DE2438072A1 - Verfahren zum herstellen eines verbundwerkstoffes und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines verbundwerkstoffes und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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Description

ΐ>ίρΙ. Ing. Karl A. ßrose
Dipl.lng. D. Karl Drose
D-8023 München-Pullach
WienerSfr.2J.Mdia. 793OS70,7931782
DB/Mü-Case 3402/GER 8023 Pullach, den 7. August 1974
COAL INDUSTRY (PATENTS) LIMITED, Hobart House, Grosvenor Place, London SWlX 7AE, England
Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstoffes und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoff ess eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und nach dem Verfahren hergestellte Formkörper, Der Verbundwerkstoff, mit dem sich die vorliegende Erfindung insbesondere befasst, ist von einer Art, die einen Kern und eine äussere Deckschicht oder Gehäuse für den Kern aufweist.
Erfindungsgemäss wird ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß aus einem ersten Material ein hohler Querschnitt extrudiert wird, ein Hohlraum innerhalb des Querschnittes aufrechterhalten wird und ein zweites Material in den Querschnitt eingespritzt wird. Die Erfindung betrifft ferner ein durch das oben angegebene Verfahren hergestelltes Verbundmaterial.
Der hohle Querschnitt kann jegliche Form aufweisen, beispielsweise kastenförmig oder kreisförmig sein. In zweckdienlicher Weise kann das erste Material aus der folgenden Gruppe gewählt werden: Starres Polyvinylchlorid, Polystyren oder A.B.S. oder jegliches andere extrudierbare Kunststoffmaterial, welches mit dem zweiten Material verträglich ist.
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Das zweite Material ist vorzugsweise ein Schaummaterial oder ein schäumbares Material und kann aus der folgenden Gruppe gewählt werden: Polyurethan einschließlich Materialien auf Isoeyanuratbasis, Phenol/Pormaldehyd oder Urea-Formaldehyd.
Der Verfahrensschritt der Aufrechterhaltung eines Hohlraumes in dem hohlen Querschnitt kann auf zwei mögliche Arten durchgeführt werden. Die erste Art besteht darin, daß nach dem Extrudieren in einem Teil des Querschnittes im Bereich der Gesenkfläche der Querschnitt von innen unter Druck gesetzt wird. Die zweite Art bedingt einen äußeren Angriff an das extrudierte Profil durch Vakuum, während das Innere des Profils bei atmosphärischem Druck gehalten wird. Beide Arten haben die Wirkung daß ein Hohlraum im Inneren des Profils abgestützt und dadurch aufrechterhalten wird, um zu verhindern, daß das Profil während des Abkühlens in der gewünschten Form zusammenfällt.
Das zum Unterdrucksetzen des Innenraumes verwendete Medium ist vorzugsweise ein fliessfähiges Medium, insbesondere ein Gas beispielsweise Luft. Jegliches Gas kann verwendet werden, welches für keines der beiden Materialien schädlich ist. In zweckdienlicher Weise wird das Unterdrucksetzen des Innenraumes lediglich anfänglich durchgeführt, um ein Gaspolster zwischen der Gesenkfläche und dem eingespritzten zweiten Material zu bilden. In diesem Zusammenhang beginnt das Einspritzen des zweiten Materials in zweckdienlicher Weise mit gewissem Überschuß, was die Wirkung zeigt, daß der Gasdruck in dem Hohlprofil ansteigt. So kann die Luft- oder Gaszufuhr nach dem anfänglichen Unterdrucksetzen und dem anfänglichen Einspritzen des zweiten Materials abgeschaltet werden. Das verbleibende Gaspolster wird zurückgehalten, um dadurch einen gewissen Grad der Beeinflussung des zweiten Materials in einer Weise zu erreichen, die weiter unten in der Beschreibung noch näher erläutert wird.
Im folgenden wird das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung
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eines Verbundwerkstoffes und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anhand einer in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Ausführungsform näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine seitliche Schnittansieht der Vorrichtung und Fig. 2 eine skizzenhafte Draufsicht auf die Vorrichtung.
In den Figuren 1 und 2 ist die Vorrichtung zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes veranschaulicht und weist einen Extruder 2 auf, der mit einem Extrudiergesenk 4 in der veranschaulichten Weise gekoppelt ist, Zwillingsverteiler 6 sind für das Gesenk 4 vorgesehen, welches eine Formöffnung 8, wie veranschaulicht, aufweist, wobei die Öffnung 8 in der Vorderansicht den Umriß eines dünnwandigen rechtwinkligen Kastens aufweist. In der Mitte erstreckt sich durch das Gesenk 4 eine Einspritzdüse 10 und diese Einspritzdüse steht über die Gesenkfläche 12 vor.
Eine als Kühlung dienende Wasserführung 14 ist im Bereich des Gesenkes 4 vorgesehen und es sind ferner die Abstützung übernehmende Förderer 16 in der veranschaulichten Weise vorgesehen, um das extrudierte Profil aus dem ersten Material abzustützen.
Die Arbeitsweise der veranschaulichten Vorrichtung ist wie folgt:
Ein erstes Material, beispielsweise Polyvinylchlorid wird durch das Gesenk 4 als Hohlprofil 20 rechteckiger Form extrudiert, wobei das so extrudierte Profil durch die Wasserführung 14 abgekühlt wird» Luft wird in das extrudierte Profil 20 bei einem Druck von 1-2 p.s.i.go eingeleitet, um das ProfiJ. anfänglich aufzublasen. Ein zweites Material, beispielsweise ein schäumbares Material, wie Polyurethan wird in das nun aufgeblasene Profil 20 durch die Einspritzdüse 10 eingespritzt. Das zweite Material schäumt in dem Hohlprofil 20 auss wobei die Luft als Kissen in dem Hohlprofil zwischen der Gesenkfläche 12 und der Schaumfronts die durch das Be-
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zugszeichen 22 angedeutet ist, eingeschlossen wird. Die Luftzufuhr wird nach dem anfänglichen Unterdrucksetzen abgeschaltet,da das Luftkissen in der oben erwähnten Weise nunmehr ausgebildet ist. Das Luftkissen steuert in wirksamer Weise die Qualität des eingespritzen Materials, insbesondere hinsichtlich seiner Dichte. Sollte beispielsweise ein Überschuß des zweiten Materials auftreten, führt dies zu einem Anstieg des Luftdruckes, was die Wirkung hat, daß die Dichte des zweiten Materials vergrößert wird, und somit ein Gleichgewichtszustand erreicht wird.
Falls das zweite Material beispielsweise der Schaum aufgrund von Änderungen der Zufuhr, Änderungen der Zusammensetzung oder anderen Paktoren zuwenig nachgeführt werden sollte, wird sich das Gaskissen ausdehnen, so daß die Schaumdichte zum Erreichen des Gleichgewichtszustandes abnehmen kann.
Die die Stützung übernehmenden Förderer 16 dienen anfänglich dazu, das extrudierte Profil 20 abzustützen und anschliessend cazu, den mit 24 bezeichneten Verbundwerkstoff abzustützen, der aus dem äußeren Profil 20 aus dem ersten Material und einem Kern aus dem zweiten Material besteht.
Der Verbundwerkstoff 24, der nach dem erfindungsgemässen Verfahren erzeugt wird, kann zur Isolation oder zur Verkleidung im HochundTiefbau-gewerbe Verwendung finden.
Sämtliche der in der Beschreibung erwähnten und in den Zeichnungen erkennbaren technischen Einzelheiten sind für die Erfindung ] von Bedeutung.
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Claims (18)

  1. - 5 Patentansprüche
    (!.,Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Hohlprofil aus einem ersten Material extrudiert wird, daß ein Hohlraum in dem Hohlprofil aufrechterhalten wird und daß ein zweites Material in das Hohlprofil eingespritzt.wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum in dem Profil dadurch aufrechterhalten wird, daß das Profil anschließend an das Extrudieren von innen unter Druck gesetzt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Unterdrucksetzen durch die Anwendung eines fließfähigen Mediums durchgeführt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als fließfähiges Medium ein Gas verwendet, wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Gas Luft verwendet wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das innere Unterdrucksetzen am Anfang durchgeführt wird, un/ein Gaspolster in dem Hohlraum des Profils zu erzeugen.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gelsinzeichnet, daß das zweite Material in dem Hohlraum hinter dem Gaspolster in dem Hohlraum eingespritzt wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum in dem Profil durch Erzeugen eines Vakuums außerhalb des Profils aufrechterhalten wird, während das Innere des Profils bei
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    atmosphärischem Druck gehalten wird.
  9. 9· Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als erstes Material ein extrudierbares Kunststoff material verwendet wird, welches mit dem zweiten Material verträglich ist.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als extrudierbares Kunststoffmaterial starres Polyvinylchlorid, PoIystyren oder A.B.S. verwendet wird.
  11. 11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als zweites Material ein Schaum oder schäumbares Material verwendet wird.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaum oder schäumbares Material Polyurethan einschließlich Materialien auf Isocyanuratbalsj Phenolformaldehyd oder Ureaformaldehyd verwendet wird.
  13. 13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansuche 1 bis 12, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Bestandteile: einen mit einem Gesenk (4) gekoppeltes Extruder (2), wobei das Gesenk eine Pormfläche (12) aufweist, in der die Formöffnungen (8) von Verteilern (6) münden und die Formöffnung (8) die Form des Hohlprofiles (20) aufweist, eine durch das Gesenk in der Mitte vorstehende Einspritzdüse (4), welche über die Formfläche (12) vorsteht, eine Kühlwasserführung (14) im Bereich des Gesenkes (4) und Stützförderer (16) zum Abstützen des extrudiertenHohlprofiles, wobei ferner Einrichtungen zum Einleiten von Druck in das Hohlprofil (20) bzw. Einrichtungen zum Erzeugen eines Unterdruckes auf der Aussenseite des Hohlprofiles (20) vor-, gesehen sind. j
  14. 14. Formkörper aus einem nach einem der Ansprüche 1 bis 12 herge-
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    stellten Verbundwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (24) aus einem extrudierten Hohlprofil (20) aus einem ersten Material und einem den Hohlraum des Hohlprofiles füllendeneingespritzten zweiten Material (23) besteht.
  15. 15. Formkörper nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Material ein extrudierbarer Kunststoff ist, der mit dem zweiten Material verträglich ist.
  16. 16. Formkörper nach Anspruch 15s dadurch gekennzeichnet, daß das extrudierbare Kunststoffmaterial starres Polyvinylchlorid, PoIystyren oder A.B.S. ist.
  17. 17= Formkörper nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Material ein Schaum oder ein schäumbares Material ist.
  18. 18. Formkörper nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum oder das schäumbare Material Polyurethan einschließlich Materialien auf Isocyanuratbasis, Pteiolformaldehyd oder Ureaformaldehyd ist.
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