DE2805282A1

DE2805282A1 - Vorrichtung zum herstellung einer gewellten geschaeumten kunststoffbahn, eines solchen bogens o.dgl.

Info

Publication number: DE2805282A1
Application number: DE19782805282
Authority: DE
Inventors: Isao Otsuka
Original assignee: JSP Corp
Current assignee: JSP Corp
Priority date: 1977-02-15
Filing date: 1978-02-08
Publication date: 1978-08-17
Also published as: US4255110A; JPS53101064A; GB1587031A

Description

PATENTANWÄLTE

DR. E. Wl EGAM D Ül !'L-1 NG; W. M EViA NN 2 8 Ö 5 ° 8

DR. M. KOHLL-;* D[PL-(NG-CGERNHaRDT ^A *

MDNCHEN HAMBURG

TELEFON: 555476 8000 MÖNCHEN 2,

TELEGRAMME: KARPATENT MATHI LDENSTRA3SE 12

TELEX: 529068 K A R P D

W. 43 074/78 12/Ul ⁸· Februar 19 7

JAPlIT STYEENE PAPER CORPORATION

Tokyo (Japan)

Vorrichtung zum Herstellen einer gewellten geschäumten Kunststoffbahn, eines solchen Bogens oder dergleichen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, insbesondere eine Extrudiervorrichtung, zum Herstellen gewellter, geschäumter Kunststoffbahnen, Kunststoffbögen oder dergleichen.

Übliche Verfahren zum Herstellen von thermoplastischen,

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synthetischen Harzschäumen, die vertiefte und erhöhte Teile, beispielsweise eine gewellte Gestalt,haben, erfordern im wesentlichen zuerst die Herstellung einer geschäumten Bahn, eines geschäumten Bogens oder dergleichen mit ebener Oberfläche, wonach eine Formung mittels einer erhitzten Form oder einer erhitzten Walze erfolgt. Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, dass sie einen Nachverformungsvorgang erfordern, so dass zusätzliche Vorrichtungen für diesen Arbeitsvorgang benötigt werden. Ausserdem wird die Zellenstruktur der Oberfläche der erhaltenen gewellten, geschäumten Kunststoffbahn zerstört, wodurch die Eigenschaften der geschäumten Kunststoffbahn, des geschäumten Kunststoffbogens oder dergleichen, verschlechtert werden.

Es ist daher ein Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mittels welcher gewellte, geschäumte Kunststoffbahnen oder solche Kunststoffbögen mit überlegenen Eigenschaften bequem hergestellt werden können unter Verwendung geringerer Mengen von Rohmaterial oder Ausgangsmaterial, ohne dass die überlegenen Eigenschaften der Schäume verschlechtert oder beeinträchtigt werden, und ohne die Notwendigkeit, die erhaltene geschäumte Kunststoffbahn oder den Kunststoffbogen zwecks Erteilung von Wellungen zu formen oder · in irgendeiner anderen Weise zu behandeln oder zu verarbeiten.

Ausgedehnte Untersuchungen, Überlegungen und dergleichen

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zu dem Zweck, die Nachteile der bekannten Techniken zu vermeiden, haben zur vorliegenden Erfindung geführt.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung sum Herstellen einer gewellten geschäumten Kunststoffbahn oder eines solchen Bogens (nachstehend der einfachheithalber"Kunststoffbahn genannt), und diese Vorrichtung umfasst eines Extruder und eine Form, die am Auss-tossende des Extruders angeordnet ist. Die Form weist eine Mehrzahl von Nuten auf, die in einer oder beiden Flächen gebildet sind, die mit der herzustellenden geschäumten Kunststoffbahn in Berührung treten. Die !Tuten .erstrecken sich vom Harzeintritt der Form in Richtung gegen den Harzaustritt.

Der Ausdruck "gewellt", wie er hier verwendet ist, bedeutet, dass der Querschnitt der geschäumten Kunststoffbahn in einer Richtung im rechten Winkel zur ExtrudVerrichtung gewellte Gestalt oder andere ähnliche Gestalt hat.

Die Kunststoffe, die bei der Erfindung verwendet werden, sind thermoplastische Harze, wie Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, ein Äthylenvinylacetatmischpolymerisat und Gemische dieser Harze. Die geschäumten Kunststoffbahnen gemäss der Erfindung können dadurch hergestellt werden, dass solche Harze mit niedrigsiedenden Lösungsmitteln wie Butan, Propan oder Freongas (Flongas) und warmezersetzbaren

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Treibmitteln geschäumt werden, wie Azodicarbonamid oderp,p^!- Hydroxybisbenzolsulfonylhydrazid. Falls es gewünscht wird, können Vernetzungsmittel, Füller, Färbemittel und andere übliche Additive in die Harze einverleibt werden.

Bevorzugte Ausführungsformen der Form mit Nuten gemäss der Erfindung sind kreisförmige Formen und ebene oder flache Formen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispieles einer Vorrichtung gemäss der Erfindung mit , einer kreisförmigen Form.

Fig. 2 ist eine schaubildliche Ansicht eines Ausführungsbeispieles einer inneren Form.

Fig. 3 ist eine schaubildliche Ansicht eines Ausführungsbeispieles einer äusseren Form.

Fig. 4 zeigt Schnittansichten einiger Beispiele einer gewellten geschäumten Kunststoffbahn gemäss der Erfindung.

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Fig. 5 ist eine Teilschnittansicht einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung gemäss der Erfindung, die eine Form mit Verteilerleitung als ein Beispiel einer ebenen Form aufweist.

Fig. 6 ist eine Teilvorderansicht des Lippenteiles gemäss Mg. 5.

Fig. 7 zeigt besondere Beispiele der Gestalt einer Nut in dem Lippenteil.

In Fig. 1 sind mit 1 ein Extruder, mit 2-eine Schnecke, mit 3 eine äussere Form, mit 4 eine Elektrodenplatte, mit 5 eine Unterbrecherplatte, mit 6 ein Dorn, mit 7 ein Schraubenteil eines Schaftes, mit 8 eine Stellmutter, mit 9 eine innere Form, mit 1o und 11 Nuten in den Formen, mit 12 ein schäumbares thermoplastisches Harz, mit 15 das geschäumte thermoplastische Harz, mit 14 eine gewellte, geschäumte Kunststoffbahn, mit 15 ein Bolzen, mit 16 ein Harzeintritt der Form und mit 17 eine Harzextrudieröffnung der Form bezeichnet.

In Fig. 2 sind mit 9 die innere Form.und mit 1o die Nuten bezeichnet.

In Fig. J sind mit 3 die äussere Form und mit 11 die Nuten bezeichnet.

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Die Gestalt der inneren Form 9 und der äusseren Form 3 gemäss den Fig. 2 und 3, die einen Harzdurchgang bilden, ist die ■Gestalt eines Kegelstumpfes oder eines ähnlichen Körpers, und die Basis des Kegelstumpfes entspricht der Harzextrudieröffnung. Ihre obere Seite entspricht dem Harzeintritt.

Vorzugsweise sind die Nuten 1p, 11 in jeder Form 9 bzw. derartig gebildet, dass ihre Tiefe und/oder Breite von der Harzeintrittsseite in Richtung gegen die Harzextrudieröffnung sich zunehmend vergrössern.

Einige besondere Querschnittsgestalten der gewellten geschäumten Kunststoffbahn, die mit der Vorrichtung gemäss der Erfindung hergestellt werden kann, sind in Fig. 4 dargestellt. Die Querschnittsgestalten der gewellten, geschäumten Kunststoffbahn können nach Wunsch gewählt werden, indem die Gestalt der Düsenlippe der inneren Form 9 Pder der äusseren Form 3 ausgewählt wird.

Bei der Vorrichtung gemäss der Erfindung können die Tiefe, die Breite und die Länge der Nuten der äusseren Form 3 oder der inneren Form 9 nach Wunsch gewählt werden. Allgemein beträgt die Tiefe jeder Nut 0,1 bis Io mm und vorzugsweise 0,2 - 3 mm an demjenigen Teil der Nut zum Durchgang des Harzes, der die grösste Querschnittsfläche hat. Die Breite jeder Nut beträgt allgemein 0,1 bis 1o mm und vorzugsweise 1 bis 3 mm. Die Länge

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jeder Nut beträgt allgemein 1 bis 5o mm und vorzugsv/eise 1o bis 3o mm.

Die Gestalt der Querschnittsfläche jeder Nut am Formlippen« teil kann irgendeine gewünschte Gestalt sein, beispielsweise Halbkreisgestalt, Quadratgestalt, Rechteckgestalt, TJ-Gestalt oder Rechteckgestalt mit abgerundeten Ecken.

Wenn es gewünscht wird, eine geschäumte Bahn zu erhalten, die nur an einer ihrer Flächen gewellt ist, wird entweder die äussere Form 3 oder die innere Form 9 mit Nuten 11 bzw. Io versehen, und als die andere Form wird eine Ringform ohne Nuten verwendet.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird ein schäumbares thermoplastisches Harz in den- Extruder 1 geführt und von der Schnecke geknetet. Die geknetete Masse wird erhitzt und durch die Unterbrecherplatte 3 hindurchgeführt. Das thermopla-stische Harz, welches auf diese Weise auf einer für das Schäumen geeigneten Temperatur gehalten wird, wird aus der Ringform extrudiert, die aus der mit Nuten 10 versehenen inneren Form 9 und der . mit Nuten 11 versehenen äusseren Form 3 besteht, um auf diese Weise eine gewellte, geschäumte Kunststoffbahn zu erhalten . Bei dieser Art von Vorrichtung kann die Dicke der geschäumten Bahn während der Herstellung nach ·?Wunsch gesteuert werden, indem die Stellinutter 8 gedreht wird, wodurch die innere Form 9 ver-

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schoben und der Abstand zwischen der inneren Form 9 und der äusseren Form 3 geändert wird.

In den Fig. 5 und 6 sind mit 1 ein Extruder, mit 2 eine Schnecke, mit 3 ein schäumbares thermoplastisches Harz, mit 4 eine Form mit einer Verteilerleitung.5, mit 6 eine Drosselstange für Drucksteuerung, mit 7 eine obere Lippe,mit 8 eine untere Lippe, mit 9 die Nuten an den Lippen, mit 1o eine geschäumte Kunststoffbahn, mit 11 Schraubenbolzen zum Anbringen und Festlegen der Form, mit 12 Schraubenbolzen zum Anbringen und Festlegen der Lippen, mit 13 ein Schraubenbolzen zum Einstellen des Lippenspaltes, und mit I4 eine elektrische Heizplatte bezeichnet.

In Fig. 7 sind mit I5 eine Halbkreisgestalt, mit 16 eine Rechteckgestalt, mit I7 eine Kombination aus Halbkreisgestalt und Rechteckgestalt, und mit 18 eine Abwandlung der mit 16 bezeichneten Querschnittsgestalt bezeichnet.

Nachstehend wird der Fluss schäumbaren Harzes in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben.

Der Extruder 1 wird mit thermoplastischem Harz, einem Treibmittel und anderen wahlweise zuzugebenden Additiven beschickt. Diese Materialien werden unter Druck in Richtung des Ausstossens mittels der Schnecke 2 geknetet, um ein schäumbares

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thermoplastisches Harz 3 zu. bilden» Das Harz wird mittel-3 der Verteilerleitung 5 auf einer zum Schäumen geeigneten Temperatur gehalten, wobei es sich gleichzeitig in seitlicher Richtung der Form 4 gleichmässig ausbreitet. Das Harz geht für Drucksteuerung an der Drosselstange 6 vorbei und es wird extrudiert, während es sich mit den lippen 7 und 8 in Berührung befindet, die an der Spitze der Form 4 angeordnet sind. Mittels der Nuten 9 der Lippen wird das Harz derartig geformt, dass eine gewellte geschäumte Kunststoffbahn 1o erhalten wird.

Das schäumbare thermoplastische Harz 3 muss im ungeschäumten Zustand gehalten werden, bis es an den Lippen 7 und 8 ausgestossen wird.

Die gewellte Gestalt der geschäumten Bahn 1o ist ein vergrössertes Gegenbild oder Gegenstück der Gestalt des genuteten Teiles der Lippen 7j 8, und zwar unabhängig von dem .Ausdehnungs verhältnis des Produktes (2 bis loo-fach).

Bei der Form 4 gemäss vorstehender Beschreibung hat ^ EFut 9 in der Lippe 7 eine Tiefe von 0,1 bis 1o mm und vorzugsweise von 0,2 bis 5 mm, ferner eine Breite von 0,1 bis 1oo mm und vorzugsweise von O,2bis5o mm, und eine Länge von 1 bis 1oo mm und vorzugsweise von 5 bis 5o mm. Die offene Breite der Lippe ist so gewählt, dass sie der offenen Breite der Extrudieröffnung der ebenen Form 4 entspricht. Vorzugsweise beträgt sie

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2ο bis 1500 mm und insbesondere 25 bis 1100 mm. Die Gestalt und Anzahl der Nuten an den Lippen 7» 8" werden gewählt in Übereinstimmung mit dem Verwendungszweck des Endproduktes. V/enn es gewünscht wird, eine geschäumte Bahn mit gewellter Gestalt auf beiden Seiten oder !Flächen zu erhalten, sind sowohl die obere Lippe 7 als auch die untere Lippe 8 mit Nuten versehen. Die Bicke der geschäumten Bahn 1o kann gesteuert werden durch Einstellung des Abstandes der Düsenlippen 7 und 8 mittels-der Schraube 13.

Gewellte geschäumte Kunststoffbahnen können 'auch hergestellt werden durch Schaffung gewellter Nuten an den oberen und unteren Teilen der Harzausstossoffnung der ebenen Porin ohne Verwendung von Lippen. Die Verwendung von Lippen wird jedoch bevorzugt, um die Dicke und die gewellte Gestalt der geschäumten Kunststoffbahnen bequem auswählen zu können.

Zusätzlich zu mit Verteilerleitung versehenen Formen gehören Fischschwanzformen und Schneckenformen zu denjenigen ebenen Formen, die bei der Erfindung zweckmässig verwendet werden können.

Demgemäss kann eine Vorrichtung gemäss der Erfindung eine Massenherstellung einer geschäumten Kunststoffbahn ermöglichen, wobei die Bahn eine gewellte Oberfläche hat. Dabei können solche Bahnen mit überlegenen gleichmässigen Eigenschaften, beispielsweise Dämpfungs- oder Polstereigenschaft, mit kleinen

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Harzmengen durch einen einfachen Arbeitsvorgang hergestellt werden.

Die gewellten geschäumten Kunststoffbahnen, die mit der Vorrichtung gemäss der Erfindung erhalten werden, können in vielen Anwendungsgebieten verwendet werden, beispielsweise als Wärmeisoliermaterial und Dämpfungs- oder Polstermaterial, wobei dies zufolge ihrer ausgezeichneten Eigenschaften ermöglicht ist.

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Leerse ite

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

• i 1.,· Vorrichtung zum. Herstellen einer gewellten geschäumten Kunststoffbahn, eines solchen Bogens oder dergleichen, mit einem Extruder und einer am Ausstossende des Extruders angeordneten Form, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (3,9jFig, I^bzw. 4, Pig. 5) eine Mehrzahl von Nuten (10,11 ,Fig. 1j bzw. 9,Fig. 5) aufweist, die an einer Fläche oder beiden Flächen der Form, die während der Herstellung in Berührung mit der geschäumten Bahn treten, vorgesehen sind und die sich vom Harzeintritt in Richtung gegen den Harzaustritt der Form erstrecken.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (3,9 Fig. 1 ) eine Kreisform ist. .
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kreisform aus einer inneren Form (9) und einer äusseren Form(3) besteht, die sich im Abstand von der inneren Form „befindet und zusammen mit dieser einen Harzdurchgang bildet, und dass die Nuten in jeder Form an derjenigen. Fläche gebildet sind, die mit dem Harz in Berührung tritt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass'die Form eine ebene Form (4s7j8) ist, und dass die Nuten an einer Fläche oder den Flächen der oberen Lippe und/oder der unteren Lippe entlang der Extrudierrichtung des Harzes vorgesehen sind.

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