NO177895B - Fremgangsmåte og anlegg for kontinuerlig fremstilling av gjenstander fra en kjerne av termoplastisk materiale - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår kontinuerlig fremstilling

av produkter med langstrakt form, såsom profiler eller plater, hvilke produkter har en kjerne laget av termoplastmateriale med eller uten tilsetningsstoff, og beskyttet av i det minste én folie eller bane av fleksibelt materiale.

Oppfinnelsen har således til formål å tilveiebringe en ny fremgangsmåte der kjernen i produktet ved avslutningen av fremstillingen er fullstendig omsluttet av i det minste én folie av et fleksibelt materiale, samt anlegg som muliggjør utførelse av denne fremgangsmåte.

Ved å ta i bruk de seneste teknikker er det kjent å realisere i de mest varierende tverrsnitt, profiler og plater som alle er utført med en kjerne av termoplastmateriale med eller uten tilsetningsstoff, i en sandwich-struktur mellom to folier av et fleksibelt materiale, såsom papir, kartong eller en polyetylenfilm.

De produkter som det er tale om, har det til felles at de langs hele sin lengde fra ytterst på den ene ende til ytterst på den annen ende, har et tverrsnitt som er strengt konstant med hensyn til form og tykkkelse, uansett hvor tverrsnittet befinner seg.

Følgelig blir disse produkter oppnådd direkte ved ekstrudering fra utgangen av en dyse som stemmer overens med vedkom-mende tverrsnitt, enten ved kalandrering og/eller forming mellom valser eller sylindrere i en presseinnretning.

I henhold til FR-patent 80.10508/2.455.968, er det f.eks. kjent å kontinuerlig fremstille produkter av plastmateriale, særlig ut fra avfalls- eller gjenvinningsmaterialer, hvilken fremgangsmåte består i å oppvarme massen av plastmateriale til mykningspunktet, og anbringe en polyetylenfilm under eller over denne masse, og å innføre den sandwich-struktur som består av massen og de to filmer, mellom valsene i kalan-dreringsinnretninger som sikrer vedhefting av massen til filmene, slik at det blir en sammenheng i strukturen, og behandling av det endelige produkt til den ønskede tykkelse.

Ifølge FR-patentsøknad nr. 81.16574 er det kjent å realisere lagstrukturer av kartong hvor et termoplastmateriale som kan være nytt eller et avfallsmateriale oppstykket til partik-ler, blir tildannét i sandwichform mellom to kartongark, hvor strukturen deretter blir oppvarmet, komprimert, formet, avkjølt og kappet til lengde.

Eventuelt kan det mellom de respektive øvre og nedre lag av kartong vekselvis anbringes flere lag av termoplastmateriale og flere lag av kartong, slik at man på den ene side varierer tykkelsen av det.endelige produkt og på den annen side gir dette hensiktsmessige mekaniske egenskaper, hvilke, sammenstilte lag av kartong og termoplastmateriale i fellesskap underkastes et oppvarmningstrinn og deretter et pressetrinn slik at termoplastmaterialet som bringes i smeltet tilstand, vedhefter fullstendig og definitivt i alle lagene til de to kartonglag som omgir disse.

De produkter med langstrakt form som kan være profiler og/ eller plater, oppnådd ved utførelse av én av de to foran angitte teknikker, har allikevel ulemper: Under presse- og kalandreringsoperasjonene vil det smeltede termoplastiske materiale flyte ut langs de to langsgående kanter av sandwich-strukturen, hvilket resulterer i overflatefeil og særlig grader og drypp som på den ene side er uheldig for utseendet (dette må fjernes ved slipningen eller sagingen under de av-sluttende operasjoner med forming og kapping) og på den annen side for de mekaniske egenskaper i det ferdige produkt, idet enhver utflytning av termoplastmaterialet medfører en svekning av den mekaniske styrke og sammenheng i det ferdige produkt,

tykkelsen av det ferdige produkt blir nødvendigvis stor som følge av diskontinuiteten mellom det nedre og øvre lag som dekker kjernen av termoplastmateri-alet, og fravær av direkte forbindelse mellom de ytre lag, som er skadelig for sammenhengen, stivheten og motstandsdyktigheten i det ferdige produkt, kan bare forbedres ved en vesentlig økning av tykkelsen av termoplastmaterialet som ligger mellom de nevnte ytre lag.

Det er likeledes kjent å gå ut fra direkte ekstrudering av plater eller profiler, gjennom dyser med form henholdsvis av en I eller en V, hvilke plater og profiler er laget av et termoplastmateriale som kan være nytt eller et gjenvinningsmateriale med eller uten fyllstoffer, hvor termoplastmaterialet avkjøles straks etter utgangen fra dysen for å unngå at den ekstruderte plate eller profil skal deformeres.

I denne forbindelse skal det minnes om at ekstruderen i virkeligheten arbeider med et materiale i smeltet tilstand, at den avgir et mykt materiale som ikke har noen fasthet, og følgelig kan materialet ikke tillates å henge fritt og dette kan man heller ikke utsette for trekkraft som følge av fare for deformasjon, eventuelt brudd i det avgitte bånd eller profil.

Ekstruderen er på en måte en enkel pumpe på hvis utgang av-givelsen av termoplastmaterialet ikke er "organisert".

For å tilveiebringe et mer konsistent produkt, blir det således i virkeligheten foretatt en avkjøling under vakuum eller i et vannbad for den pølse av materiale som leveres av ekstruderen. Denne avkjølingsfase ér meget langsom - og desto mer langsom fordi ethvert plastmateriale og særlig polyetylen, er et "varme-magasin", og fordi avkjølingen av det indre av en pølse foregår betydelig langsommere enn en enkel avkjøling av overflaten.

For eksempel har man observert at ved like volumer av materiale avgitt fra en ekstruder, varierer den hensiktsmessige ut-gangshastighet fra dysen betydelig i avhengighet av tverrsnittet av det ekstruderte produkt, nærmere bestemt som funksjon av den overgangsflate som materialet presenterer overfor luften. For et rør med stor diameter og liten tykkelse er således hastighetsgrensen for ekstrudering 30 m/min, og for en plate med stor bredde går hastighetsgrensen for ekstrudering ned i 20 m/min, og endelig for en sylindrisk massiv pølse, blir hastighetsgrensen for ekstrudering redusert til mellom 5 og 6 m/min.

Over disse verdier for ekstruderingshastighet vil produktene deformeres, falle sammen, strekkes ut eller rives i stykker .

De betydelige forskjeller som observeres i de foran gitte tall demonstrerer godt at det er avkjølingstiden for plastmaterialet som bestemmer ekstruderingshastigheten for materialet.

Med andre ord, og forutsatt en gitt ekstruder hvor spesielt den normale produksjonskapasitet som er resultatet av konstruk-tørens bestrebelser, er gitt av gjengse regler innen denne teknikk, blir denne ikke alltid utnyttet innen sitt normale område, men blir derimot brukt på et meget lavere nivå tilpasset av bruke-ren i avhengighet av formen og tykkelsen av den profil som skal ekstruderes.

For å forbedre denne reduserte ydelse, har man vært inne på den tanke å kombinere det plastmateriale som avgis fra ekstruderen, med samvirkende beskyttelsesinnretninger, særlig for å unngå deformasjon eller opprivning av materialet, slik at man kunne oppnå høyere ekstruderingshastigheter. I slike tilfeller måtte imidlertid de aktuelle lengder eller distanser som de ekstruderte produkter skulle beskyttes over, med hensyn til enhver mekanisk kraft (trekkraft, trykk, torsjon, tyngdekraft) være så betydelige at det i slike fabrikker for ekstrudering ville være nødvendig med stor plass for god avkjøling av termoplastmaterialet, hvilket representerer et tap av plass eller rom etter hver ekstruder.

I praksis foretrekker man forøvrig fremfor å tape stor plass i slike fabrikker, å redusere ekstruderingshastigheten til de. verdier som er angitt foran, nemlig 5-6 m/min for en massiv sylindrisk pølse, 20 m/min for en plate med stor bredde og 30 m/min for et rør med stor diameter.

Ved disse hastigheter og i den grad man unngår eller i det minste begrenser virkningene av tyngdekraften, er det mulig å transportere det myke plastmateriale uten fare for deformasjon, forutsatt at det føres fra utgangen av dysen til et endeløst transportørbånd hvis fremføringshastighet er lik ekstruderingshastigheten for materialet ved utløpet av dysen.

Som konklusjon er det mulig direkte å fremstille ekstruderte profiler og plater av termoplastmateriale med alle kanter eller konturer forholdsvis rene, men en slik teknikk har to viktige ulemper: - den kan ikke utføres ved annet enn meget lave utløps-hastigheter fra dysen, hvilke hastigheter må være desto lavere jo større tykkelsen av profilen eller platen er, den resulterer i ferdige produkter som har dårlige me kaniske egenskaper, dvs. de mekaniske egenskaper for termoplastmaterialet, og som har et lite tiltalende utseende, slik at termoplastmaterialet ikke kan på-trykkes merking eller lignende, og ikke dekkes, hvilket meget ofte gjør det uforenbart med regler som gjelder innen matvarebransjen.

Det er videre kjent en prosess betegnet som "REGAL"-prosessen, utviklet av det britiske selskap PLASTIC RECYCLING. Ifølge denne prosess blir termoplastavfall som er oppdelt ved hjelp av oppmaling, innmatet i et omvandlingsanlegg som omfatter: en første oppvarmningssone etterfulgt av kalandrering

eller valsing,

passasje mellom to endeløse bånd som beveger seg kontinuerlig og hvis samvirkende plan konvergerer svakt mot utløpet slik at den således oppnådde klemvirkning medfører en svak komprimering av plastmaterialet,

en annen oppvarmningssone ved inngangen til de to en-deløse bånd og en avkjøling ved utløper av disse bånd.

Etter kapping blir plater fremstilt ved hjelp av REGAL-prosessen anvendt på områder som møbelproduksjon, emballering, lagring og transport, offentlige tjenester og bygningsisolasjon

De produkter som blir oppnådd ved hjelp av denne prosess, forener uheldigvis alle de angitte ulemper ved de øvrige teknikker, nemlig: deres mekaniske egenskaper er utelukkende tilsvarende dem ved det termoplastmaterialet som behandles, hvilket innebærer at tykkelsen av produktet må være stor for å sikre en tilfredsstillende stivhet og mekanisk styrke,* de langsgående kanter av den plate av termoplastmateriale som leveres ved utgangen av de to komprimeringsbånd oppviser mange feil som skyldes utflytning, hvilket betyr at man må gå til supplerende operasjoner så som slipning eller saging for å avstedkomme et renskåret eller trimmet produkt; det er ikke mulig å påføre trykte markeringer eller lignende på produktene, og disse har heller ikke et tiltalende utseende, samt tilfredsstiller ikke reglene innen matvarebransjen; fremstillingen av produktene og særlig førin-gen mellom de endeløse bånd, foregår med en svært lav hastighet for å unngå brudd eller sprekker i materialet ved kompri-meringen av dette.

Fra tysk utlegningsskrift DE 1.779.959 er det kjent å omgi et termoplastisk kjernemateriale fullstendig med et folielignende dekklag, ved kontinuerlig fremstilling av lami-natplater. Laminatplaten, som føres fremover, omlegges med folie som etter hvert dekker hele laminatplaten. Laminatplaten er imidlertid fremstilt på forhånd, og dette angår således ikke bearbeiding av varmt og mykt plastmateriale som kommer ut av en ekstruder-åpning. Videre benyttes det en kunstharpiks-blanding som utgjør et mellomlag mellom kjernen og den folie som legges utenpå kjernen, for at folien skal feste seg. Platen mates forøvrig ikke fremover ved hjelp av et drag på selve folien, men hele enheten som dannes av platen og folien, hviler på et transportbånd, og det er dette trans-portbåndet som sørger for automatisk fremføring av platen.

Fra US patent 3.655.478 er kjent en teknikk som heller ikke angår utmating av mykt, varmt plastmateriale fra en ekstruder. Derimot angår US-patentet omhylling av en "cellulær" og komprimerbar streng av materiale med en folie, idet strengen, mens den mates fremover ved hjelp av særskilte trekkvalser, belegges med lim av andre valser og også av spesielle lim-påføringssko. Materialet i strengen som frem-føres, er ikke på noen måte skjørt og utsatt for ødeleggelse på samme måte som den varme og myke strengen av plastmateriale som forlater en ekstruder slik som i foreliggende oppfinnelse. Fremføringen av strengen ifølge US-patentet er derfor relativt problemfri, idet strengen er i stand til å bære sin egen vekt.

Fra US patent 4.261.777 er kjent, i likhet med foreliggende oppfinnelse, en kontinuerlig fremstilling av en plast-streng ved ekstrudering, der ekstrudatet belegges med en forhåndsfremstilt folie umiddelbart etter utløpet fra ekstruderdysen. Plaststrengen mates videre ved hjelp av et drag på folien. Patentet omhandler også en videre formgivning etter påføringen av folien mens materialet fortsatt er i termoplastisk tilstand. Dette US-patentet angår imidlertid fremstilling av et hult plastrør, og den folien som legges på, må legges på ved utøvelse av et meget svakt trykk fra et valsesett som det hule røret passerer gjennom. I hovedsak er det affiniteten mellom selve materialene, mer enn trykket fra fremføringsvalsene, som gir sammenhefting mellom folie og streng i US 4,261,777. Valsene i US patentet er ikke i stand til å foreta noen tykkelses-bestemmelse av strengmaterialet under samme operasjon, da det i en slik forbindelse må benyttes krefter som ville ha ødelagt rørformen.

Foreliggende oppfinnelse har til formål å foreslå en teknikk som tillater en betydelig økning av arbeidstakten når det gjelder direkte bearbeiding av en varm, myk streng av plastmateriale som forlater en ekstruderingsåpning, idet den varme strengen utsettes for en kombinasjons-operasjon umiddelbart, som gir betydelig bedrede mekaniske egenskaper for strengen under selve prosessen, slik at en økning av bearbeid-ingshastigheten derved kan tillates.

De produkter med langstrakt form som fremkommer ved hjelp av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse, oppnår videre på den ene side en feilfri finish, som dessuten er mottagelig for forskjellige arter av merking, og oppnår på den annen side mekaniske egenskaper som er betydelig forbedret, hvilket innebærer at man med de samme egenskaper har mulighet til å produsere profiler og plater med meget mindre tykkelse.

Foreliggende oppfinnelse har således som det primære formål å tilveiebringe en fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av gjenstander fra en kjerne av termoplastmateriale med eller uten tilsetningsstoffer. Fremgangsmåten omfatter følgende kjente trinn: Kjernen, som gis form som en streng med helt tverrsnitt når den forlater en ekstruderingsåpning, legges i plastifisert tilstand direkte på en folie idet kjernen forlater åpningen, og kjernen belegges også eventuelt med en andre folie, hvor folien/foliene skal sammenheftes med kjernen, hvorpå kjernen mates videre ved hjelp av et drag på folien/ foliene med en hastighet som tilsvarer matehastigheten for kjernen til folien/foliene. Sluttelig oppdeles det sammensatte materiale som består av en langstrakt kjerne med tilheftet folie, i seksjoner med ønsket lengde.

Det nye ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er at folien eller foliene i området nært etter åpningen foldes rundt kjernen slik at dens/deres kanter overlapper hverandre og derved omslutter kjernen fullstendig, og at trykk-sammenhefting av kjernen og folien/foliene og tykkelses-bestemmelse av det sammensatte materialet som derved er under frembringelse, samtidig utføres i en enkelt operasjon ved hjelp av en deretter følgende anbrakt kalandreringsanordning.

Som foran nevnt oppnås med denne nye fremgangsmåten at strengens mekaniske egenskaper under selve prosessen forbedres, slik, at en hurtigere bearbeiding kan tillates. Dessuten oppnås et produkt med en svært feilfri overflate.

Ved en foretrukket teknikk for utøvelse av fremgangsmåten, blir termoplastmaterialet ekstrudert ved.en maksimal

temperatur på omkring 140°C, og straks dette er anbrakt på sin beskyttelsesfolie og uten at man foretar noe vedrørende avkjø-ling, føres termoplastmaterialpølsen til kalandreringsvalsene mens man samtidig lukker beskyttelsesfolien omkring strengen, og kalandreringen av strengen skjer mens denne befinner seg på en temperatur som fremdeles er tilstrekkelig høy, nemlig av størrelsesorden 100-120°C.

Ved å bearbeide strengen eller pølsen i kalandreringsvalsene mens den fremdeles er varm, er det meget lett å deformere pølsen ved å flate denne ut gradvis og å avgi denne ved utgangen av kalandreringsvalsene i form av en plate som selv er tilstrekkelig varm til på sin side å kunne bearbeides og meddeles de forskjelligste former ved å føres gjennom et profileringsapparat med valser.

Etter kalandreringsoperasjonen og igjen uten å foreta noe vedrørende avkjøling av strengen som er omsluttet av beskyt-telsesf olien, kan man således gå videre til den endelige forming av den omsluttede streng ved å deformere denne i et 'profileringsapparat med valser mens den befinner seg på en temperatur av størrelsesorden 80-100°C.

Den beskyttelsesfolie som mottar pølsen av termoplastmateriale i myknet tilstand, er tilstrekkelig bred til fullstendig og kontinuerlig å omhylle pølsen etter at denne er blitt flatet ut og deretter tildannet i et tverrsnitt med en form svarende til sin anvendelse, og i dette tilfelle ligger de langsgående kanter av folien med overlapning, eller eventuelt har den be-skyttelsesf olie som mottar pølsen av myknet materiale, en bredde som bare er litt større enn bredden av den profil eller plate som skal tildannes. I dette tilfelle utgjør folien en første underliggende understøttelse som blir kombinert med en annen folie av samme art og samme bredde foran kalandreringsinnretnin-gen, hvilken annen folie utgjør en overliggende støtte slik at pølsen blir fullstendig dekket og kantene av den annen folie overlapper med kantene av den første folie, slik at også her vil pølsen bli fullstendig omhyllet eller omsluttet.av et beskyt-telseslag som har full vedheftning til denne.

Den eller de beskyttelsesfolier som omslutter pølsen er laget av baner av papir eller kartong eller av tekstillag, glassfi-berlag, lag av en sammensetning av kartong og polyetyien eller kartong, aluminium og polyetyien.

Alle disse materialer har det til felles at de motstår temperaturer godt over 160°C, dvs. temperaturer som er høyere enn dem som pølsen av myknet materiale har ved utgangen av ekstruderen, og motstår strekk som er involvert ved hastigheter godt over 20 m/min.

Det er videre kjent at det varme og myke termoplastmateriale vedhefter perfekt til de forskjellige foreslåtte materialer som omhylning, etter kompresjon og etter avkjøling.

Følgelig er alle de foran omtalte omhylnings- eller dek-ningsmaterialer velegnet til å brukes i forbindelse med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Det anvendte termoplastmateriale kan i seg selv være et nytt eller ubrukt materiale som kan være tilsatt tilsetningsstoffer eller ikke, eller et avfallsmateriale som resirkuleres for å redusere omkostningene ved utførelsen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Foreliggende oppfinnelse angår også to spesifikt angitte anlegg for utførelse av fremgangsmåten som beskrevet ovenfor, hvor det første av disse omfatter en forsyningsrull som en folie kan trekkes ut fra, og en anordning for frembringelse av en plastifisert kjerne av termoplastmateriale, hvilken anordning er tilknyttet en mateanordning for mating av folien under kjernen, samt en kalandreringsanordning tilknyttet nevnte mateanordning, hvor mateanordningen for folien er anbrakt direkte tilstøtende en åpning på anordningen for frembringelse av den plastifiserte kjernen som en streng med ensartet tverrsnitt, og hvor kalandreringsanordningen er drivbar med en hastighet som tilsvarer matehastigheten for kjernen til folien som utgjør understøttelse for kjernen på veien fra åpningen til kalandreringsanordningen. Anlegget kjennetegnes ved at mateanordningen har U-formet tverrsnittsprofil, slik at foliens kanter derved bøyes oppover, og at en foldeanordning er anbrakt mellom mateanordningen og kalandreringsanordningen, hvilken foldeanordning folder de oppoverbøyde foliekantene slik at de overlapper hverandre.

Det andre anlegg ifølge oppfinnelsen angis nøyaktig i det vedføyde patentkrav 5.

Det ferdige produkt som blir oppnådd ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, har videre alle de egenskaper som finnes ved termoplastmaterialer og alle egenskapene ved omhylnings-materialet. Det kan f.eks. nevnes følgende: tetthet eller ugjennomtrengelighet på grunn av

plastmaterialet

termoplastegenskaper

- evne til å oppta trykk i form av merking eller lignende som følge av omhylning

god styrke overfor lave temperaturer, hvilket også

skyldes omhylningen

- den åpenbare forenlighet med matvareprodukter, fordi det er tilstrekkelig at det materiale som utgjør omhylningen/ dvs. det eneste materiale i berøring med omgivelsene, tilfredsstiller reglene innen matvarebransjen - et tiltalende utseende da den sammenhengende omhylning. oppviser en regelmessig overflate som er enhetlig og hvor overflatedefekter i plastmaterialet er eliminert, hvilke defekter eller feil som kjent er desto mer tydelige og fremtredende når mengden av fyllstoff er stor

I tilfellet av at det termoplastmateriale som utgjør kjernen i produktet, er tilsatt tilsetningsstoffer, har det endelige sluttprodukt likeledes egenskapene fra tilsetnings-stoffene, dvs. i særdeleshet en ytterligere forbedring av de mekaniske styrkeegenskaper med hensyn til forlengelse og/eller trykk og/eller knusing og/eller bøying og/eller torsjons-påkjenning, i avhengighet av arten og megden av anvendt tilsetningsstoff.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til eksempler som utelukkende skal være illustrerende og ikke begrensende, vedrørende forskjellige utførelsesformer under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 skjematisk viser en første variant av et anlegg for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, spesielt beregnet for fremstilling av profiler som er omsluttet av en folie eller bane som er lukket i seg selv,

fig. 2 viser skjematisk en annen utførelse av anlegget for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, spesielt beregnet for fremstilling av plater omsluttet av en første underliggende understøttelse og av en annen overliggende understøttelse som dekker kjernen eller pølsen, idet de langsgående kanter på den annen understøttelse etter kalandrering ligger i overlapning med kanten av den første understøttelse,

fig. 3a - 3m viser forskjellige tverrsnitt av profiler og plater som kan fremstilles i det ene eller det annet av anleggene på fig. 1 og 2, ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Av tegningene fremgår det at anlegget orr.fatter en mate-trakt 1 tilforordnet en mateskrue 2 som ved rotasjon som vist ved 3 om sin vertikale akse setter i rotasjon vinger eller bla-der 4. Trakten 1 blir tilført termoplastavfall av enhver art, såsom filmer, emballasje, melkepakninger og forskjellige rester eller avfall fra papirfremstillingen, som foran trakten 1 er redusert eller brakt til en tilstrekkelig fin og homogen tilstand ved hjelp av et lyddempet knivmaleapparat som skjematisk vist ved hjelp av blokken 5.

Det materiale som innføres i trakten 1 kan videre være et nytt termoplastmateriale, eventuelt tilsatt tekstilavfall eller avfall av papir, aluminium, sagflis eller eventuelt lange og fine glassfibre eller metallfibre.

Utløpet av trakten 1 fører direkte til inngangen 6 på en ekstruder 7 omfattende et sylindrisk hus forsynt med varmeele-menter 8 og en sentral ekstruderingsskrue 9 som er innrettet til å settes i rotasjon 10 av en tannhjulsoversetning 11, som på sin side settes i rotasjon 12 av en hovedmotor 13.

Ekstruderen 7 med forsert matning er tilforordnet en pumpe 14 for gassuttrekning, drevet av en motor 15.

Den intime blanding med valgt korngradering som er dannet av termoplastmateriale og dettes tilsetninger

blir presset fra inngangen til utgangen av ekstruderen 7 ved hjelp av skruen 9. Ved kombinert virkning av varmekilden 8 blir således blandingen bragt til en smeltet tilstand som enda ytterligere gjør denne homogen.

Under disse betingelser blir en pølse 16 av myknet materiale avgitt ved utløpet av ekstruderen med en temperatur i nærheten av 140°C og med en hastighet på minst 20 m/min. Tverrsnittet av denne pølse av mykt og varmt materiale er avhengig av formen av den dyse som er anbragt ved utgangen av ekstruderen. Dette tverrsnitt kan være i form av en massiv sylinder, et kvadrat,

et forholdsvis flattrykket rektangel såsom 17, eller avrundet på de korte sidekanter såsom 18.

I den utførelse av anlegget som er vist på fig. 1, hvilket er et anlegg særlig beregnet for fremstilling av profiler med • liten bredde, blir pølsen 16 umiddelbart anbragt på en folie 19 av et fleksibelt materiale, f.eks. papir, kartong eller tekstil, levert fra en rull 2 0 og eventuelt underkastet en forvarming ved hjelp av infrarøde elementer 21 for å unngå eller i det minste begrense en for sterk avkjøling av pølsen 16.

Samtidig som det trekkes fremover av i det minste én av valsene 22 i et kalanderverk 23, blir papiret 19 formet ved suksessive foldinger. En første føring 24 bøyer kantene av folien slik som skjematisk vist ved 25, og en annen føring 26 folder sammen kantene på hverandre slik at pølsen blir fullstendig og kontinuerlig omsluttet, slik det skjematisk er vist med pilene 27.

Den således omsluttede pølse blir ført til valsene i kalan-derverket uten å være utsatt for den minste mekaniske påkjenning i materetningen, og følgelig uten fare for deformasjon eller opprivning. For å gjøre dette, er det åpenbart at trekkehastigheten for beskyttelsesfolien 19 fra valsen 22 er lik ekstruderingshastigheten for pølsen 16.

Avstanden mellom dysen på ekstruderen 7 og kalandreringsverket 23 er kort og pølsen 16 er ikke utsatt for noen særskilt av-kjøling, hvilket innebærer at pølsen som er omsluttet av beskyttelsesfolien 19 blir grepet av valsene 22 i kalandreringsverket mens den befinner seg på en temperatur av størrelsesorden 100 - 120°C, dvs. en temperatur som er bekvem for bearbeidning, sammen-presning og tilformning.

Under enhver omstendighet kan avstanden mellom ekstrude-ringsdysen og kalandreringsverket 23 bestemmes, dvs. forlenges eller avkortes nettopp i avhengighet av den ideelle temperatur ved hvilken pølsen omhyllet av folien bør presenteres ved inngangen til de første kalandreringsvalser.

Under sin passasje mellom kalandreringsvalsene vil folien

19 vedheftes til kjernen av termoplastmaterialet ganske enkelt som følge av det trykk som utøves av valsene.

For å lette sammenklebningen eller vedheftningen kan eventuelt én eller flere av valsene 22 utsettes for en kontinuerlig vannavkjøling.

Ved sin utgang fra det siste par valser i kalandreringsverket blir den sammensatte plate 28 dannet av kjernen av termoplastmateriale med eller uten tilsetningsstoff og fullstendig omsluttet av beskyttelsesfolien, umiddelbart ført til et profileringsverk 29. Ved passasje mellom flere par suksessive valser 30 i dette blir platen gradvis meddelt en ønsket profil, slik som vist skjematisk ved 31 og 32.

Den sammensatte plate 28 kan lett bearbeides og følgelig deformeres mellom valsene fordi den forlater kalandreringsverket ved en høy temperatur, og trer inn i profileringsverket med en ideell bearbeidningstemperatur som kan ligge mellom 80 og 100°C.

Etter at den sammensatte plate er gitt sin definitive tverrsnittsform, f.eks. en L-vinkelform som skjematisk vist ved 32, blir profilen kappet ved hjelp av kniver 33 til stykker som har den ønskede lengde.

Som konkret utførelseseksempel ved fremstilling av en L-vinkelprofil med tykkelse 3 mm og utfoldet bredde 70 mm, som således foldes til to vinkelrette steg med 35 mm bredde på hvert, ekstruderes en blanding av 54% polyetyien med høy tetthet og 46% papirfibre innbefattet en liten mengde aluminiumavfall, som blir avgitt med en hastighet av 20 m/min i form av en sylindrisk pølse med diameter 8,17 mm.

Denne pølse forlater ekstruderen ved temperaturen 140°C og blir umiddelbart anbragt på en kraftpapirfolie med bredde 160 mm. Denne trekkes av det første valsepar i kalandreringsverket med en hastighet av 20 m/min.

Etter kalandrering og forming av L-vinkelprofilen ved hjelp av valsene i profileringsverket, veier vinkelprofilen 200 g pr. løpende meter.

Med den samme blanding levert av den samme ekstruder i form av en pølse med samme diameter og ved den samme temperatur 14 0°C, men en hastighet på 40 m/min kan man fremstille et L-vinkelprofil med samme bredde og halvparten av tykkelsen, nemlig 1,5 mm, som veier 100 g pr. løpende meter.

De to foran nevnte vinkelprofiler som er foldet til en L-form etter kalandrering er blitt oppnådd ut fra en og samme blanding avgitt av en tradisjonell ekstruder hvis produksjonskapasitet er 200 kg/t.

Ved en annen produksjonsvariant med samme blanding frembragt av og levert fra en annen tradisjonell ekstruder med høyere kapa-sitet, nemlig 800 kg/t, avgis en sylindrisk pølse med diameter 8,17 mm med en hastighet av 80 m/min, som etter kalandrering har form av en plate med bredde 70 mm og tykkelse 3 mm, samt en vekt på 200 g pr. løpende meter.

Ved enden av anlegget blir denne plate - slik som i de foregående eksempler - foldet og tildannet som en L-vinkelprofil med dimensjoner 35 . 3 5 . 3 mm.

Med andre ord har den vinkelprofil som fremkommer i henhold til det tredje eksempel de samme tekniske egenskaper som oppnådd ifølge det første eksempel, men blir allikevel fremstilt fire ganger så hurtig.. Dette viser altså at de begrensninger som finnes for anvendelse av oppfinnelsen, ligger i produksjonsenhe-tene (ekstruderen) og ikke i de materialer som anvendes til å danne kjernen og omhylningen.

Som antydning kan det nevnes at den samme vinkelprofil pro-dusert direkte ved ekstrudering ut fra en dyse med V-form ikke kan skje med høyere hastighet enn omkring 5 m/min, idet den re-sulterende vinkelprofil dessuten har en mindre estetisk finish og har mekaniske egenskaper som er klart dårligere enn hva som er tilfellet ved vinkelprofiler tildannet på grunnlag av den sammensatte enhet ifølge oppfinnelsen.

Som et eksempel kan en plate på 380 mm lengde som bæres bare ved sine to ender og på sitt midtparti utsettes for vertikalt trykk ovenfra og nedad (ved hjelp av vekter) og nedbøyningen av hver prøve måles i centimeter og millimeter.

Forskjellige prøver ble undersøkt, hvorav en første prøve fremstilt i henhold til konvensjonell direkte ekstruderingstek-nikk, mens de øvrige ble laget i henhold til foreliggende oppfinnelse, med varierende tykkelser og omhylningspapir.

En nedbøyning på 5 mm blir oppnådd ved en vekt på 50 g ved den konvensjonelle vinkelprofil som altså ikke har noen omhylning, med en vekt på 160 g for en omhyllet profil med 0,15 mm tykkelse, med en vekt på 300 g for en omhyllet profil med 0,4 mm tykkelse og endelig med en vekt på 450 g for en omhyllet profil med 0,6 mm tykkelse.

Den utførelse av anlegget som er vist på fig. 2 er beregnet for fremstilling av sammensatte enheter hvis omhylning er dannet av to folier eller baner som overlapper hverandre, og dette anlegg er således mer spesielt beregnet for fremstilling av plater med stor bredde.

I dette anlegg er de komponenter og organer som har henvis-ningstall mellom 1 og 15 identiske med de tilsvarende i anlegget på fig. 1.

Dysen på ekstruderen 7 leverer en varm pølse av myknet materiale enten i form av en sylinder 16 eller i eri mer oval form 18, hvilken pølse i alle tilfeller blir anbragt umiddelbart på én første understøttelse eller beskyttelse 19 avgitt fra en rull 20 og eventuelt forvarmet ved hjelp av infrarøde elementer 21.

Denne bærende understøttelse 19 for pølsen undergår en første tilforming gjennom en innretning 34 som bøyer opp de. to kanter av folien 19 som angitt ved 3 5 og folder den sammen som vist ved 36, på pølsen 18.

Straks etterpå blir en annen støttebane 37 av samme art som folien 19 levert fra en rull 38 og eventuelt forvarmet av infra-røde elementer 39, påført pølsen ved 40 med delvis overlapning.

Ved å føres gjennom en. annen forminnretning 41 blir de to folier 19 og 37 lagt mer tettsluttende omkring pølsen 18 og de får innbyrdes en delvis overlapning slik at det fremkommer en sammensatt enhet som vist ved pilen 42.

Den således beskyttede pølse blir ført til et kalandrerings-verk 43 hvor i det minste det første par valser 44.utøver en trekkraft på i det minste den nedre folie 19 med en hastighet som er lik ekstruderingshastigheten for pølsen.

Det eller de trykk som utøves av valsene 44 gjør pølsen tyn-nere slik at den antar en mer flattrykket form som i sin helhet er betegnet med pilen 45 og samtidig blir foliene 19 og 37 kle-bet sammen med kjernen av termoplastmateriale.

Det er klart at bredden av foliene 19 og 37 i denne forbindelse er bestemt i avhengighet av tverrsnittet og mer spesielt som funksjon av bredden av den gjenstand 45 som skal leveres ved utgangen av kalandreringsverket.

Bredden av foliene 19 og 37 blir i virkeligheten valgt slik at i det endelige tverrsnitt er de langsgående kanter av platen 45 dekket av foliene 19 og 37 hvis kanter kommer til å overlappe hverandre.

Fremføring gjennom kalandreringsverket 43 bevirker således ingen utflytning av termoplastmaterialet da dette forblir perma-nent innesluttet mellom foliene 19 og 37 som overalt overlapper hverandre i det minste delvis.

Etter kalandrering blir platen eventuelt formet mellom valsene i et profileringsverk 46 og blir så til slutt kappet i lengde ved hjelp av kniver 47.

I en annen variant blir platen 45 som er tilkappet i leng-

der til slutt formet i en stanse- eller presseinnretning 48.

Formingen av platen ved profilering eller ved stansing

er alltid mulig fordi - slik som i anlegget på fig. 1 - platen 4 5 forlater det siste valsepar i kalandreringsverket med en tilstrekkelig høy temperatur til å kunne bearbeides og deformeres.

Alle produkter hva enten det dreier seg om profiler eller plater, som fremstilles i et av anleggene på fig. 1 eller 2,

har det til felles at de omfatter en kjerne av termoplastmateriale med eller uten tilsetningsstoff, som er fullstendig og kontinuerlig omsluttet av en eller to folier av et fleksibelt materiale som likeledes dekker de to langsgående kanter av sluttproduktet.

Det nevnte produkt er følgelig i visse henseender fullstendig karakteristisk, i den forstand at kjernen av termoplastmateriale er absolutt usynlig under beskyttelsesfolien.

Den ferdige profil kan leveres i de mest forskjellige tverr-snittsformer, f.eks. i form av en plate 49 (fig. 3a), en L-vinkelprofil 50 (fig. 3b), en U-kanalprofil 51 (fig. 3c), et rør 52 med rektangulært tverrsnitt eller et kvadratisk rør 53 (fig.

3d og 3e) hvis to kanter er frie eller eventuelt sammenføyet ved hjelp av klebning eller en annen teknikk, en trekantet bjelke (fig. 3f), en avrundet vinkelprofil 55 hvis steg er svakt bøyet mot midten av vinkelprofilen (fig. 3g), en annen avrundet vinkelprofil 56 hvis steg strekker seg helt inn til innsiden (fig. 3h),

en L-bjelke 57 (fig. 3i) og en variant 58 av denne bjelke med en kant i anlegg mot innsiden (fig. 3j), en variant av bjelken med rektangulært tverrsnitt hvor en kortside er tildannet med dobbel tykkelse 61 (fig. 3k).

Den ferdige plate kan ha oppbøyde kanter 59 (fig. 31) eller eventuelt et bølgeformet tverrsnitt 60 (fig. 3m).

De forskjellige foran omtalte produkter kan anvendes i forskjellige industrier, såsom til emballering eller behandling (profiler) og transport eller lagring (plater og paller for å

bære lagerkasser og emballasje).

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for kontinuerlig fremstilling av gjenstander fra en kjerne (16) av termoplastisk materiale, hvilket materiale eventuelt inneholder tilsetningsstoffer, hvor kjernen (16), som gis form som en streng med helt tverrsnitt når den forlater en ekstruderingsåpning, i plastifisert tilstand legges direkte på en folie (19) idet kjernen (16) forlater åpningen, og kjernen (16) eventuelt også belegges med en andre folie (37), hvor folien/foliene skal sammenheftes med kjernen, hvorpå kjernen mates videre ved hjelp av et drag på folien/foliene (19, 37) med en hastighet som tilsvarer matehastigheten for kjernen (16) til folien/- foliene (19, 37), og sluttelig det sammensatte materiale som består av en langstrakt kjerne med tilheftet folie, oppdeles i seksjoner med ønsket lengde, karakterisert ved at folien (19) eller foliene (19, 37) i området nært etter åpningen foldes rundt kjernen (16) slik at dens/deres kanter (35, 36) overlapper hverandre og derved omslutter kjernen (16) fullstendig, og at trykk-sammenhefting av kjernen (16) og folien/foliene (19, 37) og tykkelses-bestemmelse av det sammensatte materialet som derved er under frembringelse, samtidig utføres i en enkelt operasjon ved hjelp av en deretter følgende anbrakt kalandreringsanordning (22, 23,; 43, 44).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at kjernematerialet ekstruderes ved en maksimumstemperatur på 140°C, slik at den streng-formede kjernen (16) trykkheftes til folien/foliene (19, 37) og tykkelsesbestemmes ved hjelp av kalandreringsanordningen ved en temperatur som ligger i området mellom 100°C og 120°C for å danne det sammensatte materialet.

3. Anlegg for utførelse av fremgangsmåten ifølge et av de foregående krav, omfattende en forsyningsrull (20) som en folie (19) kan trekkes ut fra, og en anordning (7) for frembringelse av en plastifisert kjerne (16) av termoplastmateriale, hvilken anordning (7) er tilknyttet en mateanordning (24) for mating av folien (19) under kjernen (16), samt en kalandreringsanordning (22, 23) tilknyttet nevnte mateanordning (24) , hvor mateanordningen (24) for folien (19) er anbrakt direkte tilstøtende en åpning på anordningen (7) for frembringelse av den plastifiserte kjernen (16) som en streng med ensartet tverrsnitt, og hvor kalandreringsanordningen (22, 23) er drivbar med en hastighet som tilsvarer matehastigheten for kjernen (16) til folien (19) som utgjør understøttelse for kjernen (16) på veien fra åpningen til kalandreringsanordningen (22, 23), karakterisert ved at mateanordningen (24) har U-formet tverrsnittsprofil, slik at foliens (19) kanter derved bøyes oppover, og at en foldeanordning (26) er anbrakt mellom mateanordningen (24) og kalandreringsanordningen (22> 23), hvilken foldeanordning folder de oppoverbøyde foliekantene slik at de overlapper hverandre.

4. Anlegg for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1 eller 2, omfattende to forsyningsruller (20, 38) fra hver av hvilke en folie (19, 37) kan trekkes ut, en anordning (7) for frembringelse av en plastifisert kjerne (16) av termoplastmateriale, hvilken anordning (7) har tilknyttet to suksessive mateanordninger for å føre frem en folie (19, 37) hver henholdsvis til undersiden og oversiden av kjernen (16), samt en kalandreringsanordning (43) anordnet nedstrøms i forhold til den andre mateanordningen, hvor den første mateanordningen er anbrakt direkte tilstøtende en åpning på anordningen (7) for frembringelse av den plastifiserte kjernen (16) som en streng med ensartet tverrsnitt, og hvor kalandreringsanordningen (43) er drivbar med en hastighet som tilsvarer matehastigheten for kjernen (16) til den folien (19) som forsynes på undersiden av kjernen (16) og utgjør under-støttelse for kjernen (16) på veien fra åpningen til kalandreringsanordningen (43), karakterisert ved at en første foldeanordning (34) er anbrakt mellom de to mateanordningene for folie, hvilken foldeanordning har U-formet tverrsnittsprofil for å bøye og folde kantene på folien (19) som understøtter kjernen (16), og at en andre foldeanordning (41) er anordnet mellom den andre mateanordning og kalandreringsanordningen for å omhylle den folien som er lagt oppå kjernens øvre overflate om kjernen (16).