DE3104167A1 - Verfahren zur herstellung einer kontinuierlichen schaumplatte aus thermoplastischem synthetischem polymer mittels extrusion und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

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QEHHARD B. HAGEN DR. PHIL. TELEGRAMM/GABLE: INVENT MÖNCHEN

PETER HIRSCH dipl-ing. I/ telex:6-29see

PATENTANWÄLTE PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

6. Februar 1981

Q 571 C+M (J/MO)

LAVORAZIONE MATERIE PLASTICHE L.M.P. S.p.A. Turin/Italien

Verfahren zur Herstellung einer kontinuierlichen Schaumplatte aus thermoplastischem synthetischem Polymer mittels Extrusion und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Priorität: 5. November 1980 - Italien Anmelde-Nr.: 68689-A/80

Eine kontinuierliche Schaumplatte aus thermoplastischem synthetischem Polymer, beispielsweise Polystyrol, Polyäthylen oder Polypropylen wird normalerweise durch einen Extrusions- / Expansionsprozeß erhalten. Bei diesem Prozeß bewirkt ein Extruder, daß sich unter hohem Druck eine geschmolzene Polymermasse bildet, in der ein flüchtiges Treibmittel, beispielsweise Preon oder n-Pentan, gelöst oder dispergiert ist,

und diese Masse wird durch einen engen geradlinigen Schlitz extrudiert. Daraus ergibt sich ein Druckabfall, bei dem das Treibmittel in Form von Gasbläschen freigesetzt wird, die im wesentlichen gleichmäßig in der Polymergrundmasse verteilt sind, wodurch eine zweifache Wirkung erzielt wird:

- eine wesentliche Erhöhung der Dicke und Breite des aus dem Extrusionsschlitz austretenden Materialflusses und

- eine Abkühlung des so erhaltenen Schaumflusses, die ihrerseits eine Erhöhung der Viskosität der Polymermasse bewirkt, die erforderlich ist, um zu verhindern, daß der vom Treibmittel entwickelte Druck das Aufbrechen der Schaumzellen (und damit das Zusammenfallen des Schaumes) verursacht.

Eine weitere von außen bewirkte Abkühlung ist zur Festigung des Schaumes erforderlich. Zu diesem Zweck werden typischerweise die beiden Oberflächen der aus dem Extruder austretenden Schaumplatte in Berührung mit kalten Oberflächen geführt, die gegebenenfalls leicht in der Vorschubrichtung der Platte divergieren und die Expansion des Schaumes senkrecht zur Plattenebene begrenzen und gleichzeitig den Schaum gelieren. Nach einer weiteren Abkühlung (im allgemeinen mit Luft) wird die Platte entlang der Längskanten randbeschnitten und in Querrichtung zu Platten gewünschter Länge geschnitten, aber diese Phase betrifft nicht die vorliegende Erfindung.

Aus Gründen, die dem einschlägigen Fachmann bekannt sind, geht die allgemeine Tendenz dahin, Platten herzustellen, deren Dichte so gering wie möglich ist, beispielsweise weniger als 0,05 g/cm³ und vorzugsweise geringer als 0,03 g/cm³. Um dieses Ergebnis zu erzielen, ist neben einer hohen und genauen Dosierung des Treibmittels und einer äußerst gleichmäßigan Verteilung desselben in der geschmolzenen Masse im Extruder auc". eine äußerst sorgfältige Kontrolle der Endtemperatur der Mass a vor der Extrusion erforderlich, damit die Viskosität der Mass-·

auf einen hohen .Wert gebracht wird, ganz in der Nähe (aber nicht unterhalb) der "kritischen Viskosität". Unter "kritischer Viskosität" versteht man den Viskositätswert, unterhalb dessen der Druck des im Schaum eingeschlossenen Gases den Bruch der dieses Gas enthaltenden Zellenwände bewirken würde. Es leuchtet ein, daß die Schaumexpansion.'.umsd geringer und . . damit die Dichte der erhaltenen Schaumplatte umso größer ist, je höher die Viskosität der Masse über der kritischen Viskosität liegt. Da der Prozeß der Expansion am Extruderausgang von der "endogenen" Abkühlung begleitet ist, die auf den Übergang des Treibmittels vom flüssigen (oder festen) in den gasförmigen Zustand zurückzuführen ist, nimmt andererseits die Viskosität der Polymermasse zu und setzt dem Expansionsprozeß eine Grenze, auch wenn der Gasdruck innerhalb der .Polymermasse noch wesentlich über dem atmosphärischen liegt. Daraus ergibt sich, daß sowohl die Dichte des Schaumes als auch die Dicke der erhaltenen Platte in entsprechender Weise begrenzt sind. Es muß darauf hingewiesen werden, daß die Dicke der Platte nicht dadurch beliebig erhöht werden kann, daß der Extrusionsschlitz passend erweitert wird, denn auf diese Weise würde der von dem Schlitz auf die ankommende geschmolzene Masse ausgeübte Druck herabgesetzt werden, mit der nachteiligen Folge, daß das Treibmittel bereits im Inneren des Extruders in gasförmigem Zustand freigesetzt würde. Dies bedeutet (unter anderem) , daß es unmöglich ist, mit einerru Extruder niedriger Leistung Schaumplatten größerer Dicke zu erzielen. Auch mit Extrudern mittlerer Leistung (200-250 kg/h verarbeitetes Material) übersteigt die Plattendicke kaum 3-4 cm.

Um diesen Nachteilen in irgend einer Weise zu begegnen, wird bekanntermaßen eine "Nachwärmung" der zuvor abgekühlten Platte vorgenommen, die darin besteht, daß die Platte einen Ofen durchläuft, in dem die Plattentemperatur in passender Weise bis zur Erreichung einer bestimmten Plastizität des Polymers angehoben wird. Unter diesen Bedingungen steigt der Druck des

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im Polymer eingeschlossenen Gases an, dem es auf diese Weise gelingt, die Zellengröße noch etwas zu vergrößern, womit auch eine entsprechende Zunahme der Plattendicke und eine entsprechende Verringerung der Dichte verbundai ist. Die so erzielte Dickensteigerung ist jedoch relativ gering und liegt kaum über etwa 10% (um eine runde Zahl zu nennen). Um Dicken der Größenordnung von 6-7 cm zu erhalten, wird bekanntermaßen auf die gleichzeitige Extrusion zweier Schaumschichten durch zwei getrennte Schlitze zurückgegriffen, wobei sich die Schichten unmittelbar nach den entsprechenden Schlitzen übereinanderlegen und miteinander verschweißen. In diesem Fall ist es jedoch äußerst schwierig zu bewerkstelligen, daß die beiden Schaumschichten untereinander gleich sind, weshalb die so erzielte zusammengesetzte Platte dazu neigt, sich zu werfen oder zu verziehen. Außerdem ist es auch schwer, eine wirksame und vollständige gegenseitige Verschweißung auf der ganzen Zwischenfläche zu erreichen.

Hauptziel dieser Erfindung ist es, die obigen Nachteile zu beseitigen. Weitere Ziele und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Das erfindungsgemäße Verfahren für die Herstellung einer kontinuierlichen ■ Schaumplatte aus thermoplastischem synthetischem Polymer (insbesondere Polystyrol, Polyäthylen und Polypropylen) mittels Extrusion einer geschmolzenen Polymermasse, in der ein flüchtiges Treibmittel gelöst oder dispergiert ist, ist gekennzeichnet durch die folgenden Phasen: (a) der Bewirkung einer allmählichen Erhöhung der Schaumplattendicke während ihres Vorschubs, indem die Platte zwei einander gegenüberliegende Zonen durchläuft, durch die an die jeweiligen Oberflächen der Platte ein Unterdruck angelegt wird, während sich die Platte im thermoplastischen Zustand befindet und (b) der fortgesetzten Anlegung eines Unterdrucks an die genannten Oberflächen im Zustand konstanter Dicke unter Abkühlung der Platte von außen, um die erreichte Dicke zu stabilisieren.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Plattendicke in den Phasen (a) und (b) dadurch bestimmt bzw. kontrolliert ,- daß die Platte von gasdurchlässigen Begrenzungswänden erfaßt wird, die an den entsprechenden Oberflächen der Platten anliegen, und der Unterdruck durch die genannten Wände hindurch angelegt wird, während diese ihre Vorschubbewegung im Gleichlauf mit der Platte erhalten. Dies kann in der Praxis leicht durch Band-Leiteinrichtungen mit einem gasdurchlässigen Band erzielt werden. Beim ersten Paar, das die Phase (a) bildet, sind die aktiven Trums der Leiteinrichtungen in der Vorschubrichtung der Platte divergierend angeordnet, um die gewünschte allmähliche Dickensteigerung der von diesen Trums erfaßten anschwellenden Bereiche der Platte zu bewirken. Beim zweiten Paar, das die Phase (b) bildet, sind die aktiven Trums der Leitexnrxchtungen untereinander parallel, um die angewachsene Dicke der Platte wenigstens im wesentlichen aufrechtzuerhalten, während diese Platte abgekühlt wird.

Die Phasen (a) und (b) können von der Platte bereits während ihres Entstehungsvorgangs durchlaufen werden, d.h. unmittelbar nach dem Extrusionsschlitz. Nachdem jedoch die Temperaturverteilung längs der Dicke der im Entstehen befindlichen Platte kaum eine zuverlässige Gegebenheit darstellt und sich mit der Ausdehnung des Gases jedenfalls rasch ändert, wird jene Ausfuhrungsform vorgezogen, bei der die beiden Oberflächen der aus dem Extruder austretenden S chaumplatte in Berührung mit kalten Oberflächen geführt werden, um die Gelierung des Schaumes zu bewirken, worauf erfindungsgemäß

- die so behandelte Platte durch eine Heizzone hindurchgeführt wird, bevor die Temperatur im Kernbereich der Platte wesentlich unter den Punkt der beginnenden Erweichung des Polymers absinkt, und

- die Erwärmung der Platte in der Heizzone so erfolgt, daß

die gesamte Dicke der Platte wenigstens im wesentlichen auf· die gleiche Temperatur gebracht wird, die zwischen dem genannten Punkt beginnender Erweichung und dem Punkt der kritischen Viskosität (wie er vorstehend definiert wurde) liegt,

- anschließend durchläuft die Platte die Phasen (a) und (b).

Vorzugsweise liegt die vorerwähnte Temperatur des Kernbereichs, ausgedrückt in ⁰C, unter dem Punkt der beginnenden Erweichung des Polymers und beträgt mindestens 1/2 (vorzugsweise etwa 2/3) der Extrusionstemperatur. Dadurch besteht eine größere Sicherheit, daß durch die nachfolgende Erwärmung die gewünschte gleichmäßige Temperaturverteilung längs der Dicke der Platte erzielt wird.

In der beigefügten Zeichnung zeigen:

- die Figur 1 einen schematischen längs einer senkrechten Längsebene geführten Schnitt durch eine Anlage, durch die

das erfindungsgemäße Verfahren verwirklicht wird und welche eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung darstellt;

- die Figur 2 ein der Figur 1 zugeordnetes Diagramm, in dem lediglich zur Erläuterung einige Kurven für Temperatur und Druck (auf den Ordinaten) wiedergegeben sind, bezogen auf den von der Schaumplatte zurückgelegten Weg (auf der Abszisse);

- Figur 3 einen senkrechten schematischen Längsschnitt durch eine der vier Band-Leiteinrichtungen, wie sie in Figur 1

verwendet werden und welche eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung der Erfindung darstellen;

- Figur 4 . Temperatur-Verteilungskurven längs der Dicke der Platte unmittelbar vor und unmittelbar nach der Heizungsphase, die der Phase (a) vorausgeht.

In Figur 1 ist der größeren Deutlichkeit der Darstellung wegen die Dicke der Schaumplatte absichtlich übertrieben dargestellt im Verhältnis zur Wegstrecke. In dieser Figur bezeichnet 10 den Extruderkopf,aus dem die aus thermoplastischem synthetischem Schaum bestehende Platte 12 extrudiert wird. Vom Augenblick der Expansion des Schaumes an wird die Platte 12 in bekannter Weise zwischen zwei ebenen Formungsplatten 14 geführt, die durch einen inneren Wasseroder ölkreislauf gekühlt werden und an denen die beiden Oberflächen der entstehenden Platte entlanggleiten. Die Platten 14 divergieren gewöhnlich etwas in der Vorschubrichtung der Platte 12. Beim Austritt aus dieser Phase weist die Platte eine Dicke S von beispielsweise 3 cm auf und ist relativ gefestigt, jedenfalls soweit, daß sie von zwei Transportrollen Serien 16 erfaßt werden kann. Im Bereich der Transportrollen ist die Platte 12 frei der Außenluft ausgesetzt und erfährt daher eine weitere Abkühlung. Unmittelbar nach den Transp'ortrollen ist auf dem Weg der Platte 12 ein Heizofen 18 angeordnet, der zwei Serien von Infrarotstrahlern 18' enthält, die auf die beiden Plattenoberflächen gerichtet sind. Durch den Ofen erfährt die Platte eine leichte Dickenzunahme und erreicht beispielsweise bis etwa 3,5 cm, aber diese Zunahme ist nicht entscheidend für das erfindungsgemäße Verfahren.

Unmittelbar nach dem Ofen 18 ist ein Paar von Band-Leiteinrichtungen 20 angeordnet. Das Band 22 einer jeden Leiteinrichtung ist gasdurchlässig, und die aktiven Trums 22' der Leiteinrichtungen stehen in Berührung mit den entsprechenden Oberflächen der Schaumplatte 12 und divergieren in der Vorschubrichtung der Platte. Vorzugsweise bestehen die Bänder jeweils aus einem dichten Stahl- oder Bronze-Drahtgewebe. Ein geeignetes Gewebe ist beispielsweise das folgende:

- Kette: Drahtdurchmesser 0,3 mm; 16 Drähte/cm;

- Schuß: Drahtdurchmesser 0,1 mm; 90-100 Schüsse/cm.

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Die Rückseite jedes der aktiven Trums 22' steht in gleitender Berührung mit der entsprechenden Seite eines Saugkastens 24, und die beiden Kästen sind an eine (nicht dargestellte) Vakuumpumpe, beispielsweise eine Flüssigkeitsringpumpe angeschlossen. Die beiden Oberflächen der Schaumplatte 12 legen sich daher an die entsprechenden aktiven Trums 22' an, so daß die Plattendicke zwangsläufig allmählich gesteigert wird, solange für die Platte die bereits vorher erwähnten (und im folgenden näher erläuterten) Temperaturbedingungen gelten, die bewirken, daß der Schaum in dieser Phase plastisch verformbar ist. Auf diese Weise gelingt es in der Praxis, die Dicke der Platte 12 bis auf das dreifache und mehr zu steigern.

Unmittelbar nach den Leiteinrichtungen 20 ist ein weiteres mit 26 bezeichnetes Paar von Leiteinrichtungen angeordnet, die ebenfalls Bänder 28 aus Drahtgewebe enthalten, deren aktive Trums mit 28' bezeichnet sind und über Saugkästen 30 gleiten, die mit Vakuumpumpen verbunden sind. Die aktiven Trums 28' dieser Leiteinrichtungen 26 sind jedoch untereinander parallel, und die Saugkästen werden durch einen inneren Kaltwasserkreislauf gekühlt. In dieser Phase (Phase (b)) dient daher das Vakuum in den Saugkästen 30 dazu, daß die Oberflächender Platte ständig an den entsprechenden aktiven Trums 28' anliegen, wodurch lediglich die in der vorausgehenden Phase (a) erzielte Dicke S' erhalten werden soll, während der Schaum der Platte von den Kästen 30 über das Band 28 intensiv abgekühlt wird.

Die Bänder 22, 28 der Leiteinrichtungen 20 und 26 werden mit gleichförmigen Geschwindigkeiten angetrieben, die mit der Vorschubgeschwindigkeit der Schaumplatte 12 derart abgestimmt sind, daß die Platte weder abgebremst noch beschleunigt wird.

Beim Austritt aus der Phase (b) wird die Platte von den Treu .^- portrollen 32 erfaßt und weiter durch Luft abgekühlt (.jcjebcTu falls durch nicht dargestellte Ventilatoren), um schließlich

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zu den Phasen der Randbesäumung in Längsrichtung und des Schnitts in Querrichtung zu gelangen.

Im Diagramm der Figur 2 ist mit Tx die dem Punkt der beginnenden Erweichung des Schaums entsprechende Temperatur bezeichnet, deren Wert von dem verwendeten Polymer abhängig ist. Mit TC ist die der "kritischen Viskosität" des Polymers entsprechende Temperaturkurve angegeben, wie sie weiter oben definiert wurde. Da die kritische Viskosität, d.h. die Grenz-Fähigkeit der Zellen, dem Bersten Widerstand zu leisten, eine Funktion des tatsächlichen Drucks (Pe im Diagramm) des Gases in den Zellen ist, ist die Temperatur TC nicht konstant, sondern ändert sich längs des Wegs. Im Augenblick der Extrusion ist der Gasdruck hoch, weshalb auch die kritische Viskosität hoch sein muß, was bedeutet, daß die Temperatur TC niedrig zu sein hat, um diese Viskosität zu bewirken.

Mit T ist in Figur 2 die Schaumtemperatur bezeichnet, mit P der Gasdruck in den Schaumzellen.

Die Polymermasse wird bei der Temperatur T1 extrudiert, die höher als Tx ist und aus den vorher geschilderten Gründen möglichst nahe an TC liegt. Vom Zeitpunkt der Expansion zwischen den Platten 14 an sinken sowohl die Temperatur als auch der Druck ab. Insbesondere sinkt die Temperatur T unter Tx, um am Eingang des Ofens 18 einen Wert T2 anzunehmen, während der Druck auf einen Wert P2 absinkt. Der entsprechende TC-Wert ist relativ hoch, weil sich der Gasdruck in den Zellen erniedrigt hat.

In der Figur 4 (in der mit MP die waagerechte Mittelebene der Schaumplatte 12 bezeichnet ist, in der der "Kern" der Platte liegt) gibt die Kurve 34 die Temperaturverteilung längs der Dicke der Platte unmittelbar vor der Einführung in den Ofen 18 an. Aus dieser Kurve ist zu ersehen, daß, während die beiden Oberflächen 12', 12" der Platte 12 (mehr oder weniger)

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Raumtemperatur Ta aufweisen, die Temperatur des Kernbereichs Tn wesentlich höher als Ta liegt. Daraus folgt, daß auch der Gasdruck in den Zellen im Kernbereich höher ist als in den Oberflächenschichten und die kritische Temperatur (entsprechend der kritischen Viskosität) sich dementsprechend ändert. Im erfindungsgemäßen Verfahren ist die Temperatur des Kernbereichs Tn am Eingang des Ofens 18 vorzugsweise geringer als Tx; außerdem erreicht ihr in ⁰C ausgedrückter Wert vorzugsweise wenigstens die Hälfte der Extrusionstemperatür (T1 in Figur 2), vorteilhafterweise etwa 2/3 von T1. Dies wird erreicht, indem die Abkühlung der Schaumplatte 12 auf ihrem Weg zwischen dem Extruder und dem Ofen 18 passend geregelt wird. Andererseits wird die Erwärmung im Ofen 18 so ausgeführt, daß die Schaumtemperatur auf den Wert T3 ansteigt, der im Bereich der Plastizität des Schaums, also zwischen Tx und TC gelegen ist, und dies in der Weise, daß der Wert T3 längs der Dicke der Platte möglichst konstant bleibt (siehe Figur 4). Dazu ist Infrarotstrahlung (siehe Strahler 18" in Figur 1) besonders nützlich, die in die Platte eindringt und es daher ermöglicht , die Kurve 34 sehr viel besser zu "begradigen" als beispielsweise eine Erwärmung durch Luft. Außerdem sind die Anzahl der eingeschalteten Strahler und die ihnen zugeführte Leistung vorzugsweise einstellbar; auf diese Weise wird verhindert, daß die Temperaturverteilung längs der Dicke der Platte 12 beim Austritt aus dem Ofen 18 die Form der Kurve T3¹ in Figur 4 annimmt, die nur dann annehmbar ist, wenn die Temperaturänderung längs dieser Kurve klein ist (in Abhängigkeit von dem verwendeten Polymer) und jedenfalls sehr wesentlich geringer als die Differenz Tn - Ta. Natürlich liegt die Kurve T3' in jedem Falle niedriger als die Kurve TC.

Auf diese Weise werden die Viskosität im Polymer und der Gasdruck in den Schaumzellen auf Werte gebracht, die längs der Dickenerstreckung der Platte im wesentlichen konstant sind, und in diesem Zustand tritt die Platte in die Phase (a), Figur 2, des erfindungsgemäßen Verfahrens ein.

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In dieser Phase bewirkt die von den aktiven Trums 22' der Leiteinrichtungen 20 hervorgerufene zwangsläufige Ausdehnung eine Dehnung der Schaumzellen senkrecht zur Ebene der Platte 12, während die Wandungen der Zellen eine plastische Reckung erleiden, so daß das Gas in den Zellen auf einen Wert P4 entspannt wird. Die Entspannung des Gases erzeugt ihrerseits eine Temperaturerniedrigung des Schaumes auf einen Wert T4 (Figur 2). Wenn der Wert T3 nur wenig über Tx liegt, so sinkt der Wert T4 leicht unter Tx ab, was offensichtlich vorteilhaft ist, weil es bedeutet, daß beim Austritt aus der Phase (a) die Polymerkoirtponente des Schaumes bereits in die Phase des Festwerdens (Gelierung) eingetreten ist. Typischerweise kommt es dazu, daß die Temperatur am Eingang des Ofens 18 der Kurve T3' (Figur 4) entspricht. Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es daher zweckmäßig, eine (vorzugsweise mäßige) Abkühlung auch in der Phase (a) vorzusehen, indem man in den Saugkästen 24 dieser Phase eine Kühlflüssigkeit fließen läßt. Damit wird die Kurve T3' beim Durchgang durch die Phase (a) abgeflacht, was der gleichmäßigen Struktur des Schaumes zugute kommt. In der Phase (b) fallen sowohl die Temperatur T als auch der Druck P (Figur 2) wegen der durch die Bänder 28 verursachten Abkühlung weiter ab, so daß die Dicke der Platte endgültig stabilisiert wird.

Geht man in der oben beschriebenen Weise vor, so gelingt es, ohne besondere Probleme einstückige Polystyrolschaumplatten mit einer Dicke von 10 - 12 cm zu erhalten. Dank der erzwungenen Ausdehnung in der Phase (a) wird überdies die Dichte des Schaums wesentlich gesenkt, typischerweise auf Werte der Größenordnungen von 0,02 g/cm³.

In Figur 3 ist als Beispiel eine der Leiteinrichtungen 20 (oder 26) dargestellt. In dieser Figur beziehen sich die Zahlen in Klammern auf die im Zusammenhang mit den Leiteinrichtungen 26 bereits beschriebenen Bauteile. Jede Leitein-

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40 richtung enthält einen festen Rahmen/mit Gewindestangen 42,

auf denen in senkrechter Richtung Stützköpfe 44, 44' beangeordnet

weglich/sind, die im Inneren mit drehbaren, mit den Stangengewinden in Eingriff stehenden Muttern versehen sind. Jeder der Köpfe trägt einen Aufhängungs-Querzapfen 46 bzw. 46' für einen robusten Längsbalken 48. Dabei ist davon auszugehen, daß ein Stangenpaar mit den entsprechenden Köpfen, Zapfen und dem Längsbalken auf jeder der beiden Seiten der Leiteinrichtung angeordnet ist. Der Zapfen 46' des Kopfes 44' greift in einen Schieber 50 ein, der in Längsrichtung in dem Längsbalken 48 geführt ist, so daß das in Vorschubrichtung gelegende Ende

Balkens
des /unabhängig von der Höhe des das andere Ende tragenden Zapfens 46 angehoben oder abgesenkt werden, kann, wie dies für die Phase (a) der Figur 1 erforderlich ist. Für die Phase (b) ist der Schieber 50 nicht erforderlich. Die Enden der beiden Längsbalken 48 tragen die Führungsrollen 52, 54 des Bandes 22, wobei die Rolle 54 durch nicht dargestellte Einrichtungen angetrieben und auf eine Umfangsgeschwindigkeit gebracht wird, die mit der der Transportrollen 32 von Figur 1 abgestimmt ist.

Der Kasten 24 enthält eine robuste Metallplatte 56, die seitlich auf die beiden Längsbalken 48 aufgebolzt ist und sich über die gesamte Länge des aktiven Trums 22' des Bandes erstreckt. In der Praxis kann die Platte 56 aus mehreren getrennten aufeinanderfolgenden Abschnitten bestehen, um die Herstellung und die Montage zu erleichtern. Auf der dem aktiven Trum 22' zugewandten Vorderseite der Platte 56 sind Ansaughohlräume 58 ausgebildet, die sich quer zum Band erstrecken und mit Gruppen von Kühlkanälen 60 abwechseln, die ebenfalls quer zum Band verlaufen. Die Hohlräume 58 sind über Anschlüsse 62 mit der Vakuumpumpe verbunden, während andere (nicht dargestellte) Anschlüsse für die Verbindung der Kanäle 60 mit einem eine Kühlflüssigkeit enthaltenden Kreislauf vorgesehen sind. Auf die erwähnte Vorderseite der Platte 56 ist ein Stahlblech 64 mit Abdichtung aufgebracht, das in Entsprechung zu jedem Ansaughohlraum 58 Gruppen von

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Ansauglöchern 66 trägt, die über die Breite des Bandes 22 verteilt sind.

Zu Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens befindet sich die Leiteinrichtung 20 der Figur 3 in der dargestellten waagerechten Stellung, so daß die vom Ofen 18 kommende Schaumplatte 12 mit dem aktiven Trum 22' auf dessen ganzer Länge in Berührung, kommt, danach wird die Ansaugluft eingeschaltet (und eventuell die Kühlung). Diese Bedingungen werden beibehalten, bis die Schaumplatte 12 die Leiteinrichtungen 26 in der Phase (b) passiert, danach werden auch die letztgenannten Leiteinrichtungen mit den Ansaugpumpenund mit dem Kühlkreis verbunden. Nunmehr werden durch Drehen der Muttern in den Köpfen 44' (Figur 3) der Leiteinrichtungen 20 der Phase (a) die Austrittsenden dieser Leiteinrichtungen in dem gewünschten Ausmaß (Figur 1) voneinander entfernt, um auf diese Weise die gewünschte Dickensteigerung der Platte zu bewirken. Zur gleichen Zeit v/erden alle Köpfe 44, 44' der beiden Leiteinrichtungen 26 der Phase (b) simultan und synchron zu den Köpfen 44' der Leiteinrichtungen 20 der Phase (a) betätigt, um die Leiteinrichtungen der Phase (b) in vertikaler Richtung auf den gleichen Abstand zu bringen, den die Austrittsenden der Leiteinrichtungen der Phase (a) voneinander haben. Von.diesem Augenblick an läuft das erfindungsgemäße Verfahren in der bereits beschriebenen Weise bis zur Beendigung des Extrusion ab.

Claims (13)

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   ERHARD SCHMITT-NILSON dr.-inq. telefon:(0S9)3450 67

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   PETER HIRSCH dipl-ing. telex:5-29686

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   Q 571 C+M (J/MO) 6. Februar 1981

   Lavorazione Materie Piastiche L.M.P. S.p.A. Turin/Italien

   Patentansprüche

   j 1 Λ Verfahren für die Herstellung einer kontinuierlichen schaumplatte aus thermoplastischem, synthetischem Polymer durch Extrusion/Expansion einer geschmolzenen Polymermasse, in der ein flüchtiges Treibmittel gelöst oder dispergiert ist, dadurch gekennz eichnet, daß zur Erhöhung der Plattendicke und Verringerung der Schaumdichte zwei Behandlungsphasen (a) und (b) vorgesehen sind, wobei in Phase (a) zur Erzielung einer allmählichen Dickenzunahme der Schaumplatte im Laufe ihres Vorschubs die Platte zwischen zwei einander gegenüberliegenden Bereichen hindurchgeführt und durch diese an die entsprechenden Oberflächen der Platte ein Unterdruck angelegt wird, während sich die Platte im thermoplastischen Zustand befindet und in Phase (b) weiterhin Unterdruck an die genannten Oberflächen im Zustand konstanter Dicke unter Abkühlung der Platte von außen zwecks Stabilisierung der erreichten Dicke angelegt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Platte in den Phasen (a) und (b) dadurch kontrolliert wird, daß die Platte von gasdurchlässigen Begrenzungswänden erfaßt wird, die an den entsprechenden Oberflächen der Platte anliegen, und ein Unterdruck durch diese Wände hindurch angelegt wird, während diese im Gleichlauf mit der Platte vorwärts bewegt werden.

   POSTSCHECKKONTO: MÖNCHEN 50175-809

   BANKKONTO: DEUTSCHE ΰΑΝΚ A.Q. MÖNCHEN, LEOPOLDSTRASSE 71, KO. f> i.-:
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die beiden Oberflächen der aus dem Extruder austretenden Schaumplatte zwecks Gelierung des Schaumes in Berührung mit kalten Oberflächen geführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die so behandelte Platte vor Durchführung der Behandlung in den beiden Phasen (a) und (b) und bevor die Temperatur im Kernbereich der Platte wesentlich unter den Punkt der beginnenden Erweichung des' Polymers abgesunken ist, durch eine Heizzone geleitet wird, und daß die Erwärmung der Platte in der Heizzone derart geregelt wird, daß die Platte über ihre gesamte Dicke wenigstens im wesentlichen auf die gleiche Temperatur gebracht wird, wobei diese zwischen dem Punkt beginnender Erweichung und dem Punkt der kritischen Viskosität liegt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Kernbereches der Platte, ausgedrückt in ⁰C, unter demPunkt der beginnenden Erweichung des Polymers liegt und wenigstens die Hälfte der Extrusionstemperatur erreicht.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte in der Phase (b) durch Kühlung der entsprechenden Begrenzungswände abgekühlt wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Begrenzungswände für die Phase (a) gekühlt werden.
7. 7. Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6, enthaltend einen Extruder mit Schlitzdüse und ebenen Formungsplatten, Transportrollen und Platten-Aufheizofen, gekennzeichnet durch zwei dem Ofen 18 nachgeschaltete Leiteinrichtungen 20 und 26, welche den Plattenflächen zugekehrte, vorteilhaft als Bänder 22, 28 ausgestaltete, gasdurchlässige Oberflächen aufweisen, von denen mindestens die Oberflächen der Leiteinrichtung 20 in Vorschubrichtung divergierend einstellbar sind.

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8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7/ dadurch gekennzeichn , caß die Bänder 22, 28 aus einem Drahtgewebe bestehen.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder 22,- 28 über fest angeordnete Kästen 24 mit Ansaughohlräumen 58 und Kühlkanälen 60 bewegbar angeordnet sind.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtungen 20 und 26 bezüglich des Abstandes von der Plattenoberfläche verstellbar angeordnet sind.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtungen zur Einstellung des Abstandes von der Plattenoberfläche Gewindestangen 42 aufweisen, auf denen Stützköpfe 44, 44' mit im Innern drehbaren, mit den Stangengewinden im Eingriff stehenden Muttern beweglich angeordnet sind.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stützkopf 44, 44' einen Aufhängungsquerzapfen 46, 46' für die Anordnung eines Längsbalkens 48 aufweist.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in der Leiteinrichtung 20 der Aufhängungsquerzapfen 46' des Stützkopfes 44' in einen in Längrichtung des Längsbalkens 48 führbaren Schieber 50 eingreifbar angeordnet ist.