DE19946523A1 - Extrusion of thick sections of expanded polystyrene foam using alternative blowing agents involves pre-expansion in the extrusion nozzle - Google Patents

Extrusion of thick sections of expanded polystyrene foam using alternative blowing agents involves pre-expansion in the extrusion nozzle

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Abstract

The polystyrene foam is expanded with a non-fluorochlorohydrocarbon based blowing agent and is pre-expanded in the extrusion nozzle before final expansion outside the nozzle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Düsenkonfiguration zur Extrusion von Kunststoffschaumsträngen großer Dicke, insbesondere unter Verwendung von Polystyrol und unter Verwendung alternativer Treibmittel (FCKW-frei und HFCKW-frei). Die Kunststoffstränge werden anschließend zu Bauplatten abgelängt.The invention relates to a nozzle configuration for the extrusion of plastic foam strands large thickness, especially using polystyrene and using alternative blowing agents (CFC-free and HCFC-free). The plastic strands are then cut into building boards.

Kunststoffschaum kann auf verschiedenen Wegen hergestellt werden. Eine bedeutende Herstellung verwendet sogenannte Extruder. Dabei wird Kunststoff in fester Form in den Extruder eingegeben und dort unter entsprechendem Druck und Temperatur aufgeschmolzen wird. In dem schmelzflüssigen Zustand werden Additive und Treibmittel sehr homogen verteilt. Im Produktionsablauf haben Additive z. B. die Aufgabe als Stabilisatoren oder Nukleierungsmittel zu wirken. Ferner gibt es Zuschläge zur Produktbeeinflussung, z. B. Flammhemmer und Farbstoffe. Auch Füllmittel müssen als Zuschläge angesehen werden.Plastic foam can be produced in different ways. A significant one Production uses so-called extruders. Plastic is solid in the Entered extruder and melted there under appropriate pressure and temperature becomes. In the molten state, additives and blowing agents become very homogeneous distributed. In the production process, additives have e.g. B. the task as stabilizers or To act nucleating agents. There are also surcharges for influencing the product, e.g. B. Flame retardants and dyes. Fillers must also be considered as supplements.

Die Treibmittel wurden in früherer Zeit üblicherweise als chemische Treibmittel mit dem Kunststoff und den Zuschlägen aufgegeben. In zeitgemäßen Anlagen wird ein physikalisches Treibmittel erst aufgegeben, wenn der Kunststoff aufgeschmolzen worden ist. Das Zugeben des Treibmittels erfolgt unabhängig von der Bauart des Extruders an geeigneter Stelle in der Verarbeitungsstrecke des Extruders.The blowing agents were previously used as chemical blowing agents with the Abandoned plastic and the supplements. In modern plants, a physical Propellant is only added when the plastic has been melted. Admitting of the blowing agent takes place at a suitable point in the irrespective of the design of the extruder Processing line of the extruder.

Bei den Extrudern wird grob zwischen den Einschneckenextrudern, den Doppelschneckenextrudern und den Planetwalzenextrudern unterschieden. Bei den Einschneckenextrudern und Doppelschneckenextrudern gibt die Bezeichnung Aufschluß über die verwendete Anzahl von Schnecken. Bei dem Doppelschneckenextruder kämmen die Schnecken miteinander. Die Verzahnungen beider Schnecken sind so aufeinander abgestimmt, daß die Zähne beider Schnecken ineinandergreifen können. Dadurch entsteht eine besonders starke Förderwirkung. Dies ist Anlaß, um in einer Extrusionsanlage für das Einziehen von Einsatzmaterial, Druckaufbau und Aufschmelzen einen Doppelschneckenextruderteil einzusetzen. Die Mischung/Dispergierung von Zuschlägen und Treibmittel mit Schmelze kann in dem Doppelschneckenextruderteil oder in einem nachgeschalteten zweiten Extruderteil der Anlage stattfinden. Von Vorteil ist dabei die Tandembauart mit zwei hintereinander geschalteten Extrudern, deren Betriebsbedingungen in Grenzen unabhängig voneinander beeinflußbar sind, z. B. die Drehzahlregelung. In der Tandembauart hat der zweite, nachgeschaltete Extruder zugleich die Aufgabe, die Schmelze auf Extrusionstemperatur (Schmelzeaustrittstemperatur) zu kühlen. Für den zweiten, nachgeschalteten Kühler werden in der Praxis bislang Einschneckenextruder eingesetzt.In the extruders, roughly between the single screw extruders, the Differentiated twin screw extruders and the planetary roller extruders. Both Single-screw extruders and twin-screw extruders give information about the name the number of snails used. Comb in the twin screw extruder Snails together. The teeth of both worms are so on top of each other matched that the teeth of both snails can interlock. This creates a particularly strong promotional effect. This is reason to go into an extrusion line for the Feeding in feed material, pressure build-up and melting one Use twin screw extruder part. Mixing / dispersing aggregates and Blown blowing agent can be in the twin screw extruder section or in one downstream second extruder part of the system take place. The advantage is that  Tandem design with two extruders connected in series, the operating conditions in Limits can be influenced independently of each other, e.g. B. the speed control. In the tandem design, the second, downstream extruder also has the task of Cool the melt to the extrusion temperature (melt exit temperature). For the Second, downstream coolers have so far been single-screw extruders in practice used.

In der Vergangenheit ist die Schaumextrusion von der Verwendung von fluorchlorkohlenwasserstoffhaltigen Treibmitteln beherrscht worden. Das Treibverhalten und der Einfluß auf das Wärmedämmverhalten von Kunststoffschaum waren überaus günstig. Mit derartigen Treibmitteln waren Strangdicken von 140 mm und mehr ohne weiteres erreichbar.In the past, foam extrusion has been from the use of propellants containing chlorofluorocarbons have been mastered. The driving behavior and the influence on the thermal insulation behavior of plastic foam was extremely favorable. With such blowing agents, strand thicknesses of 140 mm and more were readily possible reachable.

Zum Schäumen ist erforderlich, daß die treibmittelbeladene Schmelze aus einem hohen Druckniveau vor der Austrittsdüse in eine geringes Druckniveau, z. B. Normaldruck geführt wird. Den Druckaufbau leistet eine Düse mit einem Düsenspalt, der einen ausreichenden Widerstand gegen den Schmelzeaustritt besitzt und so den gewünschten Druckaufbau bewirkt. Für Schaumstränge werden üblicherweise liegende Breitschlitzdüsen verwendet. Der Schlitz ist der oben beschriebene Düsenspalt.For foaming it is necessary that the blowing agent-laden melt is of a high Pressure level in front of the outlet nozzle in a low pressure level, e.g. B. led normal pressure becomes. The pressure build-up is provided by a nozzle with a nozzle gap that is sufficient Resistance to the melt leakage and thus creates the desired pressure build-up. Flat slotted nozzles are usually used for foam strands. The slot is the nozzle gap described above.

Trotz der oben beschriebenen Handhabungsfreundlichkeit müssen die FCKW-Treibmittel wegen der mit ihnen verbundenen Umweltschädigung verlassen werden. Sie besitzen ein hohes ozonschädigendes Potential und haben einen großen Treibhauseffekt. Die Auslauffristen für derartige Treibmittel sind zum Teil schon seit vielen Jahren bekannt. Gleichwohl ist es bislang nur in bestimmten Grenzen gelungen, die FCKW-Treibmittel durch alternative Treibmittel zu ersetzen. Neue, sogenannte alternative Treibmittel sind z. B. die Kohlendioxid (CO2), Stickstoff (N2), Kohlenwasserstoffe, Alkohole. Diese Treibmittel sind seit längerem bekannt, ihr Handling ist ungleich schwieriger.Despite the ease of handling described above, the CFC propellants must be abandoned due to the environmental damage associated with them. They have a high ozone depleting potential and have a large greenhouse effect. The expiry dates for such propellants have been known for many years. Nevertheless, CFC propellants have so far only been able to be replaced by alternative propellants within certain limits. New, so-called alternative blowing agents are e.g. B. the carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen (N 2 ), hydrocarbons, alcohols. These blowing agents have been known for a long time, their handling is much more difficult.

Der wesentliche Grund für die Handhabungsschwierigkeiten von CO2 und dergleichen Treibmitteln ist das wesentlich höhere Treibvermögen. Mit zunehmender Dicke von Kunststoffschaumsträngen wird die Qualität des Schaumes immer schlechter. Die übliche Grenze für die Herstellung eines noch akzeptablen Schaumstoffstranges liegt bei etwa 60 mm. Für zeitgemäßes Dämm-Material ist 60 mm in den meisten Fällen nicht ausreichend. Z. B. sind in der Dachdämmung heute Dicken von mehr als 100 mm beherrschend. The main reason for the handling difficulties of CO 2 and similar blowing agents is the significantly higher blowing capacity. As the thickness of plastic foam strands increases, the quality of the foam deteriorates. The usual limit for the production of a still acceptable strand of foam is about 60 mm. In most cases, 60 mm is not sufficient for contemporary insulation material. For example, thicknesses of more than 100 mm are dominant in roof insulation today.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch mit alternativen Treibmitteln eine größere Strangdicke mit ausreichender Qualität zu schäumen.The invention has for its object a larger with alternative blowing agents Foam strand thickness with sufficient quality.

Diese Aufgabe ist auch Gegenstand der Patentanmeldung DE 44 32 111 A1. Dabei geht die Patentanmeldung einen anderen Weg. Dort werden mehrere Schichten coextrudiert und/oder wird eine Düse mit einem oder mehren sich verzweigenden Schlitzen verwendet. Die Schlitze besitzen eine übliche Öffnungsweite. Die mit üblicher Öffnungsweite verbundene beschränkte Schaumdicke wird dadurch überwunden, daß die Verzweigungen bei dem Schäumen einen gewünschten Querschnitt mit Schaum ausfüllen. Die austretenden Schmelzeschichten sollen sich einander bei der Expansion berühren und sich miteinander durch Verschweißen verbinden.This object is also the subject of patent application DE 44 32 111 A1. The goes Patent application another way. There, several layers are co-extruded and / or a nozzle with one or more branching slots is used. The slots have a normal opening width. The restricted with the usual opening width Foam thickness is overcome in that the branches unite during foaming Fill the desired cross section with foam. The emerging melt layers should touch each other during expansion and weld together connect.

Bei derartigen Düsen besteht aber die Gefahr, daß die austretende Schmelze ungünstig verhautet und die Beschaffenheit des Stranges nachteilig beeinflußt.With such nozzles, however, there is a risk that the emerging melt is unfavorable spanked and adversely affected the nature of the strand.

Bei der Lösung der Aufgabe geht die Erfindung einen anderen Weg, nämlich der Vorexpansion der Schmelze in der Düse. Nach der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß die engste Stelle des Düsenspaltes zwischen den Düsenlippen von dem Düsenende zurückverlegt wird und daß nach der engsten Stelle der Düsenlippen eine Erweiterung vorgesehen ist. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, daß jeder Schaum ein mehr oder weniger bestimmtes optimales Aufschäumverhältnis hat. Überraschenderweise ist das optimale Aufschäumverhältnis mit und ohne Vorexpansion gleich groß. Durch die Vorexpansion in der Düse erhöht sich aber die Ausgangsdicke des Schmelzestromes bei Verlassen der Düse. Im Vergleich mit einer Düse ohne Vorexpansion ergibt sich bei einem Düsenspalt von 1 mm Höhe und einem Aufschäumverhältnis von 50 eine maximale Strangdicke von 50 mm. Bei erfindungsgemäßer Vorexpansion der Schmelze in der Düse ergibt sich in vereinfachter Rechnung bei einer Vorexpansion auf 2 mm und gleichem Aufschäumverhältnis eine maximale Strangdicke von 100 mm. In dem Beispiel ist eine Verdoppelung der maximalen Strangdicke erreicht worden. In anderen Fällen wird die Vorexpansion wahlweise größer oder geringer gewählt.In solving the problem, the invention takes a different path, namely Pre-expansion of the melt in the nozzle. According to the invention this is achieved in that the narrowest point of the nozzle gap between the nozzle lips from the nozzle end is moved back and that after the narrowest point of the nozzle lips an extension is provided. This is based on the knowledge that every foam is more or less has a certain optimal frothing ratio. Surprisingly, this is the optimal one Foaming ratio with and without pre-expansion is the same size. Through the pre-expansion in the However, the nozzle increases the initial thickness of the melt flow when it leaves the nozzle. in the A comparison with a nozzle without pre-expansion results with a nozzle gap of 1 mm Height and a foaming ratio of 50 a maximum strand thickness of 50 mm. At Preexpansion of the melt according to the invention in the nozzle results in a simplified manner Invoice for a pre-expansion to 2 mm and the same foaming ratio maximum strand thickness of 100 mm. In the example, the maximum is doubled Strand thickness has been reached. In other cases, the pre-expansion either becomes larger or chosen lower.

Von Vorteil ist es, die Schmelzetemperatur auf der Vorexpansionsstrecke in der Düse weiter zu kontrollieren. Günstig ist, wenn mit einer Schmelzetemperatur in die Düse gegangen wird, die 5 bis 20 Grad Celsius, vorzugsweise 8 bis 12 Grad Celsius, über der Glastemperatur der Schmelze liegt. Die Glastemperatur ist bei den einzelnen Schmelzen materialabhängig. Die Glastemperatur liegt bei reinem Polystyrol bei etwa 100 Grad Celsius. Durch das Verwenden von Polystyrolmischungen und die Zugabe von Additiven und Treibmitteln kann die Glastemperatur im Verhältnis zu reinem Polystyrol (PS) um ca 10 Grad gesenkt werden.It is advantageous to continue the melt temperature on the pre-expansion path in the nozzle to control. It is beneficial if you go into the nozzle with a melt temperature, the 5 to 20 degrees Celsius, preferably 8 to 12 degrees Celsius, above the glass temperature of the Melt lies. The glass transition temperature of the individual melts depends on the material. The  Glass temperature for pure polystyrene is around 100 degrees Celsius. By using of polystyrene mixtures and the addition of additives and blowing agents can Glass temperature in relation to pure polystyrene (PS) can be reduced by about 10 degrees.

Durch die Temperierung der Düse kann die Schmelze auf jeder gewünschten Temperatur gehalten werden oder auch in Grenzen eine Temperaturänderung erfahren. Die Temperierung wird vorzugsweise durch Wasser oder Öl herbeigeführt. Im Falle der Kühlung hat das Wasser große Vorteile. Bei notwendiger Heizung kann zwar auch mit Druckwasser gearbeitet werden. Bei Verwendung von Öl läßt sich die gewünschte Temperatur aber auch ohne Druck halten. Für das Temperierungsmittel sind in die Düse Kanäle eingearbeitet. Vorzugsweise ist im Bereich der Düsenlippen mindestens ein Kühlkanal vor und hinter der engsten Lippenstelle in jeder Düsenlippe vorgesehen. Dadurch ergeben sich mindestens zwei Kanäle in der oberen Düsenlippe und mindestens zwei Kanäle in der unteren Düsenlippe.By tempering the nozzle, the melt can be at any desired temperature be held or experience a temperature change within limits. The tempering is preferably brought about by water or oil. In the case of cooling, the water has big advantages. If heating is required, pressurized water can also be used. When using oil, the desired temperature can also be maintained without pressure. Channels are incorporated into the nozzle for the temperature control agent. Preferably in Area of the nozzle lips at least one cooling channel in front of and behind the narrowest lip area in provided each nozzle lip. This results in at least two channels in the upper one Nozzle lip and at least two channels in the lower nozzle lip.

In jeder Düsenlippe wird mit dem Kanal vor der engsten Lippenstelle die Eintrittsschmelzetemperatur und mit dem anderen Kanal die Schmelzetemperatur auf der Vorexpansionsstrecke temperiert. Zweckmäßigerweise ist die Temperaturmessung ein Teil der Temperaturregelung wie auch die Koppelung mit der Temperierung.In each nozzle lip with the channel in front of the narrowest part of the lip Inlet melt temperature and with the other channel the melt temperature on the Pre-expansion section tempered. The temperature measurement is expediently a part temperature control as well as coupling with temperature control.

Zur Temperaturmessung sind wahlweise in der Düse Meßbohrungen vorgesehen, desgleichen zur Druckmessung.For temperature measurement, measuring bores are optionally provided in the nozzle, likewise for pressure measurement.

Je nach Länge der Vorexpansionsstrecke und je nach Maß der Expansion ergibt sich nach der engsten Lippenstelle/Spalt in Schmelzeströmungsrichtung eine Lippenneigung zur Mittelebene von 0 bis 80 Grad. Die Länge der Vorexpansionsstrecke beträgt je nach Rahmenbedingungen vorzugsweise 5 bis 150 mm.Depending on the length of the pre-expansion distance and the degree of expansion, the narrowest lip site / gap in the melt flow direction a lip inclination to Middle plane from 0 to 80 degrees. The length of the pre-expansion distance depends on Framework conditions preferably 5 to 150 mm.

Die enge Lippenstelle/Spalt ist notwendig, um vor der Düse einen gewünschten Druck aufzubauen.The tight lip / gap is necessary to apply a desired pressure in front of the nozzle build up.

Das Aufschäumen ist davon abhängig, daß eine treibmittelbeladene Schmelze aus einem Bereich hohen Druckes in einen Bereich niedrigen Druckes gefördert wird, dabei expandiert das Treibmittel und bildet in der Kunststoffschmelze Blasen/Zellen.The foaming depends on a blowing agent-laden melt from one High pressure area is promoted to a low pressure area, thereby expanding the blowing agent and forms bubbles / cells in the plastic melt.

Anströmseitig besitzt die Breitschlitzdüse vor der engsten Lippenstelle/Spalt (in einem vertikalen Schnitt durch die liegende Düse gesehen) vorzugsweise einen Trichter mit Verjüngung in Schmelzeströmungsrichtung auf die engste Stelle zu. Der Trichter hat wahlweise gleichfalls eine Neigung von 0 bis 80 Grad zur Mittelebene. Der Trichter dient vorzugsweise dazu, die Schmelze gleichmäßig in den Spalt zwischen den Düsenlippen zu lenken. Die Trichterlänge beträgt vorzugsweise 10 bis 100 mm.On the upstream side, the slot die has in front of the narrowest lip / gap (in one seen vertical section through the lying nozzle) preferably with a funnel Taper towards the narrowest point in the direction of melt flow. The funnel has  optionally also an inclination of 0 to 80 degrees to the central plane. The funnel serves preferably to evenly melt the melt in the gap between the nozzle lips to steer. The funnel length is preferably 10 to 100 mm.

Die Düse hat in dem Bereich dieses Trichters (in der Draufsicht der liegenden Düse gesehen) eine geringere Breite als der herzustellende Kunststoffschaumstrang. "Geringer" schließt für 600 bis 1000 mm breite Schaumstränge Abweichungen bis zu 80% von der Breite des Kunststoffschaumstranges ein.The nozzle has in the area of this funnel (seen in the top view of the lying nozzle) a smaller width than the plastic foam strand to be produced. "Less" closes for 600 to 1000 mm wide foam strands Deviations up to 80% from the width of the Plastic foam strand.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorexpansion kann sich auch ein in Schmelzeströmungsrichtung längerer Spalt günstig auswirken. Im Prinzip ist an sich ein linienförmiger Spalt mit einer in Schmelzeströmungsrichtung gegen Null gehenden Länge ausreichend. Es stellen sich jedoch strömungstechnische Vorteile ein, wenn sich die gegenüberliegenden Spaltflächen in Schmelzeströmungsrichtung über eine Länge von 5 bis 20 mm erstrecken.In connection with the pre-expansion according to the invention, an in The melt flow direction of a longer gap has a positive effect. In principle there is one linear gap with a length approaching zero in the melt flow direction sufficient. However, there are fluidic advantages if the opposing gap areas in the melt flow direction over a length of 5 to Extend 20 mm.

Wahlweise wird der oben beschriebene Trichter durch einen Verdrängungskörper ergänzt. Der Verdrängungskörper bildet eine Schmelzeführung und Schmelzeverteilung zur Vergleichmäßigung des Schmelzestromes über der Düsenbreite. Die Schmelzeverteilung gewährleistet bei einheitlicher Spaltöffnung über der Düsenbreite einen überall gleichen Schmelzeaustritt.Optionally, the funnel described above is supplemented by a displacement body. The displacement body forms a melt guide and melt distribution Uniformization of the melt flow across the width of the nozzle. The melt distribution ensures the same gap everywhere across the width of the nozzle Melt leakage.

Die Spaltöffnung wird in an sich bekannter Weise durch gegeneinander anstellbare Düsenlippen optimiert. Der Anstellbereich beträgt für die engste Stelle der Düsenlippen maximal wenige Millimeter, z. B. 5 mm, vorzugsweise weniger als 1 mm, so daß eine geringe Führung für die Anstellung ausreicht.The gap opening is in a known manner by mutually adjustable Optimized nozzle lips. The setting range is for the narrowest point of the nozzle lips a maximum of a few millimeters, e.g. B. 5 mm, preferably less than 1 mm, so that a small Leadership is sufficient for the employment.

Wahlweise wird die Führung mittels Schrauben, insbesondere mit Zylinderkopfschrauben gebildet. Die Schrauben bilden dabei nicht nur die Führung, sondern auch eine Verspannung der die Düsenlippen bildenden Bauteile bzw. der mit den Düsenlippen verstellbaren Bauteile. Besonders geeignet sind Spannschrauben und Schraubenlöcher, die - abgesehen vom üblichen Spiel - mindestens ein Durchmesserübermaß gegenüber dem Schraubenkopf und dem Schraubenschaft aufweisen, das gleich dem halben Anstellbereich ist. Besser ist ein Übermaß, daß gleich dem gewünschten ganzen Verstellbereich ist. Dann ist eine symmetrische/gleiche Anstellung beider Düsenlippen entbehrlich. D. h. die Düsenlippen ermöglichen dann auch einzeln die Ausnutzung des gesamten gewünschten Verstellbereiches. Ein weitergehendes Übermaß wird in der Regel nicht erforderlich.Optionally, the guide is made using screws, especially cylinder head screws educated. The screws not only form the guide, but also tension the components forming the nozzle lips or the components adjustable with the nozzle lips. Clamping screws and screw holes, which - apart from the usual Play - at least one excess diameter compared to the screw head and the Have screw shaft that is equal to half the setting range. Better is an excess that is equal to the desired entire adjustment range. Then a symmetrical / same one  It is not necessary to employ both nozzle lips. That is, the nozzle lips then also allow individually the utilization of the entire desired adjustment range. Another one Excess is usually not necessary.

Die Gewindelöcher ragen vorzugsweise bis in den festen bzw. nicht verstellbaren Düsenkörper. In den die Düsenlippen bildenden Bauteilen bzw. den mit den Düsenlippen verstellbaren Bauteilen befinden sich gestufte Durchgangslöcher als Schraubenlöcher.The threaded holes preferably protrude into the fixed or non-adjustable Nozzle body. In the components forming the nozzle lips or in those with the nozzle lips adjustable components have stepped through holes as screw holes.

Zur Verstellung können Gewindestangen/Schrauben/Spindeln als Verstellantrieb eingesetzt werden.Threaded rods / screws / spindles can be used as adjustment drives for adjustment become.

Die Verstellung erfolgt vorzugsweise in der Weise, daß die Zylinderkopfschrauben nicht gelöst werden, um die zu den Düsenlippen gehörigen Bauteile mit dem Verstellantrieb auseinander zu fahren oder zusammen zu fahren. Die Verstellung der Düsenlippen erfolgt den Widerstand aus dem Anpreßdruck der Spannschrauben. Allerdings ist der Anpreßdruck kontrolliert. Mit einem Momentenschlüssel wird sichergestellt, daß die Schraubenspannung ausreicht, um dem Schmelzedruck zu widerstehen, zugleich aber für die Verstellung der Düsenlippen nicht zu hoch ist.The adjustment is preferably made in such a way that the cylinder head screws are not be solved to the components belonging to the nozzle lips with the adjustment drive driving apart or driving together. The nozzle lips are adjusted Resistance from the contact pressure of the clamping screws. However, the contact pressure controlled. A torque wrench ensures that the screw tension sufficient to withstand the melt pressure, but at the same time for adjusting the Nozzle lips is not too high.

Grundsätzlich ist auch eine andere Verfahrensweise möglich, nämlich ein Lösen der Spannschrauben zum Verstellen der Düsenlippen. Anschließend müssen die Spannschrauben wieder angezogen werden, bis die die Düsenlippen bildenden Bauteile bzw. die mit den Düsenlippen bewegen Bauteile mit dem übrigen Düsenkörper verspannt sind.In principle, another procedure is also possible, namely solving the Tensioning screws for adjusting the nozzle lips. Then the clamping screws are tightened again until the components forming the nozzle lips or those with the Nozzle lips move components with the rest of the nozzle body clamped.

Anstelle eines manuellen Verstellens und/oder Verspannes der Düsenlippen bzw. der mit den Düsenlippen verstellbaren Bauteilen kann auch eine hydraulische und/oder elektrische Verstell-und Verspanneinrichtungen zum Einsatz kommen. Darüber hinaus kann die Verstellung während des Extrusionsbetriebes optimiert werden.Instead of manual adjustment and / or tensioning of the nozzle lips or with the Nozzle lip adjustable components can also be a hydraulic and / or electrical Adjustment and bracing devices are used. In addition, the Adjustment can be optimized during extrusion.

Wahlweise sind auch anstelle von einteiligen, anstellbaren Düsenlippen mehrteilige Düsenlippen vorgesehen. Dabei ergeben sich weitere Verfahrensvorteile, wenn die einzelnen Düsenlippenteile einzelnen und/oder zu mehreren gemeinsam anstellbar sind. Das erlaubt eine unterschiedliche Ausformung des Düsenspaltes. Vorteilhafterweise kann damit einem unterschiedlichen Schmelzeanfall bzw. unterschiedlichem Schmelzedruck Rechnung getragen werden. Z. B. kann im Randbereich des Düsenspaltes eine größere Spaltöffnung als in der Mitte eingestellt werden. Die unterschiedliche Spaltöffnung wird vorzugsweise genutzt, um trotz unterschiedlichen Schmelzeanfalls bzw. unterschiedlicher Schmelzeströmung zu einer einheitlichen Zellbildung zu kommen.Optionally, multi-part instead of one-piece, adjustable nozzle lips Nozzle lips provided. This results in further procedural advantages if the individual Nozzle lip parts can be adjusted individually and / or in groups. That allows one different shape of the nozzle gap. Advantageously, one can different amounts of melt or different melt pressure be worn. For example, in the edge area of the nozzle gap, a larger gap opening than can be set in the middle. The different gap opening is preferably used  to increase despite different amounts of melt or different melt flow uniform cell formation.

Wahlweise ist zusätzlich zur vertikalen Anstellbarkeit der Düsenlippen oder anstelle der vertikalen Anstellbarkeit der Düsenlippen auch eine Veränderung durch Schwenken der Düsenlippen vorgesehen. Durch das Schwenken kann der Neigungswinkel der die Vorexpansion bestimmenden Düsenflächen verändert werden. Die schwenkbare Anordnung kann sowohl bei einteiligen wie auch bei mehrteiligen Düsenlippen Anwendung finden. Durch Schwenken kann die Vorexpansion bei sonst gleicher Spaltöffnung verändert werden. Die Schwenkbewegung kann durch eine gewölbte Auflagefläche der Düsenlippen an dem Düsenkörper unter Beibehaltung der sonstigen Bauweise entstehen. Die Auflagefläche resultiert in ihrem Verlauf dann vorzugsweise aus vorher ermittelten optimalen Betriebszuständen/Stellungen bei unterschiedlichen Öffnungsweiten.Optionally, in addition to the vertical adjustability of the nozzle lips or instead of vertical adjustability of the nozzle lips also a change by swiveling the Nozzle lips provided. By swiveling the angle of inclination of the Pre-expansion determining nozzle areas are changed. The swiveling arrangement can be used for both one-piece and multi-piece nozzle lips. By swiveling the pre-expansion can be changed while the gap opening is otherwise the same. The swiveling movement can be achieved by a curved contact surface of the nozzle lips Nozzle body arise while maintaining the other design. The contact surface in its course then results preferably from previously determined optimal ones Operating states / positions with different opening widths.

Die Schwenkbarkeit kann auch anders dargestellt werden, z. B. durch verspannbare Gelenke, die unabhängig von der Spaltöffnung eine Schwenkbewegung erlauben.The pivotability can also be represented differently, e.g. B. by bracing joints, which allow pivotal movement regardless of the gap opening.

Die Düsenlippe kann wie an üblichen Düsen geradlinig verlaufen. Wahlweise ist aber auch ein gebogener Düsenlippenverlauf vorgesehen. Der gebogene Düsenlippenverlauf erleichtert die Schmelzeverteilung. Ziel ist dabei, einen in etwa gleichen Weg aller Schmelzeteile von dem Eintritt in die Düse bis in den Spalt zu erreichen. "In etwa" schließt Unterschiede bis zu 20%, besser noch weniger als 5% des Schmelzeweges in der Düse ein.The nozzle lip can run in a straight line, as with conventional nozzles. But is also optional a curved nozzle lip course is provided. The curved shape of the nozzle lip makes it easier the melt distribution. The goal is to achieve an approximately equal path for all melt parts of to reach the entry into the nozzle into the gap. "About" closes differences up to 20%, better still less than 5% of the melt path in the nozzle.

Der Eintritt in die Düse ist regelmäßig durch eine zylindrische Bohrung gekennzeichnet. In der Düse bedingt die Breitschlitzform eine flache Trichterform mit einem sich in Schmelzeströmungsrichtung öffnenden Trichter (in der Draufsicht auf die liegende Düse gesehen). Bei gerader Düsenlippenausbildung ist der Schmelzeweg (in der Draufsicht auf den liegenden flachen Trichter der Düse gesehen) am Rand des Trichters am längsten. Durch eine Auswölbung der Düsenlippe in Schmelzeströmungsrichtung kann der Weg der Schmelze in der Düsenmitte dem Weg der Schmelze am Düsenrand angeglichen werden.Entry into the nozzle is regularly characterized by a cylindrical bore. In the slot has a flat funnel shape with an in Melt flow direction opening funnel (in the top view of the lying nozzle seen). If the nozzle lip is straight, the melt path (in plan view of the lying flat funnel of the nozzle) longest at the edge of the funnel. By a Bulging the nozzle lip in the direction of melt flow can lead the way of the melt in the middle of the nozzle are adjusted to the path of the melt at the edge of the nozzle.

Die oben beschriebene Verengung der Düse zu einem Spalt bedingt - in einer Ansicht entlang einer vertikal verlaufenden Schnittlinie durch die Düse gesehen - die weitere Trichterform der Düse. The narrowing of the nozzle to a gap described above is conditional - in a view along seen a vertical cutting line through the nozzle - the other funnel shape the nozzle.  

Wahlweise wird die Schmelzeströmung auch mittels eines Verdrängungskörpers beeinflußt, der in dem liegenden Trichter angeordnet ist und die Schmelze auf der Spaltbreite verteilt. Der Verdrängungskörper bewirkt vorzugsweise zugleich eine Verengung der Spalthöhe in der Düse im Wege einer trichterförmigen Verjüngung der Düse in Schmelzeströmungsrichtung (in einem vertikalen Schnitt durch eine liegende Düse gesehen). Der Verdrängungskörper kann in mehreren Richtungen variieren. Er kann unterschiedliche Dicken besitzen, z. B. mittig eine größere Dicke als an den Enden besitzen, mit denen er gegen die Ränder/Seitenwände der Düse stößt (in einer Draufsicht der liegenden Düse gesehen). Die Schrägflächen des Verdrängungskörpers, die trichterförmig verlaufen, können geradlinig und/oder geknickt und/oder gewölbt verlaufen. Die Formänderungen können in der Ebene der liegenden Düse und/oder in einer Ebene schräg dazu bzw. einer dazu senkrechten Ebene verlaufen.Optionally, the melt flow is also influenced by means of a displacement body, which is arranged in the horizontal funnel and distributes the melt over the gap width. The displacement body preferably also causes a narrowing of the gap height in the Nozzle by way of a funnel-shaped tapering of the nozzle in the direction of melt flow (seen in a vertical section through a lying nozzle). The sinker can vary in several directions. It can have different thicknesses, e.g. B. in the middle have a greater thickness than at the ends with which it hits the edges / side walls the nozzle (seen in a top view of the lying nozzle). The sloping surfaces of the Displacers that run in a funnel shape can be straight and / or kinked and / or curved. The shape changes can be in the plane of the lying nozzle and / or extend obliquely to it in a plane or to a plane perpendicular thereto.

Bei gerade verlaufenden Dichtlippen ist bevorzugt ein geknickter Verlauf der Schrägflächen des Verdrängungskörpers vorgesehen. Der geknickte Verlauf ist dadurch gekennzeichnet, daß ein mittiger Teil der Schrägflächen des Verdrängungskörpers parallel zu den Dichtlippen verläuft und die beiden Enden des Verdrängungskörpers zumindest annähernd senkrecht zu den zugehörigen Rändern verlaufen. Als annähernd senkrecht wird nach der Erfindung noch angesehen, was eine Neigung von 20 Grad zur Senkrechten hat.In the case of straight sealing lips, the inclined surfaces are preferably bent of the displacer provided. The kinked course is characterized in that a central part of the inclined surfaces of the displacer parallel to the sealing lips runs and the two ends of the displacement body at least approximately perpendicular to the associated edges. As approximately vertical is still according to the invention viewed, which has an inclination of 20 degrees to the vertical.

Die Länge der abgeknickten Enden ist abhängig von der Breite des Breitschlitzes der Düsen und von der Anordnung der Schrägflächen des Verdrängungskörpers zwischen dem Eintritt in die Düse und den Düsenlippen. Bei Düsen für einen 600 bis 1000 mm breiten Kunststoffschaumstrang verläuft der mittige parallele Teil der Schrägflächen des Verdrängungskörpers im Mittel etwa in der Mitte der Düse. "Etwa in der Mitte" schließt Abweichungen bis zu 60 Prozent der Düsenlänge ein. Für Polystyrol ist die Düsenlänge (gemessen vom Eintritt bis zum Austritt) etwa gleich der Breite des mit der Düse herzustellenden Kunststoffschaumstranges. "Etwa" schließt wiederum Abweichungen bis 60% der Breite des Kunststoffschaumstranges ein. Bei anderen Kunststoffen ergibt sich die Anpassung der vorstehenden Maße an die andere Materialbeschaffenheit durch wenige Versuche.The length of the bent ends depends on the width of the slot of the nozzles and of the arrangement of the inclined surfaces of the displacer between the entry into the nozzle and the nozzle lips. For nozzles for a 600 to 1000 mm wide Plastic foam strand runs the central parallel part of the inclined surfaces of the Displacement body on average in the middle of the nozzle. "Around the middle" closes Deviations up to 60 percent of the nozzle length. For polystyrene, the nozzle length is (measured from the inlet to the outlet) approximately equal to the width of the nozzle to manufacture plastic foam strand. "About" in turn closes deviations 60% of the width of the plastic foam strand. With other plastics this results Adjustment of the above dimensions to the other material properties by a few Tries.

Vor Vorteil kann auch sein, die Verdrängungswirkung des Verdrängungskörpers an den seitlichen Rändern (in der Draufsicht der liegenden Düse gesehen) deutlich zu reduzieren. "Deutlich" schließt eine Reduktion bis 50% der Verdrängungsleistung ein. Die Reduktion dient wieder der Vergleichmäßigung des Schmelzestromes. An den seitlichen Rändern ist ggfs. nicht nur ein längerer Schmelzeweg sondern auch ein erhöhter Strömungswiderstand (verursacht durch die Schmelzeberührung der Seitenflächen in der Düse) zu berücksichtigen.The displacement effect of the displacement body on the can also be advantageous side edges (seen in the top view of the lying nozzle) to reduce significantly. "Clear" includes a reduction of up to 50% of the displacement. The reduction again serves to equalize the melt flow. On the side edges is  if necessary not only a longer melting path but also an increased flow resistance (caused by the melt contact of the side surfaces in the nozzle).

Der Verdrängungskörper kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet und auswechselbar sein.The displacement body can be formed in one part or in several parts and can be exchanged.

Die Breitschlitzdüse besitzt vorzugsweise einen Düsenkörper mit kreisförmigem oder ellipsenförmigem Eintrittsquerschnitt, von dem aus die Schmelze auf die Austrittsbreite verteilt wird. An den Düsenkörper schließen sich die verstellbaren Düsenlippen unmittelbar oder mittelbar über eine zwischenliegende Platte an. Die Platte trägt dann auch die Anstelleinrichtung für die Düsenlippen.The slot die preferably has a nozzle body with a circular or elliptical inlet cross-section from which the melt extends to the outlet width is distributed. The adjustable nozzle lips close directly on the nozzle body or indirectly via an intermediate plate. The plate then also carries the Adjustment device for the nozzle lips.

Zusätzlich kann die Platte auch eine Seitenwandverstellung tragen.In addition, the plate can also carry a side wall adjustment.

Bei einer Seitenwandverstellung sind (in der Draufsicht auf die liegende Düse gesehen) die Düsenwände verstellbar angeordnet, welche die Austrittsseiten der Düse bilden.With a side wall adjustment are (seen in the top view of the lying nozzle) Nozzle walls adjustable, which form the outlet sides of the nozzle.

Die Seitenwandverstellung kann zur Änderung der Düsenöffnung oder auch nur zur Einspannung der Düsenlippen genutzt werden. Dabei kann mittels Schrauben in der Schließstellung eine Verspannnung erfolgen. Vorzugsweise wird die Verspannung der Seitenwände für die Lippenverstellung allerdings nicht gelöst. Die Lippenverstellung erfolgt auch gegen den Druck aus der Seitenwandverspannung. Die Seitenwandverspannung wird genauso kontrolliert wie die Spannschrauben der Dichtlippen.The side wall adjustment can be used to change the nozzle opening or only Clamping of the nozzle lips can be used. You can use screws in the A closed position. Preferably, the bracing of the Side walls for lip adjustment, however, were not released. The lips are adjusted also against the pressure from the side wall bracing. The sidewall bracing will checked in the same way as the clamping screws of the sealing lips.

Wie bei den Spannschrauben an den Dichtlippen, so könnte auch die Seitenwandverstellung für die Dichtlippenverstellung gelöst und anschließend wieder verspannt werden.As with the clamping screws on the sealing lips, so could the side wall adjustment for the sealing lip adjustment and then tightened again.

Es ist von Vorteil, die Dichtlippen zu teflonisieren. Dadurch wird der Reibungswiderstand für die Schmelze erheblich reduziert. Die Teflonisierung verhindert auch ein Kleben der Schmelze am Düsenende. Bereits kleine Partikel können erhebliche Schäden an der Oberfläche des Schaumes verursachen.It is advantageous to teflonize the sealing lips. This makes the frictional resistance for the melt significantly reduced. The teflon coating also prevents the sticking Melt at the end of the nozzle. Even small particles can cause considerable damage to the Cause surface of the foam.

Austrittsseitig kann die Schaumbildung durch eine Formgebungshilfe (Rampe) begünstigt werden. Die Formgebungshilfe drückt den sich bildenden Schaum in Vorschubrichtung des Stranges. Die Formgebungshilfe kann durch gewölbte und/gerade Flächen der Düse gebildet werden. Die gewölbten und/oder geraden Düsenflächen der Formgebungshilfe zeigen (in der Ansicht eines vertikalen Längsschnittes durch die liegende Düse) vorzugsweise zumindest teilweise in Richtung der Bewegung des austretenden und sich bildenden Schaumstoffstranges. Die Wölbung und die Neigung/Steigung der Flächen wird dem jeweiligen Schaum und ggfs. den anderen Betriebsbedingungen angepaßt.On the exit side, the formation of foam can be promoted by a shaping aid (ramp) become. The shaping aid presses the foam that forms in the feed direction of the Stranges. The shaping aid can be formed by curved and / or straight surfaces of the nozzle become. The curved and / or straight nozzle surfaces of the shaping aid show (in the View of a vertical longitudinal section through the lying nozzle) preferably at least partly in the direction of the movement of the emerging and forming  Foam strand. The curvature and the inclination / slope of the surfaces is the each foam and if necessary adapted to the other operating conditions.

Günstig für den Vorgang ist auch ein nachgeschalteter Kalibrator. Dabei kann es sich um Platten handeln, die das Schaumwachstum nach oben und unten und an den Seiten begrenzen.A downstream calibrator is also beneficial for the process. It can be Act plates that limit foam growth up and down and on the sides.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für die Extrusion von Polystyrolschaum dargestellt.In the drawing is an embodiment of the invention for the extrusion of Polystyrene foam shown.

Die Fig. 1 und 2 zeigen Schnitte durch die Breitschlitzdüse in einer Zusammenschau. Figs. 1 and 2 show sections through the slot die in a synopsis.

Dabei ist Fig. 1 eine Draufsicht auf die liegend angeordnete Düse, die Fig. 2 die Ansicht eines Vertikalschnittes durch die liegend angeordnete Düse.Here, Fig. 1 is a plan view of the oppositely disposed nozzle, Fig. 2 is a view of a vertical section through the oppositely disposed nozzle.

Die Düse wird in nicht dargestellter Form von einem Extruder mit treibmittelbeladenem Polystyrol gespeist. Das Treibmittel ist eine Gasmischung, die zu einem wesentlichen Teil aus CO2 besteht. Die anderen Mischungsbestandteile können Kohlenwasserstoffe und/oder teilfluorierte Kohlenwasserstoffe R 134a und/oder R 152a und andere Treibmittel sein.In an unillustrated form, the nozzle is fed by an extruder with blowing agent-loaded polystyrene. The blowing agent is a gas mixture that consists to a large extent of CO 2 . The other components of the mixture may be hydrocarbons and / or partially fluorinated hydrocarbons R 134a and / or R 152a and other blowing agents.

Die erfindungsgemäße Breitschlitzdüse setzt sich aus einem Düsenkörper 1, einer Grundplatte 2 und aus den Düsenlippen 3 zusammen.The slot die according to the invention is composed of a nozzle body 1 , a base plate 2 and the nozzle lips 3 .

Der Düsenkörper 1 besitzt eine kreisförmige bzw. ellipensförmige Eintrittsöffnung 4 für von dem Extruder angeförderte Schmelze. An die Eintrittsöffnung 4 schließt sich in der Fig. 1 ein Erweiterungstrichter 5. Der Erweiterungstrichter 5 verbreitert den Schmelzestrom auf die Düsenaustrittsbreite.The nozzle body 1 has a circular or elliptical inlet opening 4 for melt conveyed by the extruder. In FIG. 1, an expansion funnel 5 is connected to the inlet opening 4 . The extension funnel 5 widens the melt flow to the width of the nozzle outlet.

Die Verteilung der Schmelze wird durch einen Verdrängungskörper 10 optimiert. Der Verdrängungskörper 10 bewirkt in der Ansicht nach Fig. 2 eine trichterförmige Verengung des Strömungsquerschnittes für die Schmelze. Durch die Verengung wird die Höhe des Durchströmquerschnittes auf 1/3 reduziert.The distribution of the melt is optimized by a displacement body 10 . In the view according to FIG. 2, the displacement body 10 brings about a funnel-shaped narrowing of the flow cross section for the melt. The constriction reduces the height of the flow cross-section to 1/3.

Der Verdrängungskörper besitzt Anströmflächen, von denen mittige Teile 11 parallel zu den Düsenlippen 3 verlaufen und abgeknickte Ende 12 senkrecht zu den in Fig. 1 dargestellten Seiten des Erweiterungstrichters 5 verlaufen. The displacement body has inflow surfaces, of which central parts 11 run parallel to the nozzle lips 3 and bent ends 12 run perpendicular to the sides of the expansion funnel 5 shown in FIG. 1.

Der Düsenkörper 1 ist mehrteilig. Er besitzt eine nicht dargestellte mittige Trennfuge zwischen einem oberen Teil und einem unteren Teil. Beide Teile sind durch Schrauben gegeneinander verspannt. Die Mehrteiligkeit hat Montage- und Wartungsvorteile.The nozzle body 1 is in several parts. It has a central parting line (not shown) between an upper part and a lower part. Both parts are clamped together by screws. The multiple parts have assembly and maintenance advantages.

Zur Einhaltung der Temperatur ist der Düsenkörper mit einer Temperierung versehen. Dazu sind Kanäle 7 öldurchströmt. Das Öl wird je nach Bedarf gekühlt oder aufgeheizt.The nozzle body is tempered to maintain the temperature. For this purpose, channels 7 are flowed through with oil. The oil is cooled or heated as required.

In dem Düsenkörper 1 sind für die Temperierung Meßbohrungen 8 für nicht dargestellte Temperaturfühler vorgesehen. Ferner sind Meßbohrungen 9 für eine Druckmessung der Schmelze vorgesehen.In the nozzle body 1 , measuring bores 8 for temperature sensors, not shown, are provided for the temperature control. Furthermore, measuring bores 9 are provided for pressure measurement of the melt.

Der richtige Schmelzedruck ist für das gewünschte Schäumergebnis von bestimmender Bedeutung. Der richtige Schmelzedruck entsteht dadurch, daß die Schmelze im Spalt zwischen den Düsenlippen 3 einen entsprechenden Widerstand überwinden muß.The correct melt pressure is of decisive importance for the desired foaming result. The correct melt pressure arises from the fact that the melt in the gap between the nozzle lips 3 has to overcome a corresponding resistance.

Die Düsenlippen 3 sind über die Grundplatte 2 an dem Düsenkörper 3 gehalten. Zwischen beiden Düsenlippen besteht ein Spalt 13. Der Spalt 13 kann durch Bewegung/Anstellung der Düsenlippen 3 verändert werden. Zur Verstellung dienen Stellschrauben 14. Die Stellschrauben 14 sind in Blöcken 16 gehalten, die durch die Spannschrauben 15 mit der Grundplatte 2 fest an dem Düsenkörper 1 verschraubt sind.The nozzle lips 3 are held on the base body 2 on the nozzle body 3 . There is a gap 13 between the two nozzle lips. The gap 13 can be changed by moving / adjusting the nozzle lips 3 . Adjustment screws 14 are used for adjustment. The set screws 14 are held in blocks 16 which are screwed to the base plate 2 by the clamping screws 15 on the nozzle body 1 .

Zum Verstellen der Düsenlippen 3 werden die Schrauben 14 bei gleichbleibender Spannung der Schrauben 15 betätigt. Das bewirkt eine Verengung oder Vergrößerung des Düsenspaltes.To adjust the nozzle lips 3 , the screws 14 are actuated while the tension of the screws 15 remains the same. This causes the nozzle gap to narrow or widen.

Für die Spannschrauben 15 sind Löcher in den Düsenlippen 3 vorgesehen, deren Öffnungsweite um das halbe gewünschte Verstellmaß plus dem üblichen Spiel größer als der Schraubendurchmesser ist. Das absolute Maß ist am Schraubenschaft anders als am Schraubenkopf. Das Lochmaß am Schraubenschaft soll immer kleiner als der Durchmesser des Schraubenkopfes sein, weil sonst keine sichere Verspannung gewährleistet ist.Holes are provided in the nozzle lips 3 for the tensioning screws 15 , the opening width of which is larger than the screw diameter by half the desired adjustment dimension plus the usual play. The absolute dimension is different on the screw shaft than on the screw head. The hole dimension on the screw shank should always be smaller than the diameter of the screw head, because otherwise no secure clamping is guaranteed.

Auch die Düsenlippen 3 sind temperiert. Dazu sind Kanäle 17 vorgesehen, die in gleicher Weise wie der Düsenkörper durchströmt sind von Temperiermedium.The nozzle lips 3 are also tempered. For this purpose, channels 17 are provided which are flowed through by temperature control medium in the same way as the nozzle body.

Die Düsenlippen 3 sind in Fig. 3 einzeln dargestellt.The nozzle lips 3 are shown individually in FIG. 3.

Wesentlich sind an den Düsenlippen die schmelzeberührten Flächen. Dabei wird im Ausführungsbeispiel zwischen drei Bereichen unterschieden:
The areas in contact with the melt at the nozzle lips are essential. A distinction is made between three areas in the exemplary embodiment:

  • a) dem Einlauftrichter mit der Länge aa) the inlet funnel with the length a
  • b) dem eigentlichen Düsenspalt mit der Länge b-ab) the actual nozzle gap with the length b-a
  • c) dem Auslauftrichter mit der Länge c-b; c ist die Gesamtlänge der Düsenlippec) the discharge funnel with the length c-b; c is the total length of the nozzle lip

Alle vorstehenden Längenangaben sind in Schmelzeströmungsrichtung gemessen.All of the above lengths are measured in the direction of melt flow.

Im Einlauftrichter findet eine weitere Reduzierung des Strömungsquerschnittes für die Schmelze statt. Im Ausführungsbeispiel wird die Höhe des Strömungsquerschnittes von 10 mm auf 1 mm reduziert.In the inlet funnel there is a further reduction in the flow cross section for the Melt instead. In the exemplary embodiment, the height of the flow cross section is 10 mm reduced to 1 mm.

Im eigentlichen Düsenspalt 13 verlaufen die gegenüberliegenden Flächen der Düsenlippen 3 parallel.In the actual nozzle gap 13 , the opposite surfaces of the nozzle lips 3 run parallel.

Im Auslauftrichter vergrößert sich die Höhe des Strömungsquerschnittes von 1 mm auf 2 mm. Das bewirkt eine Vorexpansion der treibmittelbeladenen Schmelze.In the discharge funnel, the height of the flow cross-section increases from 1 mm to 2 mm. This causes the melt loaded with blowing agent to expand.

In anderen Ausführungsbeispielen variieren die Maße an den Düsenlippen in Fig. 3 wie folgt:
c = 20 bis 150 mm
a = 10 bis 95 mm
b-a = 5 bis 20 mm
Einlauftrichter: Neigung der Wandflächen zur Längsachse bis 80 Grad
Auslauftrichter: Neigung der Wandflächen zur Längsachse bis 80 GradIn other exemplary embodiments, the dimensions at the nozzle lips in FIG. 3 vary as follows:
c = 20 to 150 mm
a = 10 to 95 mm
ba = 5 to 20 mm
Inlet funnel: inclination of the wall surfaces to the longitudinal axis up to 80 degrees
Outlet funnel: inclination of the wall surfaces to the longitudinal axis up to 80 degrees

In Fig. 1 ist dargestellt, daß die Düsenlippen zwischen Seitenwänden 20 eingespannt werden. Die Seitenwände 20 sind verstellbar angeordnet und werden mit der Grundplatte 2 verspannt. Als Verstelleinrichtung und als Spanneinrichtung dienen wiederum Schrauben. Zum Verstellen der Düsenlippen 3 werden die Seitenwände nicht gelöst. Die Spannung der Seitenwände ist so eingestellt, daß sie noch eine Verstellung der Düsenlippen 3 erlaubt. Die Düse ist mit Teflon ausgekleidet. Die Teflonbeschichtung ist in Fig. 1 mit 21 bezeichnet.In Fig. 1 it is shown that the nozzle lips are clamped between side walls 20 . The side walls 20 are arranged to be adjustable and are braced with the base plate 2 . Screws again serve as the adjusting device and as the clamping device. To adjust the nozzle lips 3 , the side walls are not released. The tension of the side walls is set so that it still allows an adjustment of the nozzle lips 3 . The nozzle is lined with Teflon. The Teflon coating is designated 21 in FIG. 1.

In Schmelzeströmungsrichtung endet die Düse in einer Formgebungshilfe. Dabei handelt es sich um eine Krümmung der Außenflächen, die den aufschäumenden Kunststoff in Vorschubrichtung des entstehenden Stranges lenkt.In the melt flow direction, the nozzle ends in a shaping aid. This is what it is about is a curvature of the outer surfaces that the foaming plastic in Feed direction of the resulting strand steers.

Die Formgebungshilfe wird im Ausführungsbeispiel durch die Düsenlippen 3 gebildet und ragt durch eine die Düse abschließende Manschette 22 hindurch.In the exemplary embodiment, the shaping aid is formed by the nozzle lips 3 and protrudes through a sleeve 22 which closes off the nozzle.

Claims (47)

1. Herstellung von Kunststoffschaum durch Extrudieren von treibmittelbeladener Schmelze in eine Düse, insbesondere zur Herstellung von Schaumsträngen aus Polystyrol und mit größerer Dicke als 60 mm, wobei das Treibmittel ein FCKW-freies bzw. HFCKW-freies Treibmittel ist und der Kunststoff nach Verlassen der Düse aufschäumt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Düse eine Vorexpansion erfolgt.1. Production of plastic foam by extruding blowing agent-laden melt into a nozzle, in particular for the production of foam strands made of polystyrene and with a thickness greater than 60 mm, the blowing agent being a CFC-free or HCFC-free blowing agent and the plastic after leaving the nozzle is foamed, characterized in that a pre-expansion takes place in the nozzle. 2. Herstellung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Vorexpansion der Austrittsquerschnitt der Schmelze aus der Düse vergrößert wird.2. Production according to claim 1, characterized in that by the pre-expansion of the Outlet cross section of the melt from the nozzle is enlarged. 3. Herstellung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von Düsen mit Düsenlippen (3), deren engste Stelle bzw. Spalt (13) in Schmelzeströmungsrichtung gegenüber dem Schmelzeaustritt zurückverlegt sind.3. Production according to claim 1 or 2, characterized by the use of nozzles with nozzle lips ( 3 ) whose narrowest point or gap ( 13 ) are moved back in the melt flow direction with respect to the melt outlet. 4. Herstellung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Verwendung einer Düse mit einer Erweiterung vom Düsenspalt zwischen den Düsenlippen (3) zum Austrittsende.4. Production according to claim 3, characterized by the use of a nozzle with an expansion from the nozzle gap between the nozzle lips ( 3 ) to the outlet end. 5. Herstellung nach Anspruch 1 oder 4, gekennzeichnet durch Verwendung einer Düse mit einer Vorexpansionsstrecke von 5 bis 150 mm in Strömungsrichtung und/oder einem Düsenspalt von 5 bis 20 mm Länge in Strömungsrichtung und parallel verlaufenden Flächen an den Düsenlippen (3).5. Production according to claim 1 or 4, characterized by the use of a nozzle with a pre-expansion path of 5 to 150 mm in the flow direction and / or a nozzle gap of 5 to 20 mm in length in the flow direction and parallel surfaces on the nozzle lips ( 3 ). 6. Herstellung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Düse mit einem Einlauftrichter zwischen den Düsenlippen (3) vor dem Düsenspalt.6. Production according to one of claims 3 to 5, characterized by the use of a nozzle with an inlet funnel between the nozzle lips ( 3 ) in front of the nozzle gap. 7. Herstellung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Verwendung einer Düse mit einer Einlauftrichterlänge in Strömungsrichtung von 10 bis 95 mm.7. Production according to claim 6, characterized by using a nozzle with a Inlet funnel length in flow direction from 10 to 95 mm. 8. Herstellung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, gekennzeichnet durch Verwendung einer Düse mit einer Neigung der Seitenflächen des Einlauftrichters bis 80 Grad zur Mittelebene und/oder einer Neigung des Auslauftrichters der Expansionsstrecke bis zu 80 Grad.8. Production according to one of claims 4 to 7, characterized by using a Nozzle with an inclination of the side faces of the inlet funnel up to 80 degrees  Middle plane and / or an inclination of the outlet funnel of the expansion section up to 80 Degree. 9. Herstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzetemperatur bis zum Eintritt in die Düse (3) auf eine Temperatur von 5 bis 20 Grad oberhalb der Glastemperatur der Schmelze abgekühlt wird.9. Production according to one of claims 1 to 8, characterized in that the melt temperature is cooled to a temperature of 5 to 20 degrees above the glass transition temperature of the melt until it enters the nozzle ( 3 ). 10. Herstellung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Abkühlung auf eine Temperatur von 8 bis 12 Grad über der Glastemperatur.10. Production according to claim 9, characterized by cooling to a temperature from 8 to 12 degrees above the glass temperature. 11. Herstellung nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch eine Temperierung der Düse.11. Production according to claim 9 or 10, characterized by a temperature control of the nozzle. 12. Herstellung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine getrennte Temperierung der Düsenlippen (3) und des Düsenkörpers (1).12. Production according to claim 11, characterized by a separate temperature control of the nozzle lips ( 3 ) and the nozzle body ( 1 ). 13. Herstellung nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Düse mit einem Kanalsystem (7, 17), daß von Temperierungsmittel durchströmt ist.13. Production according to claim 11 or 12, characterized by the use of a nozzle with a channel system ( 7 , 17 ) that is flowed through by temperature control. 14. Herstellung nach Anspruch 12 und 13, gekennzeichnet durch die Verwendung von Düsenlippen (3) mit mindestens einem Kanal (17) in Strömungsrichtung vor und hinter dem Düsenspalt.14. Production according to claim 12 and 13, characterized by the use of nozzle lips ( 3 ) with at least one channel ( 17 ) in the flow direction in front of and behind the nozzle gap. 15. Herstellung nach einem der Ansprüch 11 bis 14, gekennzeichnet durch eine Temperaturmessung in der Düse.15. Production according to one of claims 11 to 14, characterized by a Temperature measurement in the nozzle. 16. Herstellung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Düse mit Meßbohrungen (8) für Temperaturfühler.16. Production according to claim 15, characterized by the use of a nozzle with measuring bores ( 8 ) for temperature sensors. 17. Herstellung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine Koppelung der Temperaturfühler mit der Temperierung.17. Production according to claim 16, characterized by a coupling of Temperature sensor with tempering. 18. Herstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Düse (3) mit anstellbaren Düsenlippen (3). 18. Production according to one of claims 1 to 17, characterized by the use of a nozzle ( 3 ) with adjustable nozzle lips ( 3 ). 19. Herstellung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch die Verwendung von geradlinig und/oder verschwenkbar anstellbaren Düsenlippen (3)19. Production according to claim 18, characterized by the use of rectilinear and / or pivotable nozzle lips ( 3 ) 20. Herstellung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch die Verwendung von Düsenlippen (3), die auf einer gewölbten Auflagefläche gleiten und/oder befestigt werden.20. Production according to claim 19, characterized by the use of nozzle lips ( 3 ) which slide and / or are fastened on a curved contact surface. 21. Herstellung nach Anspruch 18 oder 19, gekennzeichnet durch die Verwendung mehrteiliger Düsenlippen (3), deren Teile einzeln oder zu mehreren anstellbar sind.21. Production according to claim 18 or 19, characterized by the use of multi-part nozzle lips ( 3 ), the parts of which can be adjusted individually or in groups. 22. Herstellung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, gekennzeichnet durch die Verwendung von Düsenlippen mit einem Anstellbereich von höchstens 5 mm.22. Production according to one of claims 18 to 21, characterized by the use of nozzle lips with a setting range of at most 5 mm. 23. Herstellung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch eine Verstellung bis zu 1 mm.23. Production according to claim 22, characterized by an adjustment of up to 1 mm. 24. Herstellung nach Anspruch einem der Ansprüche 18 bis 23, gekennzeichnet durch die Verstellung der Düsenlippen (3) unter gleichzeitiger Anpressung an den Düsenkörper (1) und/oder eine Grobverstellung und eine Feinverstellung.24. Manufacture according to one of claims 18 to 23, characterized by the adjustment of the nozzle lips ( 3 ) with simultaneous pressure on the nozzle body ( 1 ) and / or a coarse adjustment and a fine adjustment. 25. Herstellung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch die Verwendung von separaten Verstellorganen für die Grobverstellung und für die Feinverstellung und/oder durch Spannschrauben (15) für die Anpressung an den Düsenkörper.25. Manufacture according to claim 24, characterized by the use of separate adjusting members for the coarse adjustment and for the fine adjustment and / or by means of clamping screws ( 15 ) for the pressure on the nozzle body. 26. Herstellung nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch die Verwendung von Spannschrauben (15), die zumindest teilweise zugleich die Führung der Dichtlippen (3) bei deren Verstellen bilden.26. Manufacture according to claim 25, characterized by the use of clamping screws ( 15 ) which at least partially form the guide of the sealing lips ( 3 ) when they are adjusted. 27. Herstellung nach Anspruch 25 oder 26, gekennzeichnet durch die Verwendung von Dichtlippen (3) der Schraubenlöcher, abgesehen von dem üblichen Spiel, ein Übermaß gegenüber den Spannschrauben (15) besitzen, das mindestens gleich der halben gewünschten Anstellung der Dichtlippen (3) ist, wobei der Lochdurchmesser am Schraubenschaft kleiner als der Kopfdurchmesser der Spannschrauben (15) ist. 27. Manufacture according to claim 25 or 26, characterized by the use of sealing lips ( 3 ) of the screw holes, apart from the usual play, have an excess compared to the clamping screws ( 15 ), which is at least equal to half the desired position of the sealing lips ( 3 ) , wherein the hole diameter on the screw shaft is smaller than the head diameter of the clamping screws ( 15 ). 28. Herstellung nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch die Verwendung von Dichtlippen mit einem Übermaß an den Schraubenlöcher, das gleich dem ganzen gewünschten Verstellbereich ist.28. Production according to claim 27, characterized by the use of sealing lips with an oversize of the screw holes that is equal to the whole desired Adjustment range is. 29. Herstellung nach einem der Ansprüche 24 bis 28, gekennzeichnet durch die Verwendung von Zylinderkopfschrauben.29. Production according to one of claims 24 to 28, characterized by the use of cylinder head bolts. 30. Herstellung nach einem der Ansprüche 18 bis 29, gekennzeichnet durch die Verwendung von Schrauben oder Gewindestanden oder Spindeln für die Verstellung der Dichtlippen (3).30. Production according to one of claims 18 to 29, characterized by the use of screws or threaded stands or spindles for the adjustment of the sealing lips ( 3 ). 31. Herstellung nach einem der Ansprüche 18 bis 30, gekennzeichnet durch Verwendung anstellbarer Seitenwände (20), welche die Dichtlippen (3) zwischen sich einschließen.31. Production according to one of claims 18 to 30, characterized by the use of adjustable side walls ( 20 ) which enclose the sealing lips ( 3 ) between them. 32. Herstellung nach Anspruch 31, gekennzeichnet durch Verstellen der Dichtlippen unter Einspannungsdruck der Seitenwände.32. Manufacture according to claim 31, characterized by adjusting the sealing lips below Clamping pressure of the side walls. 33. Herstellung nach Anspruch 31 oder 32, gekennzeichnet durch die Verwendung von Spannschrauben und/oder von Spindeln oder Gewindestangen oder Schrauben zur Anstellung der Seitenwände.33. Manufacture according to claim 31 or 32, characterized by the use of Clamping screws and / or of spindles or threaded rods or screws for Adjustment of the side walls. 34. Herstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 33, gekennzeichnet durch die Verwendung quer zur Mittelachse der Düse geradlinig und/oder gewölbt und/oder geknickt verlaufender Dichtlippen (3).34. Manufacture according to one of claims 1 to 33, characterized by the use transversely to the central axis of the nozzle in a straight line and / or curved and / or kinked sealing lips ( 3 ). 35. Herstellung nach Anspruch 34, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Düse, in der die Unterschiede im Schmelzeweg höchstens 20% vorzugsweise nicht mehr als 5% betragen.35. Manufacture according to claim 34, characterized by the use of a nozzle in which the differences in the melt path at most 20%, preferably not more than 5% be. 36. Herstellung nach einem der Ansprüche 18 bis 35, gekennzeichnet durch eine Druckmessung an der Düse.36. Production according to one of claims 18 to 35, characterized by a Pressure measurement at the nozzle. 37. Herstellung nach Anspruch 36, gekennzeichnet durch die Verwendung von Meßbohrungen (9) für Drucksonden in der Düse. 37. Manufacture according to claim 36, characterized by the use of measuring bores ( 9 ) for pressure probes in the nozzle. 38. Herstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 37, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Düse mit einem Verdrängungskörper (10) in einem Erweiterungstrichter (5) vor den Düsenlippen (3) zur Vereinheitlichung des Schmelzestromes.38. Manufacture according to one of claims 1 to 37, characterized by the use of a nozzle with a displacement body ( 10 ) in an extension funnel ( 5 ) in front of the nozzle lips ( 3 ) to standardize the melt flow. 39. Herstellung nach Anspruch 38, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Verdrängungskörpers (10) mit Anströmflächen (11, 12), die quer zur Düsenlängsachse und/oder in der Vertikalen (bei liegender Düse) geradlinig und/oder gewölbt und/oder geknickt verlaufen.39. Manufacture according to claim 38, characterized by the use of a displacement body ( 10 ) with inflow surfaces ( 11 , 12 ) which extend transversely to the longitudinal axis of the nozzle and / or in the vertical direction (with the nozzle lying) in a straight line and / or arched and / or kinked. 40. Herstellung nach Anspruch 39, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Verdrängungskörpers (10), dessen Anströmflächen bei abgeknickten Enden zumindest annähernd senkrecht (in der Draufsicht der liegenden Düse) auf die Seitenwände des Erweiterungstrichters stoßen.40. Manufacture according to claim 39, characterized by the use of a displacement body ( 10 ), the inflow surfaces of which at least bend at least approximately vertically (in the top view of the lying nozzle) meet the side walls of the extension funnel. 41. Herstellung nach Anspruch 40, gekennzeichnet durch einen Verdrängungskörper (10), der an den Enden nicht mehr als 20 Grad von der Senkrechten abweicht.41. Manufacture according to claim 40, characterized by a displacement body ( 10 ) which does not deviate from the vertical by more than 20 degrees at the ends. 42. Herstellung nach einem der Ansprüche 39 bis 41, gekennzeichnet durch die Verwendung von geknickt verlaufenden Anströmflächen, deren mittlerer Teil (11) parallel zu den Dichtlippen (3) verläuft und deren Enden (12) abgeknickt sind und in der Anwendung auf die Herstellung eines 600 bis 1000 mm breiten Stranges eine Länge besitzen, die weniger als ein Viertel der Gesamtlänge ist.42. Manufacture according to one of claims 39 to 41, characterized by the use of angled inflow surfaces, the central part ( 11 ) of which runs parallel to the sealing lips ( 3 ) and the ends ( 12 ) of which are bent and in use for the manufacture of a 600 to 1000 mm wide strands have a length that is less than a quarter of the total length. 43. Herstellung nach einem der Ansprüche 38 bis 41, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Verdrängungskörpers (10), dessen Verdrängungswirkung an den Seitenwänden des Erweiterungstrichters eine Reduktion der Verdrängungsleistung um bis zu 50% zeigt.43. Manufacture according to one of claims 38 to 41, characterized by the use of a displacement body ( 10 ), the displacement effect of which on the side walls of the expansion funnel shows a reduction in the displacement capacity by up to 50%. 44. Herstellung nach einem der Ansprüche 37 bis 42, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Verdrängungskörpers (10) dessen Anströmflächen im Mittel mit einer maximalen Abweichung von 60% der Breite des Kunststoffschaumstranges in der Mitte der Düse verlaufen. 44. Manufacture according to one of claims 37 to 42, characterized by the use of a displacement body ( 10 ) whose inflow surfaces run on average with a maximum deviation of 60% of the width of the plastic foam strand in the middle of the nozzle. 45. Herstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 43, gekennzeichnet durch die Verwendung einer teflonisierten Düse.45. Manufacture according to one of claims 1 to 43, characterized by the use a teflonized nozzle. 46. Herstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 44, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Schaumformungshilfe am Düsenende.46. Manufacture according to one of claims 1 to 44, characterized by the use a foam shaping aid at the end of the nozzle. 47. Herstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 45, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Kalibrators.47. Production according to one of claims 1 to 45, characterized by the use a calibrator.
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