DE69830608T2

DE69830608T2 - Spiralförmig geformte gegenstände und verfahren zur herstellung

Info

Publication number: DE69830608T2
Application number: DE69830608T
Authority: DE
Inventors: Randal Henderson
Original assignee: NMC SA
Current assignee: NMC SA
Priority date: 1997-10-16
Filing date: 1998-10-07
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2018-10-08
Also published as: CN1275945A; PL190633B1; KR100582582B1; US6537405B1; DE69830608D1; EP1030776A1; EP1030776B1; GB2345948B; WO1999020457A1; AU9688398A; HUP0101244A3; HUP0101244A2; ES2243010T3; PL339838A1; KR20010031183A; US6306235B1; HU224660B1; BR9813077A; CN1119236C; CZ301943B6

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung betrifft thermoplastische Schaumstoffprodukte und Verfahren zur Herstellung sowie insbesondere thermoplastische Schaumstoffprodukte, die durch kontinuierliche Bildung in einer im Wesentlichen zylindrischen Konfiguration hergestellt werden.
BISHERIGER STAND DER TECHNIK
In den letzten Jahrzehnten ergaben sich wesentliche Aktivitäten und entstand ein Interesse an der Bildung und Konstruktion von Produkten mit thermoplastischen Schaumstoffmaterialien. Normalerweise werden diese Produkte durch Schaumextrusion oder Formschäumverfahren geformt. Ungeachtet des eingesetzten Verfahrens bestehen jedoch Produktionseinschränkungen in Bezug auf die Größe und Form, in der Produkte effizient zu konkurrenzfähigen Preisen hergestellt werden können.
Ein Beispiel für den mit Extrusionsverfahren gefertigten Produkttyp ist die Herstellung von hohlen, gestreckten, zylindrischen Rohren, die aus thermoplastischem Schaumstoffmaterial geformt werden. Diese Rohre werden für eine große Vielfalt von Produkten verwendet, am häufigsten als Isolierung von flüssigkeitsführenden Rohren oder Leitungen.
Das Dokument GB-A-1151884 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Schaumstoffprodukten durch Extrusion.
Zwar verzeichnete das Extrusions-Herstellungsverfahren zum Formen zylinderförmiger thermoplastischer Schaumstoffrohre über die Jahre einen Fortschritt zu einem extrem effizienten Produktionssystem, doch man kann mit herkömmlichen Anlagen keine Rohre mit Durchmessern über ca. 17,8 cm herstellen. Obwohl ein beträchtlicher Markt für aus thermoplastischem Material geformte Rohre mit großem Durchmesser besteht, kann dieser Bedarf nicht mit herkömmlichen Extrusionsanlagen gedeckt werden. Für Schaumstoffrohre mit großem Durchmesser müssen Hersteller beim Einkauf extrem teurer Herstellungsanlagen investieren, bevor diese Nachfrage mit der gegenwärtigen Technologie bedient werden kann.
Im Hinblick auf die wesentlichen Investitionen, die Herstellungsfirmen für den Erwerb von Anlagen tätigen müssen, um den Industriebedarf an zylindrischen Rohrteilen mit großem Durchmesser zu decken, sind die zur Erfüllung dieses Bedarfs hergestellten Produkte extrem teuer im Vergleich zu den für thermoplastische Rohre mit kleinerem Durchmesser üblichen Preisen. Trotz der Nachfrage nach solchen Produkten und dem Bestreben der Industrie nach konkurrenzfähigen Preisen war die dem Stand der Technik entsprechende Technologie aber nicht in der Lage, ein Herstellungsverfahren bereitzustellen, durch das zylindrische Rohre mit großem Durchmesser in kostengünstiger Weise mit konkurrenzfähigen Preisen produziert werden können.
Zusätzlich zum Industriebedarf an hohlen zylindrischen Rohren mit großem Durchmesser existiert auch eine wesentliche Nachfrage nach thermoplastischem Schaumstoffmaterial in Form von langen Platten mit sehr unterschiedlichen Dicken. Im Allgemeinen können herkömmliche Extrusionsanlagen für thermoplastische Schaumstoffprodukte keine geschäumten Polymerplatten herstellen, die bei einer Dicke von ca. 1,3 cm über ca. 30,5 cm breit sind. Demzufolge kann der Bedarf an Schaumkunststoffplatten mit großer Breite nicht von normalen Herstellern gedeckt werden. Zur Deckung der Industrienachfrage nach diesem Produkt müssen extrem teure, maßgeschneiderte Anlagen erworben werden, so dass die dadurch hergestellten breiten Schaumstoffplatten teurer werden. Außerdem ist der Kapitalertrag bei diesen Investitionen gering.
Obwohl die spezialisierten Hersteller, die diese teuren Anlagen besitzen, geschäumtes thermoplastisches Plattenmaterial mit großen Breitenkonfigurationen produzieren können, sind sie dennoch in Bezug auf die bei einer einzelnen Platte herstellbare Dicke eingeschränkt. Normalerweise können diese dem Stand der Technik entsprechenden Plattenextruder Plattenmaterial mit einer maximalen Dicke von 1,3 cm herstellen.
Folglich ist jeder Kunde, der ein über 1,3 cm dickes Endprodukt wünscht, darauf angewiesen, dass das Produkt unter Einsatz mehrerer Platten gefertigt wird, die auf ihre Größe zugeschnitten und als Einheit miteinander verbunden werden, um das Endprodukt auf die gewünschte Dicke zu bringen. Demnach fallen zusätzliche Herstellungs- und Handhabungskosten an, und das mit diesen spezialisierten Verfahren produzierte Enderzeugnis wird wesentlich teurer.
Zur Herstellung von Plattenmaterial mit Dicken über 1,3 cm müssen mehrere Platten in Sekundärverfahren laminiert oder miteinander verbunden werden, wobei die Profildicke mit jedem Verfahren um 1,3 cm zunimmt. Solche Laminationsschritte erhöhen wesentlich die Komplexität der Fertigungsverfahren und die gesamte Ausschussquote.
Bei einem Versuch, Plattenmaterial mit Dicken über 1,3 cm herstellen zu können, wurden Akkumulatoren konstruiert und mit Extrudern verwendet. Beim Einsatz einer Extruder-Akkumulator-Kombination wird der geschäumte Kunststoff direkt vom Extruder in den Akkumulator geleitet, bis dieser gefüllt ist. Dann wird der gesammelte Kunststoff mit einem Kolben oder Stempel aus dem Akkumulator herausgedrückt. Mit diesem System sind bis zu 5 cm dicke Platten herstellbar. Dieses Verfahren ist jedoch ineffizient, da es diskontinuierlich ablaufen muss und nicht kontinuierlich betrieben werden kann. Darüber hinaus ergibt sich wegen des diskontinuierlichen Start-Stopp-Verfahrens eine hohe Ausschussquote.
Es ist offenkundig, dass trotz der Nachfrage nach verbesserten Fertigungsmethoden bei diesen Systemen kein effizientes, dem Stand der Technik entsprechendes Herstellungssystem entwickelt wurde, um die anfallenden Kosten zu senken.
Demzufolge besteht ein hauptsächliches Ziel der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffrohren mit großem Durchmesser und Schaumkunststoff-Plattenmaterial bereitzustellen, wobei ein Produktionsverfahren verwendet wird, das leicht realisierbar, sehr effizient und vergleichsweise kostengünstig ist.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein neues Herstellungsverfahren mit den oben beschriebenen charakteristischen Merkmalen bereitzustellen, mit dem hohle zylindrische Rohre mit größerem Durchmesser und großes Schaumstoff-Plattenmaterial extrem kostengünstig produziert werden kann.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein neues Herstellungsverfahren mit den oben beschriebenen charakteristischen Merkmalen bereitzustellen, das mit einem Minimum an Personal und optimalen Produktionsraten eingesetzt werden kann.
Die anderen und spezielleren Ziele sind teilweise offensichtlich und werden nachfolgend teilweise beschrieben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung werden alle Schwierigkeiten und Nachteile, die bei dem Stand der Technik entsprechenden Systemen vorkommen, beseitigt und hohle thermoplastische Schaumstoffrohre mit irgendeinem gewünschten Durchmesser sowie große Folien oder Platten aus thermoplastischem Schaumstoffmaterial jedweder gewünschten Breite und Dicke leicht realisiert. Bei der vorliegenden Erfindung entfallen sämtliche komplexen, teuren Anlagen, die vorher zur Deckung des Industriebedarfs an diesen Produkten erforderlich waren, und es kommt ein leicht anwendbares, spezielles Herstellungsverfahren zum Einsatz.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein thermoplastisches Schaumstoff-Extrusionssystem eingesetzt, um ein Profil mit irgendeiner gewünschten Querschnittsform oder -konfiguration herzustellen, wobei das Profil auf eine drehende zylindrische Hülse vorgeschoben wird. Während das Schaumstoffprofil den Umfang umgebend auf die drehende Hülse gewickelt wird, werden die angrenzenden Kanten des Profils in einem eine Spirale bildenden Herstellungsvorgang kontinuierlich miteinander verschmolzen. Bei der bevorzugten Ausführung wird das gestreckte extrudierte thermoplastische Profil in irgendeinem gewünschten Winkel auf die drehende zylindrische Hülse vorgeschoben, bei dem das Profil kontinuierlich in Längsrichtung entlang der Länge der Hülse vorgeschoben werden kann, während die Seitenkante des ankommenden Profils mit der Kante des benachbarten aufgewickelten Profils in einer generell kontinuierlichen, eine Spirale bildenden Weise verbunden wird.
Durch den Einsatz dieses speziellen Spiralformungsverfahrens wird kontinuierlich ein hohles zylindrisches thermoplastisches Schaumstoffrohr geformt, wobei dessen Länge ausschließlich gemäß der Anforderung des Kunden geregelt wird. Ferner kann man irgendeinen gewünschten Durchmesser formen, indem man eine drehende Hülse verwendet, die den für das Produkt gewünschten Innendurchmesser aufweist. Die Dicke und der Außendurchmesser des Rohrs werden durch die Dicke des Profils geregelt, das durch die Extrusionsanlage geformt wird.
Aus dieser Offenbarung geht hervor, dass ein sehr effizientes, kostengünstiges Herstellungsverfahren realisiert wird, das hohle zylindrische Rohre fertigen kann, die aus thermoplastischen Schaumstoffmaterial geformt werden, wobei das Rohr irgendeine gewünschte Dicke und irgendeinen gewünschten Durchmesser umfasst. Darüber hinaus werden Produkte nach der genauen, vom Kunden gewünschten Spezifikation gefertigt, indem das gestreckte geformte Rohr bei einer gewünschten Länge geschnitten wird.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht außer der Bildung eines hohlen, zylinderförmigen, gestreckten Schaumkunststoffrohrs, das irgendeinen Durchmesser sowie irgendeine Wanddicke und Länge nach Kundenwunsch aufweist, auch ein hohles zylindrisches Rohrelement mit irgendeiner Querschnittsform, Konfiguration oder Öffnungsform, die vom Kunden gewünscht wird. Es ist in der Technik bekannt, dass man als Teil des Formungsverfahrens extrudierte Teile aus gedehntem Schaumkunststoff mit jeder gewünschten Querschnittsform, Gesamtkonfiguration, Öffnungsform und dergleichen formen kann. Durch den Einsatz dieser bekannten Formungsmethoden in Verbindung mit dem Spiralformungsverfahren der vorliegenden Erfindung können also zylindrische Rohre geformt werden, in die ein besonders gewünschtes Muster oder eine besonders gewünschte Form integriert ist. Somit werden durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung gesteigerte Kapazitäten für die Flexibilität und Produktentwicklung erreicht, die die von herkömmlichen Herstellungsverfahren weit übertreffen.
Ein weiteres Merkmal des speziellen Herstellungsverfahrens der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass man einerseits zylinderförmige hohle Rohre mit irgendeiner gewünschten Wanddicke, Gesamtkonfiguration und irgendeinem gewünschten Durchmesser fertigen kann und andererseits diese hohlen zylinderförmigen Rohre mit zwei oder mehr integrierten Schichten versehen kann, die als Einheit miteinander verbunden sind. Mit üblichen Verfahren wie beispielsweise Co-Extrusion, Querspritzkopf-Extrusion oder In-Line-Verkleben oder -Verschmelzen können eine oder mehrere Schichten eines zusätzlichen Materials mit der ersten extrudierten Schaumkunststoffschicht verbunden werden, die aus der Extrusionsanlage herauskommt.
Sobald die zusätzliche bzw. zusätzlichen Materialschichten nach Wunsch mit der Basisschicht oder dem Basisprofil verbunden sind, wird das mehrschichtige Profil auf die eine Spirale formende Herstellungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung vorgeschoben. Auf diese Weise erhält man die vom Kunden bestellte präzise mehrschichtige, hohle, zylindrische Komponente mit dem gewünschten Durchmesser und der gewünschten Dicke. Mit der Anwendung dieser Technik werden wesentlich bessere Geschwindigkeits- und Produktionskapazitäten sowie Produkte realisiert, die bisher mit den herkömmlichen, bekannten Herstellungsverfahren nicht erreichbar waren.
Das Spiralformungsverfahren der vorliegenden Erfindung sieht neben den oben beschriebenen, speziell konstruierten hohlen zylindrischen Rohren auch Folien oder Platten irgendeines gewünschten thermoplastischen Materials vor, die im Wesentlichen eben sind. Man fand heraus, dass – wenn man zuerst ein zylindrisches Rohr in der oben detailliert beschriebenen Weise formt und dann die Rohrwand längs schneidet oder einschlitzt – sich das spiralförmige Material zu einer im Wesentlichen ebenen Folie oder Platte thermoplastischen Schaumstoffmaterials öffnet.
Durch den Einsatz dieses Herstellungsverfahrens werden thermoplastische Schaumstofffolien oder -platten mit irgendeiner gewünschten Dicke oder Konfiguration geformt, so dass die teuren Mehrschrittverfahren des Stands der Technik oder die Verwendung von Extrudern und Akkumulatoren entfallen, die zum Erreichen ähnlicher Produktkonstruktionen erforderlich sind. Darüber hinaus kann man mit der vorliegenden Erfindung eine ebene Folie oder Platte aus thermoplastischem Material herstellen, die in jedweder vom Kunden verlangten Konfiguration oder Form gebildet wird. Die vorliegende Erfindung bietet außer diesen Merkmalen auch ein leicht herstellbares, vergleichsweise kostengünstiges Folien- oder Plattenteil aus thermoplastischem Schaumstoff, das mehrere Schichten unterschiedlicher Materialien umfasst, die miteinander verschmolzen oder verklebt wurden, um irgendeine gewünschte Konfiguration oder Konstruktion zu formen, die vom Anwender gewünscht wird.
Wie oben beschrieben, erreicht die vorliegende Erfindung, dass Folien- oder Plattenmaterial in einem einzigen Schritt geformt wird, wobei das Endprodukt irgendeine vom Anwender gewünschte Spezifikation umfasst. Daher wird die gesamte Industrie, die Folien und Platten herstellt, durch diese Erfindung revolutioniert, wobei das Endprodukt mit herkömmlichen Extrusionsvorrichtungen produziert wird. Demzufolge werden die Kosten zur Herstellung eines gewünschten Produkts wesentlich gesenkt.
Aus der vorstehenden Offenbarung geht hervor, dass mit der vorliegenden Erfindung hohle zylindrische Rohre, die aus einem thermoplastischen Schaumstoffmaterial mit irgendeinem gewünschten Durchmesser und irgendeiner gewünschten Dicke geformt sind, und im Wesentlichen ebene Folien oder Platten hergestellt werden können, die aus einem thermoplastischen Schaumstoffmaterial mit jedweder gewünschten Dicke, Konfiguration oder äußeren Erscheinung bestehen; die Herstellung erfolgt hierbei in einer wirtschaftlichen, einfachen und direkten Weise ohne Einsatz teurer, speziell konstruierter Vorrichtungen. Ferner fällt weniger Ausschussmaterial an und man kann kleinere Materialchargen oder -mengen in jeder vom Anwender gewünschten Farbe, Größe, Produktformulierung usw. fertigen. Da kleine Mengen herstellbar sind, werden umfangreiche Lagerbestände vermieden und beträchtliche Kostensenkungen erzielt.
DIE ZEICHNUNGEN
Zum besseren Verständnis des Wesens und der Ziele der vorliegenden Erfindung wird auf die folgende detaillierte Beschreibung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen verwiesen. Es zeigen:
1: eine perspektivische Darstellung der Herstellungsanlage, die bei der Fertigung als Spirale feformten zylindrischen Rohre erfindungsgemäß verwendet wird;
2: eine stark vergrößerte perspektivische Darstellung eines Teils der in 1 abgebildeten Anlage, wobei der zum Formen des hohlen Rohrelements der vorliegenden Erfindung eingesetzte Verbindungsvorgang dargestellt ist;
3: eine perspektivische Darstellung der bevorzugten Ausführung des die Verbindung bildenden Kopfes, der in der in 2 abgebildeten Anlage verwendet wird;
4: eine perspektivische Explosionsdarstellung, die die drehende Dornanordnung zeigt, die beim Formen der hohlen Rohre der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
5: eine perspektivische Darstellung des vollständig zusammengebauten Dornsystems, das in 4 abgebildet ist;
6: eine perspektivische Darstellung des drehenden zylindrischen Dorns von 5, wobei das Verfahren zum Formen eines hohlen Rohrelements auf dem Dorn dargestellt ist;
7: eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäß geformten hohlen zylindrischen Rohrelements beim Einschlitzvorgang, bei dem eine im Wesentliche ebene Folie oder Platte gebildet wird;
7A: eine perspektivische Darstellung eines Rollensystems;
8: eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäß geformten, im Wesentlichen ebenen thermoplastischen Schaumstofffolie oder – platte;
9: eine perspektivische Darstellung, die schematisch das Formen eines hohlen zylindrischen Rohrs gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei vor dem Formen des zylindrischen Rohrs eine zweite Materialschicht an der extrudierten Schaumstoffschicht angebracht wird;
10: eine perspektivische Darstellung einer vergrößerten Folie oder Platte aus Schaumkunststoffmaterial, die mit einer zweiten daran angebrachten Schicht geformt wurde;
11: eine perspektivische Darstellung eines hohlen zylindrischen Rohrs, die schematisch den Einsatz der vorliegenden Erfindung zum Formen eines zweischichtigen hohlen zylindrischen Elements zeigt; und
12: eine Reihe von vierzehn Querschnittsdarstellungen alternativer Konfigurationen des extrudierten thermoplastischen Schaumstoffprofils.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf 1–12 in Verbindung mit der folgenden detaillierten Beschreibung sind die Konstruktion der Herstellungsanlage, das Verfahren der vorliegenden Erfindung und die speziell konstruierten Produkte, die mit der vorliegenden Erfindung herstellbar sind, insgesamt am besten verständlich. Aus dieser detaillierten Offenbarung geht jedoch hervor, dass Veränderungen an der Herstellungsanlage, den Verfahrensschritten und den resultierenden Produkten vorgenommen werden können, ohne dabei vom Unfang dieser Erfindung abzuweichen. Demgemäß sollen die hier beschriebenen und in den 1–12 dargestellten Offenbarungen als Beispiele der vorliegenden Erfindung und nicht als eine Einschränkung davon angesehen werden.
In 1 wird die bevorzugte Ausführung des Produktformungssystems 20 der vorliegenden Erfindung vollständig offenbart. Bei dieser Ausführung umfasst das Produktformungssystem 20 einen Extruder 21 mit einer generell üblichen Konfiguration, der ein thermoplastisches Schaumstoffprofil 22 in einer gewünschten Konfiguration mit den Seitenkanten 25 und 26 herstellt. Es wird eine Zugvorrichtung 23 eingesetzt, um das thermoplastische Schaumstoffprofil 22 kontinuierlich aus dem Extruder 21 herauszuziehen und das Profil 22 der Rohrformmaschine 24 zuzuführen.
Beim Einsatz dieser Erfindung kann man irgendein thermoplastisches Material verwenden, um das Profil 22 zu formen. Das bevorzugte thermoplastische Material umfasst jedoch eines oder mehrere, die aus der Gruppe bestehend aus Polystyrolen, Polyolefinen, Polyethylenen, Polybutanen, Polybutylenen, Polyurethanen, thermoplastischen Elastomeren, thermoplastischen Polyestern, thermoplastischen Polyurethanen, Polyestern, Ethylen-Acrylcopolymeren, Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren, Ethylen-Methylacrylat-Copolymeren, Ethylen-Butylacrylat-Copolymeren, Ionomeren, Polypropylenen und Copolymeren von Polypropylen ausgewählt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Rohrformmaschine 24 (in 1, 2, 4 und 5 dargestellt) so zur Aufnahme des thermoplastischen Schaumstoffprofils 22 am kontinuierlich drehenden Dorn 30 konstruiert, dass das Profil 22 um den drehenden Dorn 30 der Rohrformmaschine 24 herumgewickelt wird, wobei kontinuierlich mehrere spiralförmige Windungen 27 gebildet werden, die Seite an Seite aneinander angrenzen. Auf diese Weise wird die ankommende kontinuierliche Zuführung des thermoplastischen Schaumstoffprofils 22 automatisch in einer generell spiralförmigen Konfiguration um den Dorn 30 herumgedreht, wobei die Seitenkante 25 des ankommenden Profils 22 in angrenzenden Kontakt mit der Seitenkante 26 der vorher aufgenommenen und aufgewickelten Windung 27 gebracht wird. Ein im Wesentlichen zylindrisches hohles Rohr 28 wird dadurch geformt, dass die aneinander angrenzenden Seitenkanten 25 und 26 an dieser Verbindungsstelle miteinander verbunden werden. Es wird ein Kleb- oder Schmelzkopf 31 verwendet, um einen integrierten, verbindenden Eingriff der Seitenkante 25 des Profils 22 mit der Seitenkante 26 der Windung 27 zu bilden. Falls gewünscht, kann der Kleb-/Schmelzkopf 31 verschiedene alternative Konstruktionen umfassen, um den gewünschten, sicheren, festen, verbindenden Eingriff der Kante 25 mit der Kante 26 zu erzielen. Bei der bevorzugten Ausführung (in 2 und 3 dargestellt) wird erwärmte Luft beim Kleb-/Schmelzkopf 31 verwendet.
Bei dieser bevorzugten Ausführung ist der Kleb-/Schmelzkopf 31 aus Wärme leitendem Material konstruiert und als hohles Gehäuse ausgebildet, das die Seitenflächen 32 und 33, die obere Fläche 34 und die Kante 35 umfasst. Dadurch, dass durch eine in der oberen Fläche 34 ausgebildete Öffnung 36 erwärmte Luft zum Kopf 31 geführt wird, wird die Temperatur der Flächen 32 und 33 des Kopfes 31 so weit erhöht, dass die Seitenkanten des Profils 22 und der den Kopf 31 berührenden Windung 27 bis zu ihrem Schmelzpunkt erwärmt werden. Der Kopf 31 umfasst bei der bevorzugten Ausführung außerdem Öffnungen 37, die in der Kante 35 ausgebildet sind, die einen kontinuierlichen Strom heißer Luft direkt auf die Seitenkanten 25 und 26 leitet, wodurch gewährleistet wird, dass die Schmelztemperatur erreicht wird und dass die Kanten 25 und 26 fest miteinander verschmolzen oder verklebt werden.
2 zeigt am besten, dass der Kleb-/Schmelzkopf 31 an der Verbindungszone positioniert ist, bei der die Seitenkante 25 des ankommenden Profils 22 in Kontakt mit der Seitenkante 26 der vorher aufgenommenen und spiralförmig aufgewickelten Windung 27 gebracht wird. Der Kleb-/Schmelzkopf 31 wird dazu veranlasst, die Seitenkante 25 und die Seitenkante 26 dieser Komponenten des Profils 22 gleichzeitig miteinander in Berührung zu bringen, wodurch die Temperatur der Oberflächen bis zu deren Schmelzpunkt erhöht und der direkte Kontakt der Seitenkante 25 des ankommenden Profils 22 mit der Seitenkante 26 der ersten spiralförmig aufgewickelten Windung 27 so ermöglicht wird, dass die Oberflächen eng miteinander verbunden werden.
Bei der bevorzugten Konstruktion (in 1 und 2 dargestellt) umfasst die Rohrformmaschine 24 einen direkt an den Kleb-/Schmelzkopf 31 angeschlossenen Heißluftgenerator 38, der die gewünschte erwärmte Luft zum Kleb-/Schmelzkopf 31 leitet. Obwohl erwärmte Luft für diesen Verbindungsvorgang bevorzugt wird, kann man alternative Befestigungsmittel einsetzen, ohne dabei vom Umfang dieser Erfindung abzuweichen. Eine solche Alternative ist der Einsatz erwärmter Klebstoffe, die direkt auf die Seitenkanten aufgetragen werden.
Die Rohrformmaschine 24 enthält vorzugsweise auch Mittel, die das Profil 22 aufnehmen, während es den drehenden Dorn 30 berührt, und das Profil 22 auf den Dorn 30 führen, um die Windungen 27 zu bilden. Bei der in 2 dargestellten Ausführung werden mehrere Führungsrollen 40 verwendet, die mit unterschiedlichen Durchmessern konstruiert sind, um das Profil 22 in die gewünschte Position relativ zum Dorn 30 zu bringen, so dass das Profil 22 im gewünschten Winkel auf den drehenden Dorn 30 vorgeschoben werden kann, um die Windungen 27 zu bilden. Bei der in 4 und 5 dargestellten Ausführung der Rohrformmaschine 24 wird eine bogenförmig gekrümmte Nockenabschrägung 41 verwendet, um die ankommende Zuführung des thermoplastischen Profils 22 aufzunehmen und das Profil 22 im gewünschten Winkel auf den drehenden Dorn 30 zu führen, um die Windungen 27 zu erhalten.
Unter Bezugnahme auf die 1, 2 und 4–6 zusammen mit der folgenden detaillierten Erörterung werden die Konstruktion und der Betrieb der bevorzugten Ausführung der Rohrformmaschine 24 am besten verständlich. Bei dieser bevorzugten Ausführung umfasst die Rohrformmaschine 24 ein Stützgehäuse 45, das die darin befestigte drehende zylindrische Hülse 46 enthält, die so konstruiert ist, dass sie sich kontinuierlich um ihre Mittelachse dreht. Ferner ist der Dorn 30 integriert mit einer Montageplatte 47 verbunden, während die Nockenabschrägung 41 integriert mit der Montageplatte 48 verbunden ist (am besten in 4 ersichtlich). Die Montageplatte 47 ist fest an der drehenden zylindrischen Hülse 46 angebracht, um die gewünschte kontinuierliche Drehbewegung des Dorns 30 relativ zur ruhenden Nockenabschrägung 41 zu erzeugen. Ferner ist die Montageplatte 48 fest am Gehäuse 45 angebracht, so dass die Nockenabschrägung 41 in ruhender Position fest am Gehäuse 45 montiert ist, während der Dorn 30 wegen der kontinuierlichen Drehung der zylindrischen Hülse 46 kontinuierlich um seine Mittelachse gedreht wird.
Die Rohrformmaschine 24 enthält vorzugsweise auch einen Stützrahmen 50, der in Zuordnung zu dem drehenden Dorn 30 und dem Stützgehäuse 45 befestigt ist. Obwohl der Stützrahmen 50 in verschiedenen alternativen Ausführungen konstruiert sein kann (wie in den Zeichnungen dargestellt), besteht sein Zweck darin, für die Aufnahme des hohlen, zylindrischen Rohrs 28 während dessen Formung positioniert zu sein und den stützenden Halt zu bieten, der für das Halten des Rohrs 28 erforderlich sein könnte, während es geformt wird und sich in Axialrichtung vom Gehäuse 45 entfernt.
Obwohl man eine große Vielfalt alternativer Konstruktionen verwenden kann, um die kontinuierliche, geführte, stützende Regelung des hohlen zylindrischen Rohrs 28 zu gewährleisten, während dieses durch die Formmaschine 24 gebildet wird, umfassen die in den Stützrahmen 50 integrierten bevorzugten Komponenten mehrere Rollen 51, die jeweils für einen gewünschten Durchmesser konstruiert sind oder sich so einstellen lassen, dass sie irgendeinen gewünschten Durchmesser des Rohrs 28 aufnehmen. Bei der bevorzugten Konstruktion sind die Rollen 51 am Rahmen 50 befestigt und so angeordnet, dass sie die Außenfläche des Rohrs 28 berühren, während das Rohr 28 geformt wird und sich in Axialrichtung nach außen vom Gehäuse 45 entfernt. Durch die Bereitstellung von Stützrollen kann man die kontinuierliche Drehbewegung des Rohrs 28 und dessen in Axialrichtung erfolgende Fortbewegung vom Gehäuse 45 leicht anpassen.
Das hohle zylindrische Rohr 28 kann durch den Einsatz der vorliegenden Erfindung mit irgendeinem gewünschten Durchmesser geformt werden, indem man lediglich den Durchmesser des Dorns 30 verändert. Wenn man den Dorn 30 mit einem Außendurchmesser konstruiert, der im Wesentlichen dem für das Rohr 28 gewünschten Innendurchmesser entspricht, erhält man den genau gewünschten Durchmesser des Rohrs 28. Folglich kann man schnell und einfach hohle zylindrische Rohre mit großem Durchmesser formen, ohne dass eine teure, fein abgestimmte und speziell ausgelegte Herstellungsanlage erforderlich ist.
Neben der Verwendung von Dornen mit verschiedenen Durchmessern zur Erzeugung des gewünschten Rohrinnendurchmessers werden sowohl die Dicke als auch der Außendurchmesser des Rohrs 30 dadurch geregelt, dass das Profil 22 mit den gewünschten Maßen und der gewünschten Dicke geformt wird. Es ist klar, dass man die gewünschte Dicke des Rohrs 28 erhält, indem das Profil 22 mit der gewünschten Dicke als Teil des durch den Extruder 21 durchgeführten Extrusionsverfahrens geformt wird. Ferner werden, wie unten im Detail beschrieben, durch den Extruder 21 unterschiedliche Konfigurationen und Querschnittsformen hergestellt, um speziell konstruierte Rohrkonfigurationen zu erhalten.
Neben der Herstellung hohler zylindrischer Rohre mit den gewünschten Durchmessern und Dicken produziert die vorliegende Erfindung auch hohle zylindrische Rohre mit irgendeiner gewünschten Länge. Wie oben beschrieben, wird das Profil 22 kontinuierlich von der Rohrformmaschine 24 aufgenommen, die kontinuierlich das ankommende Profil 22 mit dem Ende der vorher aufgenommenen und verbundenen Windungen 27 verbindet, die das Rohr 28 bilden. Das hohle zylindrische Rohr 28 wird folglich kontinuierlich in Axialrichtung so vom Stützgehäuse 45 fortgeschoben, dass das geformte hohle zylindrische Rohr 28 kontinuierlich länger wird, bis man es schneidet. Auf diese Weise können kostengünstig die gewünschten Rohrlängen einfach und effizient angepasst werden.
In 1 ist ein Ausführung zum Zuschneiden des hohlen zylindrischen Rohrs 28 auf eine gewünschte Länge dargestellt. Bei dieser Ausführung enthält die Schneidanordnung 54 ein Klingengehäuse 55, in dem eine endlose Schneidklinge 56 gehalten und kontinuierlich gedreht wird. Das Klingengehäuse 55 ist bei dieser Ausführung schließlich an senkrechten Ständern 57 befestigt, die an gegenüberliegenden Seiten der Rahmenanordnung 50 montiert sind.
Wird diese Ausführung für ein Rohrformungssystem eingesetzt, wenn eine gewünschte Länge des Rohrs 28 geformt wurde, wird das Klingengehäuse 55 entlang den Stützpfosten 57 nach oben geschoben, wobei die Schneidklinge 56 in Kontakt mit zumindest dem unteren Teil des Rohrs 28 gebracht wird. Da sich das Rohr 28 kontinuierlich um seine Mittelachse dreht, ändert sich der die Schneidklinge 56 berührende Teil des hohlen Rohrs 28, so dass die Schneidklinge 56 effizient das ganze Rohr 28 schneiden kann, um die gewünschte Länge zu erhalten. 1 zeigt, dass das Rohr 28 – sobald es auf die gewünschte Länge zugeschnitten wurde – auf einem Fördersystem zu irgendeinem gewünschten Ort transportiert werden kann, so dass das nächste Stück des hohlen zylindrischen Rohrs 28 in ähnlicher Weise geformt und geschnitten werden kann.
Ein weiteres Element, das auf Wunsch auf der Rohrformmaschine 24 montiert werden kann, ist eine Ausrichtungsrolle 60 (in 6 dargestellt). Falls die Ausrichtungsrolle 60 verwendet wird, ist sie am Stützgehäuse 45 in direkter Zuordnung zu der Position befestigt, bei der das Profil 22 fest mit der vorher gewickelten Windung 27 verbunden wird. Durch den Einsatz der Ausrichtungsrolle 60, deren Gesamtlänge vorzugsweise größer als die Breite des Profils 22 ist, wird sichergestellt, dass das ankommende Profil 22 in einer im Wesentlichen kontinuierlichen, glatten, ebenen Konfiguration mit der vorher aufgenommenen Windung 27 verbunden wird. Somit wird die Außenfläche des Rohrs 28 als Einheit mit einer im Wesentlichen kontinuierlichen, glatten Außenfläche geformt.
Wie oben beschrieben, ermöglicht das Produktformungssystem 20 der vorliegenden Erfindung die effiziente Herstellung von hohlen zylindrischen Rohren 28 mit praktisch jedem gewünschten Durchmesser und jeder gewünschten Wanddicke, ohne auf den Einsatz teurer, speziell ausgelegter Fertigungsanlagen angewiesen zu sein. Daraus ergibt sich ein wesentlicher Fortschritt bei der Formung von zylindrischen Rohren mit großem Durchmesser.
Neben diesem wesentlichen Vorteil und der speziellen Entdeckung bei der Herstellung von hohlen zylindrischen Schaumstoffrohren mit großem Durchmesser wird mit der vorliegenden Erfindung auch eine ebenso effiziente Produktion von breiten Platten oder Folien aus thermoplastischem Schaumstoffmaterial mit praktisch jeder gewünschten Dicke erreicht. In 7 ist dargestellt, dass man mit dem Schneidmittel 65 leicht aus dem geformten hohlen zylindrischen Rohr eine im Wesentlichen ebene Platte oder Folie aus thermoplastischem Schaumstoffmaterial herstellen kann.
Um eine im Wesentlichen ebene Folie oder Platte 70 aus thermoplastischem Material zu erhalten, wird das Schneidmittel 65 mit der kreisförmigen Schneidklinge 66 in allgemein üblicher Weise befestigt und gehalten, damit es in Längsrichtung durch die Wand des hohlen zylindrischen Rohrs 28 schneidet. Während das Rohr 28 in Längsrichtung in der in 7 dargestellten Weise geschnitten wird, kann sich das aus thermoplastischem Material bestehende Rohr 28 ausbreiten, so dass eine im Wesentlichen ebene Platte oder Folie 70 aus thermoplastischem Material gebildet wird. Falls die Länge des Rohrs 28 nicht der für die Folie/Platte 70 gewünschten Länge entspricht, wird die Folie/Platte 70 einfach auf die gewünschte Länge zugeschnitten, um die in 8 dargestellte Folie/Platte 70 herzustellen.
Aus der vorangehenden Offenbarung geht hervor, dass die Folie/Platte 70 mit irgendeiner gewünschten Breite konstruiert wird, indem man nur das hohle zylindrische Rohr 28 mit einem Durchmesser – oder Umfang – formt, aus dem die gewünschte Breite resultiert, wenn das Rohr 28 in Längsrichtung getrennt und zur Folie/Platte 70 geformt wird. Ferner erhält man eine für die Folie/Platte 70 gewünschte Dicke, indem man das Profil 22 mit der genau gewünschten Dicke formt. Durch die Anwendung der vorliegenden Erfindung wird die Folie/Platte 70 also in einem einzigen Produktionsschritt in irgendeiner Breite und Dicke hergestellt, so dass nicht mehr eine teure; speziell konstruierte Herstellungsanlage und die zahlreichen Wiederholungsschritte zur Fertigung von Produkten mit Dicken über 1,3 cm erforderlich sind.
Der Übergang bzw. die Umwandlung des thermoplastischen Materials vom hohlen zylindrischen Rohr 28 zu der im Wesentlichen flachen, ebenen Folie/Platte 70 hängt von der Temperatur des Profils 22 während der Formung des Rohrs 28 und von der Temperatur des Kunststoffmaterials während des Längsschneidens des Rohrs 28 ab. Beim bevorzugten Betrieb wird das zylindrische Rohr 28 unter Verwendung eines erwärmten Profils 22 geformt; das Rohr 28 wird geschnitten, während noch genug Wärme vom Extrusionsprozess im thermoplastischen Schaumstoffmaterial verbleibt. Auf diese Weise wird die Folie/Platte 70 automatisch geformt oder einfach dadurch gebildet, dass man lediglich die Folie/Platte 70 in einer ebenen Konfiguration positioniert und in dieser Konfiguration abkühlen lässt.
Falls gewünscht, kann man ein Rollensystem wie in 7A verwenden, wo Rollen 80 und 81 im Gehäuse 82 befestigt und an Antriebsmittel (nicht dargestellt) angeschlossen sind, die in entgegengesetzten Richtungen mit den drehenden Antriebsrollen 80 und 81 verbunden sind. Bei den bevorzugten Konstruktionen werden die Rollen 80 und 81 drehbar angetrieben, damit die Folie/Platte 70 von den Rollen 80 und 81 aufgenommen und automatisch zwischen den Rollen durch deren Drehbewegung vorgeschoben wird. Ferner wird die Folie/Platte 70 durch die Wirkung der Rolle 80 mit dem Stütztisch 83 von den Rollen 80 und 81 fortgeschoben, nachdem sie um die Rolle 80 herumgelaufen ist.
In den Fällen, bei denen die Folie/Platte 70 wegen ihrer Formung aus einem zylinderförmigen Rohr noch eine Restkrümmung aufweist, kann man das in 13 dargestellte Rollensystem dazu einsetzen, die Restkurve zu eliminieren. Führt man die Folie/Platte 70 zwischen die Rollen 70 und 81 und lässt man die Folie/Platte 70 um die Rolle herumlaufen und von der Rolle 80 auf den Tisch 83 schieben, wird die in der Folie/Platte 70 enthaltene Restkrümmung beseitigt, indem dieser Restkrümmung das gekrümmte Umlaufen der Folie/Platte 70 um die Rolle 80 entgegenwirkt. Mit dem Einsatz dieses Rollensystems wird jedwede Restkrümmung in der Folie/Platte 70 schnell und leicht eliminiert, wodurch man die Folie/Platte 70 mit den gewünschten Abmessungen genau in der gewünschten ebenen Konfiguration erhält.
Bei anderen Fertigungssituationen – nämlich dann, wenn man das Rohr 28 unter Verwendung des erwärmten Profils 22 formt, aber vor dem Schneiden abkühlen lässt – oder in Situationen, bei denen das Profil 22 vor dem Formen des Rohrs 28 abkühlte, kann eine gewisse Restkrümmung verbleiben, nachdem das Rohr 28 in Längsrichtung geschnitten wurde. In einer solchen Situation wird die gekrümmte Folie oder Platte jedoch einfach in einer erwärmten Kammer in einer Weise positioniert, die es ermöglicht, dass die Folie/Platte 70 zu einer im Wesentlichen ebenen Konfiguration geformt werden kann. Sobald die Folie/Platte 70 zu einer im Wesentlichen flachen, ebenen Konfiguration geformt wurde, bewahrt sie diese ebene Konfiguration nach dem Abkühlen.
Durch die Anwendung dieses Verfahrens, das normalerweise als Thermoformen bezeichnet wird, kann die Folie/Platte 70 zu irgendeiner gewünschten Querschnittskonfiguration geformt werden. Man kann die Platte 70 also, falls gewünscht, zu einer gewünschten Form (beispielsweise ein Rechteck) ausbilden und in einer erwärmten Kammer platzieren. Sobald das thermoplastische Schaumstoffmaterial ausreichend erwärmt wurde, entfernt man es aus der erwärmten Kammer und lässt es in der neu gebildeten Form abkühlen. Das abgekühlte thermoplastische Material behält diese neue Form bei, bis man es erneut erwärmt und in einer neuen Konfiguration positioniert.
Es werden viele Schaumstoffprodukte mit mehreren getrennten und verschiedenen Schichten geformt, um ein Endprodukt zu erhalten, das die vom Anwender geforderten spezifischen Bedingungen erfüllt. Beispiele für solche Produkte sind: hohle zylindrische Schaumstoffrohre, die zwecks besserer Haltbarkeit oder zum Schutz vor Witterung mit einem Außenmantel laminiert werden; Schaumstoffrohre, die einen gestreckten Längsschlitz in Kombination mit einem druckempfindlichen Klebstoff enthalten, um den Schlitz nach dem Einbau zu schließen; Schaumstoffrohre, die zum Schutz vor höheren Temperaturen oder Feuchtigkeit mit einem Innenmantel laminiert sind; Schaumstoffplatten, die mit Spezialklebern und/oder schützenden Auskleidungen laminiert werden; Schaumstoffplatten oder -profile, die mit Materialien unterschiedlicher Farbe laminiert werden; und Schaumstoffrohre, die mit verschiedenen Materialien wie beispielsweise Kabeln co-extrudiert werden, um die Struktureigenschaften zu verbessern.
Obwohl man mit herkömmlichen Produktionsverfahren, die dem Stand der Technik entsprechen, effizient Schaumstoffprofile und -platten mit mehreren Schichten für solche Zwecke herstellen kann (wie oben beschrieben), sind die Kapazitäten zur Fertigung ähnlicher rohrförmiger Produkte mit großen Durchmessern extrem teuer. In ähnlicher Weise ist die Produktion von thermoplastischem Material in großen Platten mit mehreren Schichten extrem schwierig und teuer. Durch den Einsatz der vorliegenden Erfindung entfallen jedoch diese beim Stand der Technik auftretenden Schwierigkeiten und nicht realisierbaren Produktionen, da man ein sehr konkurrenzfähiges, kostengünstiges und hoch entwickeltes Produktionssystem erhält, um mehrschichtige hohle zylindrische Rohre sowie Folien oder Platten in ebener Form oder irgendeiner gewünschten Form oder Konfiguration herzustellen.
9 zeigt schematisch ein Verfahren zum Auftragen einer zweiten Schicht auf das Profil 22. Obwohl hier nicht dargestellt, wird das Rohr 28 bei dieser Ausführung mit der oben beschriebenen Rohrformmaschine 24 hergestellt. Bei diesem beispielhaften Verfahren wird die zweite Schicht 72 fest mit einem Klebemittel 73 an dem thermoplastischen Schaumstoffprofil 22 angebracht. Der Klebstoffauftragskopf 74 wird zusammenwirkend mit der zweiten Schicht 72 positioniert und trägt den Klebstoff 73 auf eine Oberfläche davon auf, während die Schicht 72 von der Schichtrolle 75 abgerollt wird.
Beim Auftragen des Klebemittels 73 auf eine Oberfläche der Schicht 72 wird die den Klebstoff tragende Schicht direkt auf eine Oberfläche des Profils 22 aufgetragen, wobei die Schicht 72 fest mit dem Profil 22 verbunden und daran angebracht wird. Es ist für einen Fachmann offensichtlich, dass man mehrere andere Konstruktionsmethoden und Schichten einsetzen kann, um eine zweite Schicht 72 am Profil 22 anzubringen. Das in 9 dargestellte Verfahren dient nur als Beispiel und soll in keiner Weise die vorliegende Erfindung einschränken, da zahlreiche andere Methoden verwendet werden können, ohne vom Umfang dieser Erfindung abzuweichen.
Sobald die Schicht 72 am Profil 22 befestigt ist, wird die zweischichtige Komponente in einer wie oben beschriebenen Weise auf die Rohrformmaschine 24 vorgeschoben, um das hohle zylindrische Rohr 28 zu formen, das einen inneren Schaumstoffkern mit einer Außenfläche enthält, die die zweite Schicht 72 umfasst.
In 10 ist das in 9 hergestellte zweischichtige Material als eine im Wesentlichen ebene Folie oder Platte 70 dargestellt. Da das zweischichtige Material als Ausgangsmaterial dient, umfasst die Folie oder Platte 70 von 10 die Schicht 72, die eng mit dem das Profil 22 umfassenden thermoplastischen Material verbunden ist.
In 11 ist eine alternative Konstruktion zum Formen einer zweischichtigen hohlen zylindrischen Schicht 28 schematisch dargestellt. Bei dieser Ausführung wird die Schicht 77 des gewünschten Materials fest an der Unterseite des Profils 22 angebracht, um ein hohles zylindrisches Rohr 28 mit einem Innenkern herzustellen, der die Schicht 77 des gewünschten Materials umfasst.
Wie oben beschrieben, wird diese Ausführung des Rohrs 28 in identischer Weise mit der Rohrformmaschine 24 geformt. Durch den Einsatz dieser Konstruktion kann man ein für höhere Temperaturen ausgelegtes Isoliermaterial für die Schicht 77 verwenden, wodurch ein kostengünstiges hohles zylindrisches Rohr 28 hergestellt wird, das widerstandsfähig gegen hohe Temperaturen in Anwendungen ist, die diese Anforderung voraussetzen. Beim Einsatz dieser Erfindung kann das Rohr 28 ferner mit dieser zweischichtigen Konfiguration konstruiert werden, um ein Rohr zu erhalten, das einen gewünschten Durchmesser und eine gewünschte Dicke aufweist, die für eine spezielle Anwendung erforderlich ist.
Außer dem Formen des hohlen zylindrischen Rohrs 28 in der oben beschriebenen Weise als einzelne Schicht aus thermoplastischem Schaumstoffmaterial oder als mehrschichtiges Produkt, bei dem zusätzliche Materialschichten damit verbunden sind, kann man das zylindrische Rohr und die im Wesentlichen ebene Folie oder Platte, die durch die vorliegende Erfindung hergestellt wurden, in einer großen Vielfalt alternativer Formen oder Konfigurationen ausbilden. Auf diese Weise kann man durch Anwendung der vorliegenden Erfindung die für ein Endprodukt gewünschte Konfiguration erhalten.
12 zeigt verschiedene alternative Beispielsformen, die die mit der in 1 dargestellten Extrusionsmaschine 21 herstellbaren Querschnittsformen repräsentieren. Obwohl diese alternativen Formen nicht vollständig die breite Vielfalt von Querschnittskonfigurationen und inneren Hohlräumen wiedergeben, die mit einer herkömmlichen Extrusionsanlage herstellbar sind, dienen sie als Beispiel für die verschiedenen produzierbaren Konfigurationen. Durch den Einsatz der vorliegenden Erfindung ermöglicht der miteinander verbindende Eingriff der Seitenkanten der um den Dorn 30 gewickelten benachbarten Profile ferner eine große Vielfalt an realisierbaren Endprodukt-Konfigurationen.
Beispielsweise repräsentiert der in 12 mit „A" gekennzeichnete Querschnitt eine überlappende Kante zur Herstellung eines hohlen zylindrischen Rohrs mit einer überlappenden Kantenkonfiguration, die jede benachbarte Windung des Rohrs verbindet. Auf Wunsch kann man auch eine im Wesentlichen ebene Folie oder Platte aus dem hohlen zylindrischen Rohr herstellen, das aus dem Profil geformt wurde, das durch den Querschnitt „A" von 12 repräsentiert wird.
Die Querschnitte „G", „I" und „J" sind Beispiele von Profilen, die mit inneren Hohlräumen hergestellt werden können. Diese Querschnittsformen sind lediglich Beispiele für die vielen verschiedenen Querschnittskonfigurationen, die man produzieren kann, einschließlich der Anzahl, Position und Form der inneren Hohlräume. Die Querschnittsprofile dieser allgemeinen Konfiguration sind allerdings von besonderer Bedeutung für die Herstellung von im Wesentlichen ebenen Folien oder Platten, die längs verlaufende innere Hohlräume aufweisen.
Zur Produktion eines derart beschaffenen Endprodukts wird ein hohles zylindrisches Rohr hergestellt und in Längsrichtung geschnitten (wie oben beschrieben). Um jedoch einen längs verlaufenden und im Wesentlichen durchgehenden offenen Bereich durch die gesamte Folie oder Platte zu gewährleisten, würde man das resultierende Folien-/Plattenprodukt im geeigneten Winkel schneiden, damit man eine Endkonfiguration erhält, bei der jedes der die Folie oder Platte formenden Profile parallel mit der Seitenkante ist, wodurch sich der darin enthaltene innere Hohlraum längs durch die ganze Folie oder Platte erstreckt. Auf diese Weise lassen sich verschiedene Produkte wie beispielsweise Polstermatten, Schutzvorrichtungen, Auskleidungen, Schwimmer usw. sehr effizient und kostengünstig herstellen.

Claims

Verfahren zur Herstellung thermoplastischer Schaumstoffprodukte, umfassend die Schritte zum: A. Extrudieren eines thermoplastischen Schaumstoffelements zu einem gestreckten, längs verlaufenden, im Wesentlichen durchgehenden Stück mit einer gewünschten Querschnittsform; B. Vorschieben des gestreckten, längs verlaufenden thermoplastischen Schaumstoffelements in Zuordnung zu einem Formungsmittel; C. regelbaren Aufwickeln des gestreckten, längs verlaufenden thermoplastischen Schaumstoffelements am Formungsmittel in einer Weise, dass bewirkt wird, dass die gegenüberliegenden Seiten des thermoplastischen Schaumstoffelements nebeneinander, Seite an Seite, benachbart in Beziehung zueinander positioniert werden; und D. Verbinden der nebeneinander positionierten, beabstandeten, benachbarten Seitenkanten des thermoplastischen Schaumstoffelements miteinander; wodurch hohle thermoplastische Schaumstoffprodukte mit irgendeiner gewünschten Größe oder Form gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Formungsmittel ferner so definiert ist, dass es ein Stützelement umfasst, das konstruiert ist, um das gestreckte, längs verlaufende, im Wesentlichen durchgehende thermoplastische Schaumstoffelement aufzunehmen und regelbar aufzuwickeln und um regelbar zu bewirken, dass eine erste Seitenfläche des gestreckten thermoplastischen Schaumstoffelements nebeneinander, Seite an Seite in Beziehung zu einer zweiten Seitenfläche davon gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Stützelement ferner so definiert ist, dass es einen zylinderförmigen Dorn umfasst, der für die kontinuierliche Drehung um seine Mittelachse konstruiert ist und für die Aufnahme des gestreckten, längs verlaufenden, im Wesentlichen durchgehenden thermoplastischen Schaumstoffelements positioniert ist und ermöglicht, dass das gestreckte thermoplastische Schaumstoffelement kontinuierlich um eine Oberfläche davon gewickelt wird, wobei ein den Umfang umgebendes und stützend daran gehaltenes zylinderförmiges, gestrecktes Schaumstoffprodukt hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der zylinderförmige Dorn ferner so definiert ist, dass er eine kreisförmige Form umfasst und abnehmbar am drehenden Stützelement befestigt ist, um die Verwendung von Dornen mit verschiedenen Durchmessern zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Dorn ferner so definiert ist, dass er ein daran ausgebildetes Führungsmittel umfasst, um das gestreckte, längs verlaufende, durchgehende thermoplastische Schaumstoffelement aufzunehmen und das thermoplastische Schaumstoffelement regelbar um die Außenfläche des Dorns in einer generell spiralförmigen Konfiguration vorzuschieben, wodurch die Seitenflächen des thermoplastischen Elements nebeneinander, berührend in Beziehung zueinander gebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt zum Verbinden durch Erwärmen der Seitenflächen des gestreckten, längs verlaufenden thermoplastischen Schaumstoffelements durchgeführt wird, während dessen Seitenflächen nebeneinander, berührend in Beziehung zueinander gebracht werden, oder wobei der Schritt zum Verbinden durch Auftragen eines Klebemittels auf eine Seitenfläche des thermoplastischen Schaumstoffelements durchgeführt wird, um fest verbindenden Eingriff zu bewirken, wenn gegenüberliegende Seitenflächen einander berühren.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend den Schritt zum: E. Schneiden des geformten hohlen thermoplastischen Schaumstoffprodukts in einer zu seiner Mittelachse im Wesentlichen senkrechten Ebene, wodurch hohle thermoplastische Schaumstoffprodukte in einer genau gewünschten Länge gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend die Schritte zum: F. Längsschneiden des hohlen thermoplastischen Schaumstoffprodukts entlang einer Wand des geformten Produkts, nachdem der Schritt zum Schneiden im Durchmesser durchgeführt wurde; und G. Öffnen des längs geschnittenen thermoplastischen Produkts zu einem im Wesentlichen ebenen Plattenelement mit irgendeiner gewünschten Länge und Dicke, wodurch ein Plattenelement mit irgendeiner gewünschten Abmessung geformt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend den Schritt zum: H. Hindurchführen des offenen Plattenelements durch ein Rollenmittel, um irgendeine aus dem Formungsverfahren darin verbliebene Krümmung zu entfernen.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend die Schritte zum: H. Anordnen des offenen Plattenelements in einer erwärmten Kammer und Erwärmen der Platte, bis sie eben ist; und I. Kühlen der Platte in ebener Form.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend die Schritte zum: E. Auftragen von mindestens einer zusätzlichen Materialschicht auf eine Oberfläche des thermoplastischen Schaumstoffelements vor dessen Zuführung zur Formmaschine; und F. Verbinden der zusätzlichen Schicht mit der Oberfläche des thermoplastischen Schaumstoffelements, wodurch ein mehrschichtiges hohles Produkt mit irgendeiner gewünschten Größe und Form hergestellt wird.
System zur Herstellung hohler, im Wesentlichen zylinderförmiger, gestreckter thermoplastischer Schaumstoffelemente in einem kontinuierlichen Herstellungsverfahren, wobei das System umfasst: A. einen Extruder, um gestreckte, im Wesentlichen durchgehende Stücke eines thermoplastischen Schaumstoffelements mit der gewünschten Querschnittsform herzustellen; B. eine Formmaschine, die eine Stützfläche umfasst, um das gestreckte, durchgehende thermoplastische Schaumstoffelement aus dem Extruder aufzunehmen und das thermoplastische Element in direkter Zuordnung zur Stützfläche kontinuierlich aufzuwickeln, wodurch eine erste Seitenfläche des thermoplastischen Elements nebeneinander, beabstandet zu einer zweiten Seitenfläche davon ausgerichtet wird; und C. ein Verbindungsmittel, das in Zuordnung zur Formmaschine zusammenwirkend in Beziehung zum thermoplastischen Schaumstoffelement positioniert ist, um die Seitenflächen des gestreckten thermoplastischen Schaumstoffelements zu verbinden, während die Seitenflächen in Berührung miteinander gebracht werden, wobei bewirkt wird, dass die Oberflächen fest aneinander angebracht werden; wodurch ein gestrecktes, hohlförmiges thermoplastisches Schaumstoffelement mit irgendeiner gewünschten Länge und irgendeiner gewünschten Hohlform hergestellt wird.
System nach Anspruch 12, wobei das Verbindungsmittel ferner so definiert ist, dass es ein Erwärmungsmittel umfasst, das zusammenwirkend in Beziehung zur Formmaschine und zusammenwirkend in Beziehung zum thermoplastischen Schaumstoffelement positioniert ist, während dessen Seitenflächen nebeneinander ausgerichtet werden, wobei das Erwärmungsmittel aus einer oder mehreren ausgewählten Gruppen gebildet ist, die aus Heißluftzuführmitteln und erwärmten Oberflächen bestehen.
System nach Anspruch 12, wobei die Stützfläche der Formmaschine so definiert ist, dass sie eine zylindrische Form umfasst, um gestreckte Schaumstoffelemente mit hohlen zylindrischen Formen herzustellen, wobei das zylinderförmige Element zur kontinuierlichen Drehung um seine Mittelachse befestigt ist, wodurch das thermoplastische Schaumstoffelement kontinuierlich darin aufgewickelt werden kann, und wobei das System ferner ein Nockenmittel umfasst, das an der Stützfläche der Formmaschine befestigt ist, um das gestreckte thermoplastische Schaumstoffelement aus dem Extruder aufzunehmen und das thermoplastische Schaumstoffelement auf eine zylinderförmige, drehende Stützfläche vorzuschieben und zu ermöglichen, dass die erste Seitenfläche des thermoplastischen Schaumstoffelements nebeneinander, beabstandet, ausgerichtet in Beziehung zu einer zweiten Seitenfläche davon gebracht wird.
System nach Anspruch 12, wobei das System ferner ein Schneidmittel umfasst, um das hohlförmige thermoplastische Schaumstoffelement längs an mindestens einer Wand davon durchzuschneiden, wodurch eine im Wesentlichen ebene thermoplastische Schaumstoffplatte hergestellt wird.
System nach Anspruch 12, wobei das System ferner ein der Formmaschine zusammenwirkend zugeordnetes Rollenmittel umfasst, um mindestens eine Oberfläche des ankommenden thermoplastischen Schaumstoffelements auf die entsprechende Oberfläche des zuvor aufgewickelten thermoplastischen Elements auszurichten.