SE462746B - Saett foer kontinuerlig tillverkning av termoplastprodukter samt anordning foer genomfoerande av saettet - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 462 746 2 uppvärmt och homogeniserat med hjälp av en strängsprut- ningsskruv, vilken på kontinuerligt sätt driver fram materialet i det inre av ett uppvärmt, cylindriskt hölje till ett munstycke, vilket utgör utgången från sträng- sprutan.

Enligt FR-A-2 455 968 är det t ex känt att på ett kontinuerligt sätt tillverka produkter av plastmaterial, speciellt från avfalls- eller återvinningsmaterial, varvid förfarandet består i att värma upp en plastmate- rialmatta till dess uppmjukningspunkt, att placera en polyetenfilm under och över denna matta och att föra in den av mattan och de två filmerna bestående sandwichen mellan en kalandreringsanordnings rullar, vilka säker- ställer klistringen av mattan på filmerna och alltså sandwichens sammanhållning och framställningen av den slutliga produkten med önskad tjocklek.

Enligt den franska patentansökan nr 8l.l6574 är det känt att åstadkomma papplaminat, i vilka obearbetat eller kasserat termoplastmaterial, vilket är krossat i smådelar, läggs mellan två pappskikt som en Sandwich, varefter sandwichen värms upp, komprimeras, formas, avkyls och skärs på längden.

Mellan det övre och det undre papplagret placeras eventuellt ett flertal lager av termoplastmaterial om- växlande med ett flertal lager av papp, så att å ena sidan den slutliga produktens tjocklek varieras och å andra sidan den tilldelas lämpliga mekaniska egen- skaper, varvid de på varandra placerade lagren av papp och termoplastmaterial tillsammans undergår uppvärmnings- fasen och därefter pressningsfasen, så att vart och ett av det till sammansmältningsstadiet förda termo- plastmaterialets lager fullständigt och slutgiltigt häftar vid de två papplagren som omger det.

De långsträckta produkterna, profilartiklarna och/ eller plattorna, som erhålls genom användning av den ena av de två förutnämnda teknikerna har alla samma nackdelar: 10 15 20 25 30 35 4-62 746 3 -vid pressning och kalandrering flyter det samman- smälta termoplastmaterialet ut längs sandwichens två längsgående kanter, vilket resulterar i ytfel och spe- ciellt delningsgrader och droppbildning, som stör å ena sidan utseendet (det är nödvändigt att avlägsna dem vid slipskivan eller sågen under de sista formnings- och skäroperationerna) och à andra sidan den slutliga produktens mekaniska egenskaper, eftersom varje utflyt- ning av termoplastmaterial försvagar den slutliga pro-» duktens mekaniska styrka och sammanhållning. -den slutliga produktens tjocklek är med nödvändig- het stor på grund av diskontinuiteten mellan det undre och det övre lagret, som täcker över kärnan av termoplast- material; frånvaron av direkt förbindelse mellan de yttre lagren, vilken skadar den slutliga produktens sammanhållning, styvhet och motståndskraftighet, kan endast avhjälpas genom en väsentlig ökning av tjockleken på det mellan de yttre lagren placerade termoplastmate- rialet.

Det är också känt att direkt mata ut plattor eller profiler från strängsprutningen genom I- eller V-formiga munstycken, varvid plattorna och profilerna tillverkas av ett obearbetat eller återvunnet termoplastmaterial, med eller utan tillsats, vilket termoplastmaterial av- kyls omedelbart efter munstyckets utgång för att undvika deformering av den strängsprutade plattan eller profi- len.

I detta sammanhang erinrar man sig mycket riktigt att strängsprutan arbetar med ett material i smält till- stånd, att den avger ett mjukt material utan någon spän- .ning, vilket man följaktligen inte kan låta hänga fritt och vilket man heller inte kan dra i på grund av risker- na för deformation av, ja till och med brott på, det avgivna bandet eller profilen.

Strängsprutan är på sätt och vis en enkel pump, vid vars utgång avgivandet av termoplastmaterial inte är "organiserat". 462 10 15 20 25 30 35 746 4 För att erhålla en mera hållbar produkt kyler man alltså för närvarande den av strängsprutan avgivna ma- terialsträngen i vakuum eller vattenbad. Denna avkylnings- fas är mycket långsam och så mycket mera som allt plast- material och särskilt polyeten är en "värmefälla" och avkylningen av en strängkärna är avsevärt långsammare än en enkel avkylning av ytan.

Man har exempelvis observerat att vid lika mängd avgivet material från en strängspruta varierar den lämp- liga hastigheten för uttag från munstycket betydligt som funktion av den strängsprutade produktens tvärsnitt och närmare bestämt som funktion av den yta som mate- rialet har för utbyte med luften; för ett rör med stor diameter och liten tjocklek är sålunda gränshastigheten för strängsprutning 30 m/min, för en platta med stor bredd minskar gränshastigheten för strängsprutning till 20 m/min och för en fylld, cylindrisk sträng slutligen reduceras gränshastigheten för strängsprutning till mellan 5 och 6 m/min.

Ovanför dessa värden på strängsprutningshastigheten deformeras, krossas, utbreds eller sönderslits produk- terna.

De avsevärda skillnaderna, vilka observeras mellan de förutnämnda värdena, visar tydligt att det är tiden för avkylningen av plastmaterialet som bestämmer mate- rialets strängsprutningshastighet.

En given strängspruta, vars normala produktions- kapacitet speciellt ges av tekniska specifikationer, vilka härrör från försök av konstruktören, utnyttjas med andra ord aldrig vid sin normala driftshastighet utan tvärtom vid en mycket lägre driftshastighet, vilken av användaren är anpassad i beroende av formen och tjock- leken på profilen, som skall strängsprutas.

För att avhjälpa denna effektminskning och för att tillåta större strängsprutningshastigheter har det föreslagits att förse det av strängsprutan levererade plastmaterialet med kompletterande skyddsanordningar, 10 15 20 25 30 35 462 746 5 speciellt för undvikande av deformation och sönderriv- ning av materialet; men i dylika fall är de nödvändiga längderna, på vilka de strängsprutade produkterna skulle behöva skyddas för alla mekaniska krafter (dragning, kompression, vridning, tyngdkraft), så stora att ett stort, för god kylning av termoplastmaterialet nödvändigt utrymme, skulle gå förlorat nedanför varje strängspruta i strängsprutningsverkstaden.

I praktiken föredrar man för övrigt att minska strängsprutningshastigheten till de på sid 4 givna vär- dena, 20 m/min för en platta med stor bredd och 30 m/min för ett rör med stor diameter, hellre än att förlora stora utrymmen i verkstäderna.

Om man undviker eller åtminstone begränsar effek- terna av tyngdkraften, är det vid dessa hastigheter möj- ligt att transportera det mjuka plastmaterialet utan risk för deformation, förutsatt att man så snart som materialet matas ut från munstycket för det till ett ändlöst transportband, vars frammatningshastighet är lika med materialets strängsprutningshastighet vid mun- styckets utlopp.

Om det är möjligt att med strängsprutning direkt tillverka profiler och plattor av termoplastmaterial, vilkas alla ytterlinjer är relativt snygga, har en sådan teknik sammanfattningsvis två stora nackdelar: -den kan bara användas vid låga utmatningshastig- heter från munstycket, varvid hastigheterna är desto lägre ju större tjockleken på profilen eller plattan är, -den levererar slutprodukter, vilka har mediokra mekaniska egenskaper - nämligen de mekaniska egenskaperna hos termoplastmaterial - och vilka ur en synpunkt är dåligt genomtänkta, eftersom termoplastmaterialet där- ef r varken kan tryckas eller täckas, vilket ofta gör att de ej överensstämmer med gällande normer inom livs- medelsområdena.

Ett förfarande, vilket kallas "REGAL" och vilket är framtaget av det brittiska företaget PLASTIC 462 746 10 15 20 25 30 35 6 RECYCLING, är också känt. Enligt förfarandet matas termo- plastiskt avfall, vilket har reducerats genom kross- ning, till en omvandlare, vilken innefattar: -en första uppvärmningszon följt av en kalandre- ring, -en passage mellan två ändlösa band, vilka fram- förs kontinuerligt och vilkas mitt för varandra belägna plan konvergerar något mot utgången, så att den sålunda skapade knipningen ger en lätt sammanpressning av plast- materialet, -en andra uppvärmningszon vid ingången till anord- ningen med de två ändlösa banden och en avkylning vid dessa bands utgång.

Efter skärning utnyttjas de genom användning av förfarandet REGAL erhållna plattorna inom områdena möble- ring, emballering, materialhantering, offentliga bygg- nadsarbeten och isolering av byggnader.

De med detta förfarande erhållna produkterna före- nar olyckligtvis alla de tidigare, i samband med andra tekniker nämnda nackdelarna, nämligen: -deras mekaniska egenskaper är uteslutande de hos bearbetat termoplastmaterial, vilket innebär att pro- duktens tjocklek måste vara stor för att säkerställa tillfredsställande styvhet och mekanisk styrka, -de längsgående kanterna på den vid utgången från de två kompressionsbanden avgivna plattan av termoplast- material har ett flertal fel, beroende på flytning, vilket innebär att det är nödvändigt att företaga komp- letterande slipning eller sågning för erhållande av en från delningsgrader befriad slutprodukt, -slutprodukterna är inte tryckbara, inte genom- tänkta och uppfyller inte livsmedelsnormerna, -tillverkningen av produkterna och speciellt passa- gen mellan de oändliga banden görs med en extremt låg hastighet för undvikande av alla brott eller sprickor i materialet vid knipningen. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att av- 10 15 20 25 30 35 462 746 7 hjälpa alla de förutnämnda nackdelarna och för den skull föreslås användningen av en teknik, med vilken flytfeno- menen undviks och vilken samtidigt tillåter en betydande ökning av arbetstempot, speciellt genom att den möjlig- gör en ökning av arbetshastigheten för termoplastmate- rialet vid utloppet från strängsprutorna och vid in- gången till kalanderrullarna.

Därtill kommer att de med förfarandet enligt före- liggande uppfinning framställda, làngsträckta produk- terna å ena sidan uppvisar en fulländad slutform, vilken för övrigt accepterar olika typer av märkning, och å andra sidan har betydligt förbättrade mekaniska egen- skaper, vilket resulterar i möjligheten att hädanefter låta tillverka profiler och plattor med mycket mindre tjocklek, men med samma egenskaper.

Föremål för föreliggande uppfinning är sålunda ett sätt, som är av den inledningsvis angivna typen och som dessutom kännetecknas av att det mjukgjorda termoplastmaterialet placeras på sitt skyddsskikt i form av en sträng med regelbundet tvärsnitt, att denna sträng leds till kalandervalsar under det att dess skydds- skikt dras ut, att strängen samtidigt helt innesluts i ett hölje antingen genom att skyddsskiktet tillsluts längs sig själv eller genom att strängen täcks med ett andra skikt, vars kanter skjuter ut över det första skiktets, och att kalandrerings-, formnings- och längd- kapningsoperationerna företages på den sålunda helt inneslutna strängen.

Föredragna varianter på sättet enligt uppfinningen anges i efterföljande patentkrav 2-8.

Genom att den varma och mjukgjorda strängen av termo- plastmaterial placeras direkt på sitt skyddsskikt omedel- bart vid utloppet från den för uppvärmning av termo- plastmaterialet till dess uppmjukningstemperatur använda maskinen (strängsprutning, kalandrering, tunnelugn, värmande pressning och gasbrännare eller med infraröda 462 746 10 15 20 25 30 35 8 paneler, upplösning, uppvärmning med skärbrännare, upp- värmning medelst ledning eller strålning) är det möjligt att dra i skyddsskiktet utan att förändra strängen av plastmaterial.

Till följd av detta blir det möjligt att optimera produktiviteten för den för uppmjukning av plastmate- rialet använda maskinen utan att ha handikappet med avkylningen vid maskinens utgång. Åtskilliga som ark levererade material - papper, papp, tyg, glasfiber, sammansättningar av papp och polyeten eller papp och aluminium och polyeten - är på en gång förenliga med den temperatur (omkring l40°C), vid vilken termoplastmaterialet kommer ut från maskinen, i vilken den har mjukgjorts, och med skyddet av termo- plastmaterialet, eftersom det nämligen räcker med ett enkelt tryck vid överdragningen av detta plastmaterial för att skyddsskiktet slutgiltigt skall häfta vid plast- materialet och tillsammans med detta bilda ett vid nor- mala temperatur-, tryck-, fuktighets- och omgivande atmosfärsförhàllanden odelbart, sammansatt block.

Följaktligen kan den för uppmjukning av termoplast- materialet använda maskinen fungera med sin normala verkningsgrad.

Genom att dra i skyddsskiktet i stället för strängen av uppmjukat material eliminerar man alla risker för att bryta strängen; de nya gränserna vid verkställandet av ett sådant förfarande har ökats avsevärt, varvid den nya normen att respektera hädanefter är den håll- fasthet vid utdragning som skyddsskiktet kan tåla när man drar i det för att föra det fyllt med strängen av uppmjukat termoplastmaterial till kalandervalsarna.

I en föredragen utföringsform mjukgörs termoplast- materialet, med eller utan tillsats, i en strängspruta, vilken företrädesvis är förenad med ett avluftnings- system.

Bland de olika materiel som kan passa för mjuk- göring av termoplastmaterialet är strängsprutan i själva 10 15 20 25 30 35 462 713,6 9 verket den maskin som säkerställer den bästa homogeni- seringen av materialet och samtidigt garanterar den största levererade kvantiteten behandlat material, och följaktligen leder till den bästa verkningsgraden.

Vid en föredragen framställningsteknik strängspru- tas termoplastmaterialet vid en maximal temperatur omkring 1409. Så snart som det är placerat på sitt skyddsskikt, och utan att man bekymrar sig om dess kylning, leder man därefter strängen av termoplastmaterial till kalander- rullarna under det att man samtidigt tillsluter skydds- skiktet runt strängen, och man utför kalandreringen av strängen då den fortfarande har en tillräckligt hög tempe- ratur, av storleksordningen 100-l20°C.

Genom att strängen arbetas i kalandern då den fort- farande är varm är det mycket lätt att deformera strängen, att platta till den efterhand och att avge den vid kalan- derns utgång i form av en platta, vilken själv är till- räckligt varm för att i sin tur kunna bearbetas och formas i de mest skilda former genom passage genom en profilkalander med valsar.

Efter kalandreringen, och ytterligare en gång utan att bekymra sig om avkylningen av den i skyddsskiktet inneslutna strängen, företar man sålunda den slutliga formningen av den inneslutna strängen genom att deformera den i en profilkalander med valsar då den har en tempera- tur av storleksordningen 80-lO0°C.

Likaledes enligt en föredragen utföringsform sträng- sprutas strängen med en hastighet av åtminstone 20 m/min och den tas omedelbart med av skyddsskiktet och transpor- teras med samma hastighet till kalandern, vilket utgör ' en betydande förbättring av verkningsgraden i förhållande till de kända teknikerna, vilka för den fyllda strängen tillåter uttagshastigheter från strängsprutningen, vilka på sin höjd är lika med 6 m/min.

Skyddsskiktet, vilket mottar strängen av mjukgjort termoplastmaterial, är tillräckligt brett för att helt och oavbrutet omsluta strängen efter det att den har blivit 462 746 10 15 20 25 30 35 10 tillplattad och sedan fått den tvärsnittsform som mot- svarar användningen av den, och i detta fall överlappar skiktets två längsgående kanter varandra. Som en va- riant har skyddsskiktet, vilket mottar strängen av mjuk- gjort material, endast något större bredd än den en gång formade profilen eller plattan och i detta fall utgör skiktet en första nedre bärare, vilken före ka- landern förenas med ett andra skikt av samma typ och samma bredd, vilket andra skikt utgör den övre bäraren så att strängen blir helt överdragen, det andra skiktets kanter skjuter ut över det första skiktets och strängen ännu en gång blir helt innesluten av en skyddshinna längs vilken den häftar vid helt och hållet.

Skyddsskiktet eller -skikten, som innesluter strängen utformas av pappers- eller pappark, eller av tyg- eller glasfiberdukar eller av dukar sammansatta av papp och polyeten eller av papp, aluminium och polyeten.

Alla dessa material har det gemensamt att de tål temperaturer betydligt över l60°C, alltså högre tempe- raturer än den som strängen av mjukgjort material har vid strängsprutans utlopp, och att de motstår sträck- ningar, vilka uppnås vid betydligt högre hastigheter än 20 m/min.

För övrigt vet man att varmt och mjukt termoplast- material klibbar fullständigt mot dessa olika material, vilka har föreslagits som höljen efter kompressionen och efter avkylningen.

Följaktligen lämpar sig alla de ovan uppräknade höljematerialen perfekt för genomförandet av sättet enligt uppfinningen.

Det använda termoplastmaterialet är antingen ett obearbetat material, med eller utan tillsats, eller ett avfallsmaterial, vilket man återanvänder för att i motsvarande grad minska kostnaderna för genomförandet av uppfinningen.

Det finns sålunda tre möjliga nivåer för anskaff- ning av termoplastavfall: avfall från polymerproducen- 10 15 20 25 30 35 462 746 11 ter, ej direkt återanvändbart avfall från transforma- torer samt avfall, som härrör från slutliga användare, speciellt emballage, filmer och påsar (jordbruk, indus- tri, handel).

Uppfinningen förefaller i detta avseende att vara av mycket stort intresse, ty den tillåter återanvändning av alla termoplastmaterial från avfall från alla de avfallskällor som för närvarande är avsedda för brän- ning, varvid det enda villkoret är att de eventuellt med termoplastmaterialet förenade fyllmedlen inte utgör mer än 60 viktsprocent av blandningen för att det skall finnas tillräcklig mängd av termoplastmaterial för en garanterat god vidhäftning vid skyddsskiktet och säker- ställande genom detsamma av en ypperlig sammanhållning av sammansättningen kärna av termoplastmaterial med tillsats -skyddshölje.

I alla händelser möjliggör uppfinningen återan- vändning av förorenat termoplastmaterial, i vilket fyll- medlen utgör mer än 60 viktsprocent av blandningen, varvid det nedsmutsade termoplastmaterialet i dylika fall blandas i strängsprutan med ett obearbetat termo- plastmaterial eller med ett mindre nedsmutsat termo- plastmaterial för att slutligen det av strängsprutan homogeniserade materialet skall innefatta åtminstone 40 viktsprocent termoplastmaterial.

De i termoplastmaterialet blandade fyllmedlen kan ha mycket skilda ursprung: det kan handla om fibrer, t ex från tyg, papper eller papp, eller andra cellulosa- fibrer, t o m de fuktiga och nedsmutsade fibrerna från pappersbruk, fibrer från glas, asbest eller trä, det kan också handla om talk-, kaolin-, kisel-, aluminium- pulver eller sågspån; det kan slutligen handla om tunna och lätta trådar av aluminium, järn, ja till och med band, d v s plastband eller böjliga metallband.

I fallet med fyllmedel av fibrer är dessa före- trädesvis långa fibrer och de har med fördel en minimi- längd av 2 mm, så att slutprodukten tilldelas ypperliga styvhetsegenskaper. 462 746 10 15 20 25 30 35 12 Sättet enligt uppfinningen förutsätter att termo- plastmaterialet krossas fint och reduceras till ett tillräckligt homogent tillstånd före införseln i sträng- sprutan.

Följaktligen kan allt plastavfall återanvändas, alltså ges ett värde, såvida det har eller blandas med fyllmedel till en mängd, vilken inte överstiger 60 Vikts- procent.

Som en annan följd möjliggör föreliggande uppfinning alltså återanvändning av ett först i pappersbruk använt och fram till denna dag för avfall förutbestämt mate- rial, nämligen polyeten-aluminium-cellulosafiber-samman- sättningar, vilket är sådant att det aldrig har åter- använts, ty aluminium har ansetts som en från de två andra beståndsdelarna oskiljbar förorening.

Medan det för närvarande är ganska vedertaget att återvinna sammansättningar av polyeten + cellulosafib- rer, såsom papper eller papp, utgör sammansättningar av polyeten + cellulosafibrer + aluminium en betydande del av avfall, som olyckligtvis har bedömts som icke återanvändningsbart.

Eftersom föreliggande uppfinning utan begränsning tillåter återanvändning av de sistnämnda sammansätt- ningarna medför den alltså ur miljösynpunkt tillfreds- ställande lösningar genom att den finner full användning för en oföränderlig avfallskälla, och ur rent ekonomisk synpunkt tillfredsställande lösningar, genom att den använder en produkt, vars handelsvärde är noll.

Föremålet för föreliggande uppfinning är också en anordning, som möjliggör genomförandet av förutnämnda sätt och som kännetecknas av en strängspruta för distribu- tion i degigt tillstånd, i form av en sträng med regel- bundet tvärsnitt, av termoplastmaterialet, med eller utan tillsats; organ för utrullning av ett skikt av böjligt material under denna sträng; organ för fullstän- dig inneslutning av strängen med hjälp av detta böjliga material, antingen genom att det skikt på vilket strängen 10 15 20 25 30 35 462 74%» 13 vilar tillsluts längs denna eller genom att strängen täcks med ett andra skikt, vars kanter hänger över det första skiktets; organ för utdragning av åtminstone det första skiktet och förflyttning av strängen till kalandervalsar samt organ för kalandrering, formning och längdkapning av den sålunda helt inneslutna strängen.

Genom sättet enligt uppfinningen àstadkommes en produkt, där termoplastmaterialet, t ex polyeten eller polyvinylklorid tjänstgör, som bindemedel å ena sidan mellan de olika fasta fyllmedlen och á andra sidan med_ höljet som klär kärnan.

I detta avseende har användningen av en papp-poly- etensammansättning eller en papp-aluminium-polyeten- sammansättning för höljet en ytterligare fördel i den mening att polyetenet i sammansättningen ytterligare förbättrar fastsättningen av kärnan av termoplastmate- rial vid höljet.

I produkten, såsom den definieras ovan, leder vid- häftningen av kärnan, vilken består av rent termoplast- material eller termoplastmaterial med fyllmedel, vid skiktet eller skikten, som oavbrutet innesluter det, till en komposit, vars egenskaper överträffar de skilda beståndsdelarnas samlade egenskaper.

Synergin mellan kärnan och höljet visar sig speciellt vid undersökning av de mekaniska egenskaperna hos slut- produkten, vilken har ypperlig sträck- ,tryck-, böj- och vridhållfasthet; det troliga skälet till denna sy- nergieffekt är att skyddshöljet täcker kärnan oavbrutet, däri inräknat längs dess tvâ längsgående kanter, att det alltså finns sammanhängande förbindelse mellan alla punkterna på höljet och att det för övrigt finns samman- hängande förbindelse mellan produktens alla punkter, eftersom kärnan är intimt förbunden med höljet genom klistring.

Den slutligen erhållna produkten har också alla termoplastens egenskaper och alla höljets egenskaper. 462 10 15 20 25 30 35 7¿;6 14 Man kan t ex nämna: - dess vattentäthet, vilken beror på plastmate- rialet, - dess termoplasticitet, - dess tryckbarhet, vilken beror på höljet - dess goda uppförande vid kyla, vilket också beror på höljet, - dess uppenbara kombinerbarhet med livsmedelspro- dukter, eftersom det räcker att det material, som utgör höljet, d v s det enda materialet som är i kontakt med den yttre omgivningen, uppfyller livsmedelsnormerna, - dess genomtänkta aspekt, varvid det kontinuerliga höljet låter en enhetlig, regelbunden yta framträda, där ytfelen på plastmaterialet är gummerade, vilka fel man vet blir desto mer framträdande och betonade ju större kvantiteten fyllmedel är.

I det fall då termoplastmaterialet, vilket utgör produktens kärna, har en tillsats, har slutligen den erhållna produkten också fyllmedlets egenskaper, varifrån man speciellt får en ytterligare förbättring av dess mekaniska hållfasthet vid sträckning och/eller kompres- sion och/eller krossning och/eller böjning och/eller vridning, i beroende av det använda fyllmedlets typ och mängd.

Föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas medelst utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar. Fig l är en schematisk vy av en första ut- föringsform av en anordning, vilken möjliggör genom- förandet av sättet enligt uppfinningen, vilken utfö- ringsform mera speciellt är förbehållen tillverkningen av profiler, vilka är inneslutna i ett längs det själv tillslutet skikt. Fig 2 är en schematisk vy av en andra utföringsform av anordningen, vilken möjliggör genom- förandet av sättet enligt uppfinningen, vilken utfö- ringsform mera speciellt är förbehållen tillverkningen av plattor, vilka är inneslutna av en första nedre bä- rare och av en andra övre bärare, vilken täcker en sträng, 10 15 20 25 30 35 4-62 74-6 15 varvid den andra bärarens längsgående kanter efter ka- landreringen kommer att skjuta ut över den första bä- rarens. Fig 3a - 3m visar olika tvärsnitt av profiler och plattor, vilka kan åstadkommas genom sättet enligt uppfinningen i den ena eller den andra av anordningarna i fig l och 2.

På ritningarna betecknar 1 en matartratt med en tillhörande tvingande skruv 2, vilken vid 3 roterar runt sin vertikala axel och försätter vingar eller skovlar 4 i rotation. Tratten l matas med termoplastavfall av alla typer, filmer, emballage, mjölkpaket, diverse av- fall från pappersbruk, vilket avfall uppströms tratten 1 har reducerats till ett tillräckligt fint och homogent tillstånd med hjälp av en med ljudisolerade knivar för- sedd kross, vilken schematiskt anges av rektangeln 5.

Det i tratten nedförda materialet kan också vara ett obearbetat termoplastmaterial, eventuellt med en tillsats av textilavfall, eller av papper, aluminium, sågspån, eller av tunna och långa glasfibrer eller me- tallfibrer.

Utloppet från tratten l matar direkt inloppet 6 till en strängspruta 7, vilken består av ett cylindriskt hölje, vilket är försett med motstånd 8 för uppvärmning och en central strängsprutningsskruv 9, vars rotation 10 styrs av en samling drivhjul ll, vilkas egen rotation 12 styrs av en huvudmotor 13.

Strängsprutan 7 med tvingad matning är förenad med en avluftningspump 14, vilken drivs av en motor 15.

Den av termoplastmaterialet med dess fyllmedel bildade, noggranna blandningen med utvald kornstorleks- fördelning tvingas av skruven 9 från strängsprutans 7 inlopp till dess utlopp. Genom den kombinerade inverkan av värmekällan 8 överförs blandningen sålunda till ett smält tillstånd, vilket är ännu mer homogeniserat.

Under dessa omständigheter avges en sträng 16 av mjukt material vid strängsprutans utlopp med en tempe- ratur i närheten av l40°C och med en hastighet av åt- 10 15 20 25 30 35 16 minstone 20 m/min. Tvärsnittet på denna sträng av mjukt och varmt material beror på formen på det vid sträng- sprutans utlopp placerade munstycket: detta tvärsnitt kan vara en fylld cylinder, en fyrkant, en rektangel, som är relativt tillplattad, såsom vid l7, eller vars kortsidor är avrundade, såsom vid l8.

I den i fig l visade utföringsformen av anordningen, vilken utföringsform mera speciellt är förbehållen åstad- kommandet av profiler med liten bredd, placeras strängen 16 omedelbart på ett skikt 19 av böjligt material, exempel- vis papper, papp eller tyg, vilket material levereras från en spole 20 och eventuellt undergår en förvärmning med infraröd strålning 21 för att undvika eller åtminsto- ne begränsa en alltför stor avkylning av strängen 16.

På samma gång som.pappret 19 dras framåt av åtminstone en av en kalanders 23 valsar 22 formas det med successiva bockningar, varvid en första styrning 24 reser upp skik- tets kanter, såsom visas schematiskt vid 25, och en andra styrning 26 viker ner den ena kanten på den andra, såsom visas schematiskt med pilarna 27, så att strängen inneslutes helt och kontinuerligt.

Den sålunda inneslutna strängen leds till kalander- valsen utan att ha utsatts för minsta mekanisk påkänning och följaktligen utan risk för deformation eller sönder- rivning. För att göra detta är det helt uppenbart att hastigheten för utdragning av skyddsskiktet 19 från val- sens 20 är lika med strängens 16 strängsprutningshastighet.

Eftersom avståndet, som skiljer strängsprutans 7 munstycke från kalanderns 23 bana, är kort och å andra sidan strängen 16 inte underkastas någon särskild kylning, grips den i sitt skyddsskikt 19 inneslutna strängen av kalanderns valsar 22 då den har en temperatur av stor- leksordningen 100 - l20OC, d v s vid en temperatur, som lämpar sig för bearbetning, komprimering och formning.

I alla händelser kan avståndet, vilket åtskiljer strängsprutans munstycke från kalanderns 23 bana, be- stämmas och förlängas eller förkortas i exakt beroende 10 15 20 25 30 35 746 17 av den ideala temperatur som den i sitt skikt inneslutna strängen bör ha vid ingången till de första kalandervalsarna.

När skiktet 19 passerar mellan kalandervalsarna, klistrar det av sig självt på kärnan av termoplastma- terial, vilket helt enkelt är en följd av det av val- sarna utövade trycket.

För att förenkla klistringen kan eventuellt en eller flera valsar 22 underkastas kontinuerlig vattenkylning.

Vid utgången från kalanderbanans sista valspar förs den platta kompositen 28, vilken bildas av den i sitt skyddsskikt helt inneslutna kärnan av termoplast- material, med eller utan tillsats, omedelbart till en profileringsbana 29, där plattan genom passage mellan ett flertal på varandra följande par av valsar 30 efter hand förs, såsom schematiskt visas vid 3l och därefter 32, till den önskade profilen.

Den platta kompositen 28 är lättarbetad, alltså deformerbar mellan valsarna, eftersom den kommer ut från kalanderbanan med en hög temperatur och kommer in i profileringsbanan med en ideal arbetstemperatur, vilken kan ligga i området 80-IOOOC. I Efter det att kompositen har formats till sitt slut- giltiga tvärsnitt, exempelvis den L-formade profilstàngen, vilken schematiskt visas vid 32, uppdelas profilen med hjälp av knivar 33 i stycken med den önskade längden.

Som konkret utföringsexempel kan nämnas att man för tillverkning av en L-formad profilstâng med 3 mm tjocklek från ett 70 mm ämne, vilket man alltså bockar i två vinkelräta vingar med 35 Hm bredd vardera, sträng- sprutar en blandning av 54% polyeten med hög densitet och 46% pappersfibrer, vilka är förenade med aluminium- avfall i mycket små mängder, vilken blandning man distri- buerar med hastigheten 20 m/min i form av en cylin- drisk sträng med diametern 8,17 mm.

Denna sträng kommer ut från strängsprutan med tempe- raturen l40OC och placeras omedelbart på ett skikt av kraftpapper med l6O mm bredd, vilket dras av kalanderns första valspar med hastigheten 20 m/min. 462 10 15 20 25 30 35 74 6 18 Efter kalandreringen och formningen av den L-for- made profilstàngen med profileringsbanans valsar väger profilstången 200 g/löpmeter.

Med samma blandning distribuerad av samma sträng- spruta i form av en sträng med samma diameter, vid samma temperatur av l40°C, vid hastigheten 40 m/min, kan man tillverka en L-formad profilstång med samma bredd och halva tjockleken, 1,5 mm, vilken profilstång väger 100 g/ löpmeter.

De två förutnämnda profilstängerna, vilka efter ka- landrering har bockats i L-form, har erhållits från samma blandning, vilken levererats av en traditionell strängspruta, vars produktionskapacitet är 200 kg/h.

Med ännu en gång samma blandning, vilken har åstad- kommits i och levererats av en annan traditionell sträng- spruta, vilken har högre kapacitet eftersom den leve- rerar 800 kg/h, har man vid en annan tillverkning med hastigheten 80 m/min distribuerat en cylindrisk sträng med diametern 8,17 mm, vilken sträng efter kalandreringen hade formen av en platta med 70 mm bredd och 3 mm tjock- lek och vikten 200 g/löpmeter.

I slutet av anordningen har denna platta, liksom i de föregående exemplen, bockats och formats till en L-formad profilstång med dimensionerna 35 x 35 x 3 mm.

Den i det tredje exemplet erhållna profilstången har med andra ord samma tekniska egenskaper som den som erhölls enligt det första exemplet, men den produceras emellertid fyra gånger fortare. Detta bevisar alltså att gränserna för användningen av uppfinningen ställs av produktionsenheterna (strängsprutan) och inte av de för bildande av kärnan och höljet använda materialen.

Som exempel påminns om att samma profilstång som är tillverkad direkt med strängsprutning från ett V-for- mat munstycke bara kan spruta ut med en hastighet om- kring 5 m/min, varvid den resulterande profilstången till på köpet har en föga estetisk färdigyta och har klart sämre mekaniska egenskaper än den med kompositen enligt uppfinningen framställda profilstången. 10 15 20 25 30 35 462 746 19 Som exempel utsätts en 380 mm lång och endast vid sina två ändar uppburen platta i sitt mittparti för vertikala påkänningar och nerifrån och uppåt (med hjälp av vikter) och varje provbits utböjning mäts i hundra- dels millimetrar.

Olika provbitar testades, varvid den första var tillverkad enligt traditionell teknik med direkt sträng- sprutning och de andra efter användning av uppfinningen med varierande tjocklekar på det omgivande pappret.

En utböjning på 5 mm uppnåddes med en vikt på 50 g för den traditionella profilstången alltså den ej inne- slutna, med en vikt på 160 g för ett hölje med 0,15 mm tjocklek, med en vikt på 300 g för ett hölje med 0,4 mm tjocklek och slutligen med en vikt på 450 g för ett hölje med 0,6 mm tjocklek.

Den i fig 2 visade varianten av anordningen är förbehållen tillverkning av kompositer, vilkas hölje är bildade av tvâ skikt, vilka täcker varandra, och anordingen är alltså mera speciellt förbehàllen till- verkning av plattor med stor bredd.

I denna anordning är apparaterna och organen med hänvisningssiffrorna l - 15 identiska med de i anord- ningen i fig l.

Strängsprutans 7 munstycke avger en varm sträng av mjukgjort material, antingen i form av en cylinder l6 eller i en mera oval form 18, varvid .strängen under alla omständigheter omedelbart placeras på en första skydds- bärare 19, vilken levereras från en spole 20 och even- tuellt förvärms med infraröd strålning 21.

Denna bärare 19, vilken bär strängen, underkastas en första formning av en anordning 34, vilken, såsom anges vid 35, reser upp arkets 19 två kanter och viker ned dem över strängen 18 vid 36.

En andra bärare 37 av samma typ som skiktet 19, levererad från en spole 38 och eventuellt förvärmd med infraröd strålning 39, lägges strax efter, vid 40, på den delvis täckta strängen. 462 746 10 15 20 25 30 35 20 Vid passage i en andra formningsanordning 41 an- bringas de två skikten l9 och 37 mera tätt åtsmitande på strängen 18 och täcker delvis över varandra så att de uppvisar den i sin helhet av pilen 42 representerade dispositionen.

Den sålunda skyddade strängen förflyttas till en kalandreringsbana 43, i vilken åtminstone det första valsparet 44 drar i åtminstone det nedre skiktet 19 med samma hastighet som hastigheten för strängsprut- ningen av strängen.

Det eller de av rullarna 44 utövade trycken tunnar ut strängen, vilken antar den i sin helhet av pilen 45 utmärkta, mera tillplattade formen, och på samma gång pressas skikten 19 och 37 mot kärnan av termoplastmate- rial.

Det är klart att skiktens 19 och 37 bredd på denna punkt har bestämts i beroende av tvärsnittet och närmare -bestämt i beroende av det vid kalanderns utgång leve- rerade föremålet 45.

Skiktens l9 och 37 bredd väljs i själva verket så att vid plattans 45 slutgiltiga tvärsnitt dess längs- gående kanter täcks av arken 19 och 37, kommer att skjuta över varandra.

Passagen i kalandern 43 ger sålunda inte upphov till någon flytning av termoplastmaterial, eftersom detta hela tiden förblir bundet mellan skikten 19 och vilkas kanter 37, vilka alltid åtminstone delvis täcker varandra.

Efter kalandreringen formas plattan eventuellt mellan en profileringsbanas 46 rullar och sedan skärs den slutligen i längder med knivar 47.

I en annan variant formas den i längder skurna plattan 45 av en dragpressningsanordning 48.

Formningen av plattan genom profilering eller genom dragpressning är alltid möjlig eftersom plattan 45, liksom i anordningen i fig l, kommer ut från kalanderns sista valspar vid en temperatur som är tillräckligt hög för bearbetning och deformering. 10 15 20 25 30 35 462 736 21 Alla de i en av anordningarna i fig l eller 2 till- verkade produkterna, såsom profiler eller plattor, har det gemensamt att de inbegriper en kärna, vilken består av termoplastmaterial, med eller utan tillsats, och vilken är innesluten helt och oavbrutet av ett eller två skikt av ett böjligt material, vilket också täcker slutproduktens två längsgående kanter.

Produkten är sålunda helt och hållet säregen i den meningen att kärnan av termoplastmaterial är abso- lut osynlig under skyddsskiktet.

Den slutliga profilen kan levereras med de mest skilda tvärsnitt, exempelvis i form av en platta 49 (fig 3a), en L-formad profilstàng 50 (fig 3b), en U-for- mad profilstàng 5l (fig 3c), ett rör med rektangulärt 52 eller kvadratiskt 53 tvärsnitt (fig 3d resp 3e), vars båda kanter förblir fria eller tvärtom förseglas genom klistring eller någon annan teknik, en triangulär balk 54 (fig 3f), en stötdämpande profilstàng 55, vars flänsar är något nedböjda mot profilens mitt (fig 39), en annan stötdämpande profilstàng 56, vars flänsar sträcker sig till livets mitt (fig 3h), en L-formad balk (fig 3i) och denna balks variant 58 med en stödkant på livet (fig 3j) samt en variant på balk med rektangu- lärt tvärsnitt, i vilken en kortsida är utformad med dubbel tjocklek 6l (fig 3k).

Den slutliga plattan kan ha uppåtböjda kanter 59 (fig 31) eller också krenelerat tvärsnitt 60 (fig 3m).

De förutnämnda olika produkterna kan användas inom olika industrier, såsom emballeringsindustri och kondi- tioneringsindustri (profiler) och materialhantering (plattor och lastpallar för uppbärning av lådor med last och emballage).

Naturligtvis är uppfinningen inte begränsad till dessa användningsformer lika litet som till de nämnda utföringsformerna och man kan tänka sig åtskilliga va- rianter utan att fördenskull gå utanför uppfinningens ram.

Claims (9)

462 746 10 15 20 25 30 22 PATENTKRAV

1. Sätt för kontinuerlig tillverkning av produkter, vilkas kärna består av ett termoplastmaterial, med eller utan tillsats, och skyddas av åtminstone ett skikt av ett böjligt material, vilket sätt omfattar de kända åtgärderna att värma upp termoplastmaterialet till dess uppmjukningstemperatur, att förse detta termoplastmate- rial med sitt eller sina skyddskikt, att kalandrera detta aggregat för att klistra skiktet eller skikten mot termoplastmaterialet, att forma aggregatet genom att låta det passera mellan en formningsmaskins valsar och att kapa aggregatet i stycken med önskad längd, k ä n - n e t e c k n a t av att det mjukgjorda termoplastmate- rialet placeras på sitt skyddsskikt (19) i form av en sträng (l6; 18) med regelbundet tvärsnitt, att denna sträng leds till kalandervalsar (22; 44) under det att dess skyddsskikt dras ut, att strängen samtidigt helt innesluts i ett hölje antingen genom att skyddsskik- tet tillsluts längs sig själv eller genom att strängen täcks med ett andra skikt (37), vars kanter skjuter ut över det första skiktets, och att kalandrerings-, form- nings- och längdkapningsoperationerna företages på den sålunda helt inneslutna strängen.

2. Sätt enligt krav 1, av att termoplastmaterialet, med eller utan tillsats, k ä n n e t e c k n a t mjukgörs i en strängspruta (7), till vilken ett avluft- ningssystem (14) företrädesvis hör.

3. Sätt enligt krav 2, av att termoplastmaterialet, med eller utan tillsats, k ä n n e t e c k n a t strängsprutas med en maximal temperatur omkring l40°C.

4. Sätt enligt något av krav l-3, k ä n n e - t e c k n a t av att kalandreringen av den inneslutna strängen utförs vid en temperatur av storleksordningen 100-l20°C.

5. Sätt enligt något av krav l-4, k ä n n e - Cl 10 15 20 25 30 T 756 462 23 t e c k n a t av att formningen av den inneslutna strängen utförs vid en temperatur av storleksordningen 80-l00°C.

6. Sätt enligt något av krav 1-5, k ä n n e - t e c k n a t av att strängen strängsprutas med en hastighet av åtminstone 20 m/min.

7. Sätt enligt något av krav 1-6, t e c k n a t papp, tyg, en duk av glasfiber eller en duk sammansatt k ä n n e - av att strängen innesluts med papper, av papp och polyeten eller papp, aluminium och polyeten.

8. Sätt enligt något av krav 1-7, vid vilket termo- plastmaterialet har erhållit en tillsats, k ä n n e - t e c k n a t av att tillsatsmedlet består av tyg-, pappers-, papp- eller andra cellulosafibrer, glasfib- rer, asbest, trä, pulver av talk, kaolin eller kisel, aluminium eller sågspån, varvid blandningen i detta fall omfattar åtminstone 40% termoplastmaterial.

9. Anordning för genomförande av sättet enligt nå- got av krav l-8, k ä n n e t e c k n a d av en sträng- spruta (7) för distribution i degigt tillstånd, i form av en sträng (16; 18) med regelbundet tvärsnitt, av termoplastmaterialet, med eller utan tillsats; organ (20) för utrullning av ett skikt (19) av böjligt mate- rial under denna sträng; organ (24, 26; 34, 41) för fullständig inneslutning av strängen med hjälp av detta böjliga material, antingen genom att det skikt på vil- ket strängen vilar tillsluts längs denna eller genom att strängen täcks med ett andra skikt (37), vars kan- ter hänger över det första skiktets; organ (23; 43) för utdragning av åtminstone det första skiktet och förflyttning av strängen till kalandervalsar (22; 44) samt organ (22, 30, 33; 44, 46, 47) för kalandrering, formning och längdkapning av den sålunda helt inneslutna strängen.