DE2147876A1

DE2147876A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Her stellen von Hohlplattenprodukten aus thermoplastischem Kunstharz

Info

Publication number: DE2147876A1
Application number: DE19712147876
Authority: DE
Inventors: Kenchi Ichikawa Chiba Takahashi (Japan)
Original assignee: Tokan Kogyo Co Ltd
Current assignee: Tokan Kogyo Co Ltd
Priority date: 1970-09-29
Filing date: 1971-09-24
Publication date: 1972-04-06
Also published as: US3812230A; GB1360868A; CA944915A; DE2147876B2; FR2108056A1; FR2108056B1; DE2147876C3

Description

Tokan Cogyo Cc.Ltd. $1-11 3-chome Ikejiri Set agaya-ku, Tokyo, Jap an

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hohlplattenprodukten aus thermoplastischem Kunstharz

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichrung zua Herstellen von Hohlplattenprodukten, diejaus thermoplastischem Kunstharz bestehen und einander .in geeignetem Abstand gegenüberliegende Seitenwände und mit ihnen einstückige Zwischenwände aufweisen, welche den Zwischenraum zwischen den Seifcenwänden in mehrere, ähnlich orientierte Hohlräume teilen.

Bei der Herstellung von Gegenständen in Form von Hohloder Rohrkörpern, die aus thermoplastischem Kunstharz bestehen, und einen einzigen Hohlraum für den Durchtritt eines Strömungsmittel;! durch den Gegenstand aufweisen, erhitzt nan das thermoplastische Harz häufig in einer Strangpresse odor mehreren Strangpressen üblicher Art auf oder über seine -Fließtemperatur, worauf das erhitzte Harss durch eine Düse

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mit einer ringf or mi gen Austritt soff iimag extrudiert und dt,'] acc abgekühlt wird. Zum Abkühlen des aus der Strangpresse b.w. den Strangpressen austretenden, noch heißen und verformbaren Hobistranges aus Kunstharz'in Form, eines Gegenstandes von voi'bestiiümtein Innendurchmesser ist es üblich, den heißen formbaren Strang in ein Kühlflüssigkeitsbad einzuführen ödere mit einer reichlichen Wassermenge au besprühen, oder dir?. Außenfläche des Hohlstranges mit der Innenfläche eines Formkastens in Berührung zu bringen, 'der mittels eines ihn umgebenden Kühlmantels gekühlt wird.

Zum Kalibrieren des noch heißen, verformbaren Hohlstranges zu einem Endprodukt von vorbestimmten} Außen- v:a-l Innoiidurchmesser sind E&librieroinrichtungen nach Art eine.o Tiefäiehwerkzeuges (swaging die), eines Kalibrierringtb bzv« einer -scheibe, eines Nanteldorns (outside mandrel) οα*<Ί?;1, für den Außendurchmesser und eines WanderStempels (travelling plug), eines Spreiz, do ms (exbend mandrel), eines Innenaorns od*dgl. für den Innendurchmesser verwendet worden«, IWe Auswahl dieser Kalib^i er einrichtungen erfolgt ,je nach dem Material und den gewünschten Abmessungen des Endprodukts.

Bei der Herstellung eines i'olienschlauches aus theme··- plastischem Kunstharz benutzt man zum Extrudieren in der vorstehend beschriebenen Weise eine Strangpresse. Es wird dann ein Strömungsmittel, gewöhnlich Gas, in den Hohlraum des Stranges gedrückt und dieser dadurch ausgedehnt. Danach bringt man ein Strömungsmittel, z.B. Luft und/oder Wasser auf natürliche Weise und/oder unter Krafteinwirkung mit der Außenfläche oder mit Außen- und Innenfläche des Hohlstranges in Berührung.

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• " Beiiii Her;, tollen von Rohren wit Hilfe von Strangpressen und AbsiehvorrJebtungen kann man den Strang beim Abziehen strecken, wenn die Abziehgeschwindigkeit höher ist als die StrangpreSgencjwJndigkeit, so daß die Gesamtlänge des Strange ο vergrößert wird. Bei der Fertigung geblasener Schläuche bevvirkt das Blasen ein Recken bzw. Strecken des Schlauche?-.. ν? oil die Auf bias- und Abziehgeschwindigpreit. größer lot; air. die Strangpreßgeochvindigkeit_s so daß die Gesamtfläche des Produkts vergrößert wird*

Die bishcrige-n Anordnungen oder Systeme dienen alle, zur JJe;. · al el lung von Hohlkörjjern mit _tje einem einsigen Hohlrs.uffi. .Dagegen war es bislang nicht möglich, die genannten Sti-ecLu.iuriclituiigen zum Herstellen eines Ilühlplattenproauk-tes zn verwenden, das zwei einander gegenüberliegende Seitenv;äii:l;i and mit ihnen einstückige ZwiscLenvxände hat, welcho die Sci'tifenv/ände miteinander verbinden und den dazwischen vorha^riclenen Z-v.^Tiüchenra\im in mehrere Hohlräume aufteilen»

Ein wichtiges Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines "Verfahrens und einer·· Vorrichtung zur verbesserten, insbesondere kontinuierlichen Herstellung eines Hohlplatter<ρι*ο~ dukts, das zwei einander gegenüberliegende Seitenwände und init ihnen einstückige Zwischenwände besitzt, welche die Seit;e»riv;änoc miteinander verbinden und den Zwischenraum zwischen, ihnen in 'mehrere Hohlräume teilen. Dabei soll die Herstellung dieser Hohlplattenprodukte nach der Erfindung mit eiaer guten Materialausbeute möglich sein-

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Bei einem Verfahren de? eingangs genannten Art ist; erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein Hohlstrang zum Austritt aus einer Strangpresse gebracht i*.^rird, deren Düsen·-· austrittsöffnung dem Querschnitt des Hohlstranges angepaßt ist j daß mit Hilfe eines unter Druck stehenden Strömungsmittel s die Dicke des stranggepreßten Eohlstrar,f_:bv.^e. unter Erzielung solcher Abmessungen modifiziert wird-, daß dc-r in heißem, verformbarem Zustand bleibende Hohlstrang zwi schen einander gegenüberliegenden Formwerkzeugen hindurchtreten kann, und daß beim Hindurchführen des Hohlstranges zwischen den Formwerkzeugen ein flüssiges oder gasförrBidfres Strömungsmittel durch im Kern der Düse ausgebildete Kanäle in je einen der Hohlräume des Holilr.tranges eingeleitet '.fir-·'!, •wobei dessen Außenfläche mit den Innenwandungen der Torrc,-werkseuge in Berührung gelangt und dadurch der Hoh.lst.can^ abgekühlt sowie in seiner Dicke kalibriert wird*

Nach dem erfiridungsgemäßen Verfahren wird also ein mit einer Strangpresse stranggepreßter heißer verformbarer Βοΐλΐ-strang mit Hilfe eines unter Druck stehenden Strömungsmittel.· so verforint, daß der Hohlstrang leichter in eine Kalioriei¹--einrichtung eintreten kann.

Bei einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art ist eine Strangpresse vorgesehen, die in Querrichtung in Abständen voneinander angeordnete Kernelemente aufweist, welche eine schlitzförmige Düsenaustrittsöffnung begrenzen und mit je einem Ströiuungskanal ausgebildet sind, durch den ein unter Druck stehendes Druckmittel in den entsprechenden Hohlraum eitileitbar ist, ferner awei Ko-

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difikatoron, die >swi «schon der Düse und den Formwerkzeugen ro ».geordnet sind, mit einer Druckmittelquelle in Verbindung stehen und avrei einander gegenüberliegende Strömungsaiittelabgabcoinrichturjgen aufweisen, zwischen denen der heiße, verformbare Hohlstrang unter Dickenverminderung nach aeinem Austritt aus der Düse hindurchtritt, zwei Formwerkzeuge,, die in ihrem äußeren Teil mit Kühl-Hohl räumen ausgebildet sind, in denen zum Kühlen des Hohlstranges ein Kühlmittel umwälzbar ist. und eine Abzüh-einrichtung.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Hohlstrang mittels einer Strangpresse stranggepießt, deren DüsenaustrittsÖffnungen in ihrer Form dem Querschnitt des stranggepreßten Hohlstranges angepaßt sind. Dabei sickert aus einem Modifikator ein Kühlmittel, dank dessen der stranggepreßte Hohlstrang solche Abmessungen erhält und seine Außenflächen sich unter einem solchen Winkel bewegen, daß er zwischen zwei einander gegenüberliegenden Formwerkzeugen hindurchtreten kann. Während der Hohlstrang zw'ischen den Formwerkzeugen hindurchgeführt wird, preßt man ein flüssiges oder gasförmiges Strömungsmittel durch in dem Kern der Düse gebildete Kanäle in die Hohlräume des Hohlstrangeα, so daß dessen Außenflächen mit den Innenwandungen der Formwerkzeuge in Berührung kommen. Dadurch wird der Hohlstrang zugleich abgekühlt und kalibriert. Der auf diese Weise erhaltene Hohlstrang wird dann unter Streckung abgezogen.

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Die Erfindung ermöglicht eine wesentliche 'Verbesserung der Herstellung eines Hohlplattenp.rodukts aus einem heißen, verformbaren Höh!strang, der durch die Düsenaus-..tritts öffnung einer Strangpresse hindurch extrudiert wird, wobei das Hohiplattenprodiikt eine kleinere Dicke hat als der Hohlstrang beim Austritt aus der Düsenaustrittsöffnung, und zwar auch in einem Verfahren, bei dem ein unter Druck stehendes Strömungen?! trbel in die Hohlräume des heißen, verformbaren und durch die Düsenaustrittsöffmmg hindurch extrudierten Hohlstranges gedruckt wird, so daß letauerer in einander gegenüberliegenden Vakuum-Kalibrier- und -Kühlvorrichtungen oder- -.Formv/erkz-eusen einwandfrei kalibriert und abgekühlt wird.«.

Bin wichtiger Vorteil der Erfindung besteht in der Schaffung eines Holilplattönproclukts mit gut aussehenden Oberflächen ohne Bildung von. Längskratzern, Riefen od.dgl, nach dem Strangpressen des Hohlstranges durch die Düsenaustritt soff nungen der Strangpresse, wobei der Hohlstrang durch Abkühlen und Kalibrieren zu einem Hohlplattenprodukt verarbeitet wird, das eine kleinere Dicke hat als der Hohlstrang beim Austritt aus der Düsenaustrittsöffnung.. Außerdem wird.die Gesamtfläche des hergestellten Produkts unter Verwendung einer Strangpresse und gleichartiger Formwerkzeuge erfindungsgemäß vergrößert«

Wenn man auf seine Fließtemperatur erhitztes, thermoplastisches Kunstharz verformt, indem.das Harz durch die Düse einer Strangpresse stranggepreßt wird, werden die Molekülketten des durch den Preßkanal der Strangpresse und die Düse tretenden, heißen, schmelzflüssigen Harzes

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Dn de.? Fl.leßriohturjg orientiert. "Boira .Austritt des schriolz·-- .flÜK.'-iijiii Harzes aus der Oüsenaustri.tt-s öffnung wird das suhyyl;,i'3.i<suige Harz druckentlastct, so daß es sich infolge seiner.·, rheologicchen Eigenschaften rechtwinklig zur .Fließricht-:·:; ausdehnt.

Mfese Λυ .-.dehnung ißt besonders auffällig, wenn die Stran-'T/'OßloistuTjg ein ei· Strangpresse und damit die Produkt ion ευ enge pro Zeiteinheit erhöht wird- Formt man das ir-i ve:: formbaren Zustand durch die ringförmige Püseua-ustritts-OTfHLaI₁; au streitend ο Harz zu einein Rohr oder Schlauch _t dessen Außondui chiaesyer größer ist- als der Innendurchmesser der Austritt cc ffiiung, no führt die Ausdehnung des Stranges nicht &u einer β ττ.ζ tuch en Behinderung. Wenn dagegen das Harz zn einem Rohr öder Schlauch geformt wird, der im Durchmesser kleiner :i at als der Innendurchmesser der Düsenaustrittsöffnung, führt die genannte A\xsdehnung zu schwerwiegenden Problemen. Soll nun das durchiüesserklein ere Rohr oder der durchme sserkleinere Schlauch eine größere Länge erhalten, dann bewirkt die zu dieoeu Zweck erforderliche Streckung eine Yerkleinerung von konzentrischen Abmessungen. Daher kann man den Außen- und den Innendurchmesser des Rohrs oder Schlauches durch die angegebenen Kalibriereinrichtungen nach Art eines Zieh- oder Ealibrierwerkseuges od.dgl. bzw. eines Spreizdorns, Innendorns el.dgl. verkleinern.

Zweckmäßig sind diese Kalibriereinrichtungen so angeordnet, daß sie die Abmessungen des durch sie hindurchtretenden Rohrs oder Schlauches durch Krafteinwirkung steuern. In dieses» Vorfahren treten jedoch erhebliche Schwierigkeiten auf, wenn es zur Herstellung eines Hohlplattenprodukts verwendet wird, uaG in seinem Inneren eine Ansah! von kleinen Hohlräumen

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besitzt, die durch Trennwände voneinander getrennt sind. Die Erfindung vermeidet diese Schwierigkeiten und schafft ein Verfahren,, mit dem ohne weiteres ein Hohlplattenp.rodukt hergestellt verd,en kann, "das in seinem Innern durch Zwischenwände in eine Anzahl von kleinen Hohlräumen unterteilt ist.

Weitere Merkmale, Einzelheiten-und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Aus~ führungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 und 2 eine vergrößerte Teil-Querschnittoansicht zweier Hohlplattenprodukte gemäß je einer Ausfüh-

rungsform der Erfindung,
Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt durch eine Aua~ führungsform der Vorrichtung nach der Erfindung

mit einer Düsenanordnung,
Fig, 4- eine Vorderansicht der Düsenanordnung einer erfin™ dungsgemäßan Vorrichtung zum Herstellen eines Ilohiplattenprodukts mit dem in Fig. 1 dargestellten

Querschnitt,
Fig. 5 eine Schrägansicht eines in Ke.rnelemente unterteil-

ten Düsenkerns der Vorrichtung von Fig. 4, Fig. 6 einen schematischen Längsschnitt durch eine weitere

Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung, Fig. 7 einen schematischen Längsschnitt durcli eine andere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung,

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Pig. 8 einen 3chematischen Längsschnitt durch noch eine weitere Ausführungsfcrm der Vorrichtung nach der Erfindung, und

Fig» 9 eine schematische Schnittansicht des Endes der Düse • einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Das mit Hilfe des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung erhaltene Produkt kann aus thermoplastischem Kunstharz, wie Polystyrol, Polypropylen, Polyvinylchlorid und anderen zum Strangpressen geeigneten Materialien bestehen« V/ie aus den Querschnittsdarsteilungen von Fig. 1 und 2 hervorgeht, erhält man erfindungsgemäß ein Hohlplattenprodukt, das allgemein zwei einander gegenüberliegende Seitenwände 11a und 12a bzw. 11b und 12b, sowie eine Anzahl von Zwischenwänden <13'a, 13"a bzw. 13'b, I3"b, usw. hat, welche die Seitenwände miteinander verbinden und Jn.it ihnen eine Anzahl von kleinen Hohlräumen 14' a, i4-"a bzw. i4-'b, i4-"b usw. begrenzen.

In Fig. 3>4· und 5 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dabei werden aus einer Beine von Düsen mehrere Strahlen eines Strömungsmittels gegen die einander entgegengesetzten Flächen eines Hohlstranges geblasen, der sich in einem verformbaren Zustand befindet, ehe er zwischen die Formwerkzeugf eintritt, wodurch die Dicke des Hohlstranges verändert wird.

Eine Strangpresse der gezeichneten Ausführungsform besitzt eine Düse 2Oa^In Querabständen voneinander angeordnete Kernelemente 21a, die eine Austrittsöffnung 23a begrenzen und je einem der Hohlräume 14a des Hohlstranges 10 zugeordnet sind.

In der Strangpresse wird eine Charge aus thermoplastischem Kunstharz angesetzt und erhitzt. Das Kunstharz tritt in schmelz-

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flüssigeiE Zustand unter Bildung eines Hoiilstranges durch die Austrittsöffnung 23a aus. Durch in der Düse 20a ausgebildete Strömungskanäle 22a gelangt ein unter Druck stehendes Strömungsmittel in die in dem nchmelzflüssigen Hohlstrang vorhandenen Hohlräume 14a, so daß der noch heiße uaa verformbare Hohlstrang nicht einfallen kann.. Als Strömungsmittel verwendet man am. wirtschaftlichsten Luft;, Box* Druck des eingeleiteten Strömungsmittels muß optimal eingestellt werden, weil unter einem zu hohen Druck des StrÖ-mungsmittels die Seitenwände des Hohlstranges aufreißen würden. Zv/ei aus Metall bestehende Formwerkzeuge 40a dienen zum Abkühlen des schmelzflüssigen Hohlsti-anges, der Ot-.-bei vorbestimmte Abmessungen erhält. Im äußeren ü!eil ^jedes Formwerkzeuges ist ein Kühlraum 41a vorgesehen, durch den eine Kühlflüssigkeit umgewälzt wird, so daß die Innenwandung 42a ^jedes Formwerkzeuges und damit auch aev in Berührung damit durchtretende Hohlstrang gekühlt wird. Das in die Hohlräume des Hohlstranges eingeleitete, unter Druck stehende Strömungsmittel bringt die Außenfläciien 15a des Hohlstranges mit den Innenwandungen 42a der Formwerkzeuge 40a in Anlage, wodurch die Kühlwirkung der Formwerkzeuge verbessert wird.

Durch diese Berührung wird ferner die Dicke des Hohlstranges entsprechend dem Abstand zwischen den Innenwanduiagen 42a der Formwerkzeuge 40a eingestellt. Dor Abstand zwischen den Innenwandungen 42a kann kleiner sein als die Außenabmessungen der Düsenaustrittsöffnung, so daß der aus der

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Düse austretende Hohlstrang ia.it Hilfe eines Streckvorganges unter Burchmeseerveränderung zu eineBi größero Hohlräume aufweisenden Hohlprodukt verarbeitet werden kanu. Das mit Hilfe der Formwerkzeuge 4-Oa abgekühlte, verformte Hchlprodukt wird über eine oder mehrere Abzieh- bzw. Streckeinrichtungen 50a ausgebracht, die den Hohlstrang adt einer Geschwindigkeit abziehen, welche höher ist -als seine Austrittsgeschwindigkeit aus der Düne, so daß ein. Produkt von größerer. Fläche erhalten wird.

Zwischen der Düse 20a und den Formwerkzeugen 40a sind zwei Nodifikatoren JOa angeordnet, die mit einer (nicht gezeigten) Druck- bzw« Strömungsmittelquelle in Verbindung stehen. Zwei Strablabgabeeinrichtungen 31a sind einander gegenüberliegend so angeordnet, daß der aus der Döse ausgetretene, heiße, verformbar^ Hohlstrang zwischen ihnen hindurchtritt. Jede Strahlabgabeeinrichtung 31a besitzt eins Reihe von Düsen 32a, durch die Je ein StröurunesiEittelstrahl 33a unter dynamischem Druck gegen den heißen, verforabareh. Hohlstrang abgegeben wird, der sich von der Düse zu den Formwerkzeugen bewegt. Als Strömungsmittel für die Strahlen 33a kanu man in wirtschaftlicher Weise Luft, Wasser oder ein Gemisch derselben verwenden.

In einer derartigen Vorrichtung zum Erzeugen eines Hohlplattenppodukts erfährt der aus der Düse austretende Hohlstrang eine deutliche Ausdehnung, die auf die Einleitung des unter Druck stehenden Strömungsmittels in die Hohlräume 14a und auf die Freigabe des Gutes bei seinem Austritt aus der Düse zurückzuführen ist. Diese Ausdehnung

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ist uißjso größer, je größer die Strangpreße "bzw. Produktionsleistung ist.

Die Ausdehnung des Hohlstranges kann bei seinem Eintritt zwischen die Formwerkzeuge zu zahlreichen Schwierigkeiten führen, wenn der Abstand zwischen den Formwerkzeugen kleiner ist als die Außenabmessungen der Düsenaustrittsöffnung, d.h. bei der Herstellung eines dünnen Produkts, wie es in Pig. 3 gezeigt ist. Diese Schwierigkeiten v/erden mit Hilfe der Modifikatoren 30a 'vermieden, die zwischen der Düse 20a und den Formwerkzeugen 40a angeordnet sind und nachstehend anhand von Fig. 3 und 9 beschrieben werden. Letztere zeigt schematisch den Eintritt des aus der Düse der Strangpresse austretenden, verformbaren Hohlstranges zwischen die Formwerkzeuge, während der Strang durch einen Strömungsmitteldruck verformt wird.

Bei der Herstellung eines Hohlprodukts, dessen Dicke t2 kleiner ist als die Außenabmessung t/j der Austrittsöffiiung 23a, ist der Eintrittswinkel Ct⁰ an dem Schnittpunkt p2 zwischen einer den äußersten Rand p1 der Düsenaustrittsöffnung mit dem Eintrittsrand p2 des Formwerkzeugs verbindenden Geraden A und einer der Innenwandung des Formwerkzeuges entsprechenden Geraden Q kleiner als 180°, selbst wenn sich der aus der Düse austretende Hohlstrang nicht ausdehnt. An dem Punkt p2 ist daher die Reibung zwischen der· Außenfläche 15 des heißen, verformbaren Hohlstranges und der Innenwand.ung 42 des Formwerkzeuges 40a so stark, daß die nicht nur Außenfläche des heißen, verformbaren Hohlotranges in der Bewegungsrichtung beschädigt und dadurch

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die Qualität des Endprodukts "beeinträchtigt wird, sondern der verformbare Hohlstrang infolge seiner Klebneigung an der eintrittsseitigen Stirnfläche und/oder der Inne>iwandung des Formwerkzeuges haftet, so daß der Produktionsprozeß gestört wird. Versucht man, die StrangpreßleJsbung und damit die Produktionsleistung zu erhöhen und/oder leitet man in die Hohlräume des verformbaren, heißen Hohlstranges ein unter Druck stehendes Strömungsmittel ein, um die Außenfläche des Stranges an den Innenwandungen der Formwerkzeuge zur Anlage zu bringen, so bewegt sich die Außenfläche des Stranges längs einer Linie B und der Eintrittswinkel b° ist dann viel kleiner als 180 , wodurch die erwähnten Schwierigkeiten mit noch größerer Wahrscheinlichkeit auftreten. Wenn zur Erzielung einer höheren Produktionsleistung die Abziehgeschwindigkeit der Abziehvorrichtung erhöht wird, nimmt die Reibung an dem Punkt p2 und mit ihr die Wahrscheinlichkeit des Auftretens der angegebenen Schwierigkeiten entsprechend zu.

Erfindungsgemäß erfolgt die Verformung der Außenflächen des verformbaren Hohlstranges nicht durch eine direkte Berührung mit dem festen Konstruktionsmaterial der Formwerk zeuge, sondern durch Berührung mit dem Strömungsmittel vor der Anlage des Stranges an den eintrittsseitigen Stirn-

flächen undj/oder Innenwandungen der Formwerkzeuge, so daß der verforntbare Hohlstrang zwischen die Formwerkzeuge unter einem 'größeren Eintrittswinkel eintreten kann und Störungen der genannten Art weitestgehend vermieden werden, die ja auf der Reibungj zwischen den Außenflächen des Hohlstranges und den Stirnflächen und/oder Innenwandungen der Formwerkzeuge beruhen.

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Es sei nun angenommen,- daß der stranggepreßte Hohlstrang infolge des Arbeitens mit- einer hohen Produktionsleistung eine Ausdehnung erfahren hat und sich unter einem Eintrittswinkel b° längs der Linie B bewegt. V/enn die in einer Reihe angeordneten Düsen 52a der Strahlabgabeeinrichtung 31a Strahlen ?Ja eines unter hohem dynamischen Druck stehenden Strömungsinittels gegen die Außenflächen des Hohlstranges abgeben, kann die Bewegungsbahn der Außenflächen des Stranges von der Geraden B zu der Geraden G »verlagert werden, die einem Eintrittswinkel c° entspricht, der größer ist als der Winkel b · Durch eine Abgabe der Strahlen aus der Strahlabgabeeinrichtung 31a unter einem noch höheren dynamischen Druck kann man die Bewegungsfcahn ' weiter bis zu der Linie D verlagern, die einem Eintrittswinkel d° von über 130° entspricht. In diesem Fall tritt an dem Punkt p2 überhaupt keine Reibung mehr auf, so daß die genannte Schwierigkeit praktisch ganz beseitigt ist. Andererseits findet dann nur eine sehr schwache Berührung zwischen den Außenflächen des Hohlstranges und den Innenflächen, der Formwerkzeuge statt.

Die in 3?ig. 3 gezeigten Modifikatoren bewirken somit " eine Herabsetzung der Reibung zwischen dem stranggepreßten Hohlstrang und den !Formwerkzeugen, daher auch eine Verminderung der auf dieser Reibung beruhenden Schwierigkeiten, und sie führen zu weiteren Vorteilen, die nachstehend beschrieben werden.

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Wenn das Strömungsmittel aus der Strahlabgabeeinrichtung 31a mit einer größeren Kraft gegen die Flächen 15 des Honistranges 10 abgegeben wird, kann man eine Grenzschicht aus heißem Strömungsmittel, das an einer auf den Außenflächen 15 "vorhandenen, isolierenden Rand-Schicht haftet_v beseitigen oder in ihrer Dicke herabsetzen und dadurch die Kühlwirkung des Strömungsmittel ε auf den Hohlstrang verbessern- In der Anordnung gemäß Fig. 3 wird das Strömungsmittel mit solcher Kraft gegen die Außenflächen 15 des Verformbaren Hohlstranges abgegeben, daß die Außenflächen 15 öes aus der Düse austretenden, verformbaren Hohlstranges verformt und vor Anliegen an den Innenwandungen der Formwerkzeuge soweit abgekühlt werden, daß sich gegebenenfalls an den Außenflächen des Hohlstranges eine verfestigte Schicht bilden kann, die durch die Berührung mit den Innenwandungen der Formwerkzeuge nicht mehr zerstört werden und daher auch nicht an diesen Innenflächen anhaften kann, wie das bei klebrigen Außenflächen des Hohlstranges möglich wäre.

Die an den Außenflächen des Hohlstranges vorhandene, abgekühlte und verfestigte Schicht bildet ferner eine glatte Oberfläche, wie sie für ein Kunstharz typisch ist. Sie vermindert den Reibungskoeffizienten zwischen dem Hohlstrang und den Formwerkzeugen und erhöht damit die Produktionskapazität. Die von der verfestigten Schicht gebildete, glatte Oberfläche hat ferner den Vorteil, daß die Anlage des Stranges an den Innenvrandungen der Formwerkzeuge nicht zur Bildung von Kratzern in der Bewegungsrichtung des Stranges avf den Oberflächen desselben führen kann. Ein weiterer Vorzug

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besteht darin, daß beim streckenden Abziehen des aus der Düse austretenden schmelzfluss!gen Hohlstranges zu einem größere Hohlräume aufweisenden Produkt eine beträchtliche Herabsetzung von dessen Querabines sung durch die verfestigten Schichten verhindert wird, die auf den einander gegenüberliegenden Außenflächen unter der Wirkung des Strömungsniittels gebildet worden sind, das in der angegebenen Weise unter eineiü hohen dynamischen Druck gegen diese'Flächen abgegeben worden ist«. Auf diese Weise kann man durch das keim Abziehen erfolgende Strecken die Gesamtfläche des Produkts vergrößern.

Fig» 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Dicke des Hohlstranges im. verformbaren Zustand durch berührungsfreie Größenmodifikatpren verändert wird, die vor dsn Formwerkzeugen und ira Bereich derselben angeordnet sind«

Eine Düse 20b besitzt Kernelemente,21b, die ,je einen Strömungskanal 22b enthalten und so angeordnet sind, daß sie eine Austrittsöffnung 2Jb begrenzen, die im Querschnitt der vorbestimmten Querschnittsform des Hoh.lplattenprod.ukts entspricht, das Zwischenwände- 13 besitzt. Eine Charge aus thermoplastischem Kunstharz wird durch die Düse 20b in Form eines heißen, verformbaren Hohlstranges stranggepreßt. Dabei wird durch die Kanäle 22b unter Druck stehendes Druckmittel in die Hohlräume 14 des Hohlstranges 10 eingeleitet«.

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Zwei mit Sickereinrichtungen 32b versehene Modifikatoren 30b sind in geeignetem Abstand zu der Düse 20b angeordnet und drücken ein Kühlmedium gegen die Außenflächen 15 des verformbaren Hohlstranges. Der dem Hohlritrang gegenüberliegende, innere Teil 35b jedor Sickereinrichtung besteht aus Keramik, einer gesinterten Legierung oder einem ähnlichen porösen Werkstoff. Das von einer (nicht gezeigten) Druck- bzw. Strömungsmittelquelle der Sickereinrichtung 32b unter Druck zugeführte Kühlmittel kann durch das poröse Material der Sickereinrichtung 32b treten und auf der ganzen Innenfläche 36b herauüsickern, so daß das Kühlmittel zwischen die Innenflächen 36b der Sickereinrichtung 32b und die Außenflächen 15b des verformbaren Hohlstranges ΙΟ gedruckt wird und eine direkte Berührung zwischen diesen Flächen verhindert. Als Kühlmittel kann man in wirtschaftlicher Weise oft Luft oder Was κer ve rwenden.

Stromabwärts im Anschluß an die Modifikato.ren 30b ist ein Paar oder sind mehrere Paare von Formwerkzeugen 40b angeordnet, die in ihrem äußeren Teil je einen Hohlraum 41 haben, durch den ein Kühlmittel zum Kühlen des inneren Teils der Formwerkzeuge 40b umgewälzt wird, so daß die. Innenfläche 42b der Formwerkzeuge 40b den Hohlstrang 10 kühlt.

Die Innenflächen 36b der Sickereinrichtungen 32b können eine solche Krümmung haben, daß das hintere Ende 37b der Fläche 36b mit der Innenfläche 42b des Formwerkzeuges bündig ist.

Wenn infolge einer größeren Strangpreßleistung der Strang eine stärkere Ausdehnung erfährt und die Abziehge-'schwindigkeit ebenfalls erhöht wird, tritt in der Ausfüh-

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rungsform nach Fig» 3 eine größere Reibung zwischen den Außenflächen 15 des Hohlstranges und dem Eintrittsende jedes Formwerkzeuges 40a auf. In der jetzt besprochenen Ausführungsform gemäß Fig. 6 dienen die Modifikatoren 30b auch als Führungen. Außerdem verhindert das Kühlmittel zwischen den zweckmäßig gekrümmten Innenflächen 361) der Sicke*- einrichtungen 32b und den Außenflächen 15b des verfornbareu Hohlstranges jede direkte Berührung und jede Reibung zwischen den Flächen 15b und 36b. Der verformbare Hohlstrang bewegt sich daher glatt längs der Führungen bis zum Eintritt zwischen die Formwerkzeuge 40b.

Das zwischen die Flächen 15b und 36b tretende Kühlmittel bewirkt ferner eine Kühlung des Hohlstranges, so daß die heißen Flächen 15b des Hohlstranges ihre Klebrigkeit verlieren, die sonst zum Anhaften der Flächen 15b an den Innenflächen 36b der Formwerkzeuge 40b führen würde. Durch diese Kühlung mittels des Kühlmittels werden die Außenflächen 15b des Hohrlstranges so verfestigt, daß sie weder infolge einer Reibung zwischen ihnen und den Innenwandungen der Formwerkzeuge noch infolge der durch die Saug" öffnung 43b in den Innenwandungen auf die Flächen 15b ausgeübten Anziehungskraft beschädigt werden können.

Die Härtung der Außenflächen 15b de3 Hohlstranges hat ferner den Vorteil, daß dadurch die Verkleinerung der Querabmessung verhindert wird, die sonst infolge der gewünschten Streckung eintreten und zu einer Herabsetzung der Gesamtfläche des Produktes führen könnte.

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Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß die in dem Hohlstrang vorhandenen Hohlräume 14 so klein sind, daß man anstelle eines Spreizdorns, eines Innendorns od.dgl. anziehend wirkende Kühl- und Forme in richtungen 40a verwenden muß, wobei das von den Modifikatoren gegen die Außenflächen des Hohlstranges gedrückte Kühlmittel ganz oder teilweise an den Außenflächen des Holilstranges zwischen die Formwerkzeuge gelangt und als Schmiermittel wirkt, das eine Reibung zwischen den Außenflächen des Hohlstranges und den Innenflächen der Foi-civjerkzeuge verhindert. Dadurch wird ein glatter Durchtritt und eine störungsfreie Herstellung des Hohlplattenprodukts gewährleistet.

Ein weiterer Vorteil der gezeichneten Ausführungsform besteht darin, daß bei der Abgabe von Strömungsmittelstrahlen gemäß Fig. 5 oder einer flächigen Strömung gemäß Fig.7 gegen die Außenflächen des heißen, verformbaren HohlstrangeE jede nocht normale Verformung des Holilstranges, also auch jede Betriebsstörung und das Auftreten von Fehlern im Endprodukt vermieden wird," -selbst wenn der Strömungsmitteldruck und die Strömungsisittelmenge falsch eingestellt sind» wie es oft vorkommen kann.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, in der ein Strömungsmittel durch schmale Schlitze, deren Länge der Breite der Düse entspricht, flächig gegen die entgegengesetzten Seitenflächen des Hohlstronges geblasen wird, der sich in einem verformbaren Zustand befindet, ehe er zv.'ä sehen die Formwerkzeuge eintritt, wobei auf den verformbaren Hohlstrang ein Strömungsmitteldruck mittels berübrungsfreier Größeninodifikatoren ausgebüt wird*, die an

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Eintrittsende dor Formwerkzeuge angeordnet; sind» Auf diese V/eise wird der Eintritt des Hohlstranges zwischen die Formwerkzeuge erleichtert«

Zwei einander gegenüberliegende Modifikatoren JOc sind mit je einer Strahlabgabeeinrichtung 31c versehen, die einen schmalen Schlitz aufweist» dessen Länge der Breite der Düse 20c bzw« des durch diese stranggepreßten Hohlstranges entspricht. Biese Kodifikatoren dienen zur Abgabe von flächigen Strömen eines Ströiaungsmittels gegen die Eintrittsstellen, des ausgedehnt-en Hohlst range S₅₁ der dem in fig. 3 geseigten ähnelt, zwischen die Formwerkzeuge 40c. Stromabwärts von den Modifikatoren 30c sind zwei v/eitere Hodifikatoren in Form von Sickereinrichtungen der in Fig. 6 gezeigten Art angeordnet. Infolge der Verwendung dieser zwei Paare von verschiedenen Modifikatoren werden die mit den Ausführungen gemäß Fig* 3 und 6 erzielten Vorteile mit noch größerer Zuverlässigkeit erzielt.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 8 gezeigt. Hierbei wird der Hohlstrang im verformbaren Zustand durch einen Strömungsmitteldruck verformt, der auf den Hohlstrang durch berülmingsfreie Größenmodi- * fikatoren ausgeübt wird, die stromabwärts von der Düse angeordnet sind und direkt an sie anschließen. Auf diese Weise wird der Eintritt des verformbaren Hohlstranges in die Formwerkzeuge erleichtert.

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Es sind zwei einander gegenüberliegende Hodifikatoren vorgesehen, die je eine Sickereinrichtung J2d besitzen, deren innerer Teil aus Keramik, einer Sinterlegierung od.dgl. besteht, so daß das Kühlmittel hindurchsickern kann. Die Kodifikatoren 5Od sind mit der Düse 2Od durch Wärmeisolatoren 24d verbunden. Der von der Düse kommende Hohlstrang tritt zwischen den Mbdifikatoren JOd hindurch, deren Innenwandungen 56d an ihrem Eintrittsende einen Abstand von~ einander haben, der zumindest ebensogroß ist wie die Außenabmessung der DiIseneintrittsöffnung, während der Abstand zwischen den Innenwandungen 36d an ihrem Austrittsende höchstens ebenso groß ist wie der Abstand zwischen den anschließenden Formwerkzeugen 4Gd. Die Innenwandungen 36d der beiden ffodifikatoren 3Od begrenzen daher einen gegebenenfalls schwach verjüngten Xanal.

Von einer Bruckmittelquelle aus wird ein Kühlmittel an die Sickereinrichtung 32d abgegeben, so daß es durch die Innenvapdung 36d sickert und zwischen diese und die Außenfläche^ 15*1 des heißen, verformbaren Hohlstranges tritt, der aus der: Düse 2Od austritt. Infolgedessen wird eine direkte Berührung zwischen den Flächen 15d und 36d vermieden.

Da die Modifikatoren 3Od mit der Düse 2Od durch Wärmeisolatoren £4d verbunden sind, wie vorstehend erwähnt wurde, erfährt der^! Hohlstrang 10 keine Ausdehnung, selbst wenn aus einem Füllk^nal 22d ein Füllmedium, gewöhnlich Iiuft, in die Hohlräume 1#d des Hohl stranges 13 eingeleitet wird, der daher mittels der Abzieheinrichtung oder der Abzieheinrichtungen

5Od glatt zwischen den Formwerkzeugen 4Od hindurchgezogen,, werden kann!. Dabei erhält der Hohlstrang eine Dicke, die gleich dem Abstand zwischen den Formwerkzeugen 4Od oder kleiner ist. In dieser Ausführungsform wird der aus der

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Düse austretende Holilstrang direkt zu einem hohlen Endprodukt verformt. Dies ermöglicht eine besonders rationelle Herstellung eines Hohlkörpers, und zwar mit den in. den vor her beschriebenen Ausführungsforiaen der Erfindung erzielten. Vorteilen.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile derf Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten» räumlicher Anordnungen und Verfahrensschrxtten, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich. sein.

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Claims

Pat en tansprüche

( 1.j Verfahren sum Herstellen von Hohlplattenprodukten, die aus thermoplastischem Kunstharz bestehen und einander in geeignetem Abstand gegenüberliegende Seitenwände und mit ihnen einstückige Zwischenwände aufweisen, welche den Zwischenraum zwischen den Seitenvränden in mehrere, ähnlich orientierte Hohlräume teilen, dadurch gekennzeichnet , daß ein Honlstrang sum Austritt aus einer Strangpresse gebracht wird, deren Diisenaustrittsöffnung den Querschnitt des Hohlstranges angepaßt wird, daß mit Hilfe eines unter Druck stehenden Strömungsmittels die Dicke des stranggepreßten Hohlstranges unter Erzielung solcher Abmessungen modifiziert wird, daß der in heißem, verformbarem Zustand bleibende Hohlstrang zwischen einander gegenüberliegenden Formwerkzeugen hindurchtreten kann, und daß beim Hindurchführen des Hohlstranges zwischen den Formwerkzeugen ein flüssiges oder gasförmiges Strömungsmittel durch im Kern der Düse ausgebildete Kanäle, in je einen der Hohlräume des Hohlstrangss eingeleitet, wird, wobei dessen Außenfläche mit den Innenwandungen der Formwerkzeuge in Berührung gelangt und dadurch der Hohlstrang abgekühlt sowie in seiner Dicke kalibriert wird«.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im heißen, verformbaren Zustand verbliebene Hohlstrang unter Erzielung solcher Abmessungen modifiziert wird, daß er zwischen die Formwerkzeuge eintreten kann» deren Abstand voneinander kleiner ist als die Außenabmessung der Diiseaaustrittsöffnung der Strangpresse.

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2«Verfahren nach Anspruch 2,"dadurch g c k e η η ζ e i c h net, daß der noch im heißen, verformbaren Zustand befindliche Hohlstrang vor der. Eintritt wischen die Formwerkzeuge-, deren Abstand voneinander kleiner ist ale die AuJSena'bißessung der DliKeiiaustrittsöffnu·-'?; unter Erzielung einer Abmessung modifiziert wird, die kleiner iac; als der Abstand zwischen den Formwerkzeugen.

4. !^erfahren nach einem der Ansprüche Λ bis 3* dadurch g e k e η η ζ e i c h net, daß zur Verärxdcrimg der Dicke des IIohlEtrangos ein Strahl eines unter hohen dynamischen Druck stehenden StrÖmungsmittelß gegen Stellen gerichtet wird., an iienen der heiße ₅ verforirbare Eohlstrong beim Fintritt zvd~ schon die Formwerkzeug© diese berühren konube«

5» Yei'fsJ'iren nach einem der Ancprüche Λ bin 3_S dadurch g u ken η ζ e i c h. η e t , daß aur Veränderung der Dicke des heißet», verformbaren Eohlstrangea vor dessen Eintritt »wisc?it>n die Formwerkzeuge ein Ströraungswittel unter einem hohen statischen Druck zwischen die Außenflächen des Hohlstrangeb and eine Sickereinrichtunn, eingeleitet; wird, wobei diese aus ihrer Fläche heraussickerndes, unter Druck stehendeα Strömungsmittel abgibt«.

6. Verfahren nach Anspruch 5? dadurch g e k e η η ζ e i oh net , daß öde Sicker einrichtung in rrjehetor Nähe der ΰϋί,ο angeordnet und der heiße, verformbar^ liohlat-i-ar.g unmittelbar nach seinem Austritt aus der JÜitJo während »einer Bevjftgun.c;, länge der Innenvfsndüngen der S.icl:G:rGirjii.':i ohtua^cm Kodif i.^ievu wird.

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7- Vorrichtung zum Herstellen von Hohlplattenprodukten, die aus thermoplastischem Kunstharz bestehen υηά einander in ge~ eignetem Abstand gegenüberliegende Seitenwinde" und mit ihnen einstückige Zwischenwände aufweisen, welche den Z/wxschenrauai zwischen den Seitenwänden in mehrere, ähnlich orientierte Hohlräume teilen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, gokennzeichnet durch eine Strangpresse mit in Querrichtung in Abständen voneinander angeordneten Kemelenienten (21 a; 21b), die eine schlitzförmige Düsenaustritt soff niing (23a;23b) begrenzen und mit Je einem Strömungskanal (22a; 22b;22d) ausgebildet sind, durch den ein unter Druck stehendes Strömungsmittel in den entsprechenden Hohlraum (14,14s) einleitbar ist, durch zwei Modifikatoren (30a,30b,30c,3Od)j die zwischen der Düse (20a,20b,20c,2Od) und den Formwerkzeugen (40a,4-Ob»4Gc,.4-0d) angeordnet sind, mit einer Druckmittelquelle in Verbindung stehen und zwei einander gegenüberliegende Strömungsmittelabgabeeinrichtungen (3"1a,31b_T31c,31d) aufweisen, zwischen denen der heiße, verformbare Hohlstrang (10) unter Dickenverminderung nach seinem Austritt aus der Düse (20a,20b,20c,2Od) hindurchtritt, durch zwei Formwerkzeuge (40a,4Ob,4Oc,4Od), die in ihrem äußeren Teil mit Kühl-Hohlräumen (41,41a) ausgebildet sind, in denen zum Kühlen des Hohlstranges (10) ein Kühlmittel umwälzbar ist, und durch eine Abzieheinrichtung (50a,50b,50c,5Od).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzei ch~ net, daß die Hodifikatoren (3Od) mit der Düse (2Od) durch Wärmeisolatoren (24d) verbunden sind.

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9» Vorrichtm;£3 nach. Αϊιsprach 7» dadurch g e k e a \ι zeichnet , daß die Hodifikatoren (5Cb) niü den ougen C'fOb )verbündsü ε-inä*

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