CH666220A5

CH666220A5 - EXTRUSION METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A WIRE COATED WITH FOAM PLASTIC.

Info

Publication number: CH666220A5
Application number: CH4624/85A
Authority: CH
Inventors: Ralph Schroeder
Original assignee: Marquet & Cie Noel
Priority date: 1984-10-31
Filing date: 1985-10-28
Publication date: 1988-07-15
Also published as: DE3439890A1; GB2167000A; ES8706519A1; SE8505082D0; FR2572325A1; DK500885D0; FI854254A0; IT1200815B; SE8505082L; FI854254L; LU86146A1; GB8525063D0; JPS61179717A; IT8522675A0; DK500885A; ES548359A0; BE903489A; NO854326L; NL8502898A; GR852626B

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Extrusionsverfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines mit Schaumkunststoff ummantelten Drahtes, bei dem man eine Kunststoffschmelze, enthaltend Thermoplaste, Zellbildner und ein physikalisches Treibmittel, zusammen mit dem kontinuierlich in das Extrusionswerkzeug eingeführten Draht extrudiert. The present invention relates to an extrusion process and an apparatus for producing a wire coated with foam plastic, in which a plastic melt containing thermoplastics, cell former and a physical blowing agent is extruded together with the wire which is continuously introduced into the extrusion die.

Aus der DE-OS 15 15 805 ist ein mit einem geschäumten Kunststoff isolierter Draht bekannt. Nachteilig wirkt sich jedoch bei diesem mit Schaumkunststoff ummantelten Draht die Tatsache aus, dass die Bindung des Schaumstoffmantels an den Draht unbefriedigend ist. From DE-OS 15 15 805 a wire insulated with a foamed plastic is known. The disadvantage of this wire coated with foam plastic is the fact that the bonding of the foam jacket to the wire is unsatisfactory.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen mit Schaumkunststoff ummantelten Draht zur Verfügung zu stellen, bei dem der Schaumkunststoffmantel den Draht fest umschliesst. The object of the present invention is therefore to provide a wire coated with foam plastic, in which the foam plastic sheath firmly encloses the wire.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäss der Erfindung dadurch, dass man einen unter Raumtemperatur, vorzugsweise einen unter 0 °C, abgekühlten Draht einsetzt. This object is achieved according to the invention in that a wire cooled below room temperature, preferably below 0 ° C., is used.

Bei der Herstellung eines solchen erfindungsgemäss mit einem Schaumkunststoffmantel versehenen Drahtes bedient man sich einer Vorrichtung, die gemäss der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass das Extrusionswerkzeug mit einem Drahtzuführungsaufsatz versehen ist, der in das Extrusionswerkzeug berührungsfrei hineinragt und den grössten Teil des Drahtzuführungskanals umschliesst, der seinerseits vom Austritt aus dem Drahtzuführungsaufsatz freitragend bis in die Dornspitze ragt, wobei der Drahtzuführungskanal in dem Drahtzuführungsaufsatz von einer Kühlkammer umgeben ist, um den zugeführten, bereits in einer Kühlvorrichtung heruntergekühlten Draht im Extrusionswerkzeug so lange weiterhin kühl zu halten, bis er mit der Kunststoffschmelze in Berührung kommt. In the production of such a wire provided with a foam plastic sheath according to the invention, a device is used which, according to the present invention, is characterized in that the extrusion tool is provided with a wire feed attachment which protrudes into the extrusion tool without contact and encloses the major part of the wire feed channel which in turn, cantilevered from the exit from the wire feed attachment into the mandrel tip, the wire feed channel in the wire feed attachment being surrounded by a cooling chamber in order to keep the supplied wire, which has already been cooled down in a cooling device, in the extrusion tool until it cools down with the plastic melt Touch comes.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Extrusionsverfahren zur Herstellung eines mit Schaumkunststoff ummantelten Drahtes, bei dem man eine Kunststoffschmelze, bestehend im wesentlichen aus Thermoplasten, Zellbildner und einem physikalischen Treibmittel, sowie gegebenenfalls Farbstoffen, zusammen mit dem kontinuierlich in das Extrusionswerkzeug eingeführten Draht extrudiert, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man einen unter Raumtemperatur gekühlten Draht einsetzt. The present invention thus relates to an extrusion process for the production of a wire coated with foam plastic, in which a plastic melt, consisting essentially of thermoplastics, cell former and a physical blowing agent, and optionally dyes, is extruded together with the wire which is continuously introduced into the extrusion die, the is characterized in that a wire cooled at room temperature is used.

Ferner gehört zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung die vorstehend beschriebene Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, sowie das Produkt, d.h. der mit Schaumkunststoff ummantelte Draht und die Verwendung dieses umschäumten Drahtes zum Festbinden von Pflanzenteilen, wie Stämmen, Stengeln, Zweigen, Ästen und dergleichen. Darüber hinaus kann man gemäss der Erfindung auch mit Schaumkunststoffmantel isolierte elektrische Leiter herstellen.. Furthermore, the subject of the present invention includes the device described above for carrying out the method according to the invention, and the product, i.e. the wire coated with foam plastic and the use of this foamed wire for binding plant parts such as stems, stems, twigs, branches and the like. In addition, according to the invention, electrical conductors insulated with foam plastic sheath can also be produced.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 und 2, die eine bevorzugte Ausführungsform darstellen, und den folgenden Beschreibungsteilen weiterhin erläutert. The invention is further explained below with reference to FIGS. 1 and 2, which represent a preferred embodiment, and the following parts of the description.

Fig. 1 zeigt im Schnitt das Extrusionswerkzeug mit angeflanschtem Drahtzuführungsaufsatz. Fig. 1 shows in section the extrusion tool with a flanged wire feed attachment.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungs-gemässe Gesamtvorrichtung. Fig. 2 shows a schematic representation of an overall device according to the invention.

In den Figuren haben die Bezugszeichen folgende Bedeutung: In the figures, the reference symbols have the following meaning:

1 Extruder 1 extruder

2 Extrusionswerkzeug 2 extrusion tool

3 Drahtzuführungsaufsatz 3 wire feed attachment

4 Drahtzuführungskanal 4 wire feed channel

5 Austritt aus dem Drahtzuführungsaufsatz (3) 5 Exit from the wire feed attachment (3)

6 Dornspitze 6 mandrel tip

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

666 220 666 220

7 7

Kühlkammer Cooling chamber

8 8th

Dornöffnung Mandrel opening

9 9

Abstandshalter Spacers

10 10th

Extruderdüse Extruder nozzle

11 11

Düsenaustrittsöffnung Nozzle outlet opening

12 12

Düsenvorraum Anteroom

13 13

Zuführung der Kunststoffschmelze Feeding the plastic melt

14 14

Kühlvorrichtung Cooler

15 15

Drahtrichtvorrichtung Wire straightening device

16 16

Drahttrommel Wire drum

Wie in der Fig. 1 dargestellt ist, ist der Drahtzuführungs- As shown in Fig. 1, the wire feeder is

aufsatz 3 an das Extrusionswerkzeug 2 angeflanscht. Dabei befindet sich ein Abstandshalter 9, bestehend vorzugsweise aus einem thermisch isolierend wirkenden Material, zwischen Drahtzuführungsaufsatz 3 und Extrusionswerkzeug 2, so dass der in das Extrusionswerkzeug 2 hineinragende Teil des Drahtzuführungsaufsatzes 3 nicht mit dem Extrusionswerkzeug 2 in Berührung kommt. Der Freiraum zwischen Extrusionswerkzeug 2 und Drahtzuführungsaufsatz 3 dient damit ebenfalls der thermischen Isolation. flange 3 flanged to the extrusion die 2. There is a spacer 9, preferably made of a thermally insulating material, between the wire feed attachment 3 and the extrusion tool 2, so that the part of the wire feed attachment 3 protruding into the extrusion tool 2 does not come into contact with the extrusion tool 2. The space between the extrusion tool 2 and the wire feed attachment 3 thus also serves for thermal insulation.

Der in dem Drahtzuführungsaufsatz 3 befindliche Drahtzuführungskanal 4 ist von der Kühlkammer 7 umgeben, durch die die Kühlflüssigkeit geleitet wird. Durch diese Kühlflüssigkeit wird nicht nur der grösste Teil des Drahtzuführungskanals 4 gekühlt, sondern auch die in das Extrusionswerkzeug hineinragenden Teile des Drahtzuführungsaufsatzes 3, und zwar durch Wärmeableitung. Auf diese Weise gelangt der bereits vor Eintritt in den Drahtzuführungsaufsatz 3 heruntergekühlte Draht unter Beibehaltung seiner Temperatur bis zur Dornöffnung 8, wo er im Düsenvorraum 12 mit der heissen Kunststoffschmelze in Berührung kommt. Dabei findet eine Abschreckung der mit dem Draht in Berührung kommenden Kunststoffschmelze und die Bildung einer dünnen Schicht auf dem Draht statt, die diesen fest umschliesst. Damit sich diese Schicht durch Abschreckung auf dem Draht bilden kann, andererseits aber ein Wiederaufwärmen bzw. Schmelzen der bei der Abschreckung auf dem Draht gebildeten Kunststoffschicht vermieden wird, ist es wichtig, dass die Strecken zwischen Dornöffnung 8 und Düsenaustrittsöffnung 11 den Verfahrensbedingungen, z. B. der Geschwindigkeit der Drahtzuführung und den herrschenden Temperaturverhältnissen in der Schmelze, angepasst wird. The wire feed channel 4 located in the wire feed attachment 3 is surrounded by the cooling chamber 7, through which the cooling liquid is passed. This cooling liquid not only cools most of the wire feed channel 4, but also the parts of the wire feed attachment 3 that protrude into the extrusion die, by heat dissipation. In this way, the wire, which has already cooled down before entering the wire feed attachment 3, maintains its temperature up to the mandrel opening 8, where it comes into contact with the hot plastic melt in the nozzle antechamber 12. The plastic melt coming into contact with the wire is quenched and a thin layer is formed on the wire, which firmly encloses it. So that this layer can be formed on the wire by quenching, but on the other hand a rewarming or melting of the plastic layer formed on the wire during quenching is avoided, it is important that the distances between mandrel opening 8 and nozzle outlet opening 11 meet the process conditions, e.g. B. the speed of the wire feed and the prevailing temperature conditions in the melt, is adjusted.

Die Hauptkühlung des Drahtes erfolgt — wie bereits erwähnt — vor Eintritt in den Drahtzuführungsaufsatz 3. Dies kann in der in Fig. 2 dargestellten Weise erfolgen, indem man den Draht von der Drahttrommel 16 kontinuierlich abzieht und nach Passieren der Drahtrichtvorrichtung 15 durch die Kühlvorrichtung 14 führt, von wo aus der Draht, vorzugsweise direkt, ohne mit der Aussenluft in Berührung zu kommen, in den Drahtzuführungsaufsatz 3 gelangt. The main cooling of the wire takes place - as already mentioned - before entering the wire feed attachment 3. This can be done in the manner shown in FIG. 2 by continuously pulling the wire from the wire drum 16 and passing it through the cooling device 14 after passing through the wire straightening device 15 , from where the wire, preferably directly, without coming into contact with the outside air, reaches the wire feed attachment 3.

Selbstverständlich kann man aber auch die gesamte Drahttrommel in einem entsprechenden Tiefkühlschrank bzw. einer Tiefkühltruhe herunterkühlen und von dort aus durch einen speziellen Schleusenabzug in eine, am besten unter Vakuum stehende und gegebenenfalls ebenfalls gekühlte, Drahtrichtvorrichtung 15 führen und dann direkt in den Drahtzuführungsaufsatz 3 leiten. Of course, you can also cool down the entire wire drum in a corresponding freezer or freezer and from there through a special lock extractor into a wire straightening device 15, which is best under vacuum and possibly also cooled, and then lead directly into the wire feed attachment 3.

Ein wesentliches erfinderisches Verfahrensmerkmal ist somit in dem Einsatz des gekühlten Drahtes zu sehen. Durch den vorzugsweise stark abgekühlten Draht findet noch in der Düse, d.h. im Düsenvorraum 12, eine Abschreckung der zu verschäumenden Kunststoffschmelze statt, die sich dann als dünne nicht geschäumte Schicht auf dem Draht abscheidet und so die Verbindung zwischen Draht und Schaumstoff herstellt. Verwendet man einen nicht gekühlten Draht, so liegt der Schaumstoffmantel nicht fest am Draht an. Der Draht hat sogar in diesem Falle ein gewisses Spiel in dem Schaumstoffmantel und lässt sich leicht hin und her bewegen. An essential inventive feature of the method can thus be seen in the use of the cooled wire. Due to the preferably strongly cooled wire, there is still in the nozzle, i.e. in the nozzle antechamber 12, the plastic melt to be foamed is quenched, which then deposits as a thin, non-foamed layer on the wire and thus creates the connection between the wire and the foam. If you use an uncooled wire, the foam sheath does not fit tightly against the wire. Even in this case, the wire has a certain amount of play in the foam sheath and can easily be moved back and forth.

Um die gewünschte Dicke der Schaumstoffummantelung zu erhalten, ist es notwendig, dass man ein bestimmtes Verhältnis der Durchmesser von Düsenaustrittsöffnung und Draht wählt. Vorzugsweise beträgt dieses Verhältnis 2,5:1. Bei einer bevorzugten Ausführungsform gemäss der vorliegenden Erfindung erhält man bei diesem Verhältnis von 2,5:1 bei einem Drahtdurchmesser von 1 mm einen Schaumstoffmantel mit einem Durchmesser von 10 mm. Selbstverständlich hängt der Durchmesser des Schaumstoffmantels auch von der Zusammensetzung der zu verschäumenden Kunststoffschmelze ab. In order to obtain the desired thickness of the foam covering, it is necessary to choose a certain ratio of the diameter of the nozzle outlet opening and the wire. This ratio is preferably 2.5: 1. In a preferred embodiment according to the present invention, with this ratio of 2.5: 1 and a wire diameter of 1 mm, a foam jacket with a diameter of 10 mm is obtained. Of course, the diameter of the foam shell also depends on the composition of the plastic melt to be foamed.

Im allgemeinen erhält man die Ummantelung aus einem geschäumten Kunststoff durch Extrusion unter Verwendung eines Schneckenextruders. In der Regel wird ein chemisches Treibmittel, wie z.B. Azodicarbonamid und 4,4'-Oxybis-(benzolsulfonylhydrazid), oder ein inertes Gas, wie Stickstoff, Argon und Kohlendioxidgas, oder ein gasförmiger öder flüssiger Kohlenwasserstoff aus der Gruppe Methan, Propan, Butan, Pentan und Hexan oder ein gasförmiger oder verflüssigter Fluorkohlenwasserstoff, wie z.B. Trichlor-monofluormethan, Duchloridfluormethan, Trichlortrifluor-ethan und Dichlortetrafluorethan, verwendet. Bei dem Kunststoff handelt es sich im allgemeinen um Polyolefin, wie z.B. um Polyethylen niedriger Dichte, Polyethylen mittlerer Dichte, Polyethylen hoher Dichte, Polypropylen und einem Butylkautschuk oder um eine Mischung aus mindestens zwei dieser Materialien. Als Kunststoffmaterialien werden am häufigsten Polyethylen und Polypropylen verwendet. In general, the casing is obtained from a foamed plastic by extrusion using a screw extruder. A chemical blowing agent, e.g. Azodicarbonamide and 4,4'-oxybis- (benzenesulfonyl hydrazide), or an inert gas such as nitrogen, argon and carbon dioxide gas, or a gaseous or liquid hydrocarbon from the group consisting of methane, propane, butane, pentane and hexane or a gaseous or liquefied fluorocarbon, such as Trichloro-monofluoromethane, duchloride fluoromethane, trichlorotrifluoro-ethane and dichlorotetrafluoroethane are used. The plastic is generally polyolefin, e.g. low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, polypropylene and a butyl rubber, or a mixture of at least two of these materials. Polyethylene and polypropylene are the most common plastic materials.

Gemäss einer erfindungsgemäss bevorzugten Ausführungsform geht man so vor, dass man zur Erzielung einer Schaumstoffdichte unterhalb von 60 kg/cm3 und einer rauhen Oberfläche der Kunststoffummantelung, wobei das Verhältnis von Drahtdurchmesser zu Durchmesser der Kunststoffummantelung mindestens 1:8 beträgt, According to a preferred embodiment according to the invention, the procedure is to achieve a foam density below 60 kg / cm 3 and a rough surface of the plastic sheathing, the ratio of wire diameter to diameter of the plastic sheathing being at least 1: 8,

(a) das physikalische Treibmittel in einer Menge von 20 bis 30%, bezogen auf den Thermoplasten, direkt der Schmelze im Extruder zudosiert; (a) the physical blowing agent in an amount of 20 to 30%, based on the thermoplastic, is metered directly into the melt in the extruder;

(b) als Thermoplasten Hochdruck-Polyethylen niederer Dichte einsetzt; (b) uses high density, low density polyethylene as the thermoplastic;

(c) das zu verschäumende Gemisch mit einer Temperatur von 60 bis 105 °C aus der Extruderdüse zusammen mit dem Draht austreten lässt; (c) allowing the mixture to be foamed to exit the extruder nozzle together with the wire at a temperature of 60 to 105 ° C;

(d) mit einer Ausstossgeschwindigkeit von mindestens 50 m/Min arbeitet; und (d) operate at an ejection speed of at least 50 m / min; and

(e) als Draht einen weichen Eisendraht der Güteklasse DIN 17140 einsetzt, der eine Temperatur von 10 ~C aufweist. (e) a soft iron wire of the quality class DIN 17140 is used as the wire, which has a temperature of 10 ~ C.

Selbstverständlich kann man bei dem erfmdungsgemäs-sen Verfahren auch noch vor Einführung des gekühlten Drahtes in die Kunststoffschmelze auf den Draht einen Haftvermittler in Form eines hauchdünnen Überzugs aufbringen, wodurch in gewissen Fällen die Haftung des Schaumkunststoffmantels auf dem Draht zusätzlich verbessert werden kann. Im allgemeinen ist dies jedoch nicht erforderlich. Of course, in the method according to the invention, even before the cooled wire is introduced into the plastic melt, an adhesion promoter in the form of a wafer-thin coating can be applied to the wire, which in certain cases can additionally improve the adhesion of the foam plastic jacket to the wire. In general, however, this is not necessary.

Bei der vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsform beträgt der Abstand von Dornöffnung 8 und Düsenaustrittsöffnung 11 vorzugsweise 18,5 cm. In the preferred embodiment specified above, the distance from mandrel opening 8 and nozzle outlet opening 11 is preferably 18.5 cm.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

.35 .35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

S S

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

666 220

1. Extrusion process for the production of a wire coated with foam plastic, in which a plastic melt containing thermoplastics, cell former and a physical blowing agent is extruded together with the wire continuously introduced into the extrusion tool, characterized in that a wire cooled at room temperature is used.

2. Extrusion process according to claim 1, characterized in that to achieve a foam density below 60 kg / cm3 and a rough surface of the plastic sheathing, the ratio of wire diameter to diameter of the plastic sheathing being at least 1: 8,

(a) the physical blowing agent in an amount of 20 to 30%, based on the thermoplastic, is metered directly into the melt in the extruder;

(b) uses high density, low density polyethylene as the thermoplastic;

(c) allowing the mixture to be foamed to exit the extruder nozzle together with the wire at a temperature of 60 to 105 ° C;

(d) operate at an ejection speed of at least 50 m / min; and

(e) uses a soft iron wire of quality class DIN 17140 as the wire, which has a temperature of 10 ° C.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Extrusion process according to claims 1 and 2, characterized in that a supercooled wire is introduced into the extrusion die, which is coated with an adhesion promoter.

4. Device for carrying out the method according to claims 1 to 3, characterized in that the extrusion tool (2) is provided with a wire feed attachment (3) which projects into the extrusion tool (2) without contact and most of the wire feed channel (4) encloses, which in turn projects cantilevered from the outlet (5) from the wire feed attachment (3) into the mandrel tip (6), the wire feed channel (4) in the wire feed attachment (3) being surrounded by a cooling chamber (7) in order to keep the wire in the extrusion tool (2) cooled down in a cooling device (14) until it comes into contact with the plastic melt.

5. The device according to claim 4, characterized in that a thermal insulation material (9) is arranged between the wire feed attachment (3) and the extrusion tool (2) in the flange area.

6. Device according to claims 4 and 5, characterized in that the mandrel in the extrusion tool (2) is arranged such that the mandrel opening (8) arranged in the mandrel tip (6) is so far away from the nozzle outlet opening (11) that on the one hand a homogeneous cooled layer is formed on the wire and on the other hand this layer does not melt again.

7. Device according to claims 4 to 6, characterized in that the diameter of the nozzle outlet opening (11) to the diameter of the wire is in a ratio of 2.5: 1.

8. Device according to claims 4 to 7, characterized in that a separate cooling device (14) for continuously cooling down the wire to be foamed is arranged in front of the extrusion tool (2).

9. Foamed wire, produced by the method according to claims 1 to 3.

10. Use of the foamed wire according to claim 9 for tying plant parts