DE2510006B2

DE2510006B2 - Düsenplatte mit einer Mehrzahl von öffnungen zum Strangpressen von erweichtem thermoplastischem schäumbarem Material

Info

Publication number: DE2510006B2
Application number: DE2510006A
Authority: DE
Inventors: Motoshige Ikoma Nara Hayashi; Shigenari Nagaokakyo Kyoto Soda; Shigetoshi Nara Tanaka
Original assignee: Sekisui Kaseihin Kogyo KK
Current assignee: Sekisui Kaseihin Kogyo KK
Priority date: 1974-03-09
Filing date: 1975-03-07
Publication date: 1979-01-11
Also published as: PH12232A; DK85975A; FR2263096B1; JPS5435231B2; JPS50123777A; CA1035915A; ES435428A1; FR2263096A1; AR203231A1; DK143838C; ZA751321B; ATA184375A; NL182130C; DE2510006C3; SE7502580L; AT355796B; BR7501377A; GB1492670A; IT1034105B; CH582058A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Düsenplatte mit einer Mehrzahl von öffnungen zum Strangpressen von erweichtem thermoplastischem schäumbarem Material in einem Strangpreßwerkzeug, wobei die Düsenplatte einen gegenüber dem inneren Teil zurückspringenden äußeren Teil mit größerer Öffnungsdichte der Öffnungen als im inneren Teil aufweist.

Es ist bekannt, geschäumte Gegenstände dadurch herzustellen, daß ein schäumbares thermoplastisches Kunststoffmaterial extrudiert wird. Es ist ferner bekannt, hierzu eine Strangpreßform mit einer Düsenplatte zu verwenden, die eine Vielzahl von öffnungen aufweist, wobei der schäumbare Kunststoff aus diesen öffnungen in einer Vielzahl von Kunststoffsträngen extrudiert wird, die dann zu dem gewünschten geschäumten Gegenstand vereinigt werden.

Aus der US-PS 37 20 572 ist es bekannt, einen geschäumten Gegenstand mit Kunststoffsträngen gewünschter Dichten und gewünschter Lagen dadurch herzustellen, daß eine Strangpreßform mit einer Anzahl in geeigneter Weise hinsichtlich Dimension und Verteilung abgestimmter öffnungen verwendet wird, aus denen schäiimbare Kunst.stoffstränge ausgepreßt und zu einem einheitlichen Gegenstand vereinigt werden. Der auf diese Weise hergestellte geschäumte Gegenstand soll an der Oberfläche eine Musterung aufweisen, die an die gestreckte Granulierung von ^r> natürlichem Holz erinnert Die Kunststoffstränge im Oberflächenbereich sollen in geringerem Maß geschäumt, und die Oberfläche schwer zu ritzen sein, da im allgemeinen das bekannte Verfahren jedem der Kunststoffstränge unabhängig von seiner Lage inner-

I» haib des Gegenstands eine gewünschte Dichte geben kann. Zusätzlich kann, insbesondere wenn Polystyrol als Rohmaterial verwendet wird, in der Oberfläche jedes Kunststoffstranges leicht eine Schicht geformt werden, die in geringem Grade geschäumt ist und eine hohe

■ ·■> Dichte aufweist Es hat sich jedoch in der Praxis gezeigt daß es mit dem bekannten Verfahren nicht immer möglich ist, eine Oberflächenschicht zu erzeugen, die in dem gewünschten geringen Grad geschäumt ist und eine hohe Dichte hat und es besteht daher die Gefahr,

_'ii daß der auf diese Weise hergestellte Gegenstand bei bestimmten Anwendungen zerkratzt wird. Außerdem reißen die derart hergestellten Gegenstände gelegentlich längs der Vereinigungsflächen zwischen den einzelnen Kunststoffsträngen auf, da die Verbindung

-'■> der Stränge untereinander nicht die gewünschte Festigkeit aufweist

Aus der DE-CS 19 52 753 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Schaumstofformlingen bekannt deren Oberfläche möglichst glatt sein soll, um

i" kommerziell verwertbare Schaumstofformlinge zu verwirklichen. Zu diesem Zweck wird eine Düsenplatte eingesetzt die eine Mehrzahl von öffnungen aufweist und einen gegenüber dem inneren Teil zurückspringenden äußeren Teil mit größerer Öffnungsdichte als im

r. inneren Teil besitzt. Um eine möglichst glatte Außenhaut zu erzeugen, wird die Düsenplatte selbst von den Seiten her gekühlt.

Aus der DE-OS 20 15 190 ist ein Strangpreßwerkzeug bekannt mittels dem ein Erzeugnis hergestellt werden

«ι soll, das eine Außenhaut und einen Innenteil besitzt, wobei die Außenhaut als einstückiger Rohrkörper aus ungeschäumten Material ausgebildet sein soll und der Innenteil geschäumt sein soll und als Füllung der Außenhaut dienen soll. Um dies zu verwirklichen, wird

•i'i die Außenhaut sowohl von der Außenseite als auch von der Innenseite her gekühlt.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Düsenplatte anzugeben, mittels der geschäumte Gegenstände herstellbar sind, deren Oberfläche schwer zu

Vi zerkratzen ist und Vereinigungslinien aufweist, die das Aussehen der Längsgranulierung bzw. der Faserung von natürlichem Holz besitzen, wobei ein schäumbarer Kunststoff zu einer Anzahl von Kunststoffsträngen stranggepreßt und unmittelbar nach dem Auspressen zu

Vi einem einheitlichen Gegenstand verbunden wird.

Diese Aufgabe wird bei der Düsenplatte der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zurückspringende äußere Teil in der Ebene der Vorderfront des Strangpreßwerkzeugs liegt, und daß

wi der innere Teil sich über die Ebene der Vorderfront hinaus erstreckt.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß durch die erfindungsgemäße Abstufung an der abgabeseitigen Stirnfläche der Düsenplatte, aufgrund

h'i derer sich der innere Teil der Düsenplatte über die Ebene der Vorderfront des Strangpreßwerkzeugs hinaus erstreckt, während der zurückspringende äußere Teil in der Ebene der Vorderfront liegt, der geschäumte

Kunststoff aus den öffnungen im äußeren Teil zu einem früheren Zeitpunkt ausgepreßt wird als der geschäumte Kunststoff aus den öffnungen des inneren Teils, Zur Erzeugung der höheren Dichte der äußeren Kunststoffstränge ist es dabei zweckmäßig, die Durchmesser der äußeren öffnungen gegenüber den Durchmessern der inneren öffnungen zu vergrößern und/oder die öffnungen im äußeren Teil dichter zu verteilen als im inneren Teil.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet

Insbesondere wird durch das Merkmal, das Extrudat durch eine längslichc Kühlzone in Umfangskontakt mit dem Extrudat des äußeren Bereichs zu führen, eine weitere Expansion des Extrudats eingeschränkt, wodurch die äußeren Kunststoffstränge zunächst durch die Kühlzone eine Begrenzung erfahren und danach mit den vom inneren Bereich geformten Kunststoffsträngen verbunden werden.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, und zwar z-iigt

F i g. 1 eine Ausführungsform eines vorderen Teils einer Strangpreßvorrichtung, wobei eine Düsenplatte eine Abstufung bzw. einen Absatz aufweist und wobei Fig. l(a), teilweise abgebrochen, eine Stirnansicht und F i g. I(b) einen Schnitt nach der Linie b-b der F i g. l(a) zeigt,

Fig. 2 mit Fig. 2(a) und Fig. 2(b) der Fig.] entsprechende Darstellungen für eine zweite Ausführungsform,

Fig.3 einen Fig. l(b) entsprechenden Schnitt du;ch den vorderen Teil einer weiteren Ausführungsform einer Strangpreßvorrichtung mit einer Abstufung in der Abgabefläche und verengten Austrittsöffnungen im Bereich des vorderen Endes,

F i g. 4 einen der F i g. 3 entsprechenden Schnitt durch eine weitere Ausführungsform, bei der die öffnungen bzw. Düsen in dem durch die Abstufung gebildeten äußeren Bereich der Abgabefläche in zwei Reihen angeordnet sind,

F i g. 5 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform ähnlich der F i g. 3, wobei jedoch zwei Kühlrahmen einander benachbart angeordnet sind,

Fig.6 einen Schnitt durch den Vorderteil einer weiteren Ausführungsform. be' der eine Abstufung teilweise geneigt derart ausgeführt ist, daß die äußere Dimension des vorspringenden innereren Teils sich in Preßrichtung allmählich erweitert,

F i g. 7 wiederum c'^:nen den voraufgehenden Figuren entsprechenden Schnitt durch eine Ausführungsform, bei der diesmal die Abstufung in geneigter bzw. schräger Form derart ausgeführt ist. daß der Außendurchmesser des vorspringenden inneren Teils in Preßrichtung allmählich abnimmt,

Fig. 8 den vorderen Teil einer Strangpreßform, der zum Herstellen eines Türsturzes für Schiebetüren geeignet ist, wobei Fig. 8(a) eine Stirnansicht und F i g. 8(b) einen Schnitt nach der Linie b-b der F i g. 8(a) zeigt,

Fig.9 eine der Fig.8 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform, wobei F i g. 9(a), teilweise abgebrochen, eine Stirnansicht und Fig. 9(b) einen Schnitt nach der Linie b-bdcr F i g. 9(a) zeigt,

Pig. 10 einen Teilschnitt durch eine Ausführungsform einer Strangpreßvorrichtung und

Fig. Il schemairch eine Stirnansicht eines Teils einer Kunststoffabgabeplatte bzw. Düsenplatte einer Strangpreßform, die eine Anordnung von öffnungen in dieser Platte zeigt.

De,- hier gebrauchte Ausdruck Abstufung bezeichnet eine Erstreckung der Abgabefläche einer Kunststoffpreßform in Preßrichtung des schäumbaren thermoplastischen Kunststoffs, Die Abstufung dient der Unterteilung der Abgabefläche in zwei oder mehr Abschnitte, so daß ein gestuftes oder absatzweises Gebilde geformt wird, in seiner einfachsten Form unterteilt die

ίο Abstufung die Abgabefläche in zwei parallele Flächen, nämlich eine periphere oder äußere Abgabefläche und eine zentrale oder innere Abgabefläche. Die innere Abgabefläche erstreckt sich in Preßrichtung über die äußere Abgabefläche hinaus. Da jede der beiden

ι ί Flächen mit einer Mehrzahl von öffnungen versehen ist, durch welche erweichter schäumbarer Kunststoff ausgepreßt wird, und in Anbetracht des in Längsrichtung sich erstreckenden Kühlrahmens, der um den äußeren Umfang der äußeren Abgabefläche herum

2n vorgesehen ist, ergibt sich, daß beim Auspressen des erweichten thermoplastischen Kunststoffs Kunststoffkörper oder -stränge zunächst durcii die öffnungen der äußeren Abgabefläche in denjenigen Bereich ausgepreßt werden, der zwischen den inneren Wänden des

j'i Kühlrahmens und den Seitenwänden der inneren Abgabefläche geformt ist, also des vorspringenden Teils der Abgabefläche der Preßform. Die zunächst ausgepreßten Kunststoffkörper beginnen beim Austria aus den öffnungen der äußeren Abgabefläche zu schäumen

in und kommen dabei in begrenzende Berührung mit den Innenwänden des Kühlrahmens sowie mit dem vorspringenden Teil der Abgabefläche. Kunststoffkörper, die später aus den Öffnungen des vorspringenden inneren Teils der Abgabefläche ausgepreßt werden,

Γ. dehnen sich aus und vereinigen sich mit den zuerst ausgepreßten Kunststoffkörpern und auch miteinander und werden so zu dem gewünschten geschäumten Artikel geformt. Es sei bemerkt, daß der Ausdruck innere Abgabefläche hier generell zur Bezeichnung

in einer beliebigen Konfiguration eines vorspringenden Teils der Abgabefläche verwendet wird, durch die eine äußere oder periphere Abgabefläche entsteht mit einer Anzahl von öffnungen, die relativ zu Öffnungen im vorspringenden Teil der Abgabefläche bzw. Düsenplat-

r, te zurückversetzt sind. Schließlich wird die äußere Abgabefläche als periphere Abgabefläche bezeichnet, weil für die meisten Anwendungsgebiete die Herstellung eines geschäumten Artikels gewünscht wird, der auf allen Seiten eine kratzfeste Oberfläche hat. Es ist

,ο jedoch möglich, daß für bestimmte Anwendungsgebiete für eine oder auch mehrere der Oberflächen nicht die durch die Erfindung erreichbare sehr hohe Kratcfestigkeit erforderlich ist, so daß die äußere oder periphere Abgabefläche sich deshalb nicht um den ganzen Umfang

Γι der Abgabefläche herum zu erstrecken braucht. Die äußere Abgabefläche umfaßt natürlich auch solche Möglichkeiten. Die verschiedenen Abwandlungen und Ausführungsformen der Erfindung sind mit Bezug auf die Zeichnur-j in Verbindung mit nachstehender

so Beschreibung besser verständlich.

Fig. 1 zeigt eine Kunststoffabgabeplaite einer Strangpreßform nach der Erfindung. In Fig. 1 wird der Kunststoff in der durch den Pfeil X angedeuteten Richtung gefördert, eine Abstufung 44 ist in der

r, Abgabeplalte d .r Form 4 ausgebildet und unterteilt die Abgabefläche in zwei Teile, nämlich einen vorspringenden oder inneren Teil 47 und einen zurückspringenden oder äußeren Teil 46. öffnungen 42 sind im vorspringen-

den Teil 47 angebracht und Öffnungen 41 im zurückspringenden Teil 46. Die Öffnungen 41 haben größere Durchmesser und sind dichter nebeneinander angeordnet als die Öffnungen 42. Daher ist die Öffnungsdichte der Öffnungen 41 im zurückspringenden Teil 46 größer als die der Öffnungen 42 im vorspringenden Teil 47. Die Form 4 ist von einer I leiteinrichtung 3 zum Erhitzen der Form umgeben.

[.in Kühlrahmen 5 ist an der Abgabeplatte der Form 4 derart angebracht, daß er sämtliche Öffnungen 41 und 42 umschließt. Die innere Wand 51 des Rahmens 5 erstreckt sich praktisch in der gleichen Richtung X, in der auch der Kunststoff vordringt. Die Innenwand 51 erstreckt sich von einer Linie aus, die die äußersten Punkte der öffnungen 41 verbindet oder in einem Abstand von höchstens 3 mm von dieser Linie liegt, nach außen und befindet sich jedenfalls dicht Scnachbart zu dieser Linie. Durch das Innere des Rahmens 5 hindurch erstreckt sich ein Kanal 52, der an Zuleitungen lV.w. rvui'ii'C jj lii'iu

im. DcT Räumen j

weist einen schmalen gegen die Preßform 4 vorspringenden Teil 55 auf, dessen Stirnfläche in Berührung mit der Form steht, während der übrige Teil der Stirnfläche des Rahmens 5 keine Berührung mit der Form 4 hat. Ein Spalt von etwa 2 mm erstreckt sich über den restlichen Teil der Stirnfläche zwischen dem Rahmen 5 und der Form 4. Es handelt sich um einen Luftspalt gegen Wärmeleitung zwischen der Form 4 und dem Rahmen 5. Selbst bei Zirkulation eines Kühlmediums durch den Kanal 52 während des Betriebs erfolgt vonseiten der Form 4 keine Erhitzung des Kühlrahmens 5, so daß dessen Innenwand auf einer niedrigeren Temperatur gehalten werden kann. Zum Herabsetzen der Wärmeleitung zwischen der Form 4 und dem Rahmen 5 genügt es. einen Spalt von I mm bis zu einigen mm Breite zwischen diesen Teilen mit Ausnahme der Kontaktbereiche vorzusehen, die sich auf eine kleine Fläche oder einige Punkte beschränken; aber es kann in den Spalt auch eine Wärmeisolation, wie etwa Fluor-Kunstharz oder Glimmer, eingebracht werden. Vorzugsweise erstreckt sich die innere Wand 51 des Rahmens 5 im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung der aus den Öffnungen austretenden Kunststoffkörper, die Innenwand 51 kann jedoch auch geneigt verlaufen, so daß der Rahmen 5 sich in Förderrichtung allmählich etwas erweitert oder verengt.

Die Öffnungsdichte läßt sich in bezug auf den Rahmen folgendermaßen definieren. Angenommen a stellt die Summe der Qucrschnittsflächen der öffnungen 41 im zurückspringenden Teil 46 dar und A die Fläche des zurückspringenden Teils 46. der durch die Innenwand 51 des Rahmens und durch die Stufe 44 begrenzt ist, dann läßt sich die öffnungsdichte ρ der öffnungen 41 im zurückspringenden Teil 46 durch folgende Formel wiedergeben:

ρ = JL χ loo

Weiter sei b die Summe der Querschnittsflächen der öffnungen 42 im vorspringenden Teil 47 und B die Fläche des vorspringenden Teils 47, die durch die Abstufung 44 begrenzt ist, dann ist die Öffnungsdichte q der öffnungen 42 im vorspringenden Teil 47:

b ⁼ B ^X

100

Bei der .Strangpreßform 4 nach F i g. I ist es erforderlich, daß die Öffnungsdichte ρ größer als die Öffnungdiclite qist, alsop> q.

Im allgemeinen hat eine verwendete Strangpreßform eine Abgabeplattc, in der eine Anzahl von Öffnungen, wie in Fig. I gezeigt, derart vorgesehen sind, daß die Öffnungen innerhalb einer Fläche verteilt sind, die dem Querschnitt des gewünschten Erzeugnisses entspricht. Weiter wird die Form in Verbindung mit einem Rahmen verwendet, der in der Nähe der Stirnseite der Abgabeplatte montiert ist und der die Öffnungen umgibt. Die Abgabeplatte hat an der Stirnseite eine Abstufung, durch die ein vorspringender innerer und ein zurückspringender äußerer Teil bzw. Bereich gebildet wird. Jeder der beiden Teile soll eine Anzahl von Öffnungen enthalten, und die öffnungsdichte im zurückspringenden Teil sollte größer als im vorspringenden Teil sein. Vorzugsweise ist die öffnungsdichte im zurückspringenden Teil 1,5 bis 5mal so groß wie die

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Hinsichtlich der Beziehung zwischen dem Rahmen und dem vorspringenden Teil ist es wünschenswert, daß die vordere Stirnseite des Rahmens in Förderrichtung weiter vorspringt als die vordere Stirnseite des vorspringenden Teils der Preßform. Außerdem sollte der Rahmen keine der Öffnungen verschließen oder in irgendeiner Weise blockieren. Die Innenwand des Rahmens sollte auf einer tangential zu den äußersten öffnung- η des zurückspringenden Teils liegenden Linie oder innerhalb eines Abstands von 3 mm von dieser Linie nach außen liegen.

Die Länge der Abstufung in Preßrichtung beträgt normalerweise 5 bis 50 mm, vorzugsweise 5 bis 20 mm. Die Durchmesser der öffnungen betragen normalerweise 1 mm bis einige cm. vorzugsweise I bis mehrere mm. Die Abstände zwischen benachbarten Öffnungen betragen I mm bis einige cm. Die Öffnungen im zurückspringenden Teil sind vorzugsweise in ein bis drei Linien angeordnet.

Fig. 1 zeigt eine typische Strangpreßform, aber abgewandelte Ausführupgsformen sind möglich. Verschiedene Beispiele für solche Formen sind nachstehend beschrieben.

Die Abgabeplatte der F i g. 2 hat zwei Abstufungen 44 und 45 an der Abgabefläche, die in einen zurückspringenden Teil 46, einen ersten vorspringenden Teil 47 und einen zweiten vorspringenden Teil 48 unterteilt ist. Die vordere Stirnseite des Rahmens 5 erstreckt sich über die vordere Stirnseite des zweiten vorspringenden Teils 48 hinaus nach vorn, öffnungen 41 befinden sich im zurückspringenden Teil 46, öffnungen 42 im ersten vorspringenden Teil 47 und Öffnungen 43 im zw hen vorspringenden Teil 48. Auf der Kunststoff-Einlaßseite ist der dem zurückspringenden Teil 46 der Form 4 entsprechende Bereich um die Öffnungen 41 herum nach rückwärts verlängert, also in Richtung entgegen der Preßrichtung, und die rückwärtige Stirnseite um die öffnungen 42 bildet eine Ebene mit der rückwärtigen Stirnseite um die Öffnungen 43, wobei diese beiden Stirnseiten auf der Kunststoff-Einlaßseite eine zurückspringende Oberfläche darstellen.

Alle Öffnungen 41 haben übereinstimmende Dimensionen. Auch alle öffnungen 42 und weiter alle öffnungen 43 haben jeweils übereinstimmende Dimensionen. Dabei haben die Öffnungen 41 den größten Querschnitt und sind am dichtesten zueinander an geordnet Die öffnungen 42 stimmen in ihren Ausmaßen mit den öffnungen 43 überein. Ein Vergleich der

Öffnungsdichten der betreffenden Teile ergibt, daß die Öffnungsdichtc ρ der Öffnungen 41 am größten und die Öffnungsdichtc q der Öffnungen 42 nahezu die gleiche wie die öffnungsdichtc rder Öffnungen 43 ist.

Im übrigen ist die Preßform der F i g. 2 ebenso wie die der I-i g. I mil einem Rahmen 5 und einer Heizeinrichtung 3 versehen

Die Düsenplatte bzw. Abgabcplattc der F i g. 3 ist ähnliiii der der Fig. I mit dem Unterschied, daß die Abstufung 44 langer ist und die Stirnseite des vorspringenden Teils 47 etwa in der gleichen Ebene wie die Stirnseite des Rahmens 5 liegt. Weiter sind die öffnungen 42 im vorspringenden Teil 47 im der Stirnseite benachbarten Bereich 421 im Querschnitt vermindert. Die Abgabeplatte der F i g. 3 ist jedoch insofern derjenigen der Fig. 1 ähnlich, als die öffnungsdichtc der öffnungen 4) auch hier größer als die Öffnungsdichte der Öffnungen 42 ist und damit auch größer als im Teil 421, weiter darin, daß der Rahmen 5 an der Düsenplatte bzw. Abgabeplatte gelagert ist.

Die Abgabepialte der F i g. 4 ist wiederum ähnlich der der Fig. I. aber hier sind die Öffnungen 41 in zwei aufeinanderfolgenden Reihen im zurückspringenden Teil 46 angeordnet. Auch in F i g. 4 ist die öffnungsdichtc der öffnungen 41 größer als die der Öffnungen 42, und der die öffnungen 41 umgebende Rahmen 5 ist an der Abgabeplatte gelagert.

Die Ausführungsform der F i g. 5 ist ähnlich der von Fig. 3. Hier ist jedoch ein zusätzlicher Kühlrahmen 5' an der vorderen Stirnseite des Rahmens 5 gelagert.

Die Ausführungsform nach F i g. 6 hat die Besonderheit, uaß erstens die Abstufung 44 zwischen dem zurückspringenden Teil 46 und dem vorspringenden Teil 47 nach außen erweitert ist und zweitens die vordere Stirnseite des vorspringenden Teils 47 bis etwa zur vorderen Stirnseite des Rahmens 5 vorspringt. Da die Abstufung 44 geneigt ist, bestimmt sich die Öffnungsdichte im zurückspringenden Teil 46 aufgrund des Bereichs der vorderen Stirnfläche 46'. Das heißt, die Öffnungsdichte ρ der öffnungen 41 ergibt sich durch Division der Summe der Querschnittsflächen der öffnungen 41 im zurückspringenden Teil 46 durch die Querschnittsfläche der vorderen Stirnseite 46'. Andererseits ergibt sich die Öffnungsdichte q der Öffnungen 42 im vorspringenden Teil 47 durch Division der Summe der Querschnittsflächen der Öffnungen 42 durch die Fläche des vorspringenden Teils 47. auf dieser Basis ergibt sich, daß die Öffnungsdichte der öffnungen 41 größer als die der öffnungen 42 ist.

Fig. 7 zeigt wiederum eine der Fig. 1 ähnliche Ausführungsform, wobei jedoch die Abstufung 44 zur Preßachse hin geneigt ist, so daß der vorspringende Teil eine Form erhält, die der Oberfläche einer kegelstumpfförmigen Pyramide entspricht Zusätzlich liegen Öffnungen bzw. Enden von Bohrungen in der geneigten Oberfläche der Abstufung 44, so daß diese Abstufung als selbständiger vorspringender Teil mit eigener Öffnungsdichte wirkt Die Öffnungsdichte der Abstufung 44 erhält man durch Division der Summe der auf eine Ebene senkrecht zur Preßrichtung projizierten Querschnitte der öffnungen durch die auf die gleiche Ebene projizierte Fläche der Abstufung 44. Die Öffnungsdichte der öffnungen 41 im Teil 46 ist größer als die Öffnungsdichte der Öffnungen in der Abstufung 44.

Die Ausführungsform der Fig.8 stimmt im Grunde mit der der Fig.4 überein, aber unterscheidet sich dadurch, daß der Rahmen 5 und die Abstufung 44, von der Stirnseite her gesehen, besondere Gestaltungen

aufweisen, weil mit dieser Ausführungsform ein geschäumter Kunststoffartikcl erhalten werden soll, der den Querschnitt eines Türsturzes für Schiebetüren hat. Hierfür muß die Abgabeplatte mit Öffnungen versehen sein, die entsprechend der Querschnittsform eines solchen Türsturzes verteilt sind, und der Kühlrahmen 5 muß eine Innenwand von entsprechendem Querschnitt aufweisen. Weiter muß die Abstufung 44 so geformt sein, daß sich ein zurückspringender äußerer Teil 46 ergibt, der sich über den Umfang dieses Querschnitts erstreckt und eine festgelegte Breite hat. Es ist auch erforderlich, daß die Öffnungsdichte der öffnungen 41 im zurückspringenden Teil 46 größer als die Öffnungsdichte der Öffnungen 42 ist.

Die Ausführungsform der F i g. 9 unterscheidet sich von der der Fig. 1 dadurch, daß zwischen den Öffnungen 42 des vorspringenden Teils 47 Belüftungskanäle 49 auslaufen, die an eine Luftleitung 50 angeschlossen sind, die ihrerseits mit einem Rohr 50' in Verbindung steht, das zur Außenseite der Preßform führt. Das Ende des Rohrs 50' kann zur umgebenden Luft offen oder mit einer Unterdruckkammer verbunden sein, und in jedem Fall wirkt das Rohr 50' dahin, daß Gas von der Stirnseite des vorspringenden Teils 47 über die Beliiftungskanäle 49 abgezogen wird. Das Abziehen von Gas über das Rohr 50' verhindert die Bildung von Spalten zwischen den aus den öffnungen 41 und 42 ausgepreßten Kunststoffkörpern, wenn diese zum Bilden des einheitlichen Artikels vereinigt werden.

Beim Strangpressen wird eine Strangpreßform mit einer Düsenplatte bzw. Kunststoffabgabeplatte der oben beschriebenen Art in Verbindung mit einem Kühlrahmen verwendet, wie anhand der Fig. 1 bis 9 gezeigt wurde. Ein schäumbarer thermoplastischer Kunststoff in erweichtem Zustand wird in Richtung des Pfeils Angefordert, und eine Mehrzahl von Kunststoffkörpern wird aus der Form ausgepreßt. Als thermoplastischer Kunststoff bzw. thermoplastisches Kunstharz können Polystyrol, Polyäthylen, Polypropylen, Polyamide u. dgl. verwendet werden. Polystyrol und Styrolcopolymere werden dabei als bevorzugt angesehen. Als Aufschäummittel bzw. Treibstoff kann beispielsweise eine Verbindung wie Azodicarbonamid verwendet werden, die sich beim Erhitzen zersetzt und Gas erzeugt, oder Verbindungen wie Propan und Butan, welche den Kunststoff etwas lösen und aufquellen und die einen Siedepunkt haben, der tiefer als der Erweichungspunkt des Kunststoffs liegt. Wenn der thermoplastische Kunststoff ein Polymer oder Copolymer von Styrol ist, werden vorzugsweise aliphatisch^ Kohlenwasserstoffe wie Propan und Butan zusammen mit feinpudrigem Talk verwendet. Andere geeignete Kombinationen von thermoplastischem Kunststoff und Treibmittel sowie die jeweils zu verwendenden relativen Anteile derselben ändern sich in Abhängigkeit von den gewünschten Charakteristiken des geschäumten Artikels, und die geeignete Wahl ist im Einzelfall Sache des Fachmanns.

Wenn der schäumbare Kunststoff aus der Abgabeplatte der Form gemäß F i g. 1 ausgepreßt wird, wird er aus den öffnungen 41 in größeren Mengen je Querschnittseinheit abgegeben als aus den öffnungen 42 und als dickere Körper, weil die öffnungen 43 große Durchmesser und geringe Längen, die öffnungen 42 dagegen kleine Durchmesser und große Längen haben, wobei als Länge die Düsenlänge bzw. Preßlänge bezeichnet ist Weiter werden die dicken Körper aus den öffnungen 41 in einen Raum gepreßt, der durch die

Abstufung 44 und die Innenwand 51 des Rahmens begrenzt ist, wodurch der Ausdehnungsraum für die Körper beschränkt ist. Der maximale Grad der Aufschäumung hängt daher von der Öffnungsdichte im äußeren Teil der Abgabeflächc ab. Außerdem werden die dicken Körper bzw. Stränge unmittelbar nach dem Auspressen aus den Offnungen 41 mit der Innenwand 51 in Berührurg gebracht und von deren Oberfläche aus gekühlt. Dit aus den öffnungen 41 austretenden Stränge werden daher in relativ niedrigem Grad aufgeschäumt.

Andererseits sind die aus den Öffnungen 42 ausgepreßten Kunststoffstränge dünner und werden in einem Raum verschäumt, der etwa dem vorspringenden Teil 47 entspricht, wobei die Öffnungsdichte der öffnungen 42 kleiner als die der Öffnungen 41 ist. Die Kunststoffkörper aus den öffnungen 42 werden daher in relativ hohem Maße aufgeschäumt. Es werden also Kunststoffkörper mit geringem Schäumungsgrad im äußeren Bereich und Kunststoffkörper mit hohem Schäumungsgrad im inneren Bereich geformt, wobei diejenigen im äußeren Bereich zuerst ausgepreßt werden und anschließend die im inneren Bereich in den Raum hinein, der von den äußeren Kunststoffkörpern begrenzt wird. Beide Arten von Kunststoffkörpern werden gemeinsam durch den Kühlrahmen 5 hindurchgeführt, während das Aufschäumen noch stattfindet, und deshalb vereinigen sich alle Körper miteinander zu einem aufgeschäumten Artikel, bei dem die Kunststoffkörper im Oberflächenteil geringeren Schäumungsgrad aufweisen als die im Inneren des Artikels.

Wenn die Preßform eine Düsenplatte gemäß Fig. 2 aufweist, entsteht gleichfalls ein geschäumter Artikel, der im Oberflächenbereich gering aufgeschäumte Kunststoffkörper enthält. Die Düsen- bzw. Abgabeplatte der Fig.2 weist jedoch eine rückwärtige Verlängerung der die Düsen bzw. öffnungen 41 begrenzenden Wandung auf, wodurch der Preßweg verlängert und geringere Mengen an Kunststoff durch die öffnungen 41 ausgepreßt werden als bei Fig. I. Mit der Form nach Fig. 2 erhält der geschäumte Artikel daher in seinem Oberflächenbereich stärker aufgeschäumte Stränge als mit der Form nach Fig. I. Weiter entstehen bei F i g. 2 infolge der beiden Abstufungen 44 und 45 zwei Übergänge zwischen unterschiedlichen Schäumungsgraden, so daß man einen Artikel erhalten kann, in dem die vereinigten Kunststoffkörper von der Oberfläche zum Inneren her zunehmende Schäumungsgrade aufweisen. Ein geschäumter Artikel mit solchen allmählichen Übergängen der Schäumungsgrade ist einem Artikel mit plötzlichen Änderungen der Schäumungsgrade überlegen, weil im ersteren Falle die einzelnen Stränge sich inniger vereinigen als im letzteren und zusätzlich die Oberflächenschicht nicht dazu neigt, sich vom inneren Teil zu lösen.

Bei Verwendung einer Form nach F i g. 3 besteht der Unterschied, daß infolge des zum Ausgang abnehmenden Durchmessers der öffnungen 42 in diesem inneren Bereich dünnere Stränge von höherem Schäumungsgrad erzielt werden können. Außerdem erstreckt sich der vorspringende Teil 47 bis zur Stirnseite des Rahmens 5, so daß die Öffnungen 42 verlängert sind. Die austretenden Kunststoffstränge werden daher außerhalb des Kühlrahmens 5 aufgeschäumt und mit den Strängen aus den äußeren Öffnungen 41 nach Verlassen des Rahmens 5 vereinigt Infolgedessen kann ein geschäumter Artikel erhalten werden, der stark aufgeschäumt ist und dessen Dimensionen die der Innenseite des Rahmens 5 etwas übersteigen.

Wenn eine Preßform mit Abgabeplattc nach F i g. 4 verwendet ■ .-ird, kann gleichfalls ein geschäumter Artikel erzeugt werden, in welchem die Kunststoffkörper im Oborflächenbereich nur in geringem MaUe aufgeschäumt sind. Die Form nach F i g. 4 hat jedoch gegenüber den vorher erwähnten gewisse Vorteile. Die öffnungen 41 sind längs zweier aufeinanderfolgender Linien in der Abgabcplattc angeordnet, so daß auch aus diesen öffnungen ausgepreßte Kunststoffkörper ent sprechend in zwei Linien bzw. Schichten von geringem Schäumungsgrad angeordnet erhalten werden. L^:s ist daher möglich, einen geschäumten Artikel zu haben, der eine dicke Schicht mit geringem Aufschäumungsgrad im Oberflächenbereich enthält.

Auch mit der Ausführungsform nach F i g. 5 kann ein Artikel mit Kunststoffkörpern geringer Aufschäu· mungsgrade in seinem Oberflächenbereich erh.iiten werden. Bei dieser Ausführungsform lassen sich jedoch höhere Aufschäumungsgrade im inneren Bereich und geringere Aufschäumungsgrade im auUeren Bereich des Artikels erhalten als bei Verwendung der Form nach Fig. 3. Außerdem ist es mit der Ausführungsform der Fig. 5 leichter, einen Artikel von gewünschtem Querschnitt herzustellen wegen des Vorhandenseins des zusätzlichen Rahmens 5'. Dadurch ist es möglich, den durchschnittlichen Aufschäumungsgrad des geschäumten Artikels herabzusetzen.

Auch mit der Ausführungsform nach F i g. b lassen sich geringe Aufschäumungsgrade in der Oberfläche des geschäumten Artikels erhalten. Auch ermöglicht es die Form nach F i g. 6, wie die nach F i g. J, ein Erzeugnis zu erhalten, dessen Ausdehnung etwas breiter ist als die Innenausdehnung des Rahmens 5. Weiter ist ein Teil der Abstufung 44 von der Preßachse weg geneigt und bildet einen Absatz, der die Form einer umgekehrten kegelstumpfförmigen Pyramide hat. Aus den öffnungen 41 austretende Kunststoffstränge werden während ihrer Bewegung vom zurückspringenden Teil 46 zur vorderen Stirnseite 46' innig miteinander verbunden und formen infolgedessen einen geschäumten Artikel, der eine flachere und glattere Oberfläche hat.

Die Düsenplatte nach Fig. 7 ermöglicht wiederum die Herstellung geschäumter Artikel mit geringen Aufsehäumungsgraden im Oberflächenbereich. Diese Ausführungsform ergibt jedoch ein Erzeugnis, bei dem die einzelnen Kunststoffkörper Aufschäumungsgrade haben, die von der Oberfläche zu den inneren Bereichen des Artikels allmählich und fortschreitend zunehmen, ähnlich wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2. Bei Fig. 7 ergeben sich jedoch wegen der Neigung der Abstufung 44 im Oberflächenbereich etwas höhere Aufschäumungsgrade als bei F i g. 2.

Die Ausführungsform nach F i g. 8 ermöglicht die Herstellung von Erzeugnissen mit nur gering aufgeschäumten Kunststoffkörpern im Oberflächenbereich. Die in zwei Linien bzw. Reihen angeordneten Öffnungen 41 sind dem Querschnitt eines Türsturzes für Schiebetüren entsprechend angebracht und ergeben zwei dichte Lagen von Kunststoffsträngen im Oberflächenbereich, so daß das Erzeugnis eine harte Oberfläche hat, die nach dem Strangpressen keiner weiteren Bearbeitung bedarf und sehr widerstandsfähig und kratzfest ist, auch wenn sie abgeschrubbt wird. Das Erzeugnis dient vorzugsweise als Türsturz, aber auch für andere Zwecke bei gegebenenfalls entsprechend abgewandeltem Profil.

Bei der Ausführungsform nach Fig.9 besteht der zusätzliche Vorteil, daß eine Spaltbildung zwischen

benachbarten Kunststoffsträngcn aus den Öffnungen 42 vermieden und eine gute Vereinigung insbesondere der Stränge im inneren Teil des Erzeugnisses er/.ie't wird. Dieser Effekt ist besonders auffällig, wenn es darum geht, geschäumte Artikel von großer Dicke /u erzeugen.

Beim Herstellen eines geschäumten Artikels großer Breite bzw. Dicke, beispielsweise einer Abgabeplatte nach einer der Fig.] bis 9, wird vorzugsweise ein Temperaturregler zwischen die Abgabeplatte und den Extruder eingeschaltet, anstatt die Platte unmittelbar am Extruder zu befestigen. Weiler kann es zweckmäßig und von Vorteil sein, eine Stcuerplatte für gleichförmige Verteilung des Kunststoffs zu benutzen.

Fig. 10 zeigt schematisch eine Ausführung mit solchen Regulatoren. In Fig. 10 ist ein Temperaturregler 1 am vorderen Ende des Extruders /T befestigt, und die StrangpreQform 2 ist am Temperaturregler 1 angebracht. Die Abgabeplatte 4 für den Kunststoff befindet sich am vorderen Ende der Strangpreßform 2, und eine ^vtrteilerplatte 21 befindet sich am cingangsseitigen ^p,nde der Abgabeplattc 4 in der Form 2. Der Kühlrahmen 5 ist an der Ausgangsseitc der Platte 4 vorgesehen.

Der Temperaturregler 1 ist wie folgt ausgeführt. Er weist einen Spindelkörpcr 12 auf, der zusammen mit der äußeren Hülle 11 einen ringförmigen Durchgang 13 begrenzt. Zum inneren Hohlraum des Spindclkörpers 12 führen Rohre 14, durch die ein Heiz- oder Kühlmedium zirkulieren kann. Durch die äußere Hülle 11 verläuft ein schraubenförmiger Kanal 15, dessen Enden an Rohre 16 angeschlossen sind. Das Heiz- oder Kühlmedium wird über die Rohre 16 auch durch den Kanal 15 zum Temperieren der Hülle 11 geführt. Auf diese Weise wird der durch den Durchgang 13 tretende Kunststoff von der Hülle 11 und dem Spindelkörper 12 geheizt oder gekühlt, so daß seine Temperatur in sehr engen Grenzen geregelt werden kann.

Ein Strömungsregler bzw. eine Steucrplatte 21 weist eine Anzahl von Perforationen auf, und zwar durchsetzen beim Ausführungsbeispiel Perforationen 211 mit einem Durchmesser dden mittleren Bereich der Platte 21. Perforationen 212 liegen weiter außen, von der Preßachse weg, als die Perforationen 211 und haben am Auslaßende gleichfalls einen Durchmesser d, während sie am Eingangsende auf einem Durchmesser D erweitert sind. Die Längen der Bereiche mit einem Durchmesser D nehmen nach außen zur Formwand hin zu. Zum Beispiel hat bei den am weitesten außen liegenden Perforationen 213 der Bereich mit Durchmesser D die größte Länge. Der erweichte Kunststoff kann daher leichter durch die Perforationen 212 als durch die Perforationen 211 treten und durch die Perforationen 213 wiederum leichter als durch die Perforationen 212. Ohne die Steuerplatte 21 würde der Kunststoff allgemein in der Nähe der Mittellinie der Form frei fließen, aber in der Nähe der Formwand nur langsam. Wird dagegen die Steuerplatte 21 verwendet, ergibt sich eine einheitliche Strömung über den Querschnitt, weil die Platte den Durchgang im zentralen Bereich behindert und in äußeren Bereichen erleichtert. <

Der durch die Platte 21 gleichförmig verteilte Kunststoff tritt dann durch die Abgabeplatte 4. Im äußeren zurückspringenden Teil dieser Platte wird der Kunststoff in einem frühen Stadium in den Raum zwischen der Abstufung und dem Rahmen 5 ausgepreßt ι und zwar wegen der größeren Öffnungsdichte in größeren Mengen als im vorspringenden inneren Teil, und wird dann auf der Außenseite durch Berührung mit dem Kühlrahmen % gekühlt. Die Stränge haben daher verhältnismäßig geringe Aufschäumungsgradc. Aus dem vorspringenden inneren Teil der Platte wird der Kunststoff in einem späteren Stadium ausgepreßt und bildet Stränge geringeren Volumens, denen ein breiter Raum zur Verfügung steht, weil im innucii Bereich die Öffnungsdichte geringer ist. so daß verhältnismäßig hohe Aufschäumungsgrade auftreten. Die so erhaltenen, in unterschiedlichem Maße geschäumten Strä-ge werden zu einem einheitlichen Körper vereinigt, der beim anschließenden Durchgang durch ein Formwerkzeug 6 den gewünschten Querschnitt erhält.

Anschließend an das Formwerkzeug 6 bewegt sich das Erzeugnis durch eine Kühlform 7, wo die einzelnen Stränge noch inniger vereint und von der Oberfläche her gekühlt werden. Durch die Kühlform 7 zirkuliert ein Kühlmedium, das den aufgeschäumten Körper kühlt und ihm eine genaue Gestalt verleiht. Anschließend folgt ein Kühlbad 8 und weiteres Formen durch eine Platte 81. Das Kühlbad enthält eine Anzahl paarweise angeordneter qunrliegendcr Walzen, durch die das Erzeugnis hindurchgeführt, gekühlt und in seine endgültige Gestalt gebracht wird. Anschließend wird es durch Förderrollen 10 übernommen.

Man erhält also einen geschäumten Artikel, in dessen Oberflächenbereich die Kunslstoffkörpcr geringere Aufschäumungsgrade und höhere Dichten aufweisen, während die Kunststoffkörper im inneren Bereich umgekehrt höhere Aufschäumungsgrade und geringere Dichten haben. Wegen der geringen Aufschäumung und hohen Dichte ist die Oberflächenschicht des Artikels daher weitgehend kratzfest, obwohl sie porös ist. Da der Artikel durch Vereinigung einer Anzahl einzelner Stränge gebildet ist. zeigt er an seiner Oberfläche den Berührungsflächen der Stränge entsprechende Linien. Diese Linien sind jedoch nicht tief eingesenkt, sondern die Oberfläche ist flach, glatt und ansprechend. Außerdem ist wegen der festen Vereinigung der .Stränge untereinander das geschäumte F.rzeugnis von hoher Festigkeit. Das Erzeugnis vereinigt also große Härte der Oberfläche mit gutem Aussehen.

Die Erfindung ist nachstehend weiter anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen erläutert. Bei diesen Beispielen bedeutet »Teil« stets »Gt.-'ichtsteil«. Das bei jedem Beispiel erhaltene Erzeugnis wurde nach der anhand des Beispiels 1 beschriebenen Methode getestet, um seine physikalischen Eigenschaften zu bestimmen. »Intervall« bezogen auf die Verteilung der Öffnungen in der Abgabeplatte bezeichnet den Abstand der Mitten benachbarter Öffnungen. Der Ausdruck »Öffnungen sind in Zickzack-Verteilung mit Abständen von Y mm Höhe und Z mm Breite vorgesehen« bedeutet, daß — wie in F i g. 11 gezeigt — Öffnungen h vorgesehen sind, deren Abstände Y mm in der Höhe und Z mm in der Breite betragen, und daß zusätzliche Öffnungen ι gleicher Dimension wie die Öffnungen h jeweils in der Mitte zwischen vier benachbarten Öffnungen h vorgesehen sind.

Beispiel !

Zu 100 Teilen Polystyrol wurden 2 Teile feinpulverigen Talkums als kernbildendes Agens und 0,1 Teil Braunpigment hinzugefügt und diese Mischung einem Extruder zugeführt, der auf eine Temperatur von 200-220⁰C erwärmt war. Diesem Gemisch wurden etwa 1,6 Teile Butan zugegeben.

Die verwendete Vorrichtung enthielt, wie in Fig. 10 gezeigt, einen Temperaturregler 1 am Ausgangsende eines Extruders und eine Strangpreßform 2 mit einer Steuerplatte 21. Auf 120° C erhitztes öl wurde über die Rohre 17 und 13 durch den Temperaturregler 1 geleitet. -, Als Ergebnis erwärmte sich die Strangpreßform 2 auf eine Temperatur von 150—155°C.

Die Form 2 war mit einer Abgabeplatte 4 versehen, die zwei Abstufungen 44 und 45 hatte und an der der Kühlrahmen 5 befestigt war, wie in F i g. 2 gezeigt. w

Die Abgabeplatte 4 hatte einen rechteckigen Teil, der mit geschmolzenem Kunststoff in Berührung gebracht wurde und dessen lange bzw. kurze Seite 155 mm bzw. 24 mm betrug. Über die gesamte Oberfläche dieses Teils •varen durch die Platte hindurch sich erstreckende |-, Öffnungen verteilt Die Öffnung der Strangpreßform 2 war von einem Rahmen 5 mit Innendimensionen von 22,5 χ 154 mm und einer Länge in Preßrichtung von 20 mm umgeberi. Die Öffnungen 41 im äußeren zurückspringenden Teil der Platte 4 waren in einer : Reihe mit Abständen von 2,5 mm und einem Durchmes-€·«>· y*-vr» o "^Ti ^»**j einer B^hrun***- bzw Dü^cen!än°^fe von 20 mm vorgesehen, insgesamt war eine Anzahl von 136 Öffnungen 41 vorgesehen. Die Öffnungsdich.e des zurückspringenden Teils zwischen dem Rahmen 5 und der Abstufung 44 betrug 34,3- Die Abstufung 44 war 5 mm lang und bildete die erste vorspringende Stirnfläche 47. In dieser Stirnfläche waren durchgehende Öffnungen 42 in zwei Reihen und Abständen von 5 ,Tim vorgesehen. Die Öffnungen 42 hatten einen ) Durchmesser von 1.4 mm, eine Länge von 15 mm, und ihre Anzahl betrug 60. Die Öffnungsdichte im Bereich 47 war 12,4. Die Abstufung 45 hatte gleichfalls eine Länge von 5 mm und bildete die vorderste Stirnfläche 48. In dieser waren durchgehende Öffnungen 43 in Zickzack-Verteilung mit Abständen von 5 mm in beiden Richtungen vorgesehen, und zwar insgesamt in fünf Reihen. Die Öffnungen 43 hatten einen Durchmesser von 1.4 mm. eine Länge von 20 mm, und ihre Anzahl betrug 147. Die Öffnungsdichte dieses zweiten vorspringenden Teils war 15,3. Die Öffnungsdichte des zurückspringenden Teils zu der des ersten vorspringenden Teils steht damit im Verhältnis 2,8 zu 1.

Zum Kühlen des Rahmens 5 wurde Luft in Raumtemperatur hindurchgeführt. Aus der Abgabeplatte 4 ausgepreßte Kunststoffkörper wurden durch das Formwerkzeug 6 und die Kühlform 7 in noch erweichtem Zustand hindurchgeführt und traten dann in das Kühlbad 8 ein, wo sie zwischen den Walzen 9 hindurchgeführt wurden. Der so erzeugte geschäumte Artikel wurde von den Abgaberollen 10 mit einer Geschwindigkeit von 22 cm/Min, aufgenommen. Auf diese Weise wurde ein geschäumter Artikel erzeugt mit einer Dicke von 20 mm und in einer Breite von 150 mm.

Dieser geschäumte Artikel hatte eine durchschnittliehe Dichte von 0,33 g/cm³. Die Vereinigungslinien zwischen benachbarten Kunststoffkörpern an der Oberfläche des Artikels hatten das Aussehen der Granulierung bzw. Faserung von Holz. Diese Vereinigungslinien waren jedoch nicht tief bzw. vertieft, so daß die Oberfläche flach, glatt und ansprechend war. Bei Messung mittels des Typ D Durometers wurde eine Oberflächenhärte von 60-70 festgestellt. Die Biegefestigkeit betrug 190 kg/cm² in Längsrichtung und 60 kg/cm² in Querrichtung.

Die Biegefestigkeit wurde mittels eines unter der Bezeichnung »Tensilon UTM-1« auf dem Markt befindlichen Geräts gemessen, das von der Firma Toyo Measuring Instrument Company Limited hergestellt wird, Probestücke wurden auf Dimensionen von 20 mm Dicke, 50 mm Breite und 400 mm Länge zum Messen der Festigkeit in Längsrichtung und auf Dimensionen von 20 mm Dicke, 50 mm Breite und 100 mm Länge zum Messen der Festigkeit in Querrichtung zugeschnitten. Die Versuche wurden mit einer Biegerate von 30 mm/Min, durchgeführt

Beispiel 2

Bei diesem Beispiel wurde ein geschäumter Artikel mittels einer Vorrichtung erzeugt, die ähnlich der für Beispiel 1 verwendeten war, jedoch einen anderen Extruder, eine andere Abgabeplatte 4 und einen anderen Rahmen 5 aufwies. Die Platte 4 und der Rahmen 5 entsprachen dabei der Ausführungsform gemäß F i g. 3.

Zur 100 Teilen Polystyrol-Teilchen mit einem Gewichtsanteil von 1,8% Butan wurden 2 Teile feinpulverigen Talkums und 0,1 Teil Braunpigment zugegeben. Das so erhaltene Gemisch wurde dem Extruder zugeführt Der Extruder wurde auf eine Temperatur von 200-220° C gebracht. Das vordere Ende des Extruders wurde auf 120° C gekühlt. Öl von 117° C zirkulierte im Temperaturregler 1 zum Steuern der Kunststofftemperatur, und die Strangpreßform 2 wurde auf 150 -155° C erhi tzt.

Die Abgabeplatte 4 der Form hatte einen rechteckigen Teil, der mit geschmolzenem Kunststoff in Berührung kommt, mit einer langen und einer kurzen Seite von 155 bzw. 24 mm Länge.

Die Öffnungen im zurückspringenden Teil hatten einen Durchmesser von 2,0 mm und eine Länge von 10 mm. Sie waren in einer Linie mit Abständen von 2.5 mm angeordnet in einer Gesamtzahl von 136. Der Rahmen 5 hatte Innenausmaße von 22,5 χ 154 mm und eine Länge von 20 mm. Die innere Oberfläche des Rahmens war r.iit Fluor-Kunstharz bedeckt. Die Öffnungsdichte im zurückspringenden Teil betrug 39,0. Die Abstufung war 20 mm lang. Im vorspringenden Bereich 47 hatten die öffnungen 42 eingangsseitig einen Durchmesser von 2,0 mm, der sich in einem Abstand von 20 mm von der Eingangsseite verringerte. Im restlichen, 10 mm langen Teil 421 betrug der verringerte Durchmesser 1,4 mm. öffnungen 42 im vorspringenden Teil waren in sieben Reihen in Zickzack-Verteilung mit Abständen von 4 mm in Richtung der kurzen Seite und von 5 mm in Richtung der langen Seite der Platte ι vorgesehen. Die Gesamtzahl der öffnungen 42 betrug 207. Im Ergebnis waren die Öffnungen 41 und 42 zusammengenommen in neun horizontalen Linien angeordnet. Die Öffnungsdichte des vorspringenden Teils 47 betrug 13,4. Das Verhältnis der öffnungsdichten des zurückspringenden Teils zum vorspringenden Teil war 2,9 zu 1.

Öl von 104°C zirkulierte durch den Rahmen 5, der gekühlt wurde. Die übrigen Verfahrensschritte entsprachen denen des Beispiels I, und erhalten wurde ein ι geschäumter Artikel in einer Dicke von 20 mm. Breite von 150 mm, Dichte von 0,25 g/cm¹ und einem der Maserung von natürlichem Holz ähnlichen Aussehen mit einer flachen, glatten, ansprechenden Oberfläche.

Beim Messen der physikalischen Eigenschaften des Erzeugnisses in gleicher Weise wie bei Beispie! I ergab sich die Oberflächenhärte zu 65 - 70. die Biegefestigkeit in Längsrichtung zu 173 kg/cm² und die Biegefestigkeit in Querrichtung zu 40 kg/cm².

Beispiel 3 Beispiel 5

Bei diesem Beispiel wurde ein geschäumter Artikel in gleicher Weise wie beim Beispie! J erzeugt, wobei jedoch eine Abgabeplatte 4 und ein Rahmen 5 gemäß Fig.4 verwendet und etwa zwei Teile Butan dem Kunststoff zugefügt wurden.

Der Rahmen 5 hatte Innenausmaße von 23 χ 154 mm und war 30 mm lang, und die Innenfläche war mit Fluor-Kunststoff beschichtet. Die Abgabeplatte 4 hatte einen rechteckigen, dem ankommenden Kunststoff gegenüberstehenden Teil mit einer langen und einer kurzen Seite von 155 bzw. 24 mm. Die Öffnungen 41 im zurückspringenden Teil waren in zwei Reihen mit Abständen von 2,0 mm der langen und der kurzen Seite entlang angeordnet und hatten einen Durchmesser von 1,6 mm und eine Länge von 10 mm. Die Gesamtzahl der öffnungen 41 betrug 336 und die öffnungsdichte in diesem Bereich 443. Die Stufe 44 hatte eine Länge von 10 mm und die im vorspringenden Teil 47 vorgesehenen öffnungen 42 hatten Durchmesser von 1,6 mm und Längen von 20 mm. Die Öffnungen 42 waren in sieben Reihen in Zickzack-Verteilung mit Abständen von 4 mm sowohl in Richtung dur langen als auch der kurzen Seite angeordnet Die Gesamtzahl der öffnungen 42 betrug 256 und die öffnungsdichte im Bereich 47 war 25,0. Die Öffnungen 41 und 42 zusammen waren in elf Reihen angeordnet bei einem Verhältnis der öffnungsdichten von 1,8 :1.

Durch den Rahmen 5 zirkulierte Öl von 120°C, während im übrigen die Maßnahmen die gleichen waren wie bei Beispiel 1. Der geschäumte Artikel wurde mit einer Geschwindigkeit von 29 cm/min aufgenommen und bitte eine Dicke von 20 mm, eine Breite von 150 mm und eine Dichte von 0,22 g/cm³.

Das Erzeugnis hatte eine flache, glatte Oberfläche mit geringer Breite der einzelnen Kunststoffstränge, verglichen mit denen von Beispiel I. Die auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 erhaltenen physikalischen Werte ergaben eine Oberflächenhärte von 50-60, eine Biegefestigkeit in Längsrichtung von 135-145 kg/cm? und eine Biegefestigkeit in Querrichtung von 30-35 kg/cm². Beide Biegefestigkeiten lagen also hoch.

Beispiel 4

Dieses Beispiel wurde in der gleichen Weise wie Beispiel 2 durchgeführt, aber unter Verwendung einer Abgabeplatte 4 und eines Rahmens 5 gemäß F i g. 5, und die verwendeten Polystyrol-Partikel enthielten einen Gewichtsanteil von 2% n-Pentan statt Butan.

Bei diesem Beispiel war also die Abgabeplatte 4 die gleiche wie beim Beispiel 2, aber es wurden zwei aneinaiid".r angebrachte Rahmen 5 und 5' verwendet. Beide Rahmen hatten Innenquerschnitte von 23 χ 154 mm und waren auf der Innenseite mit Fluor-Kunstharz beschichtet. Der Rahmen 5 war jedoch 20 mm und der Rahmen 5' 30 mm lang.

Durch beide Rahmen 5 und 5' zirkulierte Luft von Raumtemperatur. Das geschäumte Erzeugnis wurde mit einer Geschwindigkeit von 22 cm/min aufgenommen. Es hatte eine Dicke von 18 mm, eine Breite von 50 mm und eine Dichte von 0,33 g/cm³. Die Oberfläche war wiederum flach, glatt und von gutem Aussehen. Die Oberflächenhärte betrug 70-80, die Biegefestigkeit in Längsrichtung 218 kg/cm² und die Biegefestigkeit in Querrichtung 65 kg/cm². Es ergaben sich also hohe Festigkeiten.

Die Durchführung erfolgte wie bei Beispiel 1, aber es wurde eine Abgabeplatte und ein Rahmen 5 gemäß Fig.9 verwendet, also eine Abgabeplatte 4 mit BelüftungskanäJen 49. Bezweckt wurde also, einen geschäumten Artikel zu erhalten, der praktisch keine Spalten zwischen den, einzelnen Kunststoffkörpern enthält

ίο Die Abgabeplatte 4 war rechteckig mit langer und kurzer Seite von 155 bzw. 24 mm. Die öffnungen 41 waren in einer Linie mit Abständen von 2,5 mm in Breitenrichtung angeordnet, und ihre Gesamtzahl war 146 mit einer öffnungsdichte von 51,9. Die Abstufung

war 10 mm lang. Die öffnungen 42 im vorspringenden Teil 47 hauen Zickzack-Anordnung mit Abständen von 4 mm in Richtung der kurzen und von 5 mm in Richtung der langen Seite mit Durchmessern von \,6icm und 23 mm Länge bei Anordnung in sechs Reihen. Ihre

2(i Gesamtzahl betrug 162 und die öffnungsdichte 123. Die öffnungen 41 und 42 ergaben zusammen acht Reihen, und das Verhältnis der Öffnungsdichten war 4,2 :1.

Die Entgasungs- bzw. Belüftungskanäle 49 in einer Gesamtzahl von fünfzehn waren in Abständen von

2i 15 mm über die Platte 4 verteilt in einer die Mittelpunkte der beiden kurzen Seiten verbindenden Reihe angeordnet. Ihr Durchmesser betrug 2,5 mm.

Der Rahmen 5 hatte Ausmaße von 23 χ 154 mm und war 30 mm lang mit innerer Fluor-Kunstharz-Beschich-

jo tung.

öl von 120⁰C zirkulierte durch den Rahmen 5, und die geschäumten Kunststoffkörper wurden aus der Abgabeplatte 4 ausgepreßt und mit einer Geschwindigkeit von 29 cm/min aufgenommen, wobei ein Artikel von 20 mm

j-> Dicke, 150 mm Breite und einer Dichte von 0,22 g/cm³ entstand.

Die anschließenden Messungen ergaben eine Oberflächenhärte von 60-65 bei hoher Biegefestigkeit, nämlich 148 kg/cm² in Längsrichtung und 29 kg/cm² in

■in Querrichtung. Auch hier hatte das Erzeugnis die gleiche gute Oberfläche wie bei den anderen Beispielen und praktisch keine Spalten im inneren Bereich.

Ein weiterer geschäumter Artikel wurde in gleicher Weise erhalten, wobei jedoch das Formwerkzeug 6. die

4-, Kühlform 7, die Formplatte 81 und die Walzen 9 in Richtung der Dicke des geschäumten Artikels vergrößert waren, um in dieser Richtung eine etwas größere innere Dimension zu schaffen. Der Artikel hatte eine Dicke von 16 mm, eine Breite von 150 mm und eine

vi Dichte von 0,25 g/cm³. In gleicher Wc ^e wurde ein weiterer Artikel hergestellt unter weiterer Vergrößerung c<?r inneren Dimensionen des Formwerkzeugs 6, der Kühlform 7, d;r Formplatte 81 und der Walzen 9. Dieser Artikel hatte eine Dicke von 25 mm, eine Breite

Yi von 150 mm und eine Dichte von 0,2 g/cm³. Alle Artikel hatten eine harte, gut aussehende Oberfläche und hohe Biegefestigkeiten.

Es ergeben sich große Vorteile beim erfindungsgemäßen Verfahren dadurch, daß die Dicke der geschäumten Artikel unter Verwendung der gleichen Abgabeplatte 4 und des gleichen Rahmens 5 geändert werden kann, indem lediglich die inneren Dimensionen des Formwerkzeugs 6 od. dgl. und der erwähnten anschließenden Teile geändert werden.

Beispiele

Hier wurde Polypropylen als Kunststoff verwendet. Zu 100 Teilen Polypropylen wurden 1,5 Teile

feinpulverisierten Talkums, 0,1 Teil Azodicarbonamid und 0,2 Teil Braunpigment hinzugefügt und dieses Gemisch in den Extruder gegeben. Dieser wurde auf 240^pC erhitzt, und währenddessen wurden etwa 3,5 Teile Butan dem Gemisch zugefügt.

Durch den Temperaturregler 1 zirkulierte Ol von 140° C, und die Strangpreßform 2 wurde auf 155 -160° C erhitzt

Die Abgabeplatte 4 und der Rahmen 5 entsprachen der Ausführungsform nach F i g. 2 mit öffnungen 42 und 43 in den beiden vorspringenden Teilen mit Durchmessern von je 1,6 mm. Die Öffnungsdichte im zurückspringenden Teil 46 wurde also nicht geändert, aber die Öffnungsdichte im ersten vorspringenden Teil 47 wurde auf 16,4 geändert und im zweiten vorspringenden Teil auf 19,9. Das Verhältnis der Öffnungsdichten im zurückspringenden Teil 46 zum ersten vorspringenden Teil 47 betrug also 2,1 :1.

Durch den Rahmen 5 wurde Luft von Raumtemperatur geführt, und der ausgepreßte Kunststoff wurde mit einer Ra^ von 24 cm/min aufgenommen. Das Erzeugnis haue eine Dicke von 20 mm, eine Breite von 150 mm und eine Dichte von 21 g/cm³.

Die Oberfläche des Artikels war hart und von flachem, glattem, gutem Aussehen. Die Oberflächenhärte betrug 30—40, die Biegefestigkeit in Längsrichtung 58 - 73 kg/cm² und in Querrichtung 35-45 kg/cm².

Beispiel 7

Hierbei wurde gemäß Fig. 10 vorgegangen mit einer Abgabep'.iite 4 und einem Rahmen 5 gemäß F i g. 8. Der Temperaturregler 1 wurde jedoch fortgelassen.

Zu IGO Teilen Kolystyr-ol mit einem Gewichtsanteil von 0,8% Butan wurden 2 Teile feinpulverisierten Talkums und 0,1 Teil Braunp^ment zugegeben und dem Extruder zugeführt. Dieser wurde auf 160° C erhitzt, sein vorderes Ende jedoch auf 125°C abgekühlt, während die Strangpreßform 2 auf 150— 155°C gehalten wurde.

Die Abgabeplatte 4 hatte Seitenlängen von 110 bzw. 40 mm. Die öffnungen wurden entsprechend dem Querschnitt eines Türsturzes verteilt, und zwar wurden die öffnungen 41 in zwei Reihen mit Abständen von 2,5 mm, einem Durchmesser von 2 mm und einer Länge von 10 mm vorgesehen. Ihre Gesamtzahl betrug 218, und die Öffnungsdichte im Teil 46 war 60,8. Die Abstufung 44 hatte eine Länge von 5 mm mit Öffnungen 42 in Zickzack-Anordnung mit 5 mm Abstand in Richtung der kurzen und 4 mm Abstand in Richtung der langen Seite bei Durchmessern von je 1,6 mm und Längen von 15 mm. Die Gesamtzahl betrug 179 und die Öffnungsdichte 12,9. Dies ergibt das Verhältnis der öffnungsdichten von 4,7 : 1.

Der Rahmen 5 hatte dem Querschnitt eines Türsturzes entsprechende Innenausmaße und eine Länge von 20 mm mit Fluor-Kunststoff-Beschichtung der Innenseite, Luft von Raumtemperatur zirkulierte im Rahmen 5, und das Erzeugnis wurde mit einer Geschwindigkeit von 36 cm/min aufgenommen. Es hatte eine Dichte von 0,5 g/cm³ und die Gestalt eines > Türsturzes, Der Artikel war flach, glatt und von schönem Aussehen bei einer Oberflächenhärte von 60-70. Er war weitgehend kratzfest und für den Bestimmungszweck durchaus geeignet

_m Vcrgleichsbeispiel 1

Hier erfolgte die Durchführung wie bei Beispiel 1, jedoch unter Verwendung einer üblichen Strangpreßform 2, deren Abgabeplatte keine Abstufung aufwies, und ein Rahmen 5 wurde nicht verwendet Diese

r. Verfahrensart entspricht der in US-PS 37 20 572 beschriebenen.

Insbesondere war die Strangpreßform dieses Verglcichsbeispiels die gleiche wie bei Beispiel 1 insofern, als eine Abgabeplatte von rechteckigem Querschnitt

:o mit Seitenlängen von 155 bzw. 24 mm und einer Dicke von 20 mm vorgesehen war.

Die öffnungen hatten einheitlichen Durchmesser von 1,6 mm und waren in neun Reihen mit Abständen von 2,5 mm sowohl in Längs- als auch in Querrichtung

j". angeordnet. Die Gesamtzahl betrug 549 und die Öffnungsdichte 34,5.

Hiermit wurde ein geschäumter Artikel von 20 mm Dicke und IrO mm Breite erhalten. Dieser war jedoch an der Oberfläche nicht flach, glatt und von gutem

in Aussehen und sowohl hinsichtlich der Oberflächenhärte als auch der Biegefestigkeit dem gemäß Beispiel 1 erhaltenen Artikel unterlegen. Insbesondere hatte er eine Dichte von 0,03 g/cm-¹, also übereinstimmend mit Beispiel 1, aber eine Oberflächenhärte von 25 — 35, eine

Γι Biegefestigkeit in Längsrichtung von 130—140 kg/cm² und in Querrichtung von 17-28 kg/cm², also unterhalb der entsprechenden Werte von Beispiel 1.

Vergleichsbeispiel 2

in Hier wurde ebenso vorgegangen wie beim Vergleichsbeispiel 1, jedoch wurde ein Rahmen 5 zum Kühlen der üblichen Strangpreßform mittels Luft von Raumtemperatur verwendet. Das heißt, der Unterschied gegenüber dem Beispiel 1 bestand lediglich im

■n Fehlen einer Abstufung und dementsprechend keiner Änderung der öffnungsdichten in einzelnen Bereichen der Abgabeplatte. Die Kühlung erfolgte im übrigen wie beim Beispiel 1.

Das erhaltene geschäumte Erzeugnis hatte hinsicht-

Xi lieh Oberflächenhärte und Biegefestigkeit etwas bessere Werte, aber es hatte keine flache, glatte, gut aussehende Oberfläche. Insbesondere war die Dichte, übereinstimmend mit der von Beispiel I, 0,33g/cm^J, aber die Biegefestigkeit in Längsrichtung betrug

Γι 160 -170 kg/cm² und in Querrichtung 20-30 kg/cm², damit beide weniger als im Beispiel 1.

H Mliiil /.ci

Claims

Patentansprüche:

U Düsenplatte mit einer Mehrzahl von öffnungen zum Strangpressen von erweichtem thermoplastischem schäumbarem Materia! in einem Strangpreßwerkzeug, wobei die Düsenplatte einen gegenüber dem inneren Teil zurückspringenden äußeren Teil mit größerer Öffnungsdichte der öffnungen als im inneren Teil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der zurückspringende äußere Teil (46) in der Ebene der Vorderfront des Strangpreßwerkzeuges liegt, und daß der innere Teil sich über die Ebene der Vorderfront hinaus erstreckt
2. Düsenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorspringende innere Teil (47) mindestens zwei Absätze (47,48) aufweist
3. Düsenplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Teil (47) die Oberfläche eines Kegelstumpfs hat (F i g. 7).
4. Dösenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längen der Düsen (41) im äußeren Teil der Düsenplaite (4) größer als die der Düsen (42) im inneren Teil sind (F ig. 2).
5. Düsenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Teil der Düsenplatte (4) von der Preßachse fort geneigte Seitenwände aufweist, wodurch ein Absatz gebildet wird, dessen Querschnitt senkrecht zur Mittelachse in Preßrichtung zunimmt ^F ig. 6).
6. Düsenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Düsenplatte (4) angrenzend ein in Längsrichtung sich erstreckender Kühlrahr .en (5) vorgesehen ist, der annähernd die Gestalt des gewünschten geschäumten Artikels hat und der zusammen mit dem inneren Teil (47) der Düsenplatte einen begrenzten Verschäumungsdurchgang für den schäumbaren thermoplastischen Kunststoff bildet.