DE2716876A1

DE2716876A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von einen konstanten querschnitt aufweisenden profilstaeben aus schmelzen

Info

Publication number: DE2716876A1
Application number: DE19772716876
Authority: DE
Inventors: Karl-Josef Gardenier
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1976-11-16
Filing date: 1977-04-16
Publication date: 1978-05-18
Also published as: DE2716876C2

Description

Verfahren und Vorrichtun zur Herstellun von einen konstanten Querschnitt aufweisenden Profil stäben aus Schmelzen (Zusatz zu Patent P 25 51 521.3 ) Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren zur Herstellung von einen konstanten Querschnitt aufweisenden Profilstäben aus Schmelzen, insbesondere aus solchen Schmelzen, die eine verzögerte Rekristallisationsgeschwindigkeit aufweisen, bei gleichzeitigem Phasenwechsel durch Kühlung unter Verwendung einer Dosiereinrichtung und eines Wärmetauschers. Dabei wird die Schmelze in eine kühlbare Hohlform mit konstantem Querschnitt eingeleitet, deren auf die äußere Oberfläche des Schmelzgutstranges gerichtete Innenoberfläche mit einer gegenüber dem Scmelzgutstrang antiadhäsiven Beschichtung versehen ist.
Man kann hierbei so vorgehen, daß man die zunchst auf einen Bereich von 50 bis 200°C, vorzugsweise von 70 bis 1200C temperierte Schmelze in eine kühlbare Hohlform mit konstantem Querschnitt fördert, deren Innenwandung mit einem Gleit- bzw.
Trennmittel beschichtet ist, welches nicht mit der Schmelze reagiert, und das fertige Profil nach dessen Abkühlung auf etwa 5 bis 40°C, vorzugsweise auf 15 bis 300C der Form entnimmt.
Das Verfahren gemäß auppaent geht aus von einem aus der DT-OS 1 594 300 bekannten Verfahren zum Herstellen eines Stranges aus thermoplastischem Kunststoff, durch das, ein biegbarer und nicht klebriger Strang hergestellt werden kann.
Es wird dabei eine Innenlage aus schmelzbarem Material mit einer nichtklebrigen Außenlage aus einen verschieden schmelzbaren Material zusammengebracht. Der Querschnitt der Außenlage beträgt etwa 15 - 20 ffi des Gesamt-Querschnitts des zusammengesetzten Stranges. Die innere Lage des Stranges ist ein Weichmachungsmittel für das Material der Außenlage. Die Innen- und Außenlage des Stranges sind bei Raumtemperatur nicht reaktivierbar, sondern nur in geschmolzenem und vermischtem Zustand.
Mit diesem bekannten Verfahren lassen sich Stränge mit Durchmessern von wenigen Millimetern herstellen. Will man dagegen Profile aus Schmelzen während des Phasenwechsels durch Kühlung mit wesentlich größeren Durchmessern herstellen, so versagt das bekannte Verfahren. Dies rührt im wesentlichen daher, daß das geschmolzene bzw. thermoplastische Material eine hohe Adhäsion gegenüber den Werkstoffen der Vorrichtung aufweist.
Außerdem ist bei derartigen Produkten, wie zum Beispiel Schmelzharzen, die Aushärtungs- bzw. Rekristallisationszeit relativ lang. Dies führt zu unkontrollierten Strömungsbedingungen der Masse, verbunden mit praktisch nicht mehr ausreichend genau beherrschbaren Wärmeübergängen im Kühler.
Durch die Lehre gemäß Hauptpatent sind diese Schwierigkeiten im Prinzip bereits überwunden. Das dort beschriebene Verfahren ermöglicht die Herstellung von Profil-Stäben mit relativ großen Querschnitten aus Schmelzen, wobei ein günstiges Fließverhalten der Schmelze bei möglichst hoher Viskosität erreicht wird, weil man durch Beschichten der Wärmeaustauschfläche des Kühlers mit bestimmten Stoffen - nämlich einem Gleit- und/oder Trennmittel - und Tct crierung der ,tasse auf 500 bis 2ooOC, vorzugsweise auf 700 bis 12000 vor deren Förderung in die Hohlform sowie deren anschließende Abküblung bis zur Formstabilität entsprechend günstige Bedingungen schaffen kann.
Nach den Verfahren nach dem Hauptpatent können alle in Betracht kommenden Schmelzharztypen zu definierten Profilen geformt werden. Andere schmelzbare Stoffe, die in einen höherviskosen Zustand unter Wahrung der Flieneigenachaften überführbar sind, werden im Hauptpatent nicht ausdrücklich als nach dem dortigen Verfahren verarbeitbar genannt. Außer den Schmelzharzen sind solche Stoffe zum Beispiel Schwefel, Bitumen, Asphalt, Wachsen, Fettsäuren, Paraffin, Balsamharze, Polymere etc.
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung und eine weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptpatentes. Ihr liegt unter anderem die Aufgabe zugrunde, das Verfahren nach dem Hauptpatent so auszugestalten, daß auch aus anderen schmelzbaren Stoffen, die in einen höherviskosen Zustand unter Wahrung der Fließeigenschaften überführbar sind, Profile herstellbar sind. Bei diesen Stoffen ist insbesondere an die soeben aufgezählten gedacht. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, in weiterffl Ausgestaltung des Gegenstandes des Hauptpatentes Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
Die erfindungsene Lösung zu dem Verfahren besteht darin, daß die Schmelze zunächst zur Überführung in einen höherviskosen aber noch fließfähigen Zustand bis in die Nähe des Erstarrungsbereiches abgekühlt wird, eventuell unter Beimischung von Feinzug aus bereits erstarrter Schmelze, und daß diese Schmelze in der kühlbaren Hohlform solange belassen wird, bis eine Profilstabilisierung durch die Kühlung erfolgt.
Nach der Erfindung soll die Schmelze vor dem Einbringen in die kühlbare Hohlform also auf eine Temperatur gebracht werden, die nahe am Erstarrungspunkt bzw. Erstarrungsbereich liegt, so daß die Schmelze in der kühlbaren Hohlform bis zur Formstabilität abgekühlt wird. Durch diese Ausgestaltung des Verfahrens lassen sich nicht nur aus Schmelzllarzen sondern aus fast allen schmelzbaren Stoffen - insbesondere den vorgenannten -, die in einen höherviskosen Zustand unter Wahrung der Fließeigenschaften überführbar sind, Profile herstellen.
Es wird dabei ausgenutzt, daß stoffe bzw. Produktc, die im flüssigen Aggregatzustand dünnviskos sind, durch Abkählung auf die Erstarrungstemperatur unter ständigem Einmischen von erstarrten Stoffen teilen in einen breiertigen Zustand (Kristal?-brei ) überführt werden können, und Zl:!ar durch Einstellen auf ein entsprechendes Verhältnis zwischen flüssigen und festen Stoffanteilen.
Duroplaste aus Flüssig--Reaktionsharzen, wie Epoxyd, Iolayester, Polyurethan lassen sich bei Verwendung geeigneter Trenn- und Gleitmittel ebenfalls in Voll- und Hohiprofile mit konstantem Querschnitt überführen. Hierbei kann gemäß weiterer Erfindung der Reaktionspartner, beispielsweise ein Härter durch ein Einleitungsrohr vor der Ringdüse zugeführt werden. Ist eine intensive Durchmischung der beiden Reaktionspartner erforderlich, so erfolgt die Einleitung des zweiten Reaktionspartners, beispielsweise des Härters, vor dein mit Nischelementen ausgestatteten Wärmetauscher. Während der formstabilen Führung des Profilstabes bis zur Aushärtung wird die Manteltemperatur der kühlbaren Hohlform durch Heizung oder Kühlung auf einer dem Reaktionsablauf entsprechenden Temperatur gehalten.
Wie schon beim Verfahren nach dem Hauptpatent kommen als Trenn-bzw. Gleitmittel für beispielsweise Schmelzharze, die mit diesen nicht reagieren, unter anderem folgende in Betracht: Wasser, mehrwertige Alkohole, wie Glykol, Glycerin oder Sorbit, insbesondere wässrige Lösungen von Hydrokolloiden, wie Carboxymethylcellulose (Celluloseglykolat), Stärke und Stärkederivate, Alginate, Polyvinylpyrrolidon und Polyacrylamid. Außerdem können als Trenn- und Gleitmittel auch wässrige Dispersionen aus anorganischen und organischen Stoffen verwendet werden, wenn sich diese Stoffe gegenüber der Schmelze inert verhalten. Geeignete organische und anorganische Stoffe, die in wässriger Dispersion als Trenn- bzw. Gleitmittel zur Verwendung kommen 1 sind zum Beispiel Salze von Carbonsäuren mit 2- und 3-wertigen Metallen, Carbonsäureamide und Carbonsäureester mit hohen Schmelzpunkten, Siliziumdioxid und Silikate von 2- und 3-wertigen Metallen.
Die antiadhäsive Beschichtung kann eine dauernde Beschichtung der Innenoberflfiche der kühlbaren Hohlform sein oder es ist en einer Lovor;'ugten Ausgestaltung der Erf-.indun.g für ein diskontinuierliches Verfahren vorgesehen, daß zur Erzielung der antiadhäsivon Beschichtung vor einem Einleiten der Schmelze in die kühlbare Hohlform deren Innenoberflache mit einem mit der Schmelze nicht reagierenden Trenn- und/oder Gleitmittel beschichtet wird und daß die Trenn- und/oder Gleitmittelschicht nach der Entnahme des durch die Abkühlung aus der Schmelze gebildeten Profilstabes erneuert wird. Hierbei ist es gemäß weiterer Erfindung vorteilhaft, den Profilstab nach dem Abkühlen durch Einleiten von unter Druck stehendem Trenn- und/oder Gleitmittel aus der Hohlform herauszudrücken, worauf nach Absaugen oder Ablassen des Trenn- und/oder Gleitmittels eine Trenn- bzw. Gleitmittelschicht auf den Innenwandungen der Hohlform verbleibt, so daß diese unmittelbar für einen nächsten Herstellungvorgang bereit ist.
Bei der kontinuierlichen Herstellung von Profilen bzw. Profil stäben ist vorgesehen, daß die Schmelze kontinuierlich unter Druck durch eine das Profil bildende Düse gefördert wird und hierbei gleichzeitig das Trenn- und/oder Gleitmittel über einen Ringkanal dieser Düse eingeleitet wird. Der aus dem Austrittsende der Düse austretende Schmelzgutstrang wird dabei mit der ihn umhüllenden Trenn-und/oder Gleitmittelschicht in eine kühlbare Hohlform zur Stabilisierung des Profils eingeleitet, von dem aus der Schmelzgutstrang in einen Nachkühler geleitet wird, in dem der Schmelzgutstrang durch weiteren Wärmeentzug vollständig zum Erstarren gebracht wird.
Hierbei ist es gemäß noch weiterer Erfindung zweckmäßig, den Schmelzgutstrang mit einer solchen Geschwindigkeit durch die kühlbare Hohlform zu leiten, daß durch Wärmeenergieableitung aus der Schmelze über die Wandung der Hohlform ein so starker W;antel an dem. Schmelzgut-Strang ausgebildet wird, daß die von dem erstarrten anteil eirgeschlossene, noch unter Druck stehende Schmelze diesen mantel nach Austritt aus der Hohlform nicht durchbrechen kann. Die völlige Erstarrung des Profilstabes erfolgt dann in dem Nachkühler, sie kann bei ausreichender Länge der Hohlform auch in diesen stat@@inden.
Die Strömunseschindikeit des Trenn- und/oder Gleitmittels nach Verlassen der Ringdüse soll annähernd gleich der Strömungsgeschwindirfkeit der Schmelze sei.n, damit innerhalb des Schr:elz gutstranges keine unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten, die zu einer Profil-Deformation führen, auftreten kennen. Die Schichtdicke des Trenn- und/oder Gleitmittelfilmes kann bis zu 5 mm betragen, liegt aber vorzugsweise zwischen 0,1 - 1,0 mm.
Die Länge des Profilstabiliaierungskühlers richtet sich nach der Strömungsgeschwindigkeit des Schmelzgutes und nach dessen Erstarrungsgeschwindigkeit. Diese Größen sind durch Maßnahmen, die dem Fachmann geläufig sind, so aufeinander abzustimmen, daß nur ein formstabiles Profil in den Nachkühler eintreten kann.
Die Nachkühlung auf die jeweils gewünschte bzw. produktbedingte Temperatur kann in einem Bad mit Wasser, Sole, Öl oder einem anderen flüssigen Wärmeenergieträger erfolgen, aber auch in einem Kühlluft- oder Gasstrom. Vorzugsweise wird der Profilstrang in einem Wasserbad auf 15 - 30°C abgekühlt.
Im Nachkünhlbad oder aber in einer besonderen Waschvorrichtung kann falls erforderlich auch das Trenn- und Gleitmittel vom fertigen Profil entfernt werden. Bei stark oberflächendklebrigen Produkten kann das Trenn- und Gleitmittel evtl. auf der Oberfläche des Profilstranges wegen seiner antiadhäsiven Wirkung belassen werden; auch sind in solchen Fällen Puderungen mit anderen organischen oder anorganischen Mitteln möglich.
Der kontinuierlich austretende, endlose Produktstrang läßt sich entsprechend seinen physikalischen Rigenschaften bzw. den Konfektionierungsforderungen in Stäbe beliebiger Lunge schneiden, ferner zu geometrisch definierten Körpern zerteilen, zerkleinern, mahlen oder auf rommeln wickeln.
In der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein senkrecht stehender oder waagerecht liegender bzw. ein in einen inel zwischen 0 und 900 schräg gestellter Kühlbehälter vorgesehen sein, der mindestens eine Hohlform zum Ausformen der herzustellenden Profilstäbe umschließt. Die einzelne Hohlfrom ist beim diskontinuierlichen Verfahren an einem Ende verschlossen bzw. nur zum Ein- und Ableiten des Trenn- bzw. Gleitmitteis sowic zum Herausnehmen des fertigen Profilstabes zu öffnen. Peim kontinuierlichen Verfahren zur Herstellung von Profilen ist dagegen die Hohlform als Rohr mit einem Kühlmantel ausgebildet, welches am Eingang- und Ausgangsende offen ist.
Im Innern der Hohlform kann sowohl beim diskontinuierlichen als auch beim kontinuierlichen erfindungsgemäßen Verfahren ein kühlbarer Dorn vorgesehen sein, derart daß auch Hohlprofile herstellbar sind. Erfindungsgemäß können außer Profilen mit rundem Querschnitt auch solche mit rechteckigem, quadratischem, ovalem usw Querschnitt hergestellt werden. Entsprechend dem gewünschten Querschnitt wird die Hohlform ausgewählt. Beim kontinuierlichen Verfahren ist außerdem die Ringdüse am Eingang der Hohlform mit entsprechenden profilbildenden Formstficken auszustatten.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens sowie der Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen. Einzelheiten und Vorteile hierzu sind anhand der Zeichnung und der Bei spiele zur Durchführung des diskontinuierlichen und des kontinuierlichen Verfahrens sowie der entsprechenden Vorrichtungen beschrieben.
In der scbemntischen Zeichnung zeigen: Fig. 1 1 eine Ausfbhrungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des diskontinuierlichen Verfahrens mit einer gekühlten Hohlforn für Vollprofile; Fi. 2 eine Ausführungsform der Vorrichtung mit einer ge-Kühlenten Hohlform mit gekühltem Dorn zur Herstellung von Hohlprofilen; Fig. 3 eine Ausführungsform der Vorrichtung mit mehreren Hohlform in einem kippbaren Kühl zylinder; Fig. 4 eine Draufsicht auf den Kühl zylinder mit Hohlform gemäß Fig. 3; Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des kontinuierlichen Verfahresn; Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung von Teilen der Fig. 5 im Bereich von Ringdüse, Profil-Stabilisierungskühler und ilachkühler; Fig. 7 eine Ausführungsform einer Ringdüse in Verbindung mit einem gegenüber dem Düsenouerschnitt erweiterten Stabilisierungskühler; Fig. 8 eine Ausführungsform einer Ringdüse mit einem gegenüber dem Düsen querschnitt verjüngten Stabilisierungskühler; Fig. 9 eine Ausführungsform einer Ringdüse in Verbindung mit einem Stabilisierungskühler zur Erzeugung zu e in eines Hohlprofiles; Fi. 10 eine Ausführungsform einer Ringdüse mit einem Einleitungsrohr für eine weitere Komponente, die von der Schmelze eingeschlossen wird; Fig. 11 eine Waschvorrichtung zum Entfernen des Trenn- und Gleitmittelfilmes von dem Profilstrang; Fig. 12 eine Vorrichtung zum Aufwickeln des Profilstranges auf eine Trommel; Fig. 13 eine Vorrichtung zum Ablängen des ausgekühlten Profilstranges mittels eines auf- und abgehenden Schneidmessers; Fig. 14 eine Vorrichtung zum Ablängen des ausgekühlten Profilstranges mittels eines sich auf- und abwärtsbewegenden, elektrisch erhitzen, Schneiddrahtes; und Fig. 15 eine Vorrichtung zum Abquetschen des noch plastischen Profilstranges zu einzelnen Formlingen etwa der Kissenform.
Die Ausf-ührungsform der Vorrichtung zur di skontinuierli chen Herstellung von Profilstäben gemäß 1?ir;. 1 besteht aus einer Hohlform 3, die von einem zweiten Rohr als Kühlmantel 4 umgeben ist. Das Kühlmittel, beispielsweise Wasser, tritt bei 6 in den Kühlmantel 4 ein, wird mit Hilfe einer Verteilspirale 5 um die Hohlform 3 geführt und fließt bei 2 ab. Der Boden 7 ist mit einer Cfinun versehen, durch die mittels einer Pumpe 8 das Trenn- bzw. Gleitmittel 9 aus einem Saitimelbehälter 10 in die Hohlform 3 eingeleitet werden kann. Beim Vorlauf der Pumpe 8 steigt das Trenn- bzw. Gleitraittel in der Hohlform an und kann über einen Überlauf 12 zum Sammelbehalter 10 zurückfließen. Beim Rücklauf der Pumpe 8 wird das Trenn- bzw. Gleitmittel aus der Hohlform 3 in den Sammelbchalter 10 zurückgefördert. Hierbei verbleibt auf der Innenwandung der Hohlform 3 eine dünne Schicht 11 des renn- bzw.
Gleitmittels 9. Anschließend wird von oben über ein Einleitungsrohr 14 nur soviel Schmelze in die offene Hohlform 3 eindosiert, daß deren höchster Stand noch in der gekühlten Form liegt. Nach Abkühlung bis zur Profilstabilitat, wird mitteils der Pumpe 8 erneut Trenn- bzw. Gleitmittel in die Hohlform 3 eingeleitet, wodurch 'eichzeitig der nach Abkühlung aus der Schmelze entstandene Profil-Stab 13 in Pfeilrichtung 1 aus der Hohlform herausgehoben wir.. Illit Hochsteigen des Trenn-bzw. Gleitmittels kann dieses über den überlauf 12 zum Sammelbehälter zurückfließen. Nach Rückförderung des Trenn- bzw.
Gleitmittels durch die Pumpe 8 zum Sammelbehälter 10 ist die Hohlform erneut beschichtet und steht zur nächsten Füllung mit Schmelze bereit. Ein tel-spiel für ein mit Hilfe einer Vorrichtung gemäß Fig. 1 aufführbares diskontinuierliches Verfahren ist bereits im Hauptpatent beschrieben.
Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung eines Hohlprofiles 15. Die hierbei verwendete Hohlform 16 weist im Innern einen Dorn 17 auf, der ebenfalls von innen gekühlt wird, wobei das Kühlmittel durch eine Überlaufleitung 19 aus dem Inneren des Dorns 17 bei 13 austritt. Die Funktion dieser Vorrichtung ist sinngemär wie für Fig. 1 beschrieben, wobei hier zusätzlich die Außenwandung des Dorns 17 mit dem Trenn- bzw.
Gleitmittel beschichtet wird.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung, deren Draufsicht in fig. 4 dargestellt ist, sind mehrere Hohlformen 21 in einem gemeinsamen Kühlzylinder 23 angeordnet.
Dieser Kühlzylinder 23 ist um eine Achse 22 schwenkbar. Durch den einen Achsen stumpf tritt bei 33 das Kühlmittel zur Durch strömung des Kühl zylinders ein und bei 34 wieder aus. Durch den anderen Achsen stumpf wird bei 30 das Trenn- bzw. Gleitmittel 28 aus einen Sammelbehälter 27 mittels einer Pumpe 26 bei 31 in die Hohlformen eingeleitet. Die Hohlformen 21 es vertikalstehenden Fühlzylinders 23 werden unten durch einen, beispielsweise hydraulisch, heb- und senkbaren Boden 25 verschlossen, der von einer Trenn- bzw. Gleitmittel-Auffangrinne 24 umgeben ist, von welcher eine Rohrleitung 29 zum Trenn- bzw. Gleitmittel-Sammelbehälter 27 führt. Beim Betrieb dieser Vorrichtung verschließt der Boden 25 die Hohlform 21, so daß diese mit Trenn- bzw. Gleitmittel von oben bei 31 überflutet erden können.
nach geringfügigem C):ffnen des VerschluP:'bodens 25 fließt das Beschichtungsmittel, das nicht an der Innenwandung der Hohlform haften bleibt, über die Rinne 24 in den Sammelbchälter 27 zurück. Nach erneutem Verschluß der Hohlformen 21 durch den Boden 25 kann die Schmelze von oben in Pfeilrichtung 32 in die Hohlformen einfließen. Ist die gewänschte Profilstabilisierung durch kühlung erreicht, so wird der Verschlußboden 25 so weit abgesenkt, daß der Kühlzylinder in Pfeilrichtung 20 zum Herausnehmen der gebildeten Profilstäbe 35 in die Horizontale gekippt werden kann.
Die beschriebenen Ausführungsfornen der Vorrichtung zur Durchführung eines diskontinuierlichen Verfahrens sind in vielfältiger Weise abänderbar. So kann die Vorrichtung zum Beispiel so ausg;cbildet werden, daflj die öffnung der Hohlform durch deren Abhebung vom Verschlußboden zu bewirken und zum Herausnehmen der Profilstäbe seitlich abzuschwenken ist. Ebenso kann auch der geöffnete Verschlußboden zur Seite schwenkbar sein, während der Kühlzylinder mit den Hohlformen in seiner Lage unverändert stehen bleibt.
Die Fiq. 5 zeigt die scharnctische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bei kontinuierlicher Arbeitsweise in hori.zontaler Anordnung, wobei in i?ig. 6 Einzelheiten von Fig. 5 in vergrößerter Darstellung gezeigt sind.
Während sich die horizontale Anordnung für alle Schmelzen, die sich in einen höherviskosen Bereich überführen lassen, eignet, ist die Profilherstellung aus dünnviskosen Schmelzen nur in einer vertikalen aber sinngemäßen Anordnung möglich.
Aus einem Behalter 36 fließt die Schmelze 37 über das Filter 38 einer Pumpe 39 zu. Von dieser wird sie unter entsprechender Druckerhöhung über einen Wärmetauscher 40 durch den Innenkanal 41 einer Ringdüse 42 in den Profilstabilisierungskühler 43 gefördert. Mittels der Pumpe 48 wird gleichzeitig das vom Behälter 50 kommende Trenn- bzw. Gleitmittel 49 in den Ringkanal 47 der Ringdüse 42 eindosiert. Das Trenn- bzw. Gleitmittel beschichtet hierbei den Ringdüsen-Austritt 51, die Innenwandung 52 des Profil-Stabilisierungskühlers 43 und umhüllt hierbei gleichmößirr0 den sich vorwärtsschiebenden Schmelze gut strang 54. Die über die Pumpe 39 regelbare Vorschubgeschwindigkeit des Schmelzgutstranges ist so gewählt, daß beim Verlassen des Stabilisierungskühlers 43 und bei Eintritt des Stranges in den Nachkühler 45 ein Mantel 58 aus erstarrtem Produkt entstanden ist, der ein Durchbrechen der Schmelze 57 nach außen nicht mehr zuläßt.
In der dargestellten Ausführ,angaform der Vorrichtung gemäß Fig. 5 und 6 ist der Prorilstabilisierungskühler 43 mit einem Kühlmantel 53 umgeben, durch den ein Kühlmedium fließt und bei 44 ein- und bei 46 austritt. Der Nachkühler 45 ist in diesem Beispiel als Wasserbad 56 dargestellt, so daß das Trenn- bzw.
Gleitmittel 49 auf dem Profilstrang beim Eintritt in den Nachkühler 45 direkt von dem Nachkühlwasser bei 55 aufgenommen wird. In Fig. 6 ist veranschaulicht, wie beim Austritt aus der Ringdüse 42 die Schmelze von einem gleichmäßigen Trenn- bzw.
Gleitmittelfilm ringförmig umhüllt sowie auf Mitte gehalten wird und wie allmählich der Produktmantel durch Schmelzenerstarrung anwächst.
Die folgenden Beispiele zeigen knwendungen der anhand von Fi?. 5 und 6 beschri.ebenen Vorrichtung zur Durchführung des kontinuierlichen Verfahrens.
Beispiel 1: Ein Schmelzharz, Erweichungspunkt 8700, wurde mit einer Viskositöt von 140 000 cP bei einer Temperatur von 13300 mittels einer Zahnradpumpe bei einem Pumpendruck von 11 bar durch den Innenkanal von 40 mm einer Ringdüse mit einer Mengenleistung von 55 kg/h gefördert. Gleichzeitig wurde als Trenn- bzw.
Gleitmittel - eine wcssrige Oarboxymethylcellulose-Lösung mit einer Viskosität von 10 000 cP bei 200 - mit einer Mengenleistung von 3,5 dm3/h mittels einer weiteren Zahnradpumpe durch den Ringkanal von 40/44 mm 6 der Ringdüse eindosiert.
Dem Düsensystem war ein 3 m langes Rohr von 44,3 mm Innendurchmesser als Stabilisierungskübler in horizontaler Anordnung nachgeschaltet, das über seinen Doppelmantel mit Wasser von 1500 gekühlt wurde. Aus dem tabilisierungskühler trat ein querschnittsymmetrischer, profilstabiler Strang von 43 mm mit einer Geschwindigkeit von 38 m/h aus. Zr vollständigen Erstarrung und Entfernung der Trenn- bzw. Gleitmittel-Lösung wurde der Profilstrang in ein 30 m langes Wasserbad von 2000 eingeleitet und in Distanzstücke geschnitten.
Beispiel 2: Ein Polyoxidwacbs, Schmelzpunkt 42 - 480C, wurde mit einer Viskosität von 100 cP bei einer Temperatur von ca. 8000 mittels einer Zahnradpumpe bei einem Pumpendruck von 2 bar durch den Innenkanal von 40 mm # einer vertikal angeordneten Ringdüse mit einer Nengenleistung von 6,0 kg/h gefördert. Gleichzeitig wurde als Trenn- und Gleitmittel ein Paraffinöl mit einer Viskosität von 150 cP bei 20.00 mit einer Mengenleistung von 0,5 kg/h mittels einer weiteren Zahnradpumpe durch den Ringkanal von 40/44 mm # der Ringdüse eindosiert. Dem vertikal angeordneten Düsensystem war ein 3 m langes Rohr von 44,3 mm Innendurchmesser als Stabilisierungskühler ebenfalls in vertikaler Anordnung nachgeschaltet, das über seinen Doppelmantel mit Wasser von 15°C im Gleichstrom gekühlt wurde. Aus dem Statbilisierungkühler trat ein querschnittsymmetrischer Strang von 42 mm aus, der bereits vollständig erstarrt war. Das Paraffinöl wurde mit einem Abstreifer aus Moosgummi von Polyoxidwachs-Profil entfernt und zurückgewonnen und der Profil-Strang in Distanzlücke geschnitten.
Fig. 7 und 8 zeigen Ausführungsformen von Ringdüsen 59, zur Anwendung bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 und 6, bei denen Schmelzgutstränge e mit Trenn- bzw. Gleitmittel umhüllt werden und dann in eincn dem Düsendurchmesser gegenüber erweiterten 60 oder verjüngten 61 Profilstabilisierungskühler 62 eintreten.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß man mit einem Düsensystem ledig] ich durch Austausch der Stabilisierungskühler 62 Profilstnbe unterschiedlicher Durchmesser herstellcn kann.
Fig 9 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung von Hohlprofilen 71. Bei dieser Vorrichtung ist im Stabilisierungskühler 70 ein gekühlter Dorn 69 befestigt, in den bei 68 das Kühlmittel eintritt und bei 72 wieder abfließt.
Während die Beschichtung der Innenwandung des Stabilisierungskühlers über die Trenn- bzw. Gleitmittelzufuhr bei 65 vor der Ringdüse 66 erfolgt, wird dem Außenmantel des Kühldorns 69 das Trenn- bzw. Gleitmittel bei 64 über das Einleitungsrohr 63 an der Kühldornspitze 67 zugeführt und von dort über den ganzen Kühldorn 69 verteilt.
In Fig. 10 ist eine Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt, bei der eine zusätzliche Schmelzenkomponente oder eine Suspension bei 75 eintritt und über eine Rohrleitung 74 durch den Innenkanal 77 der Ringdüse 73 zugeführt wird. Der von 73 kommende Schmelzstrom schließt hierbei die von 75 kommenden Komponenten in sich ein, während das Trenn- bzw. Gleitmittel in der beschriebenen Weise bei 76 eintritt. So lassen sich zum Beispiel auch Dochte in ein Stearingprofil zwecks kontinuierlicher erstellung von Kerzensträngen einbringen.
Fig. 11 stellt eine Waschvorrichtung dar, die aus einer roteierenden Bürste 81 besteht, durch die der Schmelzgutstrang 79 geführt wird. Die bei 82 eintretende Waschflüssigkeit wird über Verteilemohre 80 mittels Sprühdüsen 83 zwischen die rotierende Bürste 81 und den sich vorwärtsschiebenden Strang 79 gesprüht, so daß sie dann mit Trenn- bzw. Gleitmittel beladen bei 84 abfließt.
Die P"ig, 12 bis 15 zeigen einige Möglichkeiten @ für die weitere Verarbeitung des endlos und vollkontinuierlich austretenden Produktstranges. So kommt beispielsweise gemäß Fig 12 ein einfaches Aufwickeln auf Trommeln 85 in Frage, oder es ist nach Fig. 13 durch ein auf- und abgehendes messer 86 ein Abtrennen in beliebige Längen oder nach Fig. 14 ein Abschmelzen mit ein ein sich in Pfeilrichtung 87 hin- und herbewegenden, elektrisch erhitzten Schneiddraht 88 möglich.
Die in Fig. 15 dargestellte beispielsweise Vorrichtung ermöglichst durch gregeneinander rotierende messerartige Leisten ein Abquetschen des Profilstranges 89 im noch plastischen Bereich, so daß ebenfalls geometrisch definierte Körper, 91 etwa der Kissenform, entstehen, die dann im Machkühler 92 zur völligen Erstarrung gebracht werden.
e e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zur Herstellung von einen konstanten Querschnitt aufweisenden Profilstäben aus Schmelzen, insbesondere aus solchen Schmelzen, die eine verzögerte Rerista1lisationsgeschwindigkeit aufweisen, bei gleichzeitigem Phasenwechsel durch kühlung unter Verwendung einer dosiereinrichtung und eines Wttrmetauschers, wobei die Schmelze in eine kühlbare Hohlform mit konstantem Querschnitt eingeleitet wird, deren auf die äußere Oberflache des Schmelzgutstranges gerichtete Innenoberfläche mit einer gegenüber dem schmelzgutstrang antisdhäsiven Beschichtung versehen ist, nach (1) 51608), dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze sunächst zur Überführung in einen höherwiskosen aber noch fileßfähigen Zustand bis in die Nähe des Erstarrungsbereiches abgekühlt wird, eventuell unter Beiuiischung von Feingut aus bereits erstarrter Schmelze, und daß diese Schmelze in der kühlbaren Hohlform solange belassen wird, bis eine ProfilstabilisierunG durch die guhlung erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1-, dadurch gekennzeichnet, daß befm diskontinuierlichen Herstellen von Profilstäben zum Erzielen der antiadhäsiven Beschichtung vor dem Einleiten der Schmelze in die kühlbar Hohlform, deren Innenoberfläche mit einem mit der Schmelze nicht reaglerenden Trenn-bzw. Gleitmittel beschichtet wird und 4aß die Trean- bzw.
Gleitmittelschicht nach der Entnahme des durch Abkühlung aus der Schmelze gebildeten Profilstabes erneuert wird, 3. Vorfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilstab nach dem Abkühlen durch Einleiten von unter Druck stehendem Trenn- bzw. Gleitmittel aus der Hohlform heraus gedrückt wird, worauf nach Absaugen oder Ablassen des Trenn-bzw. Gleitmittels eine Trenn- bzw. Gleitmittelschicht auf den Innenwandungen der Hohlform verbleibt.
4. Verfahren nach Anspruch 19 wobei ein die antiadhäsive Beschichtung bildendes Trenn- bzw. Gleitmittel unter einen Rings kanal eienr Ringdüse kontinuierlich gleichzeitg mit der Einleitung der Schmelze durch die Mitte der Ringdüse in die kühlbare Hohlform auf deren Innenwand aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze mit einer solchen Geschwindigkeit durch die kühlbare Hohlform geleitet wird, daß durch Wärmeabteilung aus der Schmelze über die Wandung der Hohlform ein so starker Mantel um die Schmelze ausgebildet wird, daß die von dem erstarrten Mantel eingeschlossene noch unter Druck stehende Schmelze diesen Mantel nach Aus tritt der Hohlform nicht durchbrechen kann.
5, Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Schmelze aus amorphen oder amorph/kristallinen Feststoffen die Temperatur der Schmelze mittels eines Wärmetauschers so weit abgesenkt wird, daß die Temperatur der schmelze vor/oder in der Ringdüse unter dem Erweichungspunkt der Schmelze liegt.
6. Verfahren nach einem der Anspruche 1 und 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Profil- oder Hohlprofil-Herstellung aus Duroplasten zu den Flüssig-Reaktions-Partnern eine weitere Komponente,insbesondere ein Härter,durch ein zusätzliches Einleitungsrohr vor der Ringdüse oder vor dem mit oder ohne Mischelsmente ausgestatteten Wärmeaustauscher eingeleitet wird und daß während des Aushärtens zum Profilstab die Manteltemperatur der kühlbaren Hohlform durch Beizung unajoder Kühlung auf einer der Reaktionstemperatur entsprechenden Höhe gehalten wird.
7t Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet; diiß die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Trenn- bzw. Gleitmittel und dem Schmelzgut-Strang gleich oder großer als o ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze vor der Zuführung an die Hohlform unter Druck, beispielsweise mittels einer Pumpe, durch einen Wärmetauscher(40) geleitet und zur Gewährleistung eines gleichbleibenden rheologischen Verhaltens in diesem auf eine @@@@@@@@@ konstant bleibende Tetnperatur gebracht wird,
9. Vorrichtung zur Durchlührunrn des Verfahrens nnch einer' der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der kühlbaren Hohlform (21) und/oder der Rin"-düse gegenüber der ilorizontalen in einem rinkel von 0 bis 90° angeordnet ist (Fig. 3).
10. Vorrichtunz zur Durchführung des Verfahrns nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein senkrecht stehender Kühlbehälter (4, 23) mindestens eine Hohlform (3, IG, 21) umschließt, deren untere Öffnung für den Beschichtungsvorgang mit Trenn- bzw. Gleitmittel (9, 28) sowie zur Aufnahme der eindosierten Schmelze mit einem Boden (7, 25) verschließbar ist (Fig. 1 bis 4).
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlform (3, 16) an ihrem unteren Ende mit einem Boden (7) verschlossen ist, der eine Öffnung zum Ein- und Ableiten des iVenn- bzw. Gleitmittels (9) aufweist (Fig. 1).
12. Vorrich-tunt, nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußboden (25) heb- und senkbar und/oder die Hohlform (21) heb-, senr-, kipp- oder schwenkbar ist i, 3).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß im inneren der Hohlform (16) zur Herstellung von Hohlprofilen (15) ein kühlbarer Dorn (17) angebracht ist, dessen Längsachse parallel zur Längsachse der Hohlform verläuft (Fig. 2).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß einer Anzahl von Hohlformen eine gemeinsame Pumpe zur Beschickung zugeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekenneichnet, daß zur @tufenlosen Regelung der Strömungsgsschwindigkeit der Schmelze in der Zuführungsleitung zur Hohlform eine Drossel angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur stufenlosen Regelung der Strömungsgeschwindigkeit der Schmelze in der Zuführungsleitung zur Hohlform eine Pumpe (39) mit änderbarer Pumpenförderleistung angeordnet ist (Fig. 5 und 6).
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 und 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlform (43) durch ein Rohr mit einem Kühlmentel (53) gehildet ist und daß das Rohr am Eingangs- und am Ausgangsende offen ist (Fig. 5 und c>).
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß vor dme Eingangsende der Hohlform eine Ringdüse (42) mit einem Ringkanal (47) angeordnet ist, der zum Ringdüsen-Austrittsende (51) hin oí'fen ist und daß die Zuführungsleitung für die Schmelze in das Eingangsende der Ring düse m4rdet (Fig. 5).
19. Vorrichung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Strömungsgeschwindigkeit des Trenn- bzw.

Gleitmittels (49) durch das Ringdüsen-Austrittsende (51) hindurch eine Pumpe (48) mit veränderlicher Förderleistung vorgesehen ist (Fig. 5 und 6).
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdüse zur Herstellung unterschiedlicher, beispielsweise runder, rechteckiger, quadratischer oder ovaler Profilquerschnittsformen mit entsprechenden Formstücken ausgestattet ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Querscheittsform des Rohres der Hohlform (43) dem profilbildenden Formstück der Ringdüse (42) angepaß ist (Fig. 6).
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch -kennzeichnet, daß der Querschnitt der Hohlform (43) gegenüber dem Austrittsquerschnitt der Ringdüse (42) erweitert oder verjüngt ist (Fig. 7 und 8).
2). Vorrichtung nach einen der Ansprüche 17 und .9?, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdüse (42) und/oder die Hohlform (43) vertikal angeordnet ist und daß das Austrittsende der Ilohlform (43) mit dem Eintrittsende eines Nachkiihlers (45) verbunden ist.
24. Vorrichtung nnch Anspruch 2), dadurch gekennzeichnet, dnß der Nachkühler (/65) eine Wanne mit einer stehenden oder strömenden Kühlflüssigkeit ist (Fig. 5).
25. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Jechkühier durch einen rohrförmigen Kanal oder Tunnel gebildet ist, durch den ein Kühlgas strömt.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Hohlform (70) ein kühlbarer Dorn (9) zur Herstellung von Hohlprofilen angeordnet ist, daß zum Beschichten der dem Schmelzgut zugewandten Oberfläche des Dorns mit Trenn- bzw. Gleitmittel eine vor der Ringdüse (66) eintretende und durch deren Innenkanal führende Rohrleitung (63) vorgesehen ist, d der Dorn im Ringdüsenbereich an der Hohlform (70) befestigt ist und daß diese Verankerung zwecks Zu- und Ableitung des Kühlmittels für den Dorn (69) hohl ausgebildet ist (Fig. 9).
27. Vorrichtung nach einem der Anspruche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Ringdüse (78) ein der Zuführung einer zusätzlichen von der Schmelze umhüllend einzuschließenden Komponente dienendes Einleitungsrohr (74) angeordnet ist, das in der mitte des Tnnenkanals der Ringdüse mündet (Fig. 10).
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkanel und/oder der Ringkanal der Ringdüse (42, 66, 78) heiz- oder kühlbar ist