DE2551333C3 - Vorrichtung zur Herstellung eines im Querschnitt rechteckigen Körpers aus thermoplastischem Schaumkunststoff im Strangverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines im Querschnitt rechteckigen Körpers aus thermoplastischem Schaumkunststoff im Strangverfahren mit einem zwischen zwei endlosen angetriebenen Bändern gebildeten horizontalen Kanal, an dessen Beschickungsöffnung voneinander getrennte Mittel zum Einspeisen der zwischen den Bändern aufzutreibenden Thermoplastkörner und des dazu erforderlichen Dampfes vorgesehen sind.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PS 31 37 743) erfolgt die Einspeisung der thermoplastischen Körner durch eine trichterförmige Düse, die sich mit ihrem Mündungsende bis zwischen die beiden endlosen Bänder erstreckt, während der Dampf zum Auftreiben der Thermoplastkörner über die Düsen bereits vor dem Anfang des von den Bändern gebildeten Kanals zugeführt wird. Diese Ausbildung vermeidet gegenüber anderen bekannten Vorrichtungen zur kontinuierlichen Schaumkunststoffherstellung (z. B. DE-PS 11 60 604), bei denen der Dampf aus außerhalb der einander zugekehrten Trume der Bänder gelegenen Dampfkästen durch Löcher in den Bändern zugeführt wird, die dabei auftretenden Schwierigkeiten in Form wi hohen Verschleißes und oft notwendiger Betriebsuni erbrechungen zur Säuberung der Bänder und des Inneren der Dampfkästen. Von Nachteil ist jedoch bei ider erstgenannten bekannten' Vorrichtung, daß die Körner sofort nach ihrem Austritt aus der trichterförmigen tr> Düse dem sie aufquellenden Dampf ausgesetzt sind und hier Innerhalb des Kanals nicht mehr ausreichend Gelegenheit haben, sich über die Kanalbreite gleichlör* mig zu verteilen. Das Ergebnis ist folglich ein im Querschnitt ungleichförmiger Schaumkunststoffkörper mit durch die ungleichförmige Verteilung hervorgerufenen Verdichtungen, an denen die Elastizität und das Isolationsvermögen zu wünschen übrig lassen und die außerdem zur Vermeidung einer zu geringen Dichte an den übrigen Stellen mehr Rohmaterial erfordern, ais dies bei gleichmäßiger Verteilung erforderlich wäre.

Der Erfindung liegt demgegenüber dis Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genanuen Art mit voneinander getrennten Einspeismitteln für die Thermoplastkörnerund den Dampf zu schaffen, die eine weitgehend gleichmäßige Verteilung der Körner über den Querschnitt des thermoplastischen Körpers bei gleichzeitiger Materialeinsparung gewährleistet

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Beschickungsöffnung des Kanals von einem kastenförmigen Gehäuse umschlossen ist, in welches der Kanalöffnung gegenüberliegend eine Anzahl über die Querschnittsbreite des Kanals verteilter Ejektoren zum Zuführen der Thermoplastkörner münden, und daß zum Einspeisen des Dampfes eine Anzahl von Dampfleitungen sich nebeneinander durch das Gehäuse bis in den Kanal hinein mit ihren darin angeordneten Auslässen erstrecken.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung erhalten die Körner die Möglichkeit, sich, unbeeinflußt vom D.anpf, an der Beschickungsöffnung des zwischen den Bändern gebildeten Kanals gleichmäßig über dessen Querschnitt zu verteilen, so daß sie in dieser gleichmäßigen Verteilung zwischen die Bänder gelangen und erst dort vom Dampf beaufschlagt weiden, tier über die Quersciiiiiüsbreiie dei Kacnlb verteilt durch eine entsprechende Anzahl sich nebeneinander in dem Kanal erstreckender Dampfleitungen zugeführt wird, ohne daß — wie bei den anderen bekannten Ausführungen — gelöcherte Bänder verschmutzen und ebenso wie die dabei verwendeten Dampfkästen mit häufigen Betriebsunterbrechungen gereinigt werden müssen. Das Erg-bnis ist ein völlig homogenes Material mit optimalen Elastizitäts- und Isolationseigenschaften bei geringster spezifischer Zufuhr an Rohmaterial und damit geringstem Gewicht. Durch die Einsatzmöglichkeit aus Stahl gefertigter ungelochter Bänder haben diese eine gegenüber gelochten Bändern wesentlich erhöhte Lebensdauer.

Nach einem ersten Merkmal zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung durchsetzen die Dampfleitungen in einer Reihe und in gleicher Höhe mit dem Kanal das kastenförmige Gehäuse, während die Ejektoren oberhalb und unterhalb der Dampfleitungen an der Gehäuserückwand geordnet sind. Dadurch wird optimal sichergestellt, daß sich der Dampf an den Öffnungsenden der Dampfleitungen gleichmäßig über den gesamten Querschnitt des von den Thermoplastkörnern angefüllten Kanals auszubreiten und diese aufzutreiben vermag.

Die vorstehend erläuterte vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung laßt sich weiterhin noch dadurch verbessern, daß das Gehäuse horizontal geteilt ist und die beiden je eine Hälfte der Ejektoren tragenden Gehäusehälften in der Höhe gegeneinander verstellbar sind. Auf diese Weise Hißt sich die Lage der Ejektoren optimal an die gewählte Querschnittshöhe der herzu^ stellenden Schaumkunsiistoffkörper anpassen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben, Es zeigt

Fig. 1 perspektivisch das Beschickungsende einer Vorrichtung und

Fig.2 in größerer Darstellung einen Längsschnitt durch dieses Beschickungsende.

In der Zeichnung bezeichnen 10 ein oberes und 12 ein unteres Band aus biegsamem Werkstoff, wie Stahl, Gummi oder Kunststoff, das je um zwei drehbare Kehrwalzen gelegt ist, von denen je eine in der F i g. 1 dargestellt und mit 14 bzw. 16 bezeichnet ist Die Bänder werden von den Walzen in der von den Pfeilen 20 bzw. 22 angezeigten Richtung angetrieben. Ihre einander zugekehrten Bandteile oder Trumms bilden einen geraden Kanal 24, in welchem die endgültige Auftreibung und Versinterung der Schaumstoffkörner stattfindet Der in seinem Querschnitt viereckige Kanal ist somit oben und unten von diesen Bandtrumms und an den Seiten von festen, langen Blechen 26 begrenzt Die Walzen sind auf Wellen 28,30 im Grundrahmen 38 der Maschine gelagert, wobei das obere Walzenpaar in an sich bekannter Weise in seiner Höhenlage zwecks Veränderung der Höhe des Kanals 24 und damit der Stärke des in diesem hergestellten Echaumkunststoffstrangs verstellbar ist

Am Beschickungsende des Kanals 24 ist ein aus einem oberen Teil 32 und einem unteren Teil 34 zusammengesetzter Kasten vorgesehen. Der obere Teil 32 ist mittels Streben 36 an die Lagerbuchsen der oberen Walze 14 angeschlossen, derart, daß dieser Teil der oberen Walze mitfolgt wenn diese in ihrer Höhenlage verstellt wird. Der untere Kastenteil 34 ist mit dem Grundrahmen 38 der Maschine fest verbunden.

Der obere Kastenteil 32 hat ein Dach 40, das sich von dem Band 10 her in einem Abstand von dem Kanal 24, wo also das Band während seiner Bewegung noch auf der Walze 14 aufliegt erstreckt Das Dach 40 erstreckt sich wenigstens annähernd tangential rückwärts und ist an eine äußere lotrechte Wand 42 und zwei lotrechte Seitenwände 44 angeschlossen. In derselben Weise hat der untere Kastenteil 34 einen Boden 46, der sich im wesentlichen tangential abwärts und auswärts von einer Stelle des Bundes 12 erstreckt, die ungefähr genau unter der Endkante des Daches 40 liegt Der Boden 46 geht in eine lotrechte äußere Wand 48 und zwei lotrechte Seitenwände 50 über. Wie hieraus ersichtlich, sind die Kastenteile zueinander offen und ihre lotrechten Wände überlappen einander, derart, daß das Innere des Kastens bei allen vorkommenden Verstell ingen der oberen Walze 14 seitlich und nach außen abgeschlossen bleibt

Zwischen den an der zugehörigen Walze anliegenden Teilen der Bänder 10 und 12 und den beiden Kastenteilen sind Dichtungen 52 vorgesehen, die vorzugsweise so beschaffen sind, daß sie wie Filter oder Siebe das rieht kondensierbare Gas, in erster Linie Luft, durchlassen, nicht aber die Kunststoffkörner. Gleichartige Dichtungen 54 sind zwischen den Seitenblechen 26 und den Kastenteilen und deren einander überlappenden Teilen vorgesehen.

Die hinterer F.ndwände 42 und 48 haben zueinander angepaßte Öffnungen 56, 58, durch welche und durch Löcher 60 in einem verstellbaren Deckblech 62 gemäß der Erfindung eine Anzahl von Dampfleitungen oder ^rohren 6Ö durchgehen. Diese Dampfleitungen, deren Anzahl im gezeigten Ausführungsbeispiel sechs beträgt, sind über den Kanal 24 in dessen Querrichtung gleichförmig oder wenigstens nahezu gleichförmig verteilt Die Leitungen 60 erstrecken sich in der Bewegungsrichtung der Bänder durch den Kasten 32,34 hindurch und eine kurrvr. Strecke in den eigentlichen Kanal 24 hinein, wo sie ihre Mündungen 61 haben. Das Innere der Leitungen ist von der Umgebung wärmedämmend abgeschirmt, insbesondere innerhalb des Kanals, so daß die Könnermasse nicht durch Berührung mit den Leitungen erhitzt und vorzeitig aufgetrieben wird oder sich an diesen Leitungen festsetzt Der Dampf hat einen den atmosphärischen Druck leicht übersteigenden Druck und eine diesem Oberdruck entsprechende Temperatur. Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform haben die geraden Rohre 60 eine Außenbekleidung aus einem Werkstoff wie Polytetrafluoräthyien, die einesteils eine Wärmedämmschicht darstellt und andernteils der Körnermasse leicht auf den Rohren entlang zu gleiten gestattet Ein anderes denkbares Mittel für Wärmedämmung ist die Kühlung der Rohre mittels eines in einem Doppelmantel geführten Kühlmittels. Um auch in die kleinsten vorkommenden Kanalhöhen zu passen, können die Rohre 60 wenigstens innerhalb des Kanals 24 so abgeplattet sein, daß ihre Breite größer ist als ihre Höhe.

Mit den* oberen Kastenteil 32 ist eine Anzahl von

Ejektoren 64, im vorliegenden Fall ~. ei, verbunden und seitlich über den Kastenteil verteilt Jecer Ejektor hat einen Zuführschlauch 66 für die Kunststoffkörner und einen Schlauch 68 für Druckluft Die Ejektoren gehen durch die Kastenwand 42 hindurch, derart daß sich ihre Mündu.-.gen 70 im Inneren des Kastens befinden. In derselben Weise sind Ejektoren 72 in einer Reihe in dem festen unteren Kastenteil 34 vorgesehen. Ihnen werden Kunststoffkörner durch einen Schlauch 74 und Druckluft durch einen Schlauch 76 zugeführt und ihre Mündungen 78 befinden sich ebenfalls diesseits der lotrechten Wand 48, vom Kasteninneren aus gesehen.
Gegebenenfalls können Klappen 80, 82 mitten vor den Mündungen 70 bzw. 78 der Ejektoren vorgesehen sein. Jede obere Ktappe ist um eine untere Welle 84 und jede untere Klappe 82 um eine obere Welle 86 drehbar gelagert Die Klappen können zwecks Einstellung in verschiedenen Winkellagen federbelastet sein.

Beim Betrieb der Vorrichtung werden die im voraus teilweise aufgetriebenen Körner von den Ejektoren 64, 72 mittels Druckluft in das Innere des Kastens eingeblasen und sammeln sich dort vor der Eintrittsöffnung des Kanals 24. Sie werden dann von den Bändern 10, 12 in den von den waagerechten Bsndtrumms begrenzten Teil des Kanals eingeführt Die fördernde Luft, die Zimmertemperatur oder eine Temperatur um diese herum hat, kann durch die Filterdichtungen 52,54 entweichen. Gleichzeitig wird Dampf durch die Leitungen 60 eingeleitet und kommt innen im Kanal 24 in Kontakt mit den Körnern, so daß diese zu ihrem endgültigen Volumen aufgetrieben werden und zusammensintern. Die zu einem Strang zusammengesintert Körnermasse wandert dann im Kanal 24 weiter zu einer (.iiclii gezeigten) Kühlzone, wo sie auf ungefähr Zimmertemperatur abgekühlt wird.

Die Zufuhr von Körnern läßt sich für jede iianalweite so regeln, daß die Körner über den ganzen Querschnitt des Kanals gleichmäßig verteilt werden. Die Klappen

μ· 80, 82 haben zur Aufgabe, eine derartige Regelung der Körnerzufuhr zu ermöglichen, daß diese nicht zeiiweilig allzu groß wird. Falls die Klappen federbelastet sind, läßt sich ihre Winkellage von der gezeigten lotrechten Ausgangslage mit Hälfe der Druckwirkung der Ejektor-

ci luft automatisch so einstellen, daß sie die Körner in Richtung zu dem Ktyial führen.

Zur Umstellung der Maschine auf eine andere, größere Strangstärke werden die oberen Walzen 14

angehoben und neue, der geänderten Kanalhöhe entsprechende Seitenblechs 26 eingesetzt. Der Kasten mit seinen Ejektoren braucht somit nicht auseinander^ genommen zu werden. Die Ejektoren sind für die Kapazität einstellbar, die der erforderlichen Körnermenge für jede gewählte Kanalhöhe für den gewünschten fertigen Schaurtkunststoffstrang entspricht Beispielsweise kann die Kanalhöhe zwischen z. B. 1,5 und 30 cm umstellbar sein.

v-. Die Dampfleitungen 60 werden so eingestellt, daß sie Isich bei den verschiedenen Höhen des Kanals stets ungefähr mitten zwischen den Bändern 10,12 befinden.
' Die Plastkörner sind, bevor sie in den Kanal 24 eingespeist werden, im voraus zu Körnern nähe ihrem endgültigen Volumen aufgetrieben. Dies erfolgt in an sich bekannter Weise in einem Vorbeharidiungsvorgang außerhalb der in ununterbrochenem Arbeitsgang DefinüiiCnen VöfriCniurig.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die gezeigte Ausführungsform begrenzt, sondern läßt sich im weitesten Sinne innerhalb des Rahmens des ihr zugrunde liegenden Leitgedankens abwandeln.

So können die Bänder einige Löcher haben, um das Austreten der Ejektörluft aus dem Kasten 32, 34 zu erleichtern. Dfe Löcher können für diesen Zweck in spärlicher Verteilung vorgesehen sein und kleinen Durchmesser haben, derart, daß die eingangs geschilderten Nachteile von ihnen nicht hervorgerufen werden.

Die Ausführung mit dUrcli Druckluft betätigten Ejektoren ist in der DE-AS 24 03 776 beschrieben. Wegen des NichtVorhandenseins von Löchern in den Bändern für die Dampfzufuhr zum Auftreibkanal läßt sich die Maschine mit Vorteil zum Beschichten des porigen Kunststoffstranges einsetzen, indem dieser Strang in der Maschine mit einer Schicht aus einem anderen Werkstoff, der aus harten Platten oder äufrollbaren Teppichen oder Matten od; dgl. bestehen Kann, versehen wird. Dies gut u. ä. für die Hefsieiiüfig von Schichtelemente" ^ Bauzwecke.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung eines im Querschnitt rechteckigen Körpers aus thermoplastischem Schaumkunststoff im Strangverfahren mit einem zwischen zwei endlosen angetriebenen Bändern gebildeten horizontalen Kanal, an dessen Beschikkungsöffnung voneinander getrennte Mittel ;£um Einspeisen der zwischen den Bändern aufzutreiben- ι ο den Thermoplastkörner und des dazu erforderlichen Dampfes vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsöffnung des Kanals (24) von einem kastenförmigen Gehäuse (32, 34) umschlossen ist, in welches der Kanalöffnung gegenüberliegend eine Anzahl über die Querschnittsbreite des Kanals (24) verteilter Ejektoren (64, 72) zum Zuführen der Thermoplastkömer münden, und daß zum Einspeisen des Dampfes eine Anzahl von Dampfleitungen (60) sich nebeneinander durch das G iMuse (32, 34) bis in den Kanal hinein mit ihren darin angeordneten Auslässen erstrecken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit Anordnung der Bänder übereinander, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfleitungen (60) in einer Reihe und in gleicher Höhe mit dem Kanal (24) das kastenförmige Gehäuse (32, 34) durchsetzen, während die Ejektoren oberhalb und unterhalb der Dampfleitungen (60) an der Gehäuserückwand (42,48) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (32,34) horizontal geteilt ist und die bf ^;d.:n je eine Hälfte der Ejektoren (64, 72) tragenden Gehäusehäiften in der Höhe gegeneinander verstellbar sind.

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