DE2158446A1

DE2158446A1 - Leichtbauplatte

Info

Publication number: DE2158446A1
Application number: DE19712158446
Authority: DE
Inventors: Tsutomu; Hira Tetsuhiko; Matsuda Shogo; Tokio; Inagaki Kenji Yokohama; Innami Hidetoshi Kawasaki; Kanagawa Kakutani (Japan)
Original assignee: Asahi Kasei Kogyo KK
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 1970-11-20
Filing date: 1971-11-22
Publication date: 1972-07-13
Also published as: IT945049B; FR2115326B1; US3741857A; FR2115326A1; GB1381285A

Description

Hamburg, den 19. November 1971

Priorität: 20. November 1970, Japan, Pat.Anm* Nr. 102 966/1970

Anmelder :

Asalii Kasei Kogyo K.K.

25—I Dojimaharaadori-1—chome,

Kita-ku» Osaka/Japan

Leichtbauplatte

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leichtbauplatte sowie auf ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung zusammengesetzte, hohle und leichte Bahnen, die aus demselben oder aus verschiedenen thermoplastischen Harzen bestehen und besonders geeignet sind, um als Leichtbauplatten, gewellte Kunststoffplatten, Wand oder für andere Zwecke geeignete starre Paneele oder dergleichen verwendet zu werden_o

Leichte Hohlpaneele aus thermoplastischem Kunstharz sind an sich bekannt. Ein übliches bekanntes Verfahren zur her stellung derartiger Hohlkörperplatten besteht im Strangpressen, wobei die Masse durch eine Auspressöffnung mit entsprechender Form ausgestoßen wird.

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Ein weiteres bekanntes Verfahren derartiger leichter Paneele besteht; darin, das Kunst st off material aus drei benachbarten Strangpressdüsen auszustoßen, von denen die mittlere wellenartig geformt ist. Die drei stranggepresrsten Bestandteile v/erden zu einen Bauteil vereinigt, indea man sie in einem noch fließfähigen Zustand zusammenschmelzen

Bei den bekonnten Verfahren ist es jedoch nachteilig, daß der Kernteil oder die Kernteile der zusammengesetzten Platte verhältnismäßig langsam abkühlen, bevor sie sich verfestigen und die Bestandteile, insbesondere die Rippen, sich vereinigenο Das xührt zu einer äußerst langsamen Herstellungsgeschwinöigkeit, so daß das Herstellungsverfahren wenig leistungsfähig ist. Besonders im Pail der zuerst erwähnten Herstellungsart ist die Strangpressform äußerst kostspielig, und es ist auch schwierig, die Fertigprodukte zu verändern oder abzuwandeln. Bei eiern zv/eiten Verfahren ist der Kernteil der drei Bestandteile in einem im wesentlichen flüssigen Zustand, v/enn die Teile vereinigt werden, so daß nur ein geringer Druck angewendet werden darf, um eine Sciimelzverbindung der sich berührenden Teile herzustellen. Daher sind die verfestigten Schinelzverbindungen der drei Bestandteile in Vergleich zu den anderen Teilen der derart erzeugten Platte natürlich schwächer.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Leichtbauplatte oder dergleichen zu schaffen, die aus thermoplatischen Kunst-

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stoffteilen zusammengesetzt ist, und ferner ein wirksames

Verfahren zur Herstellung der Platte anzugeben, wobei die

vorerwähnten verschiedenen Nachteile bekannter Verfahren und Platten vermieden sind.

Die Merkmale und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele für das Verfahren und das Erzeugnis dargestellt und erläutert sind, ä Es zeigen :

Fig. 1 in einer vereinfachten Seitenansicht, teilweise im Schnitt, die allgemeine Anordnung einer Einrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die beiden Teile der Figur entlang einer Teilungslinie X-X' zusammenzusetzen sind,

Fig. 2 einen Teil einer Strangpressdüse im Querschnitt und im vergrößerten Maßstab und Fig. 5 - einen Teil eines Querschnittes durch eine

erfindungsgemäße hohle Leichtbauplatte oder ein Leichtpaneel, hergestellt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren.

In Fig. 2 ist eine Strangpressformeinheit 1 teilweise iia Schnitt dargestellt. Die Formeinheit 1 zeigt zwischen den Formteilen 1a und 1b eine kammförmige Strangpressöffnung mit ziemlich weitem Abstand dei- Kamnzacken. Die Strangpressformeinheit 1 ist Teil einer StranspreGCi-iaschino 101

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und an dieser fest angeordnet. Die Haschine 101 ist auf einer Grundplatte 102 angeordnet, die fest auf dem Boden 103 liegt. Ein Behälter für die Zufuhr" von Material, eine Zufuhrpumpe, eine Heizvorrichtung für das Material, die vorzugsweise elektrisch ist, Pumpenantriebsraittel mit Antriebsmotor und andere an sich bekannte Teile einer Strangpressniaschine sind in der Zeichnung nicht mit dargestellt.

Eine zweite Strangpressniaschine 101' mit einer zweiten Formeinheit 1^f ist in einem bestimmten geringen waagerechten Abstand von der ersten Maschine 101 mit Formeinlieit 1 angeordnet© Die Maschine 101.¹ steht auf einer zweiten Grundplatte 102' und gleicht im Aufbau und in der Anordnung im übrigen der ersten Einheit.

Aus diesen Formeinheiteu 1 und 1' v/erden kontinuierlich zwei Bahnen eines thermoplastischen Materials, etwa Polyester, Polypropylen oder dergMchen> mit entsprechend lcammformiger Querschnittsform in die entsprechenden Kühlwasserbäder 4a und 4a¹ ausgestoßen, die in den Wasserbehältern 4 bzw. 4* enthalten sind. Die Behälter sind mit üblichen, im Einzelnen nicht dargestellten Umwälzvorrichtungen für das Kühlmittel ausgestattet. In Fig. 1 sind die stranggepressten Kunststoffbahnen 3 und 3¹ nur als einfache Bahnen zur Vereinfachung der Zeichnung dargestellt. Die Behälter 4 und 4* sind starr auf den entsprechenden Grundplatten 102 und 102» angeordnet.

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Eine Mehrzahl von Führungsrollen 104 sind drehbar an den Innenwänden des Behälters 4 innerhalb des Bades 4a angeordnet, so daß sie zusammen einen gewölbten Weg für die stranggepreßte, eingetauchte kammförmige Bahn 3 bilden.

In dem zweiten Behälter 4¹ ist eine ähnliche Gruppe von Führungrollen 104' für die Kamm-Bahn 3' vorgesehen·

Durch Verwendung der Führungsrollen 104, 104* und der ™

Kühlwasserbäder 4a, 4a* haben die Bahnen 3 und 3* eine merklich unter dem Schmelzpunkt des Harzes liegende Temperatur, wenn sie aus den Oberflächen der entsprechenden Bäder wieder auftauchen.

Nach Auftauchen aus dem Kühlbad 4a läuft die Bahn 3 zwischen einem Paar Luftmesser 5& und 5b hindurch, die aus perforierten Röhren bestehen, welche sich quer zu der Bahn erstrecken und starr angeordnet sind und mit Druckluft aus ä einer Druckluftqueätle versorgt werden. Die Druckluftquellβ und die Halterungen für die Röhren sind der Einfachheit halber nicht mit dargestellt. Aus einer Mehrzahl von Mündungsöffnungen 105 und 106 der Röhren 5a, 5b treten Luftstrahlen aus und beaufschlagen die beiden Flächen der Bahn 3» so daß sie, pitge|ührte Wassertröpfchen entfernen. Ein Paar entsprechender Luftmesser 5a' und 5b' mit Austrittsöffnungen 105* und 106» sind für die zweite Bahn 3¹ in gleicher Weise vorgesehen«

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Nachdem die Bahn 3 über mehrere Führungsrollen 10?» 108 und 109 gelaufen ist, wird die Bahn 3 in Gleitberiiliruns- · ^;"-"· mit einer feststehenden Heizplatte 120 gebrächt, die UlP eineia elektrischen Heizelement 120a versehen ist, da3 durch ■Leitunken 121 mit einer Stromquelle 122 elektrisch verbunden ist. Durch diese Berührung der Bahn 5"mit der Heizplatte 120 wird die Bahn wieder an den entsprechenden Enden 2a der Kamin-Zähne 2 der Bahn 3 auf eine bestimmte

die
Temperatur erwärmt,/unter dem Schmelzpunkt des Harzmateri-

als der Bahn 3» jedoch in dessen Nähe liegt·

In entsprechender Weise wird die zweite Bahn 3* über drehbar angeordnete Rollen 123 - 125 bewegt und dann in'Gleitberührung mit einer Heizplatte 126 gebracht, die mit einem Widerstandsheizeleraent 126a ausgestattet ist, so daä über leitungen 127 mit der Stromquelle 122 verbunden ist·

Auf diese Weise werden die entsprechenden Enden 2a* der Kaaiiu-Zähne 2¹ der zweiten Bahn *>' iⁿ gleicher Weise wieder angewärmt· " . . '

Pie Bahnen 3 und 3' werden dann weiter über Führungsrollen 7 und 7¹ derart geführt, daß sie in eine gegenseitige Zickzack-Beziehung treten, die im einzelnen in Fig· 3 veranschaulicht ist, so-daß die Kamm-Zähne 2 und 2* der, beiden Bahnen 3 und 3' in Laufrichtung miteinander abwechseln· Dabei wird eine Zwischenbahn 9 aus dem gleichen thermoplastischen Harz, wie für die Bahnen 3 und 3¹ verwendet, zwischen diese beiden Bahnen eingeführt, und zwar

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in solcher Weise, daß sie abwechselnd um de Zahnenden herum in ^iner sa^ezahiiartiiSen iovn führt, siehe wiederum Fi.^. 3· Die susaraisengeBetetö Bahn* die aus den vorerwähnten drei Bestandteilen 3, Si* uati 9 besteht, wird zwischen einem Paar gh.getrieben er Vorschubrolle*! 10 und 10* hindurchgeführt, deren Antriebsmittel als an sich bekannt und sur Vereinfachung dar Zeichnung nicht rait dargestellt worden sind«

Es ist su beachten» daß die Zwlecbcnbahn 9# äie eine ein— fache, plattenertige Querschnittsfarra hat, wie auch aus Fisr. 3 ersichtlich let, aus einer Ulilichen Plattenstrenßpresßeinheit ausgestoßen wird, Jie bei 8 in Fig. 1 vereinfacht einireaeichnet ist·

Während dee Durchganges euren das !iollenp&ar 10, 10' »ird die JBuaamaengesetste Bahn 11 eine» geringen Druck unterwerfe», der V(XQ oben und unten einwirkt· Dabei werden dl« äußersten Enden 2a, 2a* der Rippen oder Zähne, die während des vorhergehenden Heisvorgangee wieder aufgeheist worden sind, Mit der Zwischenschicht 9 sozusagen «usaraaenßtechweißt» Daher «lnA all· drei Bahnen 3, 3' «rad 9 starr \m& fsst mit* einander Ttrelnt, so daß «in« starre, aber hohl« rusansengesetste leichte Bahn 11 gtblldst wird, die dann svischen eins« Paar Maß* oder Kalibritr-Piatteii 1?, 12* hindurchläuft, dl· alt ihren einander sugekehrtan Flächen die Ober* un<5 die Unterseite der susaam«ns&e«tst«n Bahn 11 berühr·»· Diese wird dabei «loer gewissan KühluntS unter-

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worJten» ßo.daii tie Balm sich in einer vur^eBehenefE Stärke oder Licke verfestigt» 2u diesem Sweck sind «ie Flatten 12, 12* öle HoIiIUdj -per ausgefiUirt \mä tun ©ine Vorrichtung Kunj tiawälisen van Kttliiwasssr eagesehlosseii· können äie Platten 1,2» 12* auch mit Küfclschlanren stattet

Austritt nun üom Außtrittsenäe der Platte» 12» ΛΒ* «irti -iie euea-äfnenseeetete ?3aha 11 swieclusn eines Bs©r

endloser Vorschubbändar 1^t "13* etUTg·— « die tiurch eat3{ä?ecliende Hollesjjaare 13s* 15b und '_t 13ϊϊ* angetrieben werden« Am Ausgsbeeriöe ist eine

1* ^orgeeehen» die <iie Bahn 11 in vor· Uingerwibachniifce unterteilt* Pie Antriebsvorrichtung für die i^cimeidvorrichtunt 1^f ist ale an eich bekannt nicht dargestellt·

saengeoefcate hohle Bahn 11 hat demnach xwei Haupt«· bestandteile 3 und 3* in Kernpfform, die u/<mittelb«r nach dem Btrsngpressvoxig&ns alt Weieser abseechrecktf worden Bind und an ihren frei1iocenden Flächen daher eine wirksam« Olättung zeigen· Praktische Versuche haben beat-itigt» daß <iie susamfaen^eeetste Bahn 11 trots der &co3»a Hohlräume eine beträchtliche Starrheit aufweist· Die Beetandteile ^₉ 5* Können alt siealich großer @e»«hv»indiglceit gefertigt werden_t inebesondere deshalb»

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v/eil die Wasserkühlung unmittelbar im Anschluß an den Austritt aus den Strangpressköpfen 1 und 1· vorgesehen ist. Selbst wenn zum Beispiel jeder der Kamm-Bestandteile 3, 3* eine ebene Wandstärke von 0,3 mm hat und aus hochdichtem Polyäthylen besteht, kann kontinuierlich mit einer Laufgeschwindigkeit von 30m/min oder mehr gefertigt werden· Die Rippen oder Zahnvorsprünge 2, 2¹ unterliegen dabei keiner störenden Verformung , und die Bahnen zeichnen sich durch besonders starre Ebenheit und Glattheit ™ der Flächen aus. Das Schweißen oder Zusammenschmelzen der drei Bestandteile zu einer starren, hohlen zusammengesetzten Bahn 11 kann mit der oben angegebenen oder noch größeren Betriebsgeschwindigkeit ausgeführt werden·

Falls es erforderlich ist, die zusammengesetzte Bahn 11 mit noch größerer Herstellungsgeschwindigkeit zu fertigen, kann für den VJideranwärmungsvorgang die Berührung mit den Heizplatten 6, 6' durch mit Abstand angeordnete Heizvor- ( richtungen ersetzt werden, wie zum Beispiel üblich© Infrarot-Heizvorrichtungen, die vereinfacht bei 16, 16^r in Fig. 1 angedeutet sind· Falls die Wärmekapazität der Zwischenschicht 9 genügend groß ist, kann auf die Wiederanwärmung der Rippenenden 2a, 2a* verzichtet werden· Es ist jedoch zu beachten, daß das Wiederanwärmen der Rippenenden durch Berührung mit den Heizplatten 6, 6* nicht nur das Zusammenschweißen oder -schmelzen der drei Komponenten 5, 5' und 9 fördert und beschleunigt, sondern auch zm einer richtigen Anwärmung der äußeren oder Kamm-!Componenten

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3, 3>, insbesondere der Rippen 2, 2», beiträgt und Tür eine wirksame Wärmevergütung dieser Teile 3> 3* sorgt· AuX diese Weise kann eine sonst auftretende Warmeverformung dieser Bestandteile im wesentliehen beseitigt werden· Wenn insbesondere das Material dieser Kamm-Teile ein kristalines Harz ist, wie Polyäthylen, Polypropylen oder dergleichen, könnte das Ausmaß dex* Kristallisierung und die Festigkeit des Harznuterials während des oben erwähnten Wasserkühlvorganges unmittelbar nach dem Strangpressen beeinträchtigt werden ο Die Anwärmungsvorgänge bei 6 und 6* haben dann eine Art Vergütungswirkung auf das Harz, das danach die vorher beeinbrüchtigte !festigkeit oder Kristallisierung wiedergewinnt. Daher empfiehlt sich die Anwendung des Wiederanwärniungsvoz'ganges mittels der Heizvorrichtungen 6, 6* oder 16, 16'.

Unter Umständen können auch die Rollen 10, 10* für diesen Zweck heizbar eingerichtet sein·

Palis erforderlich, iLönnen auch Heizvorrichtungen im Swischenbereieh zwischen Hollenpaar 10, 10* und den Haßplabten 12, 12' angeordnet sein₉ um den gewünschten Vergütungseffekt zu erhöhen.

Palis dünnere V/andteile in den Kämmen 3 oder 3* vorgesehen sind, zeigen sie natürlich eine höhere Abkühlgοschwindigkeit als die übrigen Teile des Xanmies und können nach Abkühlung aufgrund des geringeren Maßes der Zusammenziehung

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im Vergleich, mit den anderen teilen entsprechend schwächere Abschnitte bilden. Daher empfiehlt es-sich* die Strangpresse öffnung mit gleichmäßiger Breite in allen Abschnitten auszubilden, um eine Kanimform auszupressen, die im wesentlichen überall gleiche Wandstärke hat«,

Eine der hervorstechensten Eigenschaften der Erfindung besteht in einer erstaunlich hohen Fertigungsgeschwindigkeit für die zusammengesetzte leichte hohle Bahn, die ä

außerdem äußerst eben ist, über die gesamten Verbindungsbereiche starke Schiaelzverbindungen aufweist, und deren Äußeres sehr anziehend wirkt· Besondere Farbeffekte können dadurch erreicht werden, daß verschieden gefärbtes Material für die drei Bestandteile verwendet wird. Falls erforderlich, können die drei Bestandteile voneinander verschiedene Wandstärken haben.. Unter Umständen können auch einer oder mehrere Bestandteile der zusammengesetzten Bahn aus einem geschäumten Kunststoffmaterial hergestellt werden.

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- PATENTANSPRÜCHE -

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Claims

P Λ T E M T Λ N S P K Ü C H E

1. Leichtbauplatte aus einem thermoplastischen Kunststoff mit Hohlräumen zwischen den parallelen Außenseiten der Platte, gekennzeichnet durch einen ersten, im Querschnitt kayimförmigen Teil (3)» dessen Kamra-Züiine (2) parallel zueinander liegen und sich in

_ einer Längsrichtung des Teiles erstrecken, einen zweiten, im .Querschnitt kammförmigen Teil (5')» äes? im wesentlichen gleich ausgebildet ist wie der erste Teil, und durch eine Zwischenschicht (9)» wobei die beiden Karamteile derart zueinander versetzt zueinander angeordnet sind, daß die Kamm-Vorsprunge des ersten Kaumteiles abwechselnd mit den Kamm-Vorsprüngen des zweiten Karamteilos liegen und die Zwischenschicht sä^ezahnförraig zwischen den beiden Teilen über alle Kamm-bpitzenenden (2a, 2a') gelegt ist und die Kan;:i-

™ teile und die Zwischenschicht an ihren gegenseitigen "Berührungspunkten fest miteinander verschmolzen sind.

2. /erfahren zur' Herstellung einer zusammengesetzten, hohlen leichten Bahn," dadurch gekennzeichnet, daß

a) zwoi im Querschnitt kammförniige .Bahnen aus thermoplastischem Material aus zwei verschiedenen Strang—

pressSffnungen ausgestoßen werden,

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'b) diese kammförmigen Bahnen unmittelbar nach Austritt aus der Strangpressöffnung abgeschreckt werden,,

c) eine Zwischenbahn aus thermoplastischem Material aus einer gesonderten Öffnung ausgestoßen wird,

d) die Kamm-Bahnen in einer derart versetzten Weise angeordnet werden, daß zwischen den einander zugekehrten Flächen die Kamm-Zähne der ersten Bahn mit den Kamm-Zähnen der zweiten Bahn abwechseln, und

e) die erste und die zweite Kamm-Bahn mit einer Zwischenschicht zu einer starren zusammengesetzten hohlen Bahn vereinigt werden, indem sie an den Berührungspunkten der drei Bestandteile miteinander verschmelzen, wobei die Zwischenbahn zwischen der ersten und der zweiten Kamm-Bahn eine Sägeζahnform einnimmt·

3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Einspeisung der Zwischenschicht zwischen die abgeschreckten Kamm-Bahnen diese wieder angewärmt werden·

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