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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Extrudervorrichtung zum Herstellen von Duroplasthohlprofilen, wobei die Extrudervorrichtung eine Zuführung für rieselfähiges Duroplast-Formmaterial, einen Extrusionsbereich mit wenigstens einer darin vorgesehenen Extruderschnecke und wenigstens einer Heizvorrichtung und eine dem Extrusionsbereich in einer Materialförderrichtung nachfolgend angeordnete Form mit wenigstens einem darin vorgesehenen Verdrängungskörper aufweist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Extrusionsverfahren zum Herstellen von Duroplasthohlprofilen in einer Extrudervorrichtung, wobei über eine Zuführung rieselfähiges Duroplast-Formmaterial in einen Extrusionsbereich der Extrudervorrichtung eingebracht wird, in dem Extrusionsbereich durch Zusammenwirken einer Extruderschnecke und einer Heizvorrichtung das Duroplast-Formmaterial zu einer Schmelze aufgeschmolzen und in einer Materialförderrichtung zu einer Form mit wenigstens einem darin vorgesehenen Verdrängungskörper gefördert wird, wobei die Schmelze in der Form geformt, durch die nachfolgende Schmelze weiter transportiert und durch Heizen vernetzt wird.
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Duroplaste weisen im ausgehärteten Zustand eine dreidimensionale, engmaschige Vernetzung der Polymerketten auf. Daraus besitzen diese Materialien exzellente thermomechanische Eigenschaften, eine sehr gute Dimensionsstabilität und eine ausgezeichnete Medienbeständigkeit. Duroplaste unterscheiden sich von thermoplastischen Kunststoffen vor allem durch ihr Viskosität-Zeit-Verhalten. Während thermoplastische Werkstoffe nahezu beliebig lange Zeit im Schmelzezustand gehalten werden können, setzt bei duroplastischen Formmassen, je nach Verarbeitungstemperatur und Reaktivität, in Abhängigkeit der Zeit eine Vernetzungsreaktion ein, was zu einem Anstieg der Viskosität führt. Dadurch ergibt sich ein enges Zeitfenster, innerhalb dessen die Formgebung erfolgen muss. Bei der Verarbeitung sind daher definierte Verweilzeiten sowie eine exakte Temperaturführung unbedingt erforderlich.
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Bei der klassischen Fertigung von Formteilen aus duroplastischen Formmassen kommen typischerweise diskontinuierliche Verfahren wie etwa Pressen oder Spritzgießen zum Einsatz. Diese Verfahren gehen jedoch meist mit geringer Produktivität einher.
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Für eine kontinuierliche Herstellung duroplastischer Profile und Rohre werden derzeit lediglich Fertigungsverfahren auf Basis flüssiger Harzsysteme, wie zum Beispiel Pultrusion oder Wickeln, eingesetzt. Dabei werden Endlosfaserrovings mit dem Harz imprägniert, in die gewünschte Querschnittsform gebracht und dann ausgehärtet.
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Als Ausgangsstoffe für die Duroplastherstellung können grundsätzlich auch rieselfähige Formmassen eingesetzt werden, die verarbeitungsfertig in Granulat- oder Pulverform vorliegen. Dabei handelt es sich fast ausschließlich um Mehrstoffgemische, wobei die Duroplast-Harze als Bindemittel für die verschiedenen Füll- und Verstärkungsstoffe fungieren. Diese Bindemittel haben die Gemeinsamkeit, dass sie in einem niedermolekularen, schmelzbaren Zustand vorliegen, wodurch eine sehr gute Imprägnierung der Zuschlagstoffe sowie ein hoher Füllgrad erreicht werden. Erst während der Verarbeitung, durch Einwirkung von Temperatur und Druck, erreichen sie ihren vernetzten Endzustand. Als Duroplast-Harze eignen sich insbesondere Phenol-Formaldehyd-Formmassen, ungesättigte Polyesterharz-Formmassen und/oder Epoxidharz-Formmassen.
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Eine kontinuierliche Herstellung duroplastischer Rohre unter Verwendung eines rieselfähigen Duroplast-Ausgangsmaterials ist in der gattungsgemäßen Druckschrift
DE 691 19 375 T2 angedacht, in der ein Extruder und ein entsprechendes Extrusionsverfahren zum Herstellen eines Rohres aus Phenolharz, also einem wärmehärtenden Harz, vorgeschlagen werden. Der dabei verwendete Extruder weist einen Zylinder mit einer darin vorgesehenen Extruderschnecke und eine sich an die Extruderschnecke anschließende Form auf, wobei ein durch die Form verlaufender, als Verdrängungskörper zur Ausbildung des Rohrinnenhohlraumes fungierender Dorn entweder fest auf das vordere Ende der Extruderschnecke aufgesetzt ist, dass er synchron mit der Extruderschnecke umlaufen kann, oder so an der Extruderschnecke angebracht ist, dass er unabhängig von der Extruderschnecke frei gedreht werden kann.
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In der Vorrichtung und dem Verfahren der Druckschrift
DE 691 19 375 T2 entsteht durch die Drehung des Dorns mit der Extruderschnecke Friktionswärme, welche eine ungewollte, vorzeitige Vernetzung des Polymermaterials und durch die damit einhergehende Viskositätsänderung des Polymermaterials einen Druckanstieg in der Vorrichtung und dadurch einen Prozessstillstand bewirken kann. Noch problematischer ist es, wenn sich der Dorn unabhängig von der Extruderschnecke dreht, da eine solche Drehung und die dabei entstehende Friktionswärme völlig ungesteuert ist und zu unvorhersagbaren Produktionsergebnissen führt.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Extrudervorrichtung und ein Extrusionsverfahren zur Verfügung zu stellen, mit welchen zuverlässig, kontinuierlich und mit hoher Qualität Duroplastformteile hergestellt werden können.
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Diese Aufgabe wird zum einen durch eine Extrudervorrichtung zum Herstellen von Duroplasthohlprofilen gelöst, wobei die Vorrichtung eine Zuführung für rieselfähiges Duroplast-Formmaterial, einen Extrusionsbereich mit einer darin vorgesehenen Extruderschnecke und einer Heizvorrichtung und eine dem Extrusionsbereich in einer Materialförderrichtung nachfolgend angeordnete Form mit einem darin vorgesehenen Verdrängungskörper aufweist, und wobei der Verdrängungskörper positionsfest und nicht mit der Extruderschnecke verbunden ist.
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In der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Formteile aus Duroplast kontinuierlich mit gleichbleibend hoher Qualität hergestellt werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass das geschmolzene Duroplast-Formmaterial vorzeitig in der Vorrichtung vernetzt und damit die Vorrichtung unbrauchbar macht. Hierzu wird ein rieselfähiges Duroplast-Formmaterial, wie beispielsweise ein Granulat, über die Zuführung in den Extrusionsbereich der Vorrichtung eingebracht.
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Der Extrusionsbereich ist beispielsweise zylinderförmig ausgebildet, wobei sich zentrisch in dem Extrusionsbereich die wenigstens eine Extruderschnecke befindet. Als Extruderschnecke(n) kann/können in der vorliegenden Erfindung ein oder mehrere Ein- oder Mehrzonenschnecken verwendet werden. In einem Verfahrensbereich des Extrusionsbereiches wird das Duroplast-Formmaterial durch ein Zusammenwirken der wenigstens einen Extruderschnecke und der Heizvorrichtung des Extrusionsbereiches zu einer Schmelze aufgeschmolzen und diese durch die Drehbewegung der Extruderschnecke in der Materialförderrichtung zu einer Austragszone des Extrusionsbereiches, in Richtung der sich an den Extrusionsbereich anschließenden Form gefördert.
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Die Form bildet bei der vorliegenden Erfindung ein Werkzeug, in dem die Formgebung, Kalibrierung und Aushärtung des in dem Extrusionsbereich extrudierten Duroplast-Formmaterials stattfinden. Hierfür befindet sich vorzugsweise mittig in der Form der wenigstens eine längs der Form verlaufende Verdrängungskörper, der beispielsweise in Form eines Dorns ausgebildet sein kann. Zum Herstellen von runden Hohlprofilen sind der Innenquerschnitt der Form als auch der Dornquerschnitt rund ausgebildet. Dabei kann/können sich der Innenquerschnitt der Form und/oder der Dornquerschnitt über die Länge der Form hinweg ändern. Der Verdrängungskörper ist fest mit der Form verbunden. Der Verdrängungskörper kann zwar bis zu der Extruderschnecke reichen, weist aber keine mechanische Verbindung mit der Extruderschnecke auf. Durch den Verdrängungskörper fließt die Schmelze in der Form in den Bereich zwischen dem Verdrängungskörper und die Form und wird dadurch geformt.
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Dadurch, dass der Verdrängungskörper positionsfest ist, trägt er während eines Prozesses keine Friktionswärme in die Vorrichtung und insbesondere nicht in die Form ein. Dadurch sind die Temperaturbedingungen in der Form allein durch die Temperatur der in die Form eintretenden Schmelze sowie durch den oder die in der Form vorgesehene Temperierung bestimmt und damit homogen und optimal steuerbar.
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Da sich der Verdrängungskörper bei der erfindungsgemäßen Extrudervorrichtung nicht - wie in der Druckschrift
DE 691 19 375 T2 - dreht, fließt bei der vorliegenden Erfindung die Schmelze axial an dem Verdrängungskörper entlang, während die Schmelze in der Druckschrift
DE 691 19 375 T2 durch die Rotation des Dornes den Dorn radial und axial umströmt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, der Vernetzungsreaktion des geschmolzenen Duroplast-Formmaterials während eines kontinuierlichen Materialflusses in der Form so zu steuern, dass sowohl die Formgebung gewährleistet ist als auch ein hoher Aushärtungsgrad erzielt wird. Eine vorzeitige Vernetzung innerhalb der Form kann nahezu ausgeschlossen werden.
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In der erfindungsgemäßen Extrudervorrichtung kann/können die verwendete(n) Heizeinrichtung(en) grundsätzlich auch zum Kühlen eingesetzt werden. Da insbesondere in der Form der erfindungsgemäßen Extrudervorrichtung homogene Temperaturbedingungen einstellbar sind, kann die Schmelze in der Form definiert vernetzen, wodurch beispielsweise Wandhaftungseffekte der in der Form vernetzenden Schmelze in der Form, die zu einem Pulsen des geformten, teilvernetzten Schmelzestranges oder Ablagerungen in der Form führen können, vermieden werden können. Stattdessen ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein kontinuierlicher, störungsfreier Materialfluss realisierbar.
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Am Ende der Form ist vorzugsweise eine Kühlstrecke vorgesehen, in welcher das chemisch vernetzte Duroplast-Hohlprofil abkühlen kann. Nach der Form kann beispielsweise ein Raupenabzug und eine sich daran anschließenden Zuschnitteinrichtung vorgesehen sein.
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Der Verdrängungskörper wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Extrudervorrichtung durch am Umfang des Verdrängungskörpers vorgesehene, mit der Form verbundene Haltestege festgehalten. Die Haltestege können beispielsweise radial angeordnet und axial ausgerichtet sein. Die Haltestege halten den Verdrängungskörper sicher in der Form. Über die Haltestege ist der Verdrängungskörper daher fest in den Strömungskanal der Form eingebunden. Durch die Haltestege wird zwar der Schmelzestrom aufgespalten, sodass die Schmelze kurzzeitig zwischen den Haltestegen fließt. Der Schmelzestrom fließt jedoch nach Passieren der Haltestege wieder zusammen.
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Vorzugsweise weist der Verdrängungskörper einen an den Extrusionsbereich angrenzenden ersten Verdrängungskörperbereich und einen mit dem ersten Verdrängungskörperbereich durch eine Schraubverbindung verbundenen zweiten Verdrängungskörperbereich auf, wobei die Haltestege nur an dem ersten Verdrängungskörperbereich vorgesehen sind.
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In einer vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Extrudervorrichtung weist die Form einen an den Extrusionsbereich angrenzenden Formgebungsbereich und einen sich in der Materialförderrichtung an den Formgebungsbereich anschließenden Vernetzungsbereich auf, wobei in dem Formgebungsbereich wenigstens eine erste Heizeinrichtung zum Erzeugen wenigstens einer Formgebungstemperatur, bei der das Duroplast-Formmaterial in einer Schmelze vorliegt, und in dem Vernetzungsbereich wenigstens eine zweite Heizeinrichtung zum Erzeugen einer Vernetzungstemperatur, bei der die Schmelze in einen Vernetzungszustand übergeht, vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Extrudervorrichtung ist die Form in den Formgebungsbereich und den Vernetzungsbereich unterteilt, welche getrennte Temperierzonen für die aus dem Extrusionsbereich kommende Schmelze darstellen, in denen während eines Prozesses unterschiedliche Temperaturen herrschen.
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Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Extrudervorrichtung ist in der Materialförderrichtung nach dem Vernetzungsbereich ein Nachvernetzungsbereich als separate Einheit nach der Form vorgesehen, in dem wenigstens ein dritter Heizer zum Erzeugen einer Nachvernetzungstemperatur, bei der die Schmelze bis zu 100 % vernetzt, vorgesehen ist. Durch den Nachvernetzungsbereich und die darin erreichbare vollständige Vernetzung des Hohlprofilmaterials wird eine besonders hohe Formstabilität der in der Extrudervorrichtung hergestellten Duroplast-Hohlprofile erreicht.
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In einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Extrudervorrichtung weitet sich der Innendurchmesser der Form im Vergleich zum Innendurchmesser des Extrusionsbereiches in dem Formgebungsbereich auf. Der Innendurchmesser der Form ist dadurch wenigstens an einem entgegengesetzt zu der Extruderschnecke befindlichen Formende, speziell am Ende des Formgebungsbereiches der Form, größer als der Innendurchmesser des Extrusionsbereiches.
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Die Aufgabe wird ferner durch ein Extrusionsverfahren zum Herstellen von Duroplasthohlprofilen in einer Extrusionsvorrichtung gelöst, wobei über eine Zuführung rieselfähiges Duroplast-Formmaterial in einen Extrusionsbereich der Extrusionsvorrichtung eingebracht wird, in dem Extrusionsbereich durch Zusammenwirken wenigstens einer Extruderschnecke und einer Heizvorrichtung das Duroplast-Formmaterial zu einer Schmelze aufgeschmolzen und in einer Materialförderrichtung zu einer Form mit wenigstens einem darin vorgesehenen Verdrängungskörper gefördert wird, wobei die Schmelze in der Form geformt, durch die nachfolgende Schmelze weiter transportiert und durch Heizen vernetzt wird, und wobei sich bei dem Extrusionsverfahren der Verdrängungskörper nicht dreht.
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Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt Grundsätze der bisher nur zur Thermoplastprofilherstellung bekannten Extrudertechnologie, ändert aber das Verfahren so ab, dass es sich zur Herstellung von Duroplast-Hohlprofilen eignet, bei welchen die Gefahr einer vorzeitigen Materialvernetzung bisher einer kontinuierlichen Verfahrensführung entgegenstand. Dieses Problem wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gelöst, indem bei dem Verfahren zu jeder Zeit definierte Temperaturbedingungen vorliegen, durch die eine vorzeitige Materialvernetzung und damit endgültige -verfestigung ausgeschlossen werden kann. Das wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vor allem dadurch erreicht, dass insbesondere der in der Form zur Ausbildung des Duroplast-Hohlprofils vorgesehene Verdrängungskörper sich während des Prozesses weder direkt noch indirekt mit der Extruderschnecke mitdreht, sondern fest in seiner Position bleibt. Hierdurch bleiben undefinierte Friktionswärmeeinflüsse aus.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Extrusionsverfahrens weist die Form einen an den Extrusionsbereich angrenzenden Formgebungsbereich und einen sich in der Materialförderrichtung an den Formgebungsbereich anschließenden Vernetzungsbereich auf, wobei in dem Formgebungsbereich wenigstens eine erste Heizeinrichtung wenigstens eine Formgebungstemperatur erzeugt, bei der das Duroplast-Formmaterial in einer Schmelze vorliegt, und in dem Vernetzungsbereich wenigstens ein zweite Heizeinrichtung eine Vernetzungstemperatur erzeugt, durch welche das Duroplast-Formmaterial in einen Vernetzungszustand übergeht.
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Diese Verfahrensführung ist speziell auf die Werkstoff- und Verarbeitungseigenschaften des verwendeten reaktiven Duroplast-Formmaterials zugeschnitten. Mit der vorgeschlagenen Temperaturführung in der Form wird aufgrund der thermischen Sensibilität und Reaktivität des Duroplast-Formmaterials eine besonders hohe Prozessstabilität gegeben. In Abhängigkeit von dem verwendeten Duroplast-Formmaterial liegt die Formgebungstemperatur vorzugsweise in einem Bereich von 90 °C bis 120 °C, während die Vernetzungstemperatur vorzugsweise in einem Bereich von 140 °C und 220 °C liegt.
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In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Extrusionsverfahrens ist vorgesehen, dass in einem dem Vernetzungsbereich in der Materialförderrichtung nachfolgenden Nachvernetzungsbereich durch wenigstens einen dritter Heizer das geschmolzene und bereits teilweise vernetzte Duroplast-Formmaterial auf eine Nachvernetzungstemperatur erhitzt wird, bei der das Duroplast-Formmaterial vollständig vernetzt.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, deren Aufbau, Funktion und Vorteile werden im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert, wobei
- 1 schematisch einen Abschnitt einer möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Extrudervorrichtung in einer perspektivischen Darstellung zeigt;
- 2 schematisch einen Abschnitt der Extrudervorrichtung aus 1 in einer geschnittenen Seitenansicht zeigt;
- 3 schematisch eine perspektivische Darstellung eines Bereichs eines Verdrängungskörpers mit Teilen zu dessen Verbindung mit einer Form der Extrudervorrichtung aus 1 und 2 zeigt; und
- 4 schematisch die in 2 gezeigten Teile der Extrudervorrichtung in einer Draufsicht auf eine einer Extruderschnecke der Extrudervorrichtung direkt gegenüber befindliche Seite des Verdrängungskörpers zeigt.
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1 zeigt schematisch einen Abschnitt einer möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Extrudervorrichtung 1 in einer perspektivischen Darstellung. 2 zeigt einen Abschnitt der Extrudervorrichtung 1 aus 1 in einer geschnittenen Seitenansicht.
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Die Extrudervorrichtung 1 weist einen Extrusionsbereich 2 und eine sich an den Extrusionsbereich 2 in einer Materialförderrichtung A anschließende Form 3 auf.
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Der Extrusionsbereich 2 weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine nicht gezeigte Zuführung für rieselfähiges Duroplast-Formmaterial, eine Extruderschnecke 21 und eine nicht gezeigte Heizvorrichtung auf. Als Duroplast-Formmaterial können bei der vorliegenden Erfindung beispielsweise, aber nicht ausschließlich Phenol-Formaldehyd-Formmassen, ungesättigte Polyesterharz-Formmassen, Harnstoff-Formaldehyd-Formmassen (UF), Harnstoff-Melamin-Formaldehyd-Formmassen (UF/MF), Melamin-Formaldehyd-Formmassen (MF), Melamin/Phenol-Formaldehyd-Formmassen (MP), Diallylphthalat- oder Diallylisophthalatharz-Formmassen (DAP) und/oder Epoxidharz-Formmassen eingesetzt werden. Anstelle einer Extruderschnecke 21 können bei der vorliegenden Erfindung auch mehrere neben- oder nacheinander angeordnete Extruderschnecken 21 vorgesehen sein. Die jeweilige Extruderschnecke(n) 21 kann/können eine oder mehrere Zonen aufweisen. Als Heizvorrichtung kann eine elektrische Heizung, aber auch eine Flüssigkeitstemperierung, wie eine Wasser- oder Öltemperierung, vorgesehen sein. Durch eine Flüssigkeitstemperierung können Temperaturspitzen besser als durch ein elektrisches Heizelement abgeführt werden.
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Über die Zuführung wird das Duroplast-Formmaterial in den Extrusionsbereich 2 gefüllt. Der Extrusionsbereich 2 ist in der gezeigten Ausführungsform innen zylinderförmig ausgebildet. Durch die Extruderschnecke 21 wird im Zusammenwirken mit der Heizvorrichtung des Extrusionsbereiches 2 das Duroplast-Formmaterial in eine Schmelze umgewandelt, welche in der Materialförderrichtung durch die Schneckenbewegung bis hin zu einer Form 3 der Extrudervorrichtung 1 transportiert wird. Die Schmelze weist eine solche Temperatur auf, dass das Duroplast-Formmaterial fließen kann, aber noch nicht vernetzt.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist auf eine Schneckenspitze der Extruderschnecke 21 eine Hülse 23 aufgesetzt. Durch die Hülse 23 wird eine Lücke zwischen der Extuderschnecke 21 und der Form 3 gefüllt, um zu verhindern, dass das Duroplast-Formmaterial zwischen die Schneckenspitze und einen in der Form 3 vorgesehen Verdrängungskörper 31 gelangt.
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Der Verdrängungskörper 31 ist in der gezeigten Ausbildung der Erfindung als zweiteiliger Dorn ausgebildet, der sich mittig durch die innen zylindrische Form 3 erstreckt. Durch diese Ausbildung sind durch die gezeigte Extrudervorrichtung 1 Duroplastrohre herstellbar. Die Form 3 und der Verdrängungskörper 31 können jedoch in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch mit anderem Querschnitt ausgebildet sein, sodass auch andere Duoplasthohlprofile gefertigt werden können. Ferner können in der Form 3 auch mehr als ein Verdrängungskörper 31 in der Materialförderrichtung A neben und/oder nacheinander vorgesehen sein.
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Der Verdrängungskörper 31 grenzt bei der vorliegenden Erfindung zwar direkt an den Extrusionsbereich 2 an, ist aber nicht mit der Extruderschnecke 21 verbunden.
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In der exemplarisch gezeigten Ausbildung ist zwischen der Extruderschnecke 21 und dem Verdrängungskörper 31 eine Zentrierschraube 24 vorgesehen, durch die verhindert wird, dass kein Versatz in dem von dem Extrusionsbereich 2 ausgehenden und durch die Form 3 erstreckenden Fließkanal 4 der Extrudervorrichtung 1 entsteht. Die Zentrierschraube 24 erstreckt sich bis in die Extruderschnecke 21.
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In der beispielhaft dargestellten Anordnung weist der Extrusionsbereich 2 einen Innendurchmesser d auf, welcher geringer als der Innendurchmesser D der Form 3 ist. Dadurch wird der im Extrusionsbereich 2 ausgebildete Schmelzstrang bei seinem Transport von dem Extrusionsbereich 2 zu der Form 3 hin aufgeweitet. Der Verdrängungskörper 31 ist hierfür in der gezeigten Ausführungsform in seinem an den Extrusionsbereich 2 angrenzenden ersten Verdrängungskörperbereich 311 konisch ausgebildet.
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An den ersten Verdrängungskörperbereich 311 ist in dem gezeigten Beispiel mittels einer Schraubverbindung 313 ein zweiter Verdrängungskörperbereich 312 des Verdrängungskörpers 31 gekoppelt.
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Wie es in den 3 und 4 gezeigt ist, sind am Außenumfang des ersten Verdrängungskörperbereiches 311 radial angeordnete Haltestege 32 vorgesehen, die mit einer Innenwand der Form 3 verbunden sind. Durch die Haltestege 32 wird der Verdrängungskörper 31 stabil und positionsfest in der Form 3 gehalten.
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Die aus dem Extrusionsbereich 2 in die Form 3 fließende Schmelze fließt durch die Zwischenräume zwischen den Haltestegen 32 durch.
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An dem zweiten Verdrängungskörperbereich 312 sind keine Haltestege 32 vorgesehen, sodass sich hier das herzustellende Hohlprofiel ohne Unterbrechungen ausbilden kann.
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Der Bereich der Form 3, in dem der erste Verdrängungskörperbereich 311 vorgesehen ist, ist ein Formgebungsbereich 33. In dem Formgebungsbereich 33 ist eine erste Heizeinrichtung 35 vorgesehen, durch die in dem Formgebungsbereich 33 eine Formgebungstemperatur eingestellt wird, bei der das Duroplast-Formmaterial noch als eine nichtvernetzte Schmelze vorliegt. Die Formgebungstemperatur liegt - abhängig von dem verwendeten Duroplast-Formmaterial - typischerweise in Bereich von 90 °C bis 120 °C.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die erste Heizeinrichtung 35 durch eine Wasserheizung realisiert, die einen Medienzulauf 351, wendelartig in der Formwand ausgebildete Medienkanäle und einen Medienauslass 352 aufweist. Die erste Heizeinrichtung 35 kann in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung jedoch auch durch ein oder mehrere andere Heizarten umgesetzt sein.
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An den Formgebungsbereich 33 schließt sich in der Form 3 ein Vernetzungsbereich 34 an. In dem Vernetzungsbereich 34 wird durch eine zweite Heizeinrichtung 36 eine Vernetzungstemperatur erzeugt, bei der die Schmelze in einen Vernetzungszustand übergeht. Die Vernetzungstemperatur liegt - abhängig von dem verwendeten Duroplast-Formmaterial - typischerweise in Bereich von 140 °C bis 220 °C. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die zweite Heizeinrichtung 36 durch eine Ölheizung realisiert, die einen Medienzulauf 361, wendelartig in der Formwand ausgebildete Medienkanäle und einen Medienauslass 362 aufweist. Die zweite Heizeinrichtung 36 kann in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung jedoch auch durch ein oder mehrere andere Heizarten, wie zum Beispiel durch eine elektrische Heizung, umgesetzt sein.
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An den Vernetzungsbereich 34 kann sich in der Materialförderrichtung A der Extrudervorrichtung noch ein Nachvernetzungsbereich anschließen, in dem eine dritte, hier nicht gezeigte Heizeinrichtung vorgesehen ist. Mit der dritten Heizeinrichtung kann eine Nachvernetzungstemperatur eingestellt werden, bei der die teilvernetzte Schmelze vollständig zu einem Duroplast vernetzt.
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Am Ende der Form 3 oder im Anschluss an die Form 3 kann eine Kühlstrecke vorgesehen, in welcher das chemisch vernetzte Duroplast-Hohlprofil abkühlen kann. Nach der Form 3 können beispielsweise ein Raupenabzug und eine sich daran anschließenden Zuschnitteinrichtung vorgesehen sein. So kann das chemisch vernetzte Duroplast-Hohlprofil nach dem Verlassen der Form 3 auf Umgebungstemperatur abkühlen und mit Hilfe der Zuschnitteinrichtung abgelängt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 69119375 T2 [0006, 0007, 0014]
