DE1779107A1

DE1779107A1 - Verfahren und Anlage zur laufenden Herstellung fester selbsttragender Profilerzeugnisse aus thermoplastischen Stoffen

Info

Publication number: DE1779107A1
Application number: DE19681779107
Authority: DE
Inventors: Zijl Bart Jan Van Der
Original assignee: VER PLASTIC VERKOOPKANTOOR
Current assignee: VER PLASTIC VERKOOPKANTOOR
Priority date: 1967-07-08
Filing date: 1968-07-08
Publication date: 1971-08-19
Also published as: IL30321A0; FR1574291A; GB1225417A; CH493331A; BE717736A; SE330970B; ES355866A1; NL6709522A; IL30321A; LU56437A1; DK119333B

Description

OH. ELI8ABETH JUNO. DR. VOLKER VO88IU8, DIPL-ING. GERHARD COLDEWEY

PATENTANWÄLTE I MDNCKENU ■ 8 I EG ESST R ASSE a« ■ TELEFON 34·0·7 · TELEQH AMM-ADHESSE: IN VE N T/MD NC H EN

. u.Z.: D 393 (Sch/Cy/eb) ' 8. Juli 1968

Verenigd Plastic Verkoopkantoor N₃V., Zeist, Niederlande

Verfahren und Anlage aur laufenden Herstellung fester selbsttragender Profilerzeugnisse aus thermoplastischen Stoffen

Priorität! 8. Juli 1967, Niederlande, Nr, 67-09522

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur laufenden Herstellung fester selbsttragender Profilerzeugnisse aus thermoplastischen Stoffen, insbesondere Stoffen mit schmalem Schmelebereioh, und zwar ein Verfahren, bei dem das thermoplastische Material frei in die Luft strenggepreßt und anschließend mittels einer gekühlten Matrize in die endgültige Form gebracht wird.

Verfahren und Anlagen dieser Art sind bereits allgemein bekannt» Bei diesen bekannten Verfahren wird eine Matrize verwendet, welche so ausgebildet ist, daß die Kraft, mit der das fertige ProfHerZeugnis fortgeleitet wird, bis zum Mundstück der Strangpresse wirksam ist.

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Inzwischen nal■ aic-a ^s-zeigt, dai;5 die üaatit .t.e.rgsstellten Profil erzeugnisse innere Spannungen und häufig Lunker and ^^i^.a der Oberfläche aufweisen. Bei der späteren Yerww.}dang können äie Spannungen su einer allmählichen fforinveränderung der Profile führen»

Die Erfindung hat ein Verfahren und eine Anlage geschaffen, mit denen die Herstellung fester selbsttragender Profilerzeugnisse möglich ist,.welche von dan erwähnten Nachteilen größtenteils frei sind und außerdem auch bei relativ hohen Temperaturen eine große Maßbeatändigkeit aufweisen und ein ansprechendes Aussehen besitzen»

Unter selbsttragenden Profilen sind im Rahmen der Erfindung Erzeugnisse zu verstehen, welche keine Hohlräume von wesent-* licher Größe aufweisen und weder verstärkt, noch durch die Verbindung mit einem durchlaufenden Teil aus einem anderen Material abgestützt werden. Rohre oder urahüllter Metalldraht oder profilierter Draht fallen mithin nicht unter den Schutz ψ der Erfindung.

Die Erfindung besteht darin, daß in dem eingangs beschriebenen bekannten Verfahren die stranggepreßte Schmelze in dem Luftraum vor der Matrize zu einer festen Masse angehäuft wird, deren Querschnittsfläche größer ist als die Querschnittsflache des stranggepreßten Formats, und daß die angehäufte Masse in der Matrize allmählich zu dem gewünschten Profil geformt und dabei gekühlt wird.

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Bei dem eYfind'uiißsgemäBen'Verfahren zur laufenden Herstellung von -Profilen ie.t die .Zugkraft sum Abziehen des Profiler-· Zeugnisses nicht mehr über die Matrize hinaus wirksam_f und es hat sieh gezeigt,: daß die auf diese Weise erzeugten Profile infolgedessen fast frei τοπ inneren Spannungen sind.

Der G-rad der Anhäufung kann variieren. Vorzugsweise ist die Anhäufung des in die Luft gepreßten plastischen Polymerisats derart, daß die größte Querschnittsflache der angehäuften Masse wenigstens and^urthaJ-bmai_v vorzugsweise jedoch wenigstens sechs- μ mal größer ist als die Querschnittsfläche der zugeführten Masse.

Der Grad der Anhäufung- ist in hohem Maße von der Viskosität des verarbeiteten verformbaren Stoffes, dem Abstand der Austrittsöffnung der Zuführungsvorrichtung der plastisch werdenden Stoffe von der Matrize und den Abmessungen der zu erzeugenden Profile abhängig. An der Ausbauchung der angehäuften Masse und der Güte des erhaltenen Erzeugnisses kann während des Verfahrensablaufs leicht-festgestellt, werden, ob der richtige Grad der Anhäufung gewählt wurde. ™

Um diesen zu erhalten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß die stranggepreßte Schmelze sich über eine Strecke von nicht mehr als 5 cm und nicht weniger als 1 cm frei durch die ·, Luft bewegt.

Diese Strecke ist größtenteils abhängig von der Viskosität äer angehäuften Masseν Je höher die Viskosität ist, umso größer

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ist im. al3.gemeinen der Abs tar--· zv, wählen«.

Um die allmähliche Formung der in die Luft ausgepreßten Schmelze in das gewünschte Profil au fördern und zu gewährleisten, daß keine schädlichen inneren Spannungen in dem sich bildenden Profil wieder auftreten, ist es vorteilhaft, in einer Weiterbildung der Erfindung dan plastischen Stoff während der Formung allmählich abzukühlen»

Dies geschieht am zweckmäßigsten duroh die Kühlung der Matrize an der Seite, an welcher der Profilstrang die Matrize verläßt, und zwar dadurch, daß ein Kühlmittelstrahl_f z.B. Wasser, gegen diese Seite gerichtet wird.

Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung verarbeitbaren thermoplastischen Stoffe umfassen Polyvinylverbindungen wie Polyvinylchlorid j Polystyrol, Polyalkene„wie Polyäthylen, Polyamide, insbesondere von Poly-Aminocapronsäure und Polyester, insbesondere Polyäthylenterephthalato

Die Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist von einer an sich bekannten Ausführung und umfaßt e'ine Strangpresse mit einem Preßmundstück, eine im Abstand von dem Mundstück angeordnete und im wesentlichen mit diesem koaxiale Matrize sowie eine Vorrichtung zum Abziehen des fertig geformten Profilstranges,· jedoch ist erfindungagemäfi die Matrize mit einem trichterförmigen Einlaufkanal versehen.

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Unter einem triehierfthmigen.Einlaufkanal ist ein Einlaufkanal ZiX verstehen,, dessen .Querschnitt sieb, von der Eintrittsöffnung bis zur Aastrittaöffnung allmählich oder stufenweise verringert.

Die Bemessung des trioht er förniigen Einlauf kanal s hängt-in erster I4n:,e von der Querschnittsform des herzustellenden Erzeugnisses a"b. Im Hinblick darauf muß der Übergang -iron der Form der angehäuften Masse in die endgültige Profilform zwangsläufig kontinuierlich erfolgen. Es ist jedoch nicht erforderlich, da3 die angehäufte Masse sofort beim. Eintritt in die Matrize mit der Wand des trichterförmigen Einlaufs in Berührung kommt. Es hat sich im Gregenteil erwiesen,-daß Ungleichförmigkeiten im produktiven Arbeiteablauf behoben werden, wenn die plastische Masse in dem weitesten Abschnitt des Einlaufkanals die Kanalwand noch nicht berührt.

Hinsichtlich der Profilierung der Austrittsöffnung in der Matrize und in der Strangpresse wird folgendes bemerktϊ

Grundsätzlich ist es nicht nötig, die Profile der Strangpressen- und Matrizenmündung einander anzupassen. Im allgemeinen wird es möglich sein, ein Stranspreßmundstück mit kreisrunder Querschnittsform zu verwenden. Für den Fall jedoch, daß das geformte Erzeugnis eine sehr gestreckte Querschnittsform aufweist, kann" es. von Vorteil sein, auch ein Strangpreßmundstück mit einer in der gleichen Richtung etwas gestreckter Querschnittatarm zn benutzen.

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Die Erfindung ist im folgenden anhand einer schematisehen Zeichnung an einem Ausführungs:;oispiel einer erfindungsgemäßen Anlage näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 die Anlage teilweise in Seitenansicht und teilweise

im Längsschnitt;

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II in Pig. I ; Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie III-III in Fig. 1 und Fig. 4 das Quersohnittsprofil des Endprodukts längs der Linie £ IV-IV in Fig. 1.

In Fig. 1 ist mit 1 der Mündungsabschnitt der Strangpresse bezeichnet. Mittels dieser Presse wird das thermoplastische Material erweicht, homogenisiert und anschließend durch die Mündung 2 ausgepreßt. Beim Ausführungsbeispiel ist die Strangpreßraündung 2 mit einer kreisrunden Austrittsöffnung versehen.

Gegenüber und im Abstand von der Strangpreßmündung 2 ist eine Matrize 3 angeordnet. Diese Matrize 3 besitzt einen trichter-™ förmigen Einlaufkanal. 4, welcher allmählich in einen Auelaufkanal 5 mit einem Doppel-T-Querschnittsprofil übergeht·

An der von der Strangpreßmündung abgewandten Seite der Matrize ist eine Zerstäuberdüse 6 mit einer Zuleitung 7 für eine Kühlflüssigkeit vorgesehen.

Abschließend ist ein Zuführungswalzenpaar 8 vorgesehen, welches mittels eines (nicht gezeigten) Antriebs in der durch Pfeile angedeuteten Drehrichtung rotiert,

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Zur Herstellung eines doppel-T-förmigen Profils 9 aus PoIyäthylenterephthalat -mit einer Viskosität "J _rel « 2,1 (bestimmt an einer 1 Gew.-^igen Lösung in ra-Kresol bei 25⁰C) wurde dieses Polymerisat in die Strangpresse eingespeist, in dieser homogenisiert und auf eine Temperatur von 275⁰O erhitzt. Das Polymerisat wurde dann mit einem Manometerdruck von 200 atti stranggepreöto

Die Querachniitsfläche der Strangpreßöffnung 2 betrug 195 der Abstand zwischen dem Mundstück 1 unö der Matrize 20 mm und die Querschnitteflache des Doppel-T-Profils 77 mm .

Ferner wurde die Zuleitungsgeschwindigfceit des erschmolzenen Polymerisats so gewählt, daß bei Aufrechterhaltung einer '

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größten Querschnittsfläche von 1400 mm für die angehäufte Masse das fertige Profilerzeugnis mit einer Geschwindigkeit von 1,2 m/min ausgebracht werden konnte.

Die Länge der Matrize 3 betrug in Richtung des Durchgangs des Polymerisats 20 mm und die Querschnittsfläche der Einlauf-

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Öffnung 1020 mm . Gegen dieses Teil wurde Wasser von 15 C in einer Menge von 200 Itr/h gesprüht.

Das Profil-Enderzeugnis war frei von Einsenkungen und Lunkern und die Grenzflächen trafen im vorgesehenen Winkel zusammen.

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Claims

Patentansprüche

1« Verfahren zur laufenden Herstellung fester selbattragender Profilerzeugnisse aus thermoplastischen Stoffen, insbesondere Stoffen mit schmalem Sohmelzbereich bei dem das thermoplastische Material frei in die Luft etranggepreßt wird und anschließend mittels einer gekühlten Matrize in seine

^ endgültige Form gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß

die stranggepreßte Schmelze in dem Luftraum vor der Matrize (3) zu einer festen Masse angehäuft wird, deren Querschnittefläche größer ist als die Querschnittsfläche des stranggepreßten Formats (bei 2), und daß die angehäufte Masse in der Matrize allmählich zu dem gewünschten Profil geformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die größte Querschnittsfläche der angehäuften Masse wenigstens sechsmal größer als die Querschnittsfläche der zugeführten Masse 1st.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strecke, über welche sich die stranggepreßte Schmelze frei durch die Luft bewegt, nicht größer als 5 cm und nicht kleiner als 1 cm ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze beim Ziehen in die gewünschte Profilform '

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allmählich gekühlt wird,

.5 ο Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 "bis 4, welche eine Strangpresse mit einem Strangpreßmund-Bttick, eine im Abstand vom Mundstück angeordnete und im wesent liehen mit diesem koaxiale Matrize und eine Vorrichtung zum Abziehen des fertigen Profilerzeugnisoes umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (3) mit einem trichterförmigen Einlaufkanal (4) versehen ist.

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L e e r s e i t e