DE2116940B1 - METHOD AND DEVICE FOR EXTRUSION OF PROFILE STRIPS FROM A THERMOPLASTIC - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR EXTRUSION OF PROFILE STRIPS FROM A THERMOPLASTICInfo
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Description
Ein entscheidender Vorteil dieser erfindungsgemäßen Maßnahme besteht darin, daß lediglich noch ein einziger Kunststoff Verwendung findet, was den maschinellen und werkstoffmäßigen Aufwand erheblich vermindert. Voraussetzung ist allerdings eine besondere Auswahl der Verhältnisse zwischen der Plastifizierungstemperatur und der Verdampfungs temperatur des Treibmittels. Durch die Aufteilung des plastifizierten Kunststoffstranges innerhalb des Werkzeugs besteht die Möglichkeit, den einen Strang abweichend von der Behandlung des anderen Stranges zu behandeln, d. h. im speziellen beide Stränge bei unterschiedlichen Temperaturen zu erhalten. Der höher erwärmte Strang wird nach Überschreiten des Verdampfungspunktes des Treibmittels zum Schäumen gebracht, während der Kunststoff des bzw der anderen Teilstränge ungeschäumt bleibt. Führt man dann die beiden oder mehrere Teilstränge wieder zusammen, so ergibt sich eine innige stoffschlüssige Verbindung zwischen den Teilsträngen, womit zusätzliche Maßnahmen zur Verbindung der daraus gebildeten Körper entfallen. There is a decisive advantage of this measure according to the invention in the fact that only a single plastic is used, what the machine and material expenditure considerably reduced. Requirement is however, a special selection of the relationships between the plasticizing temperature and the evaporation temperature of the propellant. By dividing the plasticized Plastic strand within the tool there is the possibility of one strand to be treated differently from the treatment of the other strand, d. H. particularly to get both strands at different temperatures. The one warmed higher The strand becomes foaming after the evaporation point of the blowing agent has been exceeded brought, while the plastic of the or the other partial strands remains unfoamed. If the two or more sub-strands are then brought together again, this results an intimate cohesive connection between the partial strands, which means additional Measures to connect the bodies formed therefrom are not required.
Es liegt im Rahmen der zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung, daß der den Kern bildende Teilstrom auf die höhere Temperatur erwärmt und geschäumt wird, so daß sich ein Profil mit dichtem, festem Außenmantel und geschäumtem, leichtem Kern ergibt. Die Dicke des Außenmantels kann dabei den Erfordernissen des jeweils gewünschten Erzeugnisses weitgehend angepaßt werden. It is within the scope of the expedient development of the invention, that the substream forming the core is heated to the higher temperature and foamed is, so that a profile with a dense, solid outer jacket and a foamed, light Core results. The thickness of the outer jacket can meet the requirements of the respective desired product can be largely adapted.
Eine andere Alternative besteht darin, daß der den Mantel bildende Teilstrom auf die höhere Temperatur erwärmt und geschäumt wird. Another alternative is that the one forming the jacket Partial flow is heated to the higher temperature and foamed.
Darüber hinaus befaßt sich die Erfindung mit einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Spritzwerkzeug, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Spritzwerkzeug mindestens zwei getrennte Kanäle für den plastifizierten Kunststoff aufweist, die gemeinsam in die Ummantelungsdüse einmünden und daß mindestens dem einen Kanal eine den darin befindlichen Kunststoff auf die erhöhte Verdampfungstemperatur des Treibmittels erwärmende Heizeinrichtung zugeordnet ist. In addition, the invention is concerned with a device for Carrying out the method with an injection molding tool, which is characterized is that the injection molding tool has at least two separate channels for the plasticized Has plastic, which open together into the coating nozzle and that at least one channel, one the plastic located in it, to the increased evaporation temperature of the propellant heating device is assigned.
Auf diese Weise werden die Voraussetzungen für eine unterschiedliche Behandlung der beiden Teil ströme ein und desselben. Kunststoffes in dem Werkzeug geschaffen. Beide Teilströme können aus ein und demselben Extruder stammen. Es ist aber auch möglich, das einheitliche Ausgangsmaterial aus zwei verschiedenen Extrudern zu entnehmen. Die Temper ratur der beiden Teilströme ist im Bereich ihrer Zusammenführung, d. h. an der Ummantelungsdüse noch so hoch, daß sie ineinander verschmelzen und somit eine stoffschlüssige Verbindung miteinander eingehen. In this way the conditions for a different Treatment of the two parts flows into one and the same. Plastic in the tool created. Both substreams can come from one and the same extruder. It is but it is also possible to use the same starting material from two different extruders refer to. The temperature of the two partial flows is in the area where they come together, d. H. at the coating nozzle so high that they merge into one another and thus enter into a cohesive connection with one another.
In weiterer Ausgestaltung. der Erfindung ist es bei der Vorrichtung. - zweckmäßig, daß zwei getrennte Kanäle ineinander und/oder nebéneinander angeordnet sind. Eine andere Alternative sieht vor, daß mehrere Paare von ineinander angeordneten Kanälen nebeneinander angeordnet sind.---Diese--Ausgestaltung steht im engen Zusammenhang mit der Gestalt der herzustellenden Profile. Die einfache Ineinanderanordnung zweier Kanäle führt zu einem einfachen, geschlossenen Profil, dessen Innenkern dichter oder weniger dicht ist als der umgebende Außenmantel. Im anderen Fall lassen sich vielgestaltige Profilformen ausbilden, beispielsweise Laufschienen mit mehreren Schaumteilen, die durch versteifende massive Teile miteinander verbunden sind. In further development. of the invention it is with the device. - It is expedient that two separate channels are arranged one inside the other and / or next to one another are. Another alternative provides that several pairs of nested Channels are arranged side by side .--- This - configuration is closely related with the shape of the profiles to be produced. The simple nested arrangement of two Channels leads to a simple, closed profile, the inner core of which is more dense or less dense than the surrounding outer jacket. In the other case, you can Form diverse profile shapes, for example running rails with several Foam parts that are connected to one another by stiffening solid parts.
Bei der Vorrichtung ist es zweckmäßig, daß der die Heizeinrichtung aufweisende Teil der Eanalwand thermisch isoliert im Spritzwerkzeug angeordnet ist, um ein Übergreifen der erhöhten Temperatur auf den anderen Kanal zu vermeiden und dadurch ein ungewolltes Schäumen dieses Teilstromes zu verhindern. Dies läßt sich zum einen durch eine Verminderung der Kontaktflächen zwischen den das Werkzeug und in diesem die Kanäle ausbildenden Bauteilen erreichen. Zum anderen können diese Bauteile auch durch eingefügte Isolierlagen thermisch voneinander getrennt werden. In the device, it is appropriate that the the heater exhibiting part of the channel wall is arranged in a thermally insulated manner in the injection molding tool, to prevent the increased temperature from spreading to the other channel and thereby preventing unwanted foaming of this partial flow. This can be on the one hand by reducing the contact areas between the tool and in this reach the components forming the channels. On the other hand, these Components can also be thermally separated from one another by inserting insulating layers.
Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist in dem die Heizeinrichtung aufweisenden Kanal eine den Teilstrom in zahlreiche weitere Teilströme von geringem Querschnitt aufteilende Einrichtung, insbesondere ein Sieb angeordnet. Dadurch läßt sich die durch die Heizeinrichtung aufgebrachte Temperatur besonders leicht auf den den entsprechenden Teilstrom bildenden Werkstoff übertragen, so daß dieser weitgehend gleichmäßig aufschäumt. An Stelle der Bohrungen des Siebes können auch zahlreiche enge Schlitze treten. According to another development of the invention, in which the heating device having a channel the partial flow into numerous other partial flows of small Cross-section dividing device, in particular a sieve arranged. This lets the temperature applied by the heating device increases particularly easily transferred the material forming the corresponding partial flow, so that this largely foams evenly. Instead of the holes in the sieve, numerous narrow slits kick.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, daß dem Sieb eine in die Ummantelungsdüse einmündende Strömungsdüse nachgeschaltet ist. It has proven to be particularly advantageous that the sieve has a downstream flow nozzle opening into the jacket nozzle.
Die Einmündung des einem Aufschäumvorgang unterzogenen Teilstromes sollte deshalb düsenförmig erfolgen, um ein weiteres Verdampfen von Treibmittel unter dem Temperatureinfluß und dem Druckabbau innerhalb der Düse zu ermöglichen. The confluence of the partial flow subjected to a foaming process should therefore be made in the form of a nozzle to prevent further evaporation of the propellant to allow under the influence of temperature and the pressure reduction within the nozzle.
Nach dem Austritt aus dieser Strömungsdüse in die Ummantelungsdüse legt sich der bereits mehr oder weniger weit aufgeschäumte Teilstrom dem äußeren, aus nicht geschäumten Kunststoff bestehenden Mantel unter dem Treibmitteldruck fest an, so daß eine stoffschlüssige Verbindung zwischen den beiden Teilströmen entsteht. After exiting this flow nozzle into the sheath nozzle the partial flow, which has already been foamed to a greater or lesser extent, lays itself to the outer, made of non-foamed plastic jacket under the pressure of the propellant on, so that a cohesive connection is created between the two partial flows.
Es ist bei der Vorrichtung ferner vorteilhaft, daß an die Ummantelungsdüse eine kühlbare Kalibriereinrichtung angeschlossen ist. Dadurch wird bei einem Profil mit einem dichteren Außenmantel dieser entgegen dem vom geschäumten Kern entgegenwirkenden Druck schnell abgekühlt und erhärtet. It is also advantageous in the device that to the jacket nozzle a coolable calibration device is connected. This will result in a profile with a denser outer jacket this counteracts that of the foamed core Print cools and hardens quickly.
Der fertiggestellte Formkörper wird schließlich durch eine nachfolgende Abzugsvorrichtung kontinuierlich aus dem Werkzeug abgezogen.The finished molded body is finally through a subsequent Pull-off device continuously withdrawn from the tool.
Das erfindungsgemäß Verfahren und die zu seiner Durchführung bestimmte Vorrichtung eignen sich nicht nur zur Herstellung runder Profile oder solcher Profile, die einen gleichmäßig dicken Mantel um den Kern aufweisen. Es ist vielmehr möglich, auch mehr eckige Profilquerschnitte zu erzielen oder Profile mit einer oder mehreren mitlaufenden Außenrippen herzustellen. The method according to the invention and that intended for its implementation Devices are not only suitable for the production of round profiles or such profiles, which have a uniformly thick jacket around the core. Rather, it is possible to achieve more angular profile cross-sections or profiles with one or more produce concurrent outer ribs.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand einer bevorzugten Ausführungsform sowie an Hand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Spritzwerkzeug zur Herstellung eines Proffistranges von rundem Querschnitt mit dichterem Außenmantel gegenüber dem geschäumten Kern, etwa im Schnitt nach Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 eine Stirnansicht des Werkzeuges von der Ummantelungsdüse her und F i g. 3, 4 und 5 verschiedene nach dem Verfahren und der Vorrichtung hergestellte Profilformen. The invention is shown below on the basis of a preferred embodiment and explained in more detail with reference to the drawing. 1 shows a longitudinal section by an injection mold for the production of a professional strand with a round cross-section with a denser outer jacket compared to the foamed core, roughly in the section along the line I-I in Fig. 2, Fig. 2 is an end view of the tool from the jacketing nozzle her and F i g. 3, 4 and 5 different ones produced according to the method and the device Profile shapes.
Das Werkzeug besteht gemäß Fig. 1 und 2 aus mehreren konzentrisch ineinander bzw. axial hintereinander angeordneten Teilen. An den nicht dargestellten Extruder schließt ein Bremskegel 1 an, der in Abstand von einem Flanschstück 2 umfaßt ist. In dem Bremskegel 1 ist ein innerer Kanal 3 von kreis~ förmigem Querschnitt ausgebildet. Zwischen dem Bremskegel 1 und dem Flanschstück 2 ist ein äußerer Kanal 4 von kreisringförmigem Querschnitt angeordnet. Axial auf den Bremskegel 1 folgt das Kernstück 5, in welchem der innere Kanal 3 weitergeführt ist. Dieses Kernstück 5 nimmt ein zylinderförmiges Sieb 6 auf, in welchem der Querschnitt des inneren Kanals 3 in eine Vielzahl von kleinen Querschnitten aufgegliedert wird. An das Sieb 6 schließt sich eine buchsenförmige Strömungsdüse 7 an, die bei der Mündung 8 in die Ummantelungsdüse 9 einmündet Das Kernstück 5 wird von einem Zwischenstück 10 mit Abstand umgeben. In den Hohlraum 11 ist eine der Außenwandung des Kernstücks 5 anliegende Heizmanschette 12 angeordnet, der die Wärmeenergie durch die Bohrungen 13 zugeführt wird. An der Außenseite des Kernstücks 5 und des Zwischenstücks 10 ist der äußere Kanal 4 entlanggeführt, der von dem äußeren Abschluß stück 14 des Spritzwerkzeugs umschlossen wird und in Höhe der Strömungsdüse 7 eine Abknickung nach Innen erfährt, so daß er im Bereich der Mündung 8 der Strömungsdüse 7 konzentrisch um diese in die Ummantelungsdüse 9 einmündet. The tool consists of several concentric according to FIGS. 1 and 2 one within the other or axially one behind the other arranged parts. To the Not shown extruder includes a brake cone 1, which at a distance from one Flange piece 2 is included. In the brake cone 1 is an inner channel 3 of circle ~ shaped cross-section. Between the brake cone 1 and the flange piece 2, an outer channel 4 of circular cross-section is arranged. Axially up The brake cone 1 is followed by the core piece 5, in which the inner channel 3 continues is. This core piece 5 receives a cylindrical screen 6 in which the cross section of the inner channel 3 is broken down into a plurality of small cross-sections. The screen 6 is followed by a sleeve-shaped flow nozzle 7, which in the Mouth 8 opens into the sheathing nozzle 9 The core piece 5 is of an intermediate piece 10 surrounded at a distance. One of the outer walls of the core piece is in the cavity 11 5 adjacent heating jacket 12 is arranged, the heat energy through the holes 13 is supplied. On the outside of the core piece 5 and the intermediate piece 10 the outer channel 4 is guided along, the piece 14 of the outer end of the Injection tool is enclosed and a kink at the level of the flow nozzle 7 inwardly, so that it is concentric in the region of the mouth 8 of the flow nozzle 7 around this opens into the coating nozzle 9.
Das Werkzeug ist mit zwei weiteren Heizbändern 15 und 16 versehen, die gegebenenfalls zur Aufrechterhaltung der Plastifizierungstemperatur des Kunststoffs in dem äußeren Kanal 4 dienen. The tool is provided with two further heating bands 15 and 16, if necessary to maintain the plasticizing temperature of the plastic serve in the outer channel 4.
An die Ummantelungsdüse 9 schließt sich eine an sich bekannte und deshalb nicht im einzelnen darge stellte von außen gekühlte Kalibriereinrichtung an. A known per se connects to the sheathing nozzle 9 therefore not shown in detail shown externally cooled calibration device at.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung und die Verfahrensschritte sind folgende: Der von einem nicht wiedergegebenen Extruder zugeführte plastifizierte Kunststoff tritt in Pfeilrichtung 17 in den inneren Kanal 3 und zum anderen Teil in den äußeren Kanal 4 ein. Der im inneren Kanal 3 befindliche Kunststoff strömt bis zu dem Sieb 6 und wird dort in zahlreiche Teilströme von kleinem Quer schnitt zerlegt. Dieser Bereich des Kernstücks 5 wird von der Heizeinrichtung 12 so stark erwärmt, daß der plastifizierte Kunststoff über den Verdampfungspunkt des in ihm enthaltenen Treibmittels erhitzt wird. The operation of the device and the process steps are the following: The plasticized one supplied from an extruder not shown Plastic enters the inner channel 3 and to the other part in the direction of arrow 17 into the outer channel 4. The plastic located in the inner channel 3 flows up to the sieve 6 and is cut there in numerous substreams of small cross-section disassembled. This area of the core piece 5 is made so strong by the heating device 12 warms that the plasticized plastic is above the vaporization point of the in it Propellant contained is heated.
Durch die weitaufgegliederte Oberfläche des Kunststoffs setzt der Schäumvorgang in dem gesamten Kunststoff-Strom ein und wird noch verstärkt, wenn dieser in die Strömungsdüse 7 gelangt. Verläßt der Kunststoff die Strömungsdüse 7 an deren Mündung 8 und gelangt er in die Ummantelungsdüse 9, so ist der Schäumvorgang noch nicht abgeschlossen.Due to the well-structured surface of the plastic, the Foaming occurs in the entire plastic stream and is intensified when this reaches the flow nozzle 7. If the plastic leaves the flow nozzle 7 at its mouth 8 and if it reaches the coating nozzle 9, then the foaming process is not yet finished.
Der in dem äußeren Kanal 4 entlangströmende Teilstrom des gleichen Kunststoffs wird dort bei etwa der Eintrittstemperatur erhalten, die jedoch in jedem Fall unterhalb der Verdampfungstemperatur des in ihm enthaltenen Treibmittels liegt. Dieser Teilstrom mündet in einen die Mündung 8 der Strömungsdüse 7 umschließenden Ring 18 in die Ummantelungsdüse ein und gelangt sogleich in innige Berührung mit dem aufgeschäumten Teilstrom im inneren Kanal 3. Dieser wird infolge der noch andauernden Volumenzunahme durch Verdampfen des Treibmittels an die Außenwand 19 der Ummantelungsdüse 9 gepreßt. The partial flow of the same flowing along in the outer channel 4 Plastic is obtained there at around the inlet temperature, but that in each Case is below the evaporation temperature of the propellant contained in it. This partial flow opens into one that surrounds the mouth 8 of the flow nozzle 7 Ring 18 into the coating nozzle and immediately comes into intimate contact with it the foamed partial flow in the inner channel 3. This is due to the ongoing Volume increase due to evaporation of the propellant on the outer wall 19 of the coating nozzle 9 pressed.
Dabei verschmelzen die beiden Kunststoffströme innig miteinander. In der sich anschließenden von außen gekühlten Kalibriereinrichtung wird vor allem der äußere, dichtere Mantel des so hergestellten Profils abgekühlt und härtet aus.The two plastic streams merge intimately with one another. In the subsequent externally cooled calibration device, above all the outer, denser jacket of the profile produced in this way cools and hardens.
Die Umkehrung dieses Verfahrens ist ohne weiteres möglich, und zwar in der Weise, daß der im inneren Kanal 3 enthaltene Kunststoff-Teilstrom bei einer Temperatur unterhalb des Verdampfungspunktes seines Treibmittels gehalten wird, während gleichzeitig der Strom im äußeren Kanal 4 durch entsprechende Beheizung der Kanalwand auf eine Temperatur oberhalb des Verdampfungspunktes des Treibmittels erwärmt wird und damit aufschäumt. Der geschäumte Teilstrom legt sich dann im Bereich der Ummantelungsdüse9 als Mantel um den ungeschäumten und damit dichteren Kern. The reverse of this procedure is readily possible, and indeed in such a way that the plastic part flow contained in the inner channel 3 at a Temperature is kept below the evaporation point of its propellant, while at the same time the current in the outer channel 4 by appropriate heating the channel wall to a temperature above the evaporation point of the propellant is heated and thus foams. The foamed partial flow then settles in the area the coating nozzle9 as a jacket around the non-foamed and therefore denser core.
Die Fig. 3 zeigt ein geschlossenes Stabprofil mit einem von dem Außenmantel 20 umschlossenen Kern 21, und zwar ist der Kern 21 aus dem durch den inneren Kanal 3 zugeführten und zum Schäumen gebrachten Teilstrom des Kunststoffes gebildet, während der Außenmantel 20 dem durch den äußeren Kanal 4 zugeführten Kunststoff-Teilstrom entspringt. Fig. 3 shows a closed bar profile with one of the outer jacket 20 enclosed core 21, namely the core 21 from the through the inner channel 3 supplied and foamed partial flow of the plastic formed while the outer jacket 20 to the plastic partial flow fed through the outer channel 4 arises.
Beide sind im Bereich der Trennzone 22 innig, d. h.Both are intimate in the area of the separation zone 22, i. H.
stoffschlüssig miteinander verbunden. An die Stelle des Rundstabprofils kann selbstverständlich auch eine andere Profilform treten.firmly connected to each other. In place of the round bar profile Of course, a different profile shape can also occur.
Die F i g. 4 zeigt einen Rundstab mit einem Kern 21' aus ungeschäumtem Kunststoff, während der Außenmantel 20' aus dem gleichen Werkstoff, jedoch von geringerer Dichte, besteht. The F i g. 4 shows a round rod with a core 21 'made of non-foamed Plastic, while the outer jacket 20 'is made of the same material, but less Density, exists.
F i g. 5 läßt ein Profil erkennen, welches als Gardinenleiste Verwendung finden kann. Dieses weist nebeneinander drei Kerne 21" auf, die aus geschäumtem Kunststoff bestehen und je von einer Ummantelung 20" des gleichen Kunststoffes, jedoch ungeschäumt, umschlossen sind. Diese drei Teilprofile werden durch Brücken 23 aus dem gleichen ungeschäumten Werkstoff miteinander verbunden, was sich ohne weiteres durch entsprechende Gestaltung des Spritzwerkzeugs der Vorrichtung erreichen läßt. F i g. 5 shows a profile which can be used as a curtain rail Can be found. This has three cores 21 ″ next to one another, which are made of foamed Consist of plastic and each of a sheath 20 "of the same plastic, however unfoamed, are enclosed. These three sub-profiles are made by bridges 23 made of the same non-foamed material connected to each other without achieve further by appropriate design of the injection molding tool of the device leaves.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BHV | Refusal |