DE2359282B2 - Vorrichtung zur Herstellung von Profilen aus geschäumten Thermoplasten - Google Patents
Vorrichtung zur Herstellung von Profilen aus geschäumten ThermoplastenInfo
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- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/34—Auxiliary operations
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Description
Das Hauptpatent 2249435 betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Profilen aus geschäumten
Thermoplasten, bestehend aus Extruder und Schnecke, sowie einem Extruderkopf mit Fließkanal,
bei der der Fließkanal durch in axialer Richtung angeordnete Trennwände in Einzelkanäle aufgeteilt ist
und wobei jeder Einzelkanal einen Düsenkoeffizienten von weniger als 2 mm3 hat, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß die axiale Länge oder die Seitenlänge der Einzelkanäle über dem Querschnitt des Gesamtkanals
verschieden groß ausgebildet ist.
Bei der Vorrichtung nach der DT-OS 1729015
weist die Preß- oder Spritzform eine in Sektionen eingeteilte Düsen- oder Formplatte auf.
Aus der GB-PS 1138938 ist eine Vorrichtung zum
Herstellen von Profilen aus geschäumten Thermoplasten mit einem Extruder mit Schnecke und Extruderkopf
bekannt, bei der der Fließkanal durch in axialer Richtung angeordnete Trennwände einer Dicke von
mehr als 2 mm in Einzelkanäle aufgeteilt ist und wobei auch jeder Einzelkanal einen Düsenkoeffizienten k
von ca. 0,1 hat.
Aus der GB-PS 1084000 ist die Anordnung einer
Bügelzone nach den Trennwänden bekannt.
Durch die Vorrichtung nach dem Hauptpatent ist es möglich, auch Profile, die große Querschnitte aufweisen,
mit Dichten von 0,4 bis 0,6 g/cm3 herzustellen. Jedoch kann die Dichte über den Querschnitt des Profils
nicht unabhängig von der Einzelkanalgestaltung variiert werden. Zudem ist in manchen Fällen die Einstellung
einer gleichmäßigen Fließfront für den ge
samten Querschnitt nicht einfach.
Aufgabe der Erfindung war es somit, einen Extruderkopf zu finden, der über den Querschnitt des zu
extrudierenden Profils ein möglichst einheitliches Geschwindigkeitsprofil
bzw. eine gleichförmige Fließfront erzeugt, in der Weise, daß über den Querschnitt
des Profils Bereiche unterschiedlicher Dichte erhalten werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
ίο Vorrichtung zur Herstellung von Profilen aus geschäumten
Thermoplasten, bestehend aus Extruder und Schnecke sowie einem Extruderkopf mit Fließkanal,
bei der der Fließkanal durch in axialer Richtung angeordnete Trennwände in Einzelkanäle aufgeteilt
ist und wobei jeder Einzelkanal einen Düsenkoeffizienten von weniger als 2 mm3 hat und bei der die
axiale Länge oder die Seitenlänge der Einzelkanäle über den Querschnitt des Gesamtkanals verschieden
groß ausgebildet ist, nach Patent 2249435 gelöst, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß der Fließquerschnitt der Einzelkanäle durch dornähnliche Stifte verengt ist.
Die dornähnlichen Stifte können verschiedenartig
gestaltet sein. Bevorzugt sind sie rund. Es ist jedoch auch möglich, eckige Stifte anzuwenden, wie z. B. solehe,
die den Querschnitten der Einzelkanäle ähnlich oder gleich sind. Meistenteils sind sie an beiden Enden
kegelförmig und in der Mitte zylindrisch (vgl. Fig. 3 u. 4). Es sind jedoch auch andere Formen möglich.
Der Durchmesser der dornähnlichen Stifte wird so gewählt,
daß der Abstand zwischen der Oberfläche; der Dorne und den Einzelkanalinnenwänden zwischen 0,2
und 5 mm dick ist, wobei die Durchmesser der dornähnlichen Stifte innerhalb eines Extruderkopfes unterschiedlich
sein können. Die Länge der dornähnlichen Stifte beträgt insbesondere das 0,1- bis l,5fache
der Länge der Einzelkanäle innerhalb des Drosselgitters, wobei die Länge der dornähnlichen Stifte innerhalb
eines Extruderkopfes verschieden sein kann.
Im allgemeinen sind die Dorne untereinander durch Verbindungsstege verbunden und werden durch diese gehalten, da die Stege auf den Gitterblechen des Drosselgitters aufliegen. Innerhalb des Drosselgitters werden die dornähnlichen Stifte selbstzentrierend in ihrer Lage gehalten. Die Anzahl der Dorne kann in weiten Bereichen schwanken. Sie hängt ausschließlich von der gewünschten Dichteverringerung ab, d. h. sollen Formkörper mit geringer Dichte angestrebt werden, so muß eine größere Anzahl von Dornen eingesetzt werden. Im allgemeinen werden nicht mehr
Im allgemeinen sind die Dorne untereinander durch Verbindungsstege verbunden und werden durch diese gehalten, da die Stege auf den Gitterblechen des Drosselgitters aufliegen. Innerhalb des Drosselgitters werden die dornähnlichen Stifte selbstzentrierend in ihrer Lage gehalten. Die Anzahl der Dorne kann in weiten Bereichen schwanken. Sie hängt ausschließlich von der gewünschten Dichteverringerung ab, d. h. sollen Formkörper mit geringer Dichte angestrebt werden, so muß eine größere Anzahl von Dornen eingesetzt werden. Im allgemeinen werden nicht mehr
so als 95 % aller Einzelkanäle und nicht weniger als 5 % aller Einzelkanäle mit Dornen ausgerüstet.
Das Drosselgitter und die übrigen Teile, aus denen die Gesamtvorrichtung besteht, sind im Hauptpatent
2249435 beschrieben. Ebenso wird die Zusammen-Setzung der üblicherweise eingesetzten verschäumbaren
Massen im Hauptpatent beschrieben. Der Unterschied besteht darin, daß sich durch die Dorne
innerhalb der einzelnen Stränge Hohlräume bilden, die sich im Bereich der Kompressionszone wieder
schließen, jedoch das Entstehen von Bereichen niedriger Dichte bewirken.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Die Fig. 1 entspricht der im Hauptpatent gezeigten Fig. 1, nur sind mit der Nummer 9 die dornähnlichen
Stifte gekennzeichnet. Die anderen Nummern haben entsprechend der Hauptanmeldung folgende Bedeutung:
1 = Extruder 5 = Drosselgitter
2 = Schnecke 6 = Einzelkanal
3 = Extruderkopf 7 = Düsenmund
4 = Fließkanal 8 = Bügelzone
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das Drosselgitter 5. Es ist deutlich zu erkennen, daß die dornartigen Stifte
in dem Bereich, in dem das Profil besonders dick ist, angebracht wurden.
Fig. 3 zeigt vergrößert die Anordnung der Dorne im Drosselgitter in zwei Schnitten. Die einzelnen
Dorne 9 ragen in die Fließkanäle 6 hinein, die aus den Wänden des Drosselgitters 5 gebildet werden. Die
Dorne sind in Richtung des Massestroms beidseitig konisch angespitzt. Die einzelnen Dorne werden
durch Verbindungsstege 10 gehalten, die auf den Gitterflächen des Drosselgitters aufliegen. Innerhalb des
Drosselgitters werden die dornartigen Stifte selbstzentrierend in ihrer Lage gehalten.
Mit Fig. 4 werden verschiedene Ausführungsmöglichkeiten zur Verbindung der einzelnen Dorne dargestellt.
Die Verbindungen können sowohl größer (α), als auch kleiner (b) als die Dorne sein. Ebenso können
sie auch entsprechend der in Fig. 4c gezeigten Art in länglicher Form ausgeführt sein.
Durch die Erfindung ist eine Regelung der Dichte innerhalb des Profilquerschnitts möglich. Falls der
Durchmesser und die Länge der einzelnen Dorne innerhalb eines Extruderkopfes gleich gehalten werden,
kann man eine gleichbleibende, aber niedrigere Dichte als ohne Verwendung von Dornen erzielen.
Durch eine Variation des Durchmessers und evtl. der Länge der einzelnen Dorne innerhalb eines Extruderkopfes
ist eine weitere Reduzierung der Dichte beim Einsatz von größeren und/oder längeren Dornen
möglich. Durch die Verwendung der beschriebenen Dorne ist die Dichte unabhängig vom Fließwiderstand
des Einzelkanals beeinflußbar. Es ist also möglich, die Dichte in den Bereichen des Profils zu reduzieren, wo
es aus mechanischen oder praktischen Gründen sinnvoll ist.
Durch den Einsatz der beschriebenen Vorrichtung ist es möglich, die Dichte in außenliegenden Bereichen
des Profils besonders hoch einzustellen und damit eine glatte Oberfläche zu erzielen. Nach innen hin kann
dann die Dichte stärker reduziert werden, damit erzielt man eine gewünschte niedrige Gesamtdichte des
"> Profils und gleichzeitig gute mechanische Werte.
Dh Fig. 5 u. 6 sind Beispiele von Profilen, die besonders
günstig mit der beschriebenen Vorrichtung hergestellt werden können. Die Forderung nach möglichst
niedriger Gesamtdichte bei ausreichender Felu stigkeit (Biegefestigkeit, Druckfestigkeit) in Zonen
hoher mechanischer Belastung wird durch Einsatz unterschiedlicher Dorndurchmesser erreicht. In Fig. 5
wurden 2 unterschiedliche Dorndurchmesser, in Fig. 6 fünf verschiedene Durchmesser verwendet.
Mit der Vorrichtung entsprechend den Fig. 1 und 2, jedoch ohne Dorne, wurde eine schäumbare thermoplastische
Mischung, bestehend aus 100 Gew.-Teilen PVC, K-Wert 65, 2 Gew.-Teilen Stabilisator,
1 Gew.-Teil Gleitmittel, 0,3 Gew.-Teilen Treibmittel und 5 Gew.-Teilen Polyacrylat extrudiert. Die Einzelkanäle
haben einen Querschnitt von 4,2 X 4,2 mm und eine Länge von 60 mm. Der Düsenkoeffizient k
des Einzelkanals beträgt k = 0,216 mm. Die Dichte des extrudierten Profils ist über dem gesamten Querschnitt
etwa gleich. Die Gesamtdichte betrug 0,68 g/ ml. Die Oberfläche des Profils war glatt.
Jo Beispiel 2
Mit der gleichen schäumbaren Mischung wie in Beispiel 1 und der Vorrichtung entsprechend Fig. 1
und 2 unter Verwendung von 10 Dornen mit einem Durchmesser von 1,0 mm und einer Länge von 40
mm in den Einzelkanälen mit einer lichten Weite von 4,2 mm und einer Länge von 60 mm, in der in Fig. 2
angegebenen Anordnung, wobei der Düsenkoeffizient der Fließkanäle mit Dorn k = O.,18 mm betrug,
ließ sich die Dichte in den Bereichen der Dorne weiter senken. Die Poren sind in diesen Bereichen gröber.
Die Gesamtdichte des Profils liegt bei 0,55 g/ml. Die Oberfläche des Profils ist glatt wie in Beispiel 1.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Vorrichtung zur Herstellung von Profilen aus
geschäumten Thermoplasten, bestehend aus Extruder und Schnecke, sowie einem Extruderkopf
mit Fließkanal, bei der der Fließkanal durch in axialer Richtung angeordnete Trennwände in
Einzelkanäle aufgeteilt ist und wobei jeder Einzelkanal einen Diisenkoeffizienten von weniger als
2 mm3 hat und bei der die axiale Länge oder die Seitenlänge der Einzelkanäle über den Querschnitt
des Gesamtkanals verschieden groß ausgebildet ist nach Patent 2249435, dadurch gekennzeichnet,
daß der Fließquerschnitt der Einzelkanäle durch dornähnliche Stifte verengt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand zwischen Stiftoberfläche und Einzelkanalinnenwand zwischen 0,2 und 5 mm liegt, wobei die Durchmesser der
dornähnlichen Stifte innerhalb eines Extruderkopfes unterschiedlich sein können.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der dornähnlichen
Stifte das 0,1- bis l,5fache der Länge der Einzelkanäle innerhalb des Drosselgitters beträgt, wobei
die Länge der dornähnlichen Stifte innerhalb eines Extruderkopfes unterschiedlich sein kann.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der dornähnlichen
Stifte kreisförmig ist.
Priority Applications (4)
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DE2359282A DE2359282C3 (de) | 1973-11-28 | 1973-11-28 | Vorrichtung zur Herstellung von Profilen aus geschäumten Thermoplasten |
US05/519,540 US3954365A (en) | 1973-11-28 | 1974-10-31 | Apparatus for the preparation of foamed thermoplastic extruded profiles |
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DE2359282C3 DE2359282C3 (de) | 1979-02-01 |
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- 1974-11-28 FR FR7439002A patent/FR2252204A2/fr active Pending
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