrykkskammeret hvor væskestanden er høyest og ut til en ytre del av kjøleinnretningen hvor væskestanden er lavere på grunn av trykkforskjellen, og den væskemengde som sirkulerer i anlegget vil være omvendt proporsjonal med undertrykkskammerets absolutte trykk. In accordance with the present invention, a plant for extruding material which is expanded into a foam structure and which comprises an elongated, horizontally oriented negative pressure chamber with an extruder nozzle at one end and a cooling device at the opposite end, whereby the negative pressure in the negative pressure chamber is maintained at an optimal value. The extrudate in foam form is passed through the cooling device and out into atmospheric pressure for subsequent cutting and processing. In order to keep the water level constant, the cooling device's liquid is circulated from the negative pressure chamber where the liquid level is highest and out to an outer part of the cooling device where the liquid level is lower due to the pressure difference, and the amount of liquid that circulates in the system will be inversely proportional to the negative pressure chamber's absolute pressure.

Oppfinnelsen er beskrevet og vist i form av særlig ett bestemt utførelseseksempel, men varianter av dette vil også dekkes av oppfinnelsen som nærmere fastlegges av de etterfølgende patentkrav. The invention is described and shown in the form of one specific embodiment in particular, but variants of this will also be covered by the invention which is further determined by the subsequent patent claims.

Claims

1. Plant for extruding foam-forming material so that an extrudate (40) is produced, and comprising: a pressure and level-regulated vacuum chamber (10) with a pressure regulator (78), which chamber (10) has an extruder wall at one end ( 11) and an extruder nozzle (16) and at its other end a liquid lock (12, 34, 36), a continuous liquid reservoir (30) with an inner part (32) in the vacuum chamber (10), between the liquid lock (12, 34, 36 ) and a barrier plate (20), and an outer part (31) which is held at atmospheric pressure, in a collector (24) between the liquid lock and a rear end wall (27), the inner part (32) being held at a given liquid level which is higher than the liquid level in the outer part (31), whereby the extrudate (40) during its forward movement in the plant is led directly down into the higher-lying liquid in the inner part (32) to primarily cool in this before it is passed on through the liquid lock (12, 34, 36) for further, secondary cooling in the lower liquid in the outer part (31), sir culation means (50, 51) to move liquid in the plant, and conveyance means (43) to advance the expanded and foam-structured extrudate (40) from the extruder nozzle (16), over the barrier plate (20) and down into the inner part (32) liquid, through the liquid lock (12, 34, 36) and into the liquid of the outer part (31), and up of the liquid at the end of the outer part and out to the outlet of the facility, CHARACTERIZED IN THAT the negative pressure chamber (10) is positioned horizontally, that the circulation means (50, 51) are arranged to extract heated liquid from the inner part (32) of the reservoir (30), cool the liquid and introduce it into the outer part (31) to make the secondary cooling of the extrudate (40) effective , and that the liquid level in the inner part (32) in the negative pressure chamber (10) during the operation of the plant and at the negative pressure established by means of the pressure regulator (78), is maintained by means of a level regulator (80) to regulate the amount of liquid which the circulation organs (50, 51) transfer from the inner to the outer part a v the reservoir, so that the amount of liquid is inversely proportional to the absolute pressure in the negative pressure chamber (10), as liquid is allowed to be drawn into the chamber (10) through this to a greater or lesser extent under the regulation of the liquid lock (12, 34, 36).

2. Plant according to claim 1, CHARACTERIZED IN THAT the liquid lock (12, 34, 36) has an opening (34) for the passage of the extrudate (40), which opening lies below the lowest relevant liquid level in the outer part (31) when the plant is in operation, and drive means (37) for regulating the size of the opening (34).

3. Plant according to claim 1 or 2, CHARACTERIZED IN THAT the drive means comprise a motor (37) to regulate the size of the opening (34) by displacing a gate (36) which forms part of the liquid lock.