Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Profilstangen aus Kunststoffen
Zur Erzeugung von Profilstangen aus Kunststofftnbenutzt man bekanntlich Strangpressen oder dergleichen, in welchen der Kunststoff erhitzt und in fliessfähigem Zustand durch entsprechende profilierte Düsen gepresst wird. Sofern es sich hierbei um ein unregelmässiges Profil handelt, wird dieses während der allmählichen Erhaltung bzw.
Erstarrung durch Nachdüsen, Haltefinger oder andere Vorrichtungen geführt, die das Profil abstützen, damit es die gewünschte Form behält bzw. erreicht. Dieses bekannte Verfahren ist so lange befriedigend, als man Kunststoffe verarbeitet, die innerhalb eines entsprechend grossen plastischen Bereiches geformt werden können. Man lässt also den Kunststoff in teigartigem Zustand aus der Düse austreten und kann dann das Profil mittels der obenerwähnten Vorrichtungen in der gewünschten Form erhalten.
Sobald man aber Kunststoffe verarbeitet, die in der Schmelze relativ dünnflüssig sind (z. B. fast alle Polyamide), oder wenn man einen Kunststoff (z. B. Polyäthylen), der wohl auch dickflüssig verarbeitet werden kann, den man aber zur Erzielung bestimmter Eigenschaften des Endproduktes in dünnflüssigem Zustand verarbeitet, genügen die obenerwähnten Vorrichtungen nicht mehr, um zu verhindern, dass das Profil nach dem Austritt aus der Düse verfliesst.
Um den letztgenannten Schwierigkeiten zu begegnen, d. h. um die Herstellung von Profilmaterial aus dünnflüssigen Kunststoffschmelzen zu ermöglichen, sind bisher zwei Verfahren bekannt:
Das erste dieser beiden Verfahren bedient sich entsprechend profilierter Formen - z. B.
Rohre für die Erzeugung von Rundstäben von etwa einem Meter Länge, welche an beiden Enden verschlossen und mittels eines Anguss-Stutzens an die Strangpresse angesetzt und von dieser gefüllt werden. Die Nachteile dieses Verfahrens sind einerseits die Unmöglichkeit der Erzeugung von Profilstäben beliebiger Länge, anderseits die Unregelmässigkeit der Matenalstruktur innerhalb der Fertigungserzeugnisse, da durch die Formfüllvorgänge Wirbel-und Orientierungseffekte bewirkt werden.
Bei dem zweiten bekannten Verfahren zur Herstellung von Profilstäben aus dünnflüssigen Kunststoffschmelzen, insbesondere aus Polyamiden, wird an die Düse der Strangpresse ein Metallrohr angeschraubt, dessen Innendurchmesser der gewünschten Stabstärke entspricht und an der innern Mantelfläche mit einer Schicht aus Polytetrafluor äthylen versehen ist, die als Schmiermittel wirkt und das Ankleben der Polyamidschmelze an dem Rohr verhindert. Die Schmelze gleitet also bereits zu einem Stab geformt durch das Rohr und erstarrt allmählich durch Abkühlung.
Die Nachteile dieses Verfahrens sind erstens die Abhängigkeit der Funktion desselben von der einwandfreien Beschaffenheit und der Lebensdauer der Wirkungen der Polytetrafluoräthylenschicht, zweitens Orientierungseffekte im Fertigerzeugnis, da die äussern Schichten der Schmelze infolge Reibung mit dem Metallrohr gegenüber der im Zentrum des Stabes befindlichen Schmelze zurückbleiben, drittens scheint es unmöglich zu sein, nach diesem Verfahren komplizierte Profile oder Rohre zu erzeugen.
Es wurde nun gefunden, dass man Profilstangen aus Kunststoffen herstellen kann, indem man Kunststoffe in schmelzflüssiger Form aus einer Pumpe durch ein mindestens in der Gegend der Mündung beheiztes Düsenrohr in eine in der Achsenrichtung der Düse bewegliche Form, welche über das Ende des Düsenrohres mindestens so lange gleitet, bis die durch diesen Vorgang erzeugte Profilstange eine Festigkeit aufweist, die ohne Deformierung eine Entformung erlaubt, austreten lässt, worauf die Form wieder gegen die Düse bewegt wird.
Das Verfahren kann so durchgeführt werden, dass der hydraulische Druck der aus dem Spritzkopf der Presse nachdrängenden Kunststoffmasse den Vorschub der Gleitform und des darin enthaltenen Kunststoffes bewirkt.
In vielen Fällen ist es vorteilhaft, diesen Druck, der eine stärkere Verdichtung des Kunststoffes bedingt, durch einen Gegendruck zu erhöhen. Zu diesem Zweck kann die Gleitform oder auch die aus der Gleitform heraustretende Kunststoffprofilstange durch Anordnung von z. B. Reibungswiderständen, Zahnrad mit Zahnstange und dergleichen gebremst werden. Will man aber den Verdichtungsdruck herabsetzen, dann geht man in umgekehrter Weise vor, indem die Gleitform zwecks Verminderung des Gegendruckes zwangläufig in Richtung des austretenden Kunststoffstranges, z.B. durch Zahnradantrieb oder dergleichen, bewegt wird. Es hat sich ferner in bestimmten Fällen als zweckmässig erwiesen, die Gleitform ebenfalls zu erwärmen. Zu diesem Zweck können diese Gleitformen, bevor sie die Düse berühren, durch äussere Wärmezufuhr, z.
B. mittels Flammen oder auf andere Art erhitzt werden.
Zur Erwärmung der Gleitformen und zur Verhinderung des Einfrierens des zu verarbeitenden Kunststoffes in der Düse kann man jedoch auch das Düsenrohr in grösserer Länge als nur bei der Mündung, eventuell in seiner ganzen Länge, mit einem elektrischen Heizband versehen. Dieses Band muss jedoch so verlegt werden, dass es das Gleiten der Formen nicht behindert und darf nicht zu stark bemessen sein, um eine Überhitzung des Kunststoffes in der Düse zu vermeiden.
Es gibt Diisenkonstruktionen, bei welchen es oft schwierig oder unerwünscht ist, an der Mündung oder in einem grösseren Bereich des Düsenmantels Heizbänder einzubauen. In diesem Falle kann das Düsenrohr indirekt in der Weise geheizt werden, dass die Gleitform auf genügend hohe Temperaturen gebracht wird, so dass sie ihre Wärme unmittelbar durch Berührung auf die Düse überträgt.
Man kann aber auch die Erwärmung der Düse durch die Einwirkung hochfrequenter Wechselfelder bewirken. In diesem Falle kann im Bereich der Düsenmündung ein in dukti v wirkendes Wechselfeld erzeugt werden. Im Bereich der Düsenmündung kann um die Gleitform herum eine die Heizung bewirkende Apparatur angebracht werden, die jedoch in genügendem, das Gleiten der Form nicht behindernden Abstand angeordnet sein muss. Die Düse und auch die Gleitformen können, sofern sie aus induktiv er hitzbarem Material bestehen, durch Induktionsheizung auf die erforderliche Teinperatur gebracht werden.
Die Erfindung soll an Hand von Zeichnungen beispielsweise erläutert werden, und zwar zeigen
Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch eine Spritzform, zur Erzeugung von Stäben zu Beginn des Ausspri tzens,
Fig. 2 die Vorrichtung gemäss Fig. 1 im Zustand vor der Zurückbewegung der Form, nachdem diese fast vollständig gefüllt ist,
Fig. 3 die Vorrichtung gemäss Fig. 1 im Zustand, in welchem die Form wieder über die Düse zurückgeschoben ist,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine abgeänderte Konstruktion, bei welcher die Form in zwei Hälften aufgeschnitten ist und diese zu je einer Kette vereinigt sind,
Fig. 5 das Glied einer solchen Kette, teils in Ansicht, teils im Schnitt,
Fig. 6 einen senkrechten Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung von Profilstangen mit wechselndem Querschnitt,
Fig.
7 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung von Rohren zu Beginn des Ausstossens,
Fig. 8 die Vorrichtung gemäss Fig. 7 gegen Ende des Ausstossens,
Fig. 9 einen senkrechten Längsschnitt durch eine Spritzdüse mit Zuführung der Kunststoffschmelze durch ein Innenrohr,
Fig. 10 einen senkrechten Längsschnitt durch eine Spritzdüse mit Wärmeübertragung durch ein gasförmiges oder flüssiges Medium,
Fig. 11 einen senkrechten Längsschnitt durch eine Spritzdüse, bei welcher die überschüssige Wärme durch ein Kühlmedium angeführt wird,
Fig. 12 einen senkrechten Längsschnitt durch eine Spritzdüse, mit zentraler Kühlanordnung.
Die Erzeugung von Stäben aus Polyamiden erfolgt entsprechend den Fig. 1-3 wie folgt:
Die Form 4 (Fig. 1) wird am äussern Ende mit einem Stopfen 6 verschlossen und über das Düsenrohr 2 einer Schneckenpresse 1 gesteckt. Die aus dem Düsenrohr austretende Kunststoffschmelze 7 fliesst in die Form und füllt deren äusseres Ende. Die Heizung 3 verhindert, dass der Kunststoff am Düsenmundstück erstarren und dadurch am Düsenrohr haften kann. Sobald der kleine Hohlraum zwischen Düsenende und Stopfen mit Kunst stoff gefüllt ist, wird die Form : l von der Düse wegbewegt, bis der Zustand nach Fig. 2 erreicht ist. Dies geschieht meistens durch den Druck des von der Schneckenpresse 1 nachgeförderten Materials. Die Form ist fast vollständig gefüllt und der Kunststoff 8 in einiger Entfernung von der Düse beim Erstarren, in grösserer Entfernung von der Düse bereits erstarrt.
Nun wird die Formheizung 5 eingeschaltet und dadurch das Schmelzen der Oberfläche des bereits erstarrten Kunststoffes bewirkt, so dass die Form vom erstarrten Kunststoff 8 gelöst und wie in Fig. 3 gezeigt, zurückgeschoben werden kann. Nun wird die Formheizung ausgeschaltet; die Form gleitet wieder mit dem erzeugten Profil vorwärts, bis wieder die in Fig. 2 gezeigte Stellung erreicht ist. Dann wird die Form wieder erhitzt, zurückgeschoben usw.
Erfolgt die Erzeugung von Profilkörpern nach dem beispielsweise gezeigten Verfahren, so muss eine gewisse Oberflächenbeschädigung des zu erzeugenden Profils erwähnt werden, die beim Zurückschieben der Form entsteht.
Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurde die nachstehend geschilderte Form gebaut, welche in Fig. 4 im Schnitt dargestellt ist.
Das als Form dienende Rohr ist in Ringe 9 (Fig. 5) zerschnitten und diese parallel zu ihrer Achse halbiert. Weiter zeigt Fig. 4, dass die einzelnen Ringhälften zu je einer Kette 10 vereinigt sind. Diese Formen funktionieren wie folgt: Am hintern Düsenrohrteil 2 treffen die Ringpaare aufeinander, gleiten über die Düse weiter, werden am Düsenmundstück mit Schmelze angefüllt, stützen den Kunststoff während der Erstarrung ab, so dass das Profil erhalten bleibt, werden sodann von der erstarrten Profilstange abgezogen und laufen wieder zurück. Der Zusammenhalt der Ring- hälften während des Füllvorganges kann durch Schraubenzwingen, Elektromagnete, Druck stationärer Rollen, zwischen welchen die Ringe durchlaufen und andere aus der Technik bekannte Spannvorrichtungen erfolgen.
Will oder kann man die Ringhälften nicht zu Ketten vereinigen, so kann man die Ringpaare z. B. mittels Haken miteinander verbinden. Das jeweils vorderste Ringpaar wird in diesem Fall von den übrigen und auch von der erstarrten Profilstange gelöst, abgehoben und am hintern Düsenteil als letztes Teilstück der Gleitform wieder angesetzt.
Die in Fig. 6 dargestellte Vorrichtung erlaubt die Herstellung von Stäben mit wechselndem Querschnitt. Durch entsprechende Profilierung der geteilten Rohrformen 11 ist eine Herstellung von Formlingen 12 möglich, welche quer zur Erzeugungsrichtung verlaufende Konturen aufweisen. Die rohrartige Form ist in einzelne Teile zerlegbar, dergestalt, dass an dem - in Arbeitsrichtung gesehen - äussern Ende der Form die einzelnen Teile ohne Beschädigung des Kunststofferzeugnisses gelöst und an der andern Seite der Form rohrbildend der bestehenden Form angefügt werden können.
Eine Vorrichtung zum Erzeugen von Rohren zeigt die Fig. 7. Es wird in diesem Falle mit einer Querspritzdüse 13 gearbeitet, welcher die Schmelze von einer Strangpresse seitlich bei 14 zugeführt wird. Die äussere Form 15, die für den Aussendurchmesser des zu erzeugenden Rohres massgeblich ist, kann eine der an Hand der Fig. 1-6 beschriebenen Formen sein. Die Kornform 16 gleitet durch die Bohrung der Rohrdüse 17, wird beim Düsenmundstück von der Schmelze 18 umschlossen und stützt diese bis zur Erstarrung ab, so dass die gewünschte lichte Weite des Rohres gewährleistet wird. Sobald die Kernform die in Fig. 8 gezeigte Stellung erreicht hat, wird die Kernformheizung 19 eingeschaltet.
Diese erhitzt die Kernform innerhalb kurzer Zeit auf eine Temperatur, die geeignet ist, den bereits erstarrten Kunststoff, der um die Kernform liegt, oberflächlich anzuschmelzen, so dass die Kernform vom Kunststoff gelöst und in die Ausgangsstellung (wie Fig. 7) zurückgezogen werden kann. Sodann wird die Kernformheizung ausgeschaltet, und die Kernform gleitet mit dem erzeugten Kunststoffrohr vorwärts, bis wieder die in Fig. 8 gezeigte Stellung erreicht ist. Anschliessend folgt wieder das Heizen und Zurückziehen der Kernform usw,
Bei grösser werdendem Durchmesser der Düse (vgl.
Fig. 9) erweist es sich als vorteilhaft, den Kunststoff durch ein Innenrohr 21, das sich zwischen Abschlussblock 20 und den Stirnblechen 25 am Düsenende erstreckt, der Düsenmündung zuzuführen, während über ein Aussenrohr 22 die Formen gleiten und letzteres elektrisch durch den Heizkörper 23 beheizt wird. Hierbei kann bei bestimmten Kunststoffen eine zu starke Wärmeübertragung auf das Innenrohr durch eine zwischen Heizung und Innenrohr angebrachte Isolie rund 24 verhindert werden. Dieser Isoliermantel vermeidet ferner Zersetzungen oder andere ungünstige Veränderungen der Kunststoffschmelze durch Überhitzungen in solchen Fällen, in denen es erforderlich ist, den Aussenmantel und eventuell auch die Stirnseite der Düse auf eine Temperatur zu bringen, die der durch das Innenrohr fliessenden Kunststoffschmelze nicht zuträglich ist.
An Stelle der elektrischen Heizung kann als Wärmequelle auch ein gasförmiges, dampfförmiges oder ein flüssiges Medium Verwendung finden, welches dafür vorgesehene Kanäle oder Hohlräume in der Düse durchströmt. Zu diesem Zweck ist im Innern der Düse ein Rohr 27 angeordnet, durch welches die Kunststoffschmelze der Düsenmündung zugeführt wird, während über ein Aussenrohr 28 die Formen gleiten. Dem zwischen Innenrohr und Aussenrohr begrenzten lingförmigen Hohlraum 26 wird das Heizmedium über die Leitung 29 zugefiihrt und über die Leitung 30 abgeführt, nachdem das Heizmedium seine Wärme an die gesamte Düse abgegeben hat.
Oftmals kann auch durch eine sehr gute Isolation des Innenrohres dessen Wärmeauü nahme nicht genügend verhindert werden.
In diesem Falle wird vorgeschlagen, die Ableitung der überschüssigen Wärme durch eine zusätzliche Einrichtung zu erwirken (vgl.
Fig. 11). Diese besteht darin, dass beiderseits der Isolierung 31 ein inneres Zwischenrohr 32 und ein äusseres Zwischenrohr 33 angeordnet sind, die den Hohlraum in zwei Ringräume 34 und 34a unterteilen. Der Ringraum 34 wird über die Leitung 35 mit einem Heizme dium gespeist, welches durch die Leitung 38 wieder austritt, während ein Kühlmedium über die Leitung 36 dem Ringraum 34a zugeführt und durch die Leitung 37 wieder abgeleitet wird.
Bei der Anordnung nach Fig. 12 ist eine Düse 39 mit zentral angeordneter Kühlung vorgesehen, durch welche die zu grosse Abstrahlungswärme einer elektrischen Heizung, die auf das Innenrohr einwirkt, abgeführt wird. Zu diesem Zweck ist unmittelbar an der Düsenwandung zunächst eine elektrische Heizung 40 und dann eine Isolierung 41 und darüber das Rohr 42 konzentrisch derart angeordnet, dass zwischen dem Rohr 42 und dem Innenrohr 43 ein Ringraum für den Durchlass eines Kühlmediums begrenzt wird, welches durch das Rohr 44 ein- und das Rohr 45 austritt.
Abschliessend muss noch gesagt werden, dass die Menge bzw. Temperatur oder Art des Kühlmediums so sein muss, dass dieses nicht ein Einfrieren der Kunststoffschmelze im Innenrohr bewirkt. Ferner können die in den Zeichnungen angegebenen Durchflussrichtungen der Heiz- und Kühlmedien auch umgekehrt sein, wenn dies die jeweiligen Arbeitsbedingungen erfordern. Selbstverständlich kann man auch einzelne Merkmale der vorgenannten Düsenkonstruktion miteinander kombinieren. So ist es z. B. denkbar, das Aussenrohr der Düse elektrisch durch ein Heizband zu erwärmen und zusätzlich an der Düsenmündung Hochfrequenzheizung einwirken zu lassen.
Verschiedene Kunststoffe, z. B. Polytetrafluoräthylen, müssen nach oder während des Formgebungsprozesses einer Wärmebehandlung unterzogen werden, um die endgültige Verfestigung zu bewirken. Um härtbare Kunststoffe oder solche Materialien, die ihren Eigenschaften nach zwischen den härtbaren und thermoplastischen Kunststoffen stehen, zu verarbeiten, erhitzt man die Gleitformen nicht nur während sie über die Düse gleiten, sondern auch noch länger, bis die Härtung bzw. Sinterung des Kunststoffes abgeschlossen oder zumindest so weit gediehen ist, dass der Abschluss der Wärmebehandlung auch nach Abheben der Formen von der Profilstange ohne Schaden für dieselbe weitergeführt werden kann. Der Vorteil dieser Arbeitsweise besteht darin, dass die Härtung bzw.
Sinterung des Kunststoffes in einer genau dimensionierten Form unter Druck und ohne Bewegung zwischen Kunststoff und Form ausgeführt wird.
Um eine grössere Komprimierung des Kunststoffes zu erreichen, kann Bremsung der Form oder des aus der Form herausragenden Kunststofferzeugnisses erfolgen.
Method and device for the production of profile bars made of plastics
It is known that extrusion presses or the like, in which the plastic is heated and pressed in a flowable state through corresponding profiled nozzles, are used to produce profile rods from plastic material. If this is an irregular profile, this will be changed during the gradual maintenance or
Solidification is guided by nozzles, holding fingers or other devices that support the profile so that it retains or achieves the desired shape. This known method is satisfactory as long as plastics are processed which can be shaped within a correspondingly large plastic range. The plastic is thus allowed to emerge from the nozzle in a dough-like state and the profile can then be obtained in the desired shape by means of the above-mentioned devices.
But as soon as you process plastics that are relatively thin in the melt (e.g. almost all polyamides), or if you use a plastic (e.g. polyethylene) that can also be processed thickly, but which you can use to achieve certain Properties of the end product processed in a low-viscosity state, the above-mentioned devices are no longer sufficient to prevent the profile from flowing after exiting the nozzle.
In order to address the latter difficulties, i. H. To enable the production of profile material from low-viscosity plastic melts, two processes are known so far:
The first of these two processes uses appropriately profiled shapes - e.g. B.
Pipes for the production of round bars about one meter long, which are closed at both ends and attached to the extrusion press by means of a sprue nozzle and filled by it. The disadvantages of this method are, on the one hand, the impossibility of producing profile bars of any length and, on the other hand, the irregularity of the material structure within the manufactured products, since vortex and orientation effects are caused by the mold filling processes.
In the second known method for producing profile rods from low-viscosity plastic melts, in particular from polyamides, a metal tube is screwed to the nozzle of the extruder, the inner diameter of which corresponds to the desired rod thickness and is provided on the inner surface with a layer of polytetrafluoroethylene, which is used as a lubricant acts and prevents the polyamide melt from sticking to the pipe. The melt is already sliding through the tube in the form of a rod and gradually solidifies as it cools.
The disadvantages of this process are firstly the dependence of the function of the same on the perfect condition and the service life of the effects of the polytetrafluoroethylene layer, secondly orientation effects in the finished product, since the outer layers of the melt remain behind as a result of friction with the metal tube compared to the melt located in the center of the rod, thirdly it seems impossible to produce complicated profiles or tubes by this method.
It has now been found that profile rods can be produced from plastics by moving plastics in molten form from a pump through a nozzle tube heated at least in the area of the mouth into a form movable in the axial direction of the nozzle, which over the end of the nozzle tube at least so slides for a long time until the profile bar produced by this process has a strength that allows demolding without deformation, and lets it emerge, whereupon the mold is moved again against the nozzle.
The method can be carried out in such a way that the hydraulic pressure of the plastic mass pushing down from the injection head of the press causes the slide mold and the plastic contained therein to advance.
In many cases it is advantageous to increase this pressure, which causes a stronger compression of the plastic, by means of a counter pressure. For this purpose, the sliding mold or the plastic profile rod emerging from the sliding mold by the arrangement of z. B. frictional resistance, gear with rack and the like are braked. If, however, the compression pressure is to be reduced, then the procedure is reversed, in that the sliding mold is forced in the direction of the exiting plastic strand in order to reduce the counterpressure, e.g. is moved by gear drive or the like. It has also proven to be useful in certain cases to also heat the sliding mold. For this purpose, these sliding forms, before they touch the nozzle, by external heat input, z.
B. be heated by means of flames or in some other way.
To heat the sliding molds and to prevent the plastic to be processed from freezing in the nozzle, however, the nozzle tube can also be provided with an electrical heating band longer than just the mouth, possibly over its entire length. However, this tape must be laid in such a way that it does not hinder the sliding of the molds and must not be too large in order to avoid overheating of the plastic in the nozzle.
There are nozzle designs in which it is often difficult or undesirable to install heating bands at the mouth or in a larger area of the nozzle jacket. In this case, the nozzle tube can be heated indirectly in such a way that the sliding mold is brought to sufficiently high temperatures that it transfers its heat directly to the nozzle by touching it.
However, the nozzle can also be heated by the action of high-frequency alternating fields. In this case, an inductive alternating field can be generated in the area of the nozzle opening. In the area of the nozzle mouth around the sliding mold, a heating device can be attached, which, however, has to be arranged at a sufficient distance so that the mold cannot slide. The nozzle and the sliding molds can, provided they consist of inductively heatable material, be brought to the required temperature by induction heating.
The invention is to be explained, for example, with reference to drawings, namely to show
Fig. 1 is a vertical longitudinal section through an injection mold, for the production of rods at the beginning of Ausspri tzens,
FIG. 2 shows the device according to FIG. 1 in the state before the mold moves back after it has been almost completely filled,
3 shows the device according to FIG. 1 in the state in which the mold has been pushed back over the nozzle,
4 shows a longitudinal section through a modified construction in which the shape is cut into two halves and these are each combined into a chain,
5 shows the link of such a chain, partly in view, partly in section,
6 shows a vertical longitudinal section through a device for producing profile rods with changing cross-sections,
Fig.
7 shows a longitudinal section through a device for producing pipes at the beginning of the ejection,
8 shows the device according to FIG. 7 towards the end of the ejection,
9 shows a vertical longitudinal section through a spray nozzle with the plastic melt being fed through an inner tube,
10 shows a vertical longitudinal section through a spray nozzle with heat transfer through a gaseous or liquid medium,
11 shows a vertical longitudinal section through a spray nozzle in which the excess heat is conveyed by a cooling medium,
12 shows a vertical longitudinal section through a spray nozzle with a central cooling arrangement.
The production of rods from polyamides takes place according to Figs. 1-3 as follows:
The mold 4 (FIG. 1) is closed at the outer end with a stopper 6 and placed over the nozzle tube 2 of a screw press 1. The plastic melt 7 emerging from the nozzle tube flows into the mold and fills its outer end. The heater 3 prevents the plastic from solidifying on the nozzle mouthpiece and thereby sticking to the nozzle tube. As soon as the small cavity between the nozzle end and the stopper is filled with plastic, the form is: l moved away from the nozzle until the state shown in FIG. 2 is reached. This is mostly done by the pressure of the material fed by the screw press 1. The mold is almost completely filled and the plastic 8 has solidified at some distance from the nozzle when it solidifies, and at a greater distance from the nozzle it has already solidified.
The mold heating 5 is now switched on and this causes the surface of the already solidified plastic to melt, so that the mold can be detached from the solidified plastic 8 and pushed back as shown in FIG. 3. The mold heating is now switched off; the mold slides forward again with the profile generated until the position shown in FIG. 2 is reached again. Then the mold is heated again, pushed back, etc.
If profile bodies are produced according to the method shown, for example, then certain surface damage to the profile to be produced must be mentioned, which occurs when the mold is pushed back.
In order to eliminate this disadvantage, the form described below was built, which is shown in section in FIG.
The tube serving as a mold is cut into rings 9 (FIG. 5) and these are halved parallel to their axis. 4 further shows that the individual ring halves are each combined to form a chain 10. These forms work as follows: The pairs of rings meet on the rear nozzle tube part 2, slide over the nozzle, are filled with melt at the nozzle mouthpiece, support the plastic during the solidification so that the profile is retained, and are then pulled off the solidified profile rod and run back again. The ring halves can be held together during the filling process by means of screw clamps, electromagnets, pressure from stationary rollers between which the rings pass and other clamping devices known from the art.
If the halves of the ring cannot or cannot be combined into chains, the pairs of rings can e.g. B. connect with each other by means of hooks. In this case, the foremost pair of rings is detached from the rest and also from the solidified profile rod, lifted off and reattached to the rear nozzle part as the last part of the sliding mold.
The device shown in Fig. 6 allows the production of bars with changing cross-section. Corresponding profiling of the divided tube molds 11 enables the production of shaped articles 12 which have contours running transversely to the direction of production. The tubular shape can be dismantled into individual parts, in such a way that at the outer end of the mold - seen in the working direction - the individual parts can be detached without damaging the plastic product and added to the existing mold on the other side of the mold to form tubes.
A device for producing tubes is shown in FIG. 7. In this case, a cross-spray nozzle 13 is used to which the melt is fed from an extrusion press at 14 on the side. The outer shape 15, which is decisive for the outer diameter of the pipe to be produced, can be one of the shapes described with reference to FIGS. 1-6. The grain shape 16 slides through the bore of the tubular nozzle 17, is enclosed by the melt 18 at the nozzle mouthpiece and supports it until it solidifies, so that the desired inside diameter of the pipe is guaranteed. As soon as the core mold has reached the position shown in FIG. 8, the core mold heating 19 is switched on.
This heats the core mold within a short time to a temperature that is suitable for superficially melting the already solidified plastic that lies around the core mold, so that the core mold can be detached from the plastic and retracted into the starting position (as in FIG. 7). The core mold heating is then switched off, and the core mold slides forward with the plastic pipe produced until the position shown in FIG. 8 is reached again. This is followed by heating and withdrawing the core mold, etc.
As the diameter of the nozzle increases (cf.
9) it proves to be advantageous to feed the plastic to the nozzle mouth through an inner tube 21, which extends between the end block 20 and the end plates 25 at the nozzle end, while the molds slide over an outer tube 22 and the latter is heated electrically by the heating element 23 becomes. With certain plastics, excessive heat transfer to the inner tube can be prevented by an insulation around 24 between the heater and the inner tube. This insulating jacket also prevents decomposition or other unfavorable changes in the plastic melt due to overheating in those cases in which it is necessary to bring the outer jacket and possibly also the face of the nozzle to a temperature which is not conducive to the plastic melt flowing through the inner tube.
Instead of the electrical heater, a gaseous, vaporous or liquid medium can also be used as a heat source, which medium flows through channels or cavities provided for this purpose in the nozzle. For this purpose, a tube 27 is arranged in the interior of the nozzle, through which the plastic melt is fed to the nozzle mouth, while the molds slide over an outer tube 28. The heating medium is fed to the annular cavity 26 delimited between the inner pipe and the outer pipe via the line 29 and discharged via the line 30 after the heating medium has given off its heat to the entire nozzle.
Often, even with very good insulation of the inner pipe, its heat absorption cannot be sufficiently prevented.
In this case, it is suggested that the excess heat be dissipated by an additional device (cf.
Fig. 11). This consists in that an inner intermediate pipe 32 and an outer intermediate pipe 33 are arranged on both sides of the insulation 31, which divide the cavity into two annular spaces 34 and 34a. The annular space 34 is fed via the line 35 with a Heizme medium, which exits again through the line 38, while a cooling medium is supplied via the line 36 to the annular space 34a and is derived again through the line 37.
In the arrangement according to FIG. 12, a nozzle 39 with a centrally arranged cooling is provided, through which the excessively high radiated heat from an electrical heater acting on the inner tube is dissipated. For this purpose, an electrical heater 40 and then an insulation 41 and above the pipe 42 are arranged concentrically so that between the pipe 42 and the inner pipe 43 an annular space for the passage of a cooling medium is defined, which is through the pipe 44 enters and the pipe 45 exits.
Finally, it must be said that the amount or temperature or type of cooling medium must be such that it does not cause the plastic melt in the inner tube to freeze. Furthermore, the flow directions of the heating and cooling media indicated in the drawings can also be reversed if the respective working conditions require this. Of course, individual features of the aforementioned nozzle construction can also be combined with one another. So it is e.g. B. conceivable to heat the outer tube of the nozzle electrically by a heating tape and additionally to have high-frequency heating act on the nozzle mouth.
Various plastics, e.g. B. polytetrafluoroethylene, must be subjected to a heat treatment after or during the molding process in order to bring about the final solidification. In order to process curable plastics or those materials that are between the curable and thermoplastic plastics in terms of their properties, the sliding molds are not only heated while they slide over the nozzle, but also longer until the hardening or sintering of the plastic is complete or has progressed at least so far that the completion of the heat treatment can be continued without damage to the profile bar even after the molds have been lifted off. The advantage of this way of working is that the hardening or
Sintering of the plastic is carried out in a precisely dimensioned shape under pressure and without movement between the plastic and the mold.
In order to achieve greater compression of the plastic, the mold or the plastic product protruding from the mold can be braked.