专利名称：用于制造具有至少一个被整平的侧棱边的热塑性塑料板的方法、用于该方法的装置以及 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有权利要求1前序部分特征的用于制造具有至少一个被整平的侧棱边的热塑性塑料板的方法。
背景技术：
由泡沫塑料的核心和紧密光滑的表面构成的整体泡沫板(Integralschaumplatte)是已知的。所述表面可以无孔地以及具有高光洁度地通过挤出例如由硬PVC制成，并且可以用于多方面的用途。其优点特别在于因多孔核心而降低的板的低密度。
然而在挤出时板宽度发生变化，使得对于取决于平的棱边表面和精确的棱边半径的特定使用情况下，边缘必须沿着纵侧面进行修整，以便得到所期望的板宽度。这样得到的侧棱边虽然可以精确且直线地制造，但是层结构、特别是宏观孔的核心是可见的，这对比于整平的紧密的板表面起干扰作用。除此之外，在切割棱边的宏观孔内会沉积污垢和细菌，这恰恰在整体泡沫板的优选的应用领域如卫生领域、医药技术和救护车中是不利的。
对于大型的塑料板，侧棱边在修整之后也不总是无毛刺和整平的。
因此通常必须将板毛坯(Plattenzuschnitt)嵌入，使得切割棱边不可见，例如通过将板毛坯以其棱边插入到型材内。
发明内容
因此本发明的目的是，改进开头所述类型的用于挤出热塑性塑料板特别是整体泡沫板的方法，使得板在至少一个侧棱边上被压实和/或整平。
该目的如下解决，即料幅的侧棱边在精整之后至少被加热到熔化温度并且同时通过冷却将边缘侧的表面区域维持在软化温度以下的温度。
本发明的精确且均匀的侧棱边的特殊优点通过在熔化端面期间同时冷却塑料板的边缘侧的表面区域而实现。
所述熔化过程和整平装置的微小压力一起造成侧棱边的精确成型，所述成型通过整平装置的轮廓确定。现有的不平性例如沟槽被排除了。
将按本发明的工艺步骤集成到通常的挤出方法中，使得在整平装置的端面上熔化的侧棱边通过前进运动而顺沿牵拉，并且从而得到一个非常整平的侧棱边。
尽管侧棱边被熔化，但是通过冷却得以保持板的边缘区域内的形状稳定性。这样避免了平的大的板表面偏斜、扭曲或其它损坏。
本发明还涉及一种具有权利要求5特征的、适用于实施的、用于热塑性塑料板侧棱边的整平装置。
导槽在此定义为一种构造，它可以压靠到要整平的侧棱边上并且同时板的边缘侧的表面区域在该构造内导引。该导槽可以成型到一个金属的物体内。但是它也可以例如由三个彼此直角地定向的、用于所述端面和两个侧面的、通过其它方式相互连接的凸模构成。重要的是，在其中对板进行导引的所述三个表面构成所述U形构造。
为了尽可能阻止整平装置内部的热传导，可以各自在加热装置与冷却装置之间和各自在端面与侧面之间设置至少一个热隔离层。
尤其有利的是，在设置了加热装置的横截面区域与设置了冷却装置的横截面区域之间分别设置至少一个隔离区域，所述隔离区域由一个在整平装置的长度的主要部分上延伸的导槽或孔构成。
位于所述导槽或孔中的空气层几乎阻止了热传输，使得在加热区域内的热损失基本上通过流经加热区域与冷却区域之间的连接隔片的、强烈减少的热流来确定。因此对于加热区域需要较少的热能，而对于冷却区域需要较少的能量来调节冷却装置的温度。此外，在被处理的塑料板侧棱边上产生较大的温度梯度，从而提高冷却的边缘侧的表面区域的形状稳定性并同时通过增大的进入到侧棱边内的热量输入而加速熔化。通过相邻区域的改善的冷却，在侧棱边上熔化的塑料又较快地硬化，因此避免在通过整平装置之后的变形。
可以设置一个加热通道作为加热装置，其内通流一种被加热的液体例如油。该液体可以在装置外部精确调节温度，因此可以确定进入到加热区域内的热量输入。
加热装置还可以通过至少一个电加热管构成。从而相对于用调温的液体的加热，得到更好的且更快反应的温度调节的优点。因为所述加热管通过孔集成到整平装置中，所以不出现加热装置直接向周围环境的热损失。
已经证实特别有利的是，加热装置在整平装置0.4到0.6倍的长度上延伸。当仅在整平装置的大约一半长度上加热时，在整平装置中还保留大约相同长度的区域，它虽然被冷却，但是不再被加热，并且因此使得热塑性材料可以一直冷却到软化温度以下，而侧棱边仍在整平装置的导槽中导引并通过该导槽精整。
尤其设置冷却通道作为冷却装置，它被冷却液尤其是水通流。
有利的是，冷却通道由一根共同的冷却液引导管道供给，因此可以在塑料板上侧和下侧的边缘侧区域上调节为相同的温度水平。为此应该在关于冷却用的横截面区域的各种情况下都尽可能镜面对称地设计整平装置的横截面。
为了也可以进行现有板毛坯的后加工，即不依赖于连续塑料板材(Kunststofftafel)的挤出，另外建议一种具有权利要求15或16特征的棱边加工系统。
毛坯板在此或者按第一实施形式锁定在一个导引装置的可运动的滑座上并牵拉通过位置固定地安装的整平装置。
按第二实施形式，塑料板被位置固定地锁定，并且通过一个沿侧棱边运动的活动的整平装置进行后加工。
优选的是，设有两个关于运动方向镜面对称地定向的整平装置。通过这种方式可以同时加工两个对置的平行的棱边。这不仅涉及矩形毛坯，还涉及具有偶数个棱边的多边形毛坯。
另外有利的是，板锁定于其上的滑座或者支承所述至少一个整平装置的滑座设有一个旋转装置。因此可能的是，仅使用一个整平装置或一对镜面对称地对置的整平装置而不用对塑料板毛坯变更夹具地先后加工所有棱边，这也通过自动的流程控制。
为了不仅能加工正方形的毛坯，还能加工矩形的毛坯，最好还为所述至少一个整平装置设置一个横向于塑料板对称轴线起作用的调整装置。这样整平装置可以自动操作并且在旋转毛坯之后适配侧棱边的改变的距离。
下面借助于附图详细解释本发明。附图详细示出图1用于制造塑料板的装置的一部分的示意透视图；图2整平装置的第一实施形式，也是示意透视图；图3整平装置的第二实施形式的前视图；图4图3中整平装置的俯视图；图5、6 棱边加工系统的两种实施形式的示意俯视图。
具体实施例方式
图1示出一张由热塑性塑料制成的塑料板20，例如整体泡沫幅，它借助于一个本身公知的、未示出的挤出装置连续制成。
在所描述的实施形式中，通过合适的切割装置31、32对塑料板20的侧棱边21进行直线切割。在两侧从排出方向3看，整平装置10压到侧棱边21上，该整平装置10局部熔化位于侧棱边上的表面区域，因此均化和整平侧棱边21。
如果可以取消侧棱边的切割，则未处理的棱边输送给按本发明的整平装置。
在侧棱边21旁的边缘区域22、23在通过整平装置10时进行冷却，以使其保持形状稳定。塑料板20的设计成特别高度整平的表面因此在边缘区域22、23内保持其形状和表面结构。
图2示出了一种按本发明的整平装置10′，它由金属的或者其它例如导热性的物体构成，该物体具有一个导槽14′。导槽14′由侧面12′、13′和一个端面11′限定，其中，侧面12′、13′主要是相互平面平行地定向，但是在朝整平装置10′的外侧的区域内优选以相对于导槽中心轴线的一个小角度朝外倾斜，以便得到一个入口斜面。通过该过渡部位避免塑料板20的表面在整平装置的外围因刮痕等而受到损伤。在此用入口斜面称呼一个扩宽的区域，该区域可以由一个平面也可以由一个曲面形成。后者的优点是，提供了一个到导槽内的连续的、即没有棱边的过渡。
端面11′通过通流加热通道15′的加热的油加热到从130℃直至250℃的温度，特别是加热到大约185℃，以便将热塑性塑料例如硬PVC局部熔化。
根据塑料板20的排出速度来选择整平装置的长度，使得在侧棱边21与端面11′接触时可以传输足够的热量以使表面熔化，但是不将过大的热量输入到位于侧棱边21后面的板的核心层内。
为了避免过高的热量输入到该板内，这会导致过高地加热板的边缘区域22、23直至超过软化点以及由此引起的变形，在导槽14′中的侧面12′、13′通过一种冷却剂尤其是水冷却，使所述侧面的温度大约与环境温度一致。
图3示出了整平装置10的第二实施形式，它如同第一实施形式也由金属的或者例如其它导热性的物体构成，该物体具有一个导槽14。端面11通过一个加热管来加热。加热管15对周围区域通过间隙18.1、......、18.5几乎相对于整平装置的其它材料区域尤其是冷却通道16、17屏蔽，所述间隙在整平装置10的长度上延伸。
例如可以通过侵蚀制成的间隙18.1、18.3、18.4在所示实施例中形成一个弧形的圈，所述圈以其开口侧对准导槽14的要加热的端面11。
在间隙18.1、18.3、18.4与导槽14之间只有由实心材料构成的狭窄的隔片19.1、......、19.4。通过这些非常薄的隔片，加热管15以及围绕它的材料区域与整平装置的其余横截面连接。而通过这些狭窄的隔片19.1、......、19.4的导热受到强烈限制。
附加的间隙18.2、18.5平行于端面11延伸并且用于进一步屏蔽整平装置10的位于图3左边的被加热的横截面区域以及位于其右边的在导槽14上方和下方的被冷却的横截面区域。
特别如图4在整平装置10的从上方的视图中以虚线示出，不仅仅端面在边缘侧朝塑料板材的方向朝外离开，而且导槽14在其相对于运动方向1观察的开始端具有一个入口斜面14.1。优选的是，入口区域连续过渡到真正的导槽区域，也就是说，在过渡处没有棱边并且从而使得在后加工时塑料板材的熔化的侧棱边21没有突变的应变应力。
在图4中还看到，加热管15大约在整平装置的一半长度上延伸。而图4中整平装置的位于加热管15上方的部分也同样在导槽14的上方和下方冷却，以便在侧棱边的熔化区域离开整平装置10之前，在导槽14中导引和精整的同时在那里硬化已熔化的材料区域。
图5示出了一种棱边加工系统100，它包括一个由电机32、导轨33和驱动主轴34构成的驱动装置以及一个具有用于塑料板20的锁定装置35的滑座。在这个滑座上锁定的塑料板20可以沿运动方向2运动，其中，侧棱边21和边缘侧的表面区域22牵拉通过整平装置10并在那里后加工。
两个镜面对称于运动方向2设置的整平装置10使得可以同时加工在导槽14中对置的侧棱边21、24。
另外可以设置一个旋转装置，通过它可以使塑料板20相对于滑座沿标记为3的旋转方向转动。因此在旋转90°后可以后加工塑料板20的其它侧棱边。
图6示出了棱边加工系统100′的另一种实施形式，其中，塑料板20可以位置固定地借助于一个锁定装置35′固定。整平装置10在一个通过电机32′驱动的主轴34′上可运动地导引并且以其导槽14沿塑料板20的侧棱边21和边缘侧区域22导引。
权利要求
1.一种用于制造具有至少一个被整平的侧棱边的热塑性塑料板的方法，通过在一个挤出机内混合热塑性塑料，通过宽缝喷嘴将塑料挤出成一个平的塑料幅(20)，在压延辊对上冷却和精整塑料幅(20)，排出塑料幅(20)，其特征在于在精整后将塑料幅(20)的侧棱边(21)至少加热到熔化温度，并且同时通过冷却使边缘侧的表面区域(22、23)保持在软化温度之下的温度。
2.按权利要求1的方法，其特征在于塑料为硬PVC。
3.按权利要求1或2的方法，其特征在于塑料板为整体泡沫板。
4.按权利要求1到3中之一的方法，其特征在于塑料幅(20)的纵侧面在加热侧棱边之前进行修整。
5.一种用于热塑性塑料板(20)的侧棱边(21、24)的整平装置(10；10′)，包括一个在端面(11；11′)具有至少一个加热装置(15；15′)以及在相互对置的侧面(12、13；12′、13′)各自具有至少一个冷却装置(16、17；16′、17′)的导槽(14；14′)，其中，一个可在导槽(14、14′)中导引的塑料板(20)以其切割棱边(21、24)贴靠在端面区域(11、11′)上以及以其边缘侧的表面区域(22、23)贴靠在所述侧面(12、13；12′、13′)上。
6.按权利要求5的整平装置(10)，其特征在于在加热装置与冷却装置(15、16、17)之间分别设置至少一个热隔离层。
7.按权利要求6的整平装置(10)，其特征在于在一个设置加热装置(15)的横截面区域与至少一个设置冷却装置(16、17)的横截面区域之间分别设置至少一个隔离区域，所述隔离区域由一个在整平装置(10)的长度的主要部分上延伸的槽或孔(18.1、......、18.5)构成。
8.按权利要求5到7之一的整平装置(10′)，其特征在于加热装置通过至少一个被加热液体通流的加热通道(15′)构成。
9.按权利要求5到7之一的整平装置(10)，其特征在于加热装置通过至少一个电加热管(15)构成。
10.按权利要求5到9之一的整平装置(10；10′)，其特征在于加热装置(15、15′)在整平装置的0.4到0.6倍的长度上延伸。
11.按权利要求5到10之一的整平装置(10；10′)，其特征在于冷却装置各自通过至少一个被冷却液通流的冷却通道(16、17；16′、17′)构成。
12.按权利要求10的整平装置(10；10′)，其特征在于冷却通道(16、17；16′、17′)由一条共同的冷却液引导管道供给。
13.按权利要求5到11之一的整平装置(10；10′)，其特征在于导槽(14；14′)的其中至少一个侧面(12、13；12′、13′)朝装置的外侧具有一个入口斜面(14.1)。
14.按权利要求5到12之一的整平装置(10)，其特征在于整平装置弹性地并可垂直于端面(11)移动地支承。
15.用于热塑性塑料板(20)的侧棱边(21、24)的棱边加工系统(100)，包括至少一个按权利要求5到14之一的整平装置(10)和一个导引装置，该导引装置至少包括一个用于安装至少一块塑料板(20)的可运动的滑座，至少一个用于将塑料板(20)固定在滑座上的锁定装置(35)和一个用于使滑座相对于整平装置(10)运动的驱动装置(32、33、34)。
16.一种用于热塑性塑料板(20)的侧棱边(21、24)的棱边加工系统(100′)，包括至少一个按权利要求5到14之一的整平装置(10)和一个导引装置，该导引装置至少包括一个用于安装至少一块塑料板(20)的可运动的滑座，至少一个用于将塑料板(20)固定在滑座上的锁定装置(35′)和一个用于使滑座相对于整平装置(10)运动的驱动装置(32′、33′、34′)。
17.按权利要求15或16的棱边加工系统(100、100′)，其特征在于设有至少两个关于运动方向(2)彼此镜面对称地设置的整平装置(10)。
18.按权利要求15的棱边加工系统，其特征在于设有一个旋转装置，通过该旋转装置可以使塑料板相对于滑座转动。
19.按权利要求16或17的棱边加工系统，其特征在于设有一个旋转装置，通过该旋转装置可以使整平装置相对于塑料板转动。
20.按权利要求15到19之一的棱边加工系统，其特征在于整平装置与塑料板对称轴线的距离是可以改变的。
全文摘要
本发明涉及一种用于制造通过挤出的、具有至少一个被整平的侧棱边(21)的热塑性塑料板(20)的方法，其中在精整后将塑料幅的侧棱边一直加热到至少熔化温度并且同时通过冷却使边缘侧的表面区域保持在软化温度之下的温度。用于热塑性塑料板侧棱边的整平装置(10′)具有一个在端面(11′)具有至少一个加热装置(15′)以及在对置的侧面(12′、13′)各具有至少一个冷却装置(16′、17′)的导槽 (14′)，其中可在导槽(14′)内导引的塑料板(20)以其侧棱边(21、24)贴靠在端面区域(11′)上，并且以其边缘侧的表面区域(22、23)贴靠在侧面(12′、13′)上。
文档编号B29C47/00GK1871117SQ200480031502
公开日2006年11月29日 申请日期2004年10月29日 优先权日2003年11月4日
发明者M·哈特曼, H·雅罗施 申请人:维卡股份公司