DE1504105A1

DE1504105A1 - Device for the continuous production of dimensionally accurate foam profiles from thermoplastics

Info

Publication number: DE1504105A1
Application number: DE19641504105
Authority: DE
Inventors: Werner Huenten; Rudolf Schumacher
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1964-09-14
Filing date: 1964-09-14
Publication date: 1969-08-21

Description

Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung maßgenauer Schaumstoffprofile aus thermoplastischen Kunststoffen Zur kontinuierlichen Herstellung von Schaumstoffprofilen sind die verschiedenartigsten Verfahren bekanntgeworden, So ist es aus den DBPP 626 942 und 866 846 bekannt, zellige Platten herzustellen durch-Ertarrenlassen von aus Kautschuk-Lösungen oder - Dispersionen gewonnenen Schäumen, indem man den verfestigten Schaum unter erhöhtem Druck verdichtet und verfestigt. Bür die Herstellung von maßgenauen Schaumstoffprofilen aus warmplastischen Schaumstoffsträngen ist eine solche Arbeitsweise nicht geeignet, da solche Stränge in der Wärme bei Druckbelastung unter Verlust ihrer Schaumstoffstruktur zusammengepreßt werden. Device for the continuous production of dimensionally accurate foam profiles made of thermoplastics For the continuous production of foam profiles the most diverse procedures have become known, so it is from the DBPP 626 942 and 866 846 are known to produce cellular plates by solidifying Foams obtained from rubber solutions or dispersions by solidifying the Foam compacts and solidifies under increased pressure. For the production of dimensionally accurate Foam profiles made from warm plastic foam strands is such a way of working not suitable because such strands in the heat under pressure load with loss their foam structure are compressed.

In einem anderen bekannten VerÎahren (DBP 839 092) wird das noch warmplastische aufgeschäumte Material in einen unter Druck stehenden Raum gefördert und dort erstarrengelassen.In another known process (DBP 839 092) this is still warm plastic foamed material conveyed into a pressurized room and allowed to solidify there.

Bei einer solchen Arbeitsweise erhält man keine maßgenauen Profile.With such a way of working, no dimensionally accurate profiles are obtained.

In weiteren bekannten Verfahren wird daher das Aufschäumen und Formgeben in einer Form vorgenommen (DBPr -842 267 und 859 122). Bei einer solchen Arbeitsweise enthalten die aufgeschäumten Stränge vielfach bunker.Foaming and shaping are therefore used in further known processes made in one form (DBPr -842 267 and 859 122). With such a way of working the foamed strands often contain bunkers.

Nach dem Verfahren der deutschen Auslegeschrift 1 160 604 werden vorgeschäumte Schaumstoffpartikel in einem aus end--losen Laufbändern gebildeten Kanal versintert. Auf solche Weise hergestellte Schaumstoffstränge zeigen noch die Formen der einzelnen Kunststoffpartikel und die stellen, an denen der als Heizmedium verwendete Dampf in den Formkanal eingeströmt ist. Die nach diesem Verfahren gewonnenen Schaumstoffprofile sind vielfach spröde und brüchig.According to the procedure of the German Auslegeschrift 1 160 604 pre-expanded Foam particles sintered in a channel formed from endless conveyor belts. On such Wisely made foam strands still show the Shapes of the individual plastic particles and the places where the heating medium is used used steam has flowed into the molding channel. Those obtained by this process Foam profiles are often brittle and fragile.

Man hat Schaumstoffprofile auch schon durch Extrusion von treibmittelhaltigen Kunststoffmischungen hergestellt, wobei der Strang bei Verlassen der Düse unter Entspannung gegen den atmosphärischen Außendruck zu einem zelligen Körper aufschäumt. Derartige auftreibende Schaumstoffstränge besitzen eine schlechte Oberflächenstruktur. Die Herstellung von maßgenauen Profilen mit geometrisch kompliziert geformtem Querschnitt, z. B. Kanten, Stege, Hinterschneidungen, ist auf diese Weise nicht-möglich.Foam profiles have also been produced by extrusion of propellant-containing ones Plastic mixtures are produced, with the strand underneath when it leaves the nozzle Relaxation against the external atmospheric pressure foams into a cellular body. Such floating foam strands have a poor surface structure. The production of dimensionally accurate profiles with a geometrically complex cross-section, z. B. edges, webs, undercuts, is not possible in this way.

Bei einer solchen Arbeitsweise verändert der auftreibende Strang gegenüber dem verwendeten Werkzeug seine Querschnitts : fläche, wobei Kanten und Stege sich nicht proportional vergrößern, sondern in unkontrollierbarer Weise eine andere Form annehmen.In such a way of working, the buoyant strand changes opposite the tool used its cross-sectional area, with edges and webs do not enlarge proportionally, but in an uncontrollable way another shape accept.

Es wurde nun eine Vorrichtung gefunden, mit der durch Extrudieren einer treibmittelhaltigen Kunststoffschmelze aus einer Strangpreßdüse in ein formgebendes Werkzeug maßgenaue Schaumstoffprofile hergestellt werden können. Diese Vorrichtung ist d-adurch gekennzeichnet, daß die Mündungsform (1) der Strangpreß, düse dem fertigen Schaumstoffprofil entspricht und daß als fbrmgebendes Werkzeug unmittelbar hinter der Strangpreßdüse eine aus an Ketten angeordneten und mit diesen mit Extrusîonsgeschwindigkeit umlaufenden ein quasi endloses Hohlprofil ergebenden Formsegmenten (5; 6) bestehende Kalibriervorrichtung vorgesehen ist.A device has now been found with which by extrusion a blowing agent-containing plastic melt from an extrusion nozzle into a shaping one Tool dimensionally accurate foam profiles can be produced. This device is characterized by the fact that the mouth shape (1) of the extrusion, the finished nozzle Foam profile corresponds and that as a fbrmgebendes tool immediately behind of the extrusion nozzle one made up of chains arranged and with these at extrusion speed encircling a quasi-endless hollow profile resulting form segments (5; 6) existing Calibration device is provided.

Das Verformen des warmplastischen Kunststoffstranges entlang dem System der parallel geführten Formsegmente erfolgt nicht unter stark erhähtem äußerem Druck, sondern lediglich unter dem Schließdruck der Formsegmente, d.h. unter Atmosphärendruck, wobei die Formsegmente in bekannter Weise durch Druck- bzw.The deformation of the warm plastic strand along the system the parallel guided form segments do not take place under greatly increased external pressure, but only under the closing pressure of the mold segments, i.e. under atmospheric pressure, the mold segments in a known manner by pressure or

Stützrollen (12, 13, 14, 15) und durch die zugspannung der Kettenbänder zusammengehalten werden.Support rollers (12, 13, 14, 15) and the tension of the chain belts be held together.

Mit Hilfe einer derartigen Vorrichtung wird bei der Formung und Kühlung des Schamustoffstranges die Reibung weitgehend vermieden.With the help of such a device, the molding and cooling of the Schamuststoffstrang largely avoided the friction.

Der warmplastische Schaumstoffstrang wird von den zusammengeführten Formseginenten erfaßt und legt sich an die ihn allseitig umschließenden Formwandungen an. Die Kettenbänder werden mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt, mit der der Schaumstoffstrang aus der Strangpresse gefördert wird. Dadurch wird die Reibung bis zur Verfestigung des Profils vermieden. Die AbkUhlung-erfolgt längs des Systems der parallel geführten Formsegmente. Der Abstand zwischen der Düse des Extruders und den Bormsegmenten wird möglichst-klein gehalten, damit der frei austretende Schaumstoffstrang nicht durch sein Eigengewicht verformt wird. Außerdem wird'man den Querschnitt der Düse etwas größer wählen als den Querschnitt der formsegmente, im allgemeinen wird die Querschnittsdifferenz Jedoch nicht mehr als 10 % betragen.The warm plastic foam strand is brought together by the Detects shape segments and lies against the shape walls surrounding him on all sides at. The chain belts are moved at the same speed as the Foam strand is conveyed from the extruder. This will reduce the friction Avoided until the profile has solidified. The cooling takes place along the system of the parallel guided form segments. The distance between the nozzle of the extruder and the Bormsegmenten is kept as small as possible so that the freely exiting Foam strand is not deformed by its own weight. Besides, you will choose the cross-section of the nozzle slightly larger than the cross-section of the mold segments, In general, however, the cross-sectional difference will not be more than 10%.

In Abbildung 1 wird eine beispielhafte Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.In Figure 1 is an exemplary arrangement of the invention Device shown.

Aus der itise 1 einer Schneckenperesse wird ein Sohaumstoffstrang 2a ausgepreßt und einer Vorrichtung zugeführt, die aus zwei gegenüberliegenden, endlosen Kettenbändern 3 und 4 besteht. Das obere Kettenband 3 ist mit den Formsegmenten 6 und das untere Kettenband 4 mit den Formsegmenten 5 Jeweils auf der tgesamten Länge ausgerüstet. Die Kettenbänder 3 und 4 bewegen sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie der äus der Düse 1 austretende Schaumstoffetrang 2a.The itise 1 of a snail peress becomes a strand of foam 2a pressed out and fed to a device, which consists of two opposite, endless chain belts 3 and 4. The upper chain belt 3 is with the mold segments 6 and the lower chain belt 4 with the mold segments 5 each on the entire Length fitted. The chain belts 3 and 4 move at the same speed like the foam strand 2a exiting from the nozzle 1.

Die Kettenbänder werden durch die Umlenkrollen 7, 8 und 9 bzw. 10 und 11, durch die Stützrollen 14 bzw. 15 sowie durch die'Druckrollen 12 bzw. 13 geführt. Das untere Kettenband 4 reicht näher an die Extruderdüse 1 heran. als das obere Kettenband 3, damit der warmplastische weiche Strang 2a nicht durch die sich schließenden Formsegmente 5 eingeklemmt wird.The chain belts are driven by the pulleys 7, 8 and 9 or 10 and 11, by the support rollers 14 and 15 as well as by the 'pressure rollers 12 or 13 out. The lower chain belt 4 extends closer to the extruder nozzle 1. than the upper chain belt 3, so that the warm plastic soft strand 2a does not pass through the closing mold segments 5 is clamped.

Das Kettenband 3 wird auf seiner dem Kettenband 4 zugekehrten Seite zwischen den Umlenkrollen 7'und 9 so geführt, daß ein. spitzer Winkel zu dem waagerecht darunter befindlichen Kettenband 4 entsteht, wodurch der Schließwinkel zwischen den Formsegmenten bei Einzug des Schaumstoffstranges 2a möglichst klein gehalten wird.The chain belt 3 is on its side facing the chain belt 4 guided between the pulleys 7 'and 9 so that a. acute angle to the horizontal underneath the chain band 4 is created, whereby the dwell angle between the mold segments kept as small as possible when the foam strand 2a is drawn in will.

Auf der zwischen den Umlenkrollen 9 und 8 liegenden Strecke liegen die Formsegmente 5 und 6 aneinander und bilden einen geschlossenen Profilquerschnitt, wie z. B. in Abbildung 2 gezeigt wird.Lie on the line lying between the pulleys 9 and 8 the shape segments 5 and 6 together and form a closed profile cross-section, such as B. is shown in Figure 2.

Das fertig geformte und abgekühlte Schaumstoffprofil 2b ver-. läßt die Apparatur bei den Umlenkrollen 8 und 11. Anschließend kann das fertige Schaumstoffprofil in bekannter Weise durch Schneidvorrichtungen auf die gewünschte Länge gebracht werden.The finished molded and cooled foam profile 2b ver. leaves the apparatus at the pulleys 8 and 11. Then the finished foam profile brought to the desired length in a known manner by cutting devices will.

Es ist empfehlenswert, eine Extruderdüse 1'zu verwenden, deren Querschnitt geometrisch ähnlich und mindestens flächengleich dem Querschnitt des zu formenden Profils 2b ist. Abbildung 4 zeigt zwei Beispiele von geometrisch ähnlichen Profilquerschnitten' wobei aus dem stranggepreßten Profil mit beispielsweise der Querschnittsform 17 oder 19 durch Verformung gemäß der Erfindung das Profil mit der Querschnittsform 18 oder 20 entsteht. Es wird somit vermieden, daß das Zellgefüge des warmplastischen Schaumstoffstranges 2a während des Umformungsprozesses schädigenden mechanischen Belastungen ausgesetzt wird.It is advisable to use an extruder nozzle 1 'with a cross-section geometrically similar and at least the same area as the cross-section of the one to be formed Profile 2b is. Figure 4 shows two examples of geometrically similar profile cross-sections' wherein from the extruded profile with, for example, the cross-sectional shape 17 or 19, by deformation according to the invention, the profile with the cross-sectional shape 18 or 20 is created. It is thus avoided that the cell structure of the warm plastic Foam strand 2a damaging mechanical during the forming process Is exposed to loads.

Bei den Profilen mit tgeometrisch komplizierter Formgebung, z.B. Hinterschneidungen, wird es erforderlich, mit mehreren Teilungsebenen zu arbeiten. Abbildung 3 zeigt ein Beispiel eines solchen komplizierten Profilquerschnittes.For profiles with geometrically complicated shapes, e.g. undercuts, it becomes necessary to work with several dividing levels. Figure 3 shows an example of such a complicated profile cross-section.

Es ist mit dieser Vorrichtung auch möglich, außer der Längsprofilierung dem Schaumstoffstrang 2a eine Querprofilierung zu geben, wie beispielsweise in Abbildung 5 gezeigt wird.It is also possible with this device, in addition to longitudinal profiling to give the foam strand 2a a transverse profile, as for example in figure 5 is shown.

Zur Erzielung einer glatten und versiegelten Oberfläche wird der aus der Düse 1 austretende Schaumstoffstrang 2a vor Eintritt in die Formsegmente 5 und 6 kurzzeitig erhitzt, wodurch nur die Oberflächenschicht angeschmolzen wird. Eine beispielsweise Ausführungsforin ist der in Abbildung 1 wiedergegebene ringförmige Infrarot-Strahler 16, durch den Strang 2a geführt wird.To achieve a smooth and sealed surface, the the nozzle 1 exiting foam strand 2a before entering the mold segments 5 and 6 heated briefly, whereby only the surface layer is melted. One for example, the embodiment shown in Figure 1 is annular Infrared emitter 16, is passed through the strand 2a.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet die Herstellung von endlosen weichen oder auch harten Schaumstoffprofilen aus thermoplastischen Kunststoffen. Solche Kunststoffe sind z. B.The inventive device allows the production of endless soft or hard foam profiles made of thermoplastics. Such plastics are z. B.

Polyvinylchlorid mit verschiedenen Weichmachergehalten oder auch weichmacherfreie Typen, ferner Polyolefine, wie z. B.Polyvinyl chloride with different plasticizer contents or also plasticizer-free Types, also polyolefins, such as. B.

Polyäthylen niedriger und hoher Dichte, Polypropylen oder Polystyrol und andere auf Schneckenpressen verarbeitbare thermoplastische Kunststoffe.Low and high density polyethylene, polypropylene or polystyrene and other thermoplastics that can be processed on screw presses.

Claims

Claims 1. Device for continuous production of dimensionally accurate Foam profiles by extruding a plastic melt containing blowing agent from an extrusion die into a shaping tool, which can be used Nz e i c h n e t that the mouth shape (1) of the Stra: tigpreßdüse the finished foam profile corresponds and that as a shaping tool immediately behind the extrusion nozzle one made up of chains arranged and revolving with them at E: ctrusion speed a quasi-endless hollow profile resulting form segments (5; 6) existing calibration device is provided.

2. Apparatus according to claim 1, d a d r c h g e k e n n s e i c h n e t that a heating device (16) is provided at the inlet into the calibration device is.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that in the case of individual segments (5/6) in a regular arrangement in the Mold cavity protruding projections are provided.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, d a d u r c h g e k e n, n z e i c h n e t that with individual segments (5/6) in a regular arrangement the Mold cavity widening recesses are provided