DE2166631A1

DE2166631A1 - Vorrichtung zur erzeugung einer platte aus thermoplastischem kunststoff

Info

Publication number: DE2166631A1
Application number: DE19712166631
Authority: DE
Inventors: Fumio Miyamoto
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-05-11
Filing date: 1971-05-11
Publication date: 1974-12-19
Also published as: FR2091459A5; NL7106441A; DE2123331A1; DE2123331B2; DE2123331C3

Description

Patentanwälte Lieül, Dr. Pontani, Moth, Zeitler 2166631 München 22, Steinsdorfstraße 21-22, Telefon 089 /29 84 62

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FUMIO MIYAMOTO No. 283-10, Miyuki-cho, KodairaCity, TOKYO, Japan

Ausscheidung aus der deutschen Patentanmeldung P 21 23 331.8-16

Vorrichtung· zur Erzeugung einer Platte aus thermoplastischem Kunststoff

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Platte aus thermoplastischem Kunststoff in Leichtbauweise.

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Gemäß der Erfindung ist die Vorrichtung mit ersten und zweiten Quellen für mittels Wärme verformbar gemachten. thermoplastischen Kunststoff, ersten und zweiten von den Quellen ausgehenden Zuleitungen, welche sich im wesentlichen senkrecht zueinander erstrecken, einem Formwerkzeug, das einen länglichen Hohlraum mit einem mit der ersten Zuleitung verbundenen Einlaß am einen Ende und einem am entgegengesetzten Ende angeordneten, im wesentlichen mit dem Einlaßende ausgerichteten Auslaß in Form eines im wesentlichen senkrecht zur ersten Zuleitung verlaufenden Schlitzes versehen, einem Kern, der innerhalb des länglichen Hohlraumes des Formwerkzeuges angeordnet ist und ebenfalls einen länglichen, mit der zweiten Zuleitung verbundenen, sich im wesentlichen parallel zum Auslaß des Hohlraumes im Werkzeug erstreckenden Hohlraum aufweist, wobei der Kern ferner wenigstens mit einem Aus ström kanal, der vom Hohlraum im Kern beginntund in der Nähe und parallel zum Auslaß des Hohlraumes im Gießwerkzeug endet und zwischen Gießwerkzeug und Kern ein Paar von Austrittskanälen, welche einen Teil des Hohlraumes im Formwerkzeug darstellen, gebildet und im Abstand voneinander über den Kern hin angeordnet sind und ein Paar paralleler Schlitze in der Nähe des Auslasses des im Kern befindlichen Ausström kanales bilden und mit mehreren Rippen bildenden Elementen, welche auf den Auslaß des im Kern befindlichen Ausströmkanals bildenden Oberflächen angeordnet sind und welche mit Schlitzen versehen sind, die in einer zu den Schlitzen an den Auslassen der Austrittskanäle parallelen Richtung im Abstand voneinander angeordnet sind.

Die Erfindung soll anhand eines in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles noch näher erläutert werden» Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilansicht von oben einer Vorrichtung gemäß der Er- . findung;

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Fig. 2 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht einer Extrudereinheit der in der Figur 1 dargestellten Vorrichtung;

Fig. 3 einen Querschnitt einer Extrudereinheit der Fig. 2 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 4A, in vergrößertem Maßstab Beispiele von Querschnitten von 4B U.4C rippenformenden Elementen, welche in derExtrudereinheit der Figuren 2 und 3 zur Anwendung kommen und

Fig. 5D, Querschnitte von Platten in Leichtbauweise, welche mittels 5E u. 5F der Extrudereinheit der Figuren 2 und 3 unter Verwendung der rippenformenden Elemente der Fig. 4A, 4B und 4C hergestellt sind.

Im folgenden soll zunächst auf die Figuren 1, 2 und 3 Bezug genommen werden. Die Extruder einheit, welche in den letztgenannten Figuren dargestellt ist, besitzt ein Formwerkzeug 1 mit einem länglichen Hohlraum 2, welcher über eine Zuleitung 3 mit einer Quelle S- für ein durch Wärme verformbar gemachtes tfe rmoplastisches Kunstharz verbunden ist. Die Zuleitung 3 mündet in den Hohlraum 2 in einer Richtung, welche im wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung des Hohlraumes ist. Der Hohlraum 2, welcher mit der Zuleitung 3 verbunden ist, ist an seinem Ende, das der Zuleitung 3 entgegengesetzt ist, geöffnet und bi ldet dort einen länglichen Schlitz bzw. Spalt 4. Dieser Schlitz wird von vorderen, im Abstand voneinander angeordneten Kanten von Ausgußteilen la und Ib des Formwerkzeuges 1 gebildet, wie das aus der Fig. 3 am deutlichsten erkennbar ist. Ein Kern bzw. ein innerer Formblock 5 ist innerhalb des Hohlraumes 2 im Formwerkzeug 1 angeordnet. Mittels einer Halterung 6, welche aus einem Stück mit dem Kern 5 ist, ist der Kern innerhalb des Hohlraumes 2 befestigt. Der Kern 5 erstreckt sich über die gesamte

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Länge des länglichen Hohlraumes 2 im Formwerkzeug in der Weise, daß ein Paar von im Abstand voneinander angeordneten Austrittskanälen und 7' entstehen. Diese befinden sich zwischen gegenüberliegenden inneren Oberflächen des Formwerkzeuges 1, welche den Hohlraum 3 begrenzen,und entgegengesetzten äußeren Oberflächen des Kernes 5. Diese Austrittskanäle 7 und 7' laufen aufeinander zu in Richtung auf den Schlitz 4 zwischen den vorderen Kanten der Ausgußteile la und Ib des Formwerkzeuges 1. Hierbei bilden sie ein Paar von im Abstand voneinander angeordneten Austrittsschlitzen 8 und 8', welche parallel mit dem länglichen Hohlraum 2 verlaufen. Ferner sind die Austrittsschlitze senkrecht zu der Richtung, in welcher die Zuleitung 3 sich in ™ den Hohlraum 2 hin öffnet bzw. mündet, wie das deutlich aus derFig.

ersichtlich ist.

Der Kern 5 ist mit einem Hohlraum 9 versehen, der länglich ausgebildet ist, und in einer Richtung parallel zu der Richtung sich erstreckt, in welcher sich der Hohlraum 2 im Formwerkzeug 1 erstreckt. Der längliche Hohlraum 9 im Kern 5 steht mit einer anderen Quelle S- für ein verformbar gemachtes thermoplastisches Kunstharz in Verbindung. Diese Verbindung erfolgt über eine Zuleitung 10 und mündet in den Schlitz 4 zwischen den vorderen Kanten der Ausgußteile la und Ib des Formwerkzeuges 1, und zwar mündet der Hohlraum des Kernes durch mehrere Austrittska-P näle 11 und Austrittsschlitze 12. Die Austrittsschlitze 12 gehen aus

von den Austrittskanälen 11 und münden in parallelen, im Abstand voneinander angeordneten Schlitzen 8 und 8* an ihren vordersten Enden.

Die Zuleitungen 3 und 10 erstrecken sich im wesentlichen im rechten Winkel zueinander, so daß die durch Wärme verformbar gemachten thermoplastischen Harze ebenfalls im wesentlichen im rechten Winkel zueinander, wie das aus der Figur 1 ersichtlich ist, in die länglichen Hohlräume 2 und 9 im Formwerkzeug 1 bzw. im Kern 5 zugeführt werden.

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Die Stoffe, welche auf diese Weise von den Quellen S₁ und S₃ geliefert werden, können zueinander entweder homogen oder heterogen sein und/oder gleiche oder verschiedene Farben aufweisen. In der folgenden Beschreibung wird angenommen, daß das Material, welches in den Hohlraum 9 im Kern 5 geliefert wird, ein schäumbares Material, insbesondere ein schäumbares thermoplastisches Harz, ist. Die Austrittskanäle 11 und/oder die Austrittsschlitze 12 können nach vorne hin erweitert sein, so daß für den Fall, daß schäumbares thermoplastisches Kunstharz aus dem Kern 5 extrudiert werden soll, das schäumbare Material schäumen und sich ausdehnen kann, sobald es gegen die Auslaßenden der Schlitze 12 vordringt, wie das im einzelnen noch weiter unten erläutert werden soll. Mit dem Bezugszeichen 13 und 13* sind Einstell-, schrauben bezeichnet. Mit diesen E inste Eschraub en können die Zwischenräume zwischen den inneren Oberflächen der Ausgußteile la und Ib des Werkzeuges 1 und den äußeren Oberflächen des Kernes 5 eingestellt werden. Demgemäß wird hierdurch eine Einstellung der Breitender im Abstand voneinander angeordneten parallelen Schlitze 12 gewährleistet.

Die mittels Wärme verformbar gemachten thermoplastischen Kunstharze werden konstant und gleichförmig und fortlaufend in die länglichen Hohlräume 2 und 9 im Formwerkzeug und im Kern 5 in Richtungen, welche senkrecht aufeinanderstellen, geliefert. Das thermoplastische Kunstharz, das demgemäß durch die Zuleitung 3 in den Hohlraum 2 eingebracht wird, wird mittels eines rückwärtigen Wandteiles 5a des Kernes 5 in voneinander im Abstand angeordnete Austrittskanäle T, V geleitet, welche zwischen den inneren Oberflächen der Ausgußteile la und Ib des Werkzeuges 1 und den äußeren Oberflächen des Kernes 5 gebildet werden. Um die Aufteilung des Stromes des thermoplastischen Harzes in diese im Abstand voneiander angeordnete Austrittskanäle zu erleichtern, ist der rückwärtige Wandteil 5a des Kernes 5 abgerundet, wie. das in der Fig. dargestellt ist, so daß dieser Wandteil ein strömung stellendes Mittel ist.

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Die aufgeteilten Ströme des thermoplastischen Kunstharzes werden dann aus den Austrittskanälen 7, V durch die länglichen parallelen Schlitze 8, 8' geliefert und bilden hierbei Bänder 14, welche im Abstand voneinander angeordnet sind. Andererseits wird das durch Wärme verformbar gemachte thermoplastische Kunstharz, das in den länglichen Hohlraum 9 im Kern 5 geliefert worden ist, in mehrere Ströme aufgeteilt, wenn es durch die Austrittskanäle 11 geschickt wird. Diese Ströme werden von den Austrittsschlitzen 12, welche im Abstaid voneinander angeordnet sind, in Form von mehreren Streifen bzw. Rippen 15 geliefert. Die Längskanten dieser Rippen liegen an den inneren Oberflächen der parallelen, im Abstand voneinander angeordneten Bänder 14 an. Wenn ein thermoplastisches Kunstharz, das schäumbar ist, in den Kern eingebracht wird, expandiert dieses Harz und schäumt, sobald das Harz durch die Austrittskanäle und die Austritts schlitze 12 hindurchgelangt ist.

Die im Abstand voneinander angeordneten Streifen bzw. Rippen 15, welche aus den Schlitzen 13 austreten, berühren mit ihren Längskanten die inneren Oberflächen der Bänder 14 und werden mit diesen verschweißt, so daß eine einheitliche Platte gebildet wird. Diese besteht aus einem Paar von äußeren Schichten, welche sich aus den Bändern 14 ergeben und aus den im Abstand voneinander angeordneten parallelen inneren Rippen, welche aus den Streifen 15 resultieren. Die Platte, insbesondere Verbundplatte, in Leichtbauweise, welche so hergestellt worden ist, wird dann gekühlt und verfestigt und fortlauf end in Vorwärtsrichtung weiterbefördert, wozu geeignete, nicht näher dargestellte Fördermittel dienen.

Die rippenbildenden Elemente in der Extruder einrichtung, welche im vorstehenden beschrieben worden ist, werden von solchen Wandteilen des Kernes 5 gebildet, welche die im Abstand voneinander angeordneten

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Schlitze 12 bilden. Diese Schlitze 12 können in rechten Winkeln zu den im Abstand voneinander angeordneten parallelen Schlitzen 8 und 8*, welche von den vordersten Kanten der Ausgußteile la und Ib des Werkzeuges 1 gebildet werden, verlaufen, wie das insbesondere beim Aus-

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führungsbeispiel (A) in der Fig~.s dargestellt ist. Außerdem können die Schlitze 12 geneigt gegenüber den Schlitzen 8, 8', und zwar abwechselnd in verschiedenen Richtungen, verlaufen, wie das in den Ausführungsbeispielen (B) und (C) in der Fig. 4 dargestellt ist. Die Ausführungsformen der Schlitze 12 in den Ausführungsbeispielen (A),(B) und (C) ergeben Querschnittsformen (D), (E) und (F) für die Platten in Leichtbauweise, wie sie in der Figur 5 dargestellt sind.

Wie im vorstehenden schon erwähnt, können die thermoplastischen Kunstharze, welche zum Bilden der äußeren Schichten und der inneren Schichten der Platte, insbesondere Verbundplatte, verwendet werden, zueinander entweder homogen oder heterogen sein und/oder die gleiche Farbe oder verschiedeneFarben aufweisen. Die Platte in Leichtbauweise, welche auf diese Weise mittels der Vorrichtung hergestellt werden kann, kann zu den verschiedensten Zwecken verwendet werden, beispielsweise zu Verpackungszwecken oder als Baumaterial oder als Wärmeisolator oder akustischer Isolator.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Erzeugung einer Platte aus thermoplastischem Kunststoff in Leichtbauweise, insbesondere Verbundplatte, mit ersten und zweiten Quellen für mittels Wärme verformbar gemachten thermoplastischen Kunststoff bzw. Kunststoffen, gekennzeichnet durch erste und zweite von den Quellen(S.j, S„)ausgehende Zuleitungen (3,10) , welche sich im wesentlichen senkrecht zueinander erstrecken, einem Formwerkzeug (1), das einen länglichen Hohlraum (2) mit einem mit der ersten Zuleitung (3) verbundenen Einlaß am einen Ende und einem am entgegengesetzten Ende angeordneten, im wesentlichen mit dem Einlaßende ausgerichteten Auslaß in Form eines im wesentlichen senkrecht zur ersten Zuleitung verlaufenden Schlitzes (4) aufweist, einen Kern (5), der innerhalb des länglichen Hohlraumes (2) des Werkzeuges (1) angeordnet ist und ebenfalls einen länglichen, mit der zweiten Zuleitung (10) verbundenen,sich im wesentlichen parallel zum Auslaß (4) des Hohlraumes (2) im Werkzeug (1) erstreckenden Hohlraum (9) aufweist, wobei der. Kern (5) ferner wenigstens mit einem Ausströmkanal (11), der vom Hohlraum (9) im Kern beginnt und in der Nähe und parallel zum Auslaß (4) des Hohlraumes (2) im Werkzeug endet und zwischen Formwerkzeug (1) und Kern (5) ein Paar von Austrittskanälen (7, 7'), welche einen Teil des Hohlraumes im Formwerkzeug darstellen, gebildet wird und im Abstand voneinander über den Kern (5) hin angeordnet sind und ein Paar paralleler Schlitze (8,8*) in der Nähe des Auslasses des im Kern befindlichen Ausströmkanales (11) bilden und mit mehreren rippenbildenden Elementen, welche auf den den Auslaß des im Kern befindlichen Aus ström kanals (11) bildenden Oberflächen angeordnet sind und welche mit Schlitzen (12) versehen sind, die in einer zu den Schlitzen der Auslaßenden der

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Ausströmkanäle (7,7') parallelen Richtung im Abstand voneinander angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rippenformenden Elemente, welche die Austrittsschlitze (12) bilden, sich im wesentlichen senkrecht zu den Schlitzen (8,8') der Auslaßenden der Austrittskanäle (7, Ψ) erstrecken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittskanal (11) bzw. die Austrittskanäle (11) im Kern (5) sich in Richtung zu ihren vorderen Enden hin verbreitern.

4. . Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsschlitze (12), welche von den rippenformenden Elementen gebildet werden, im wesentlichen parallel zueinander und im wesentlichen senkrecht zu den inneren Oberflächen des Formwerkzeuges (1) verlaufen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsschlitze (12), welche von den rippenformenden Elementen gebildet werden, gegenüber den inneren Oberflächen des Formwerkzeuges (1) geneigt angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des länglichen Hohlraumes (2) des Formwerkzeuges (1) Strömungsteilende Mittel (Sa) angeordnet sind, welche den Strom des durch Wärme verformbar gemachten thermoplastischen Harzes, das in den länglichen Hohlraum (2) im Werkzeug (1) durch das Einlaßende der Zuleitung (3) geliefert ist, zu den Austrittskanälen (7,7') zu beiden Seiten des Kernes (5) in geteilter Form weiterleitet.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsteilenden Mittel (5a) einen Wandteil aufweisen, der einen Teil des Kernes (5) bildet und in Richtung zu den Austrittskanälen (7,7*) hin gekrümmt verläuft.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Einstellmittel (13,13') vorgesehen sind, welche die Ab-

, stände zwischen den inneren und äußeren Oberflächen des Formwerkzeuges (1) und des Kernes (5) einstellbar machen'und somit die Schlitze (8,8') definieren.

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L e e r s e i t e