DE3008055A1

DE3008055A1 - Verfahren und formwerkzeug zur herstellung eines formkoerpers mit randprofil

Info

Publication number: DE3008055A1
Application number: DE19803008055
Authority: DE
Inventors: Werner 6109 Mühltal Riedel; Heinz Dr.-Ing. 6101 Roßdorf Vetter
Original assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 1980-03-03
Filing date: 1980-03-03
Publication date: 1981-09-17
Also published as: DE3008055C2

Description

Verfahren und Formwerkzeug zur Herstellung
eines Formkörpers mit Randprofil Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Formwerkzeug zur Herstellung eines Formkörpers, der längs einer oder mehrerer Kanten ein extrudiertes Randprofil aus Kunststoff aufweist. Es ist allgemein bekannt, auf die Kante eines Formkörpers, der einen Rand mit längs der Kante gleichbleibendem Profil aufweist, z.B. eine Preßspan- oder Kunststoffplatte, ein vorgefertigtes extrudiertes Randprofil aus thermoplastischem Kunststoff aufzusetzen und gegebenenfalls durch Klebstoff mit dem Rand zu verbinden. Der Klebstoff wird in der Regel von Hand aufgetragen. Auch das vorgefertigte Randprofil wird üblicherweise von Hand abgelängt und aufgesetzt.
Die Verwendung von Klebstoffen ist in vielen Fällen nachteilig, weil Lösungsmittel in das Kunststoffprofil und, wenn das Profil auf einen Kunststoffkörper aufgesetzt wird, auch in diesen eindiffundieren und Spannungskorrosion verursachen können. Die Festigkeit von Klebnähten läßt häufig zu wünschen übrig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung von Formkörpern mit Randprofil rationeller durchzuführen und insbesonde-re die von Hand auszuführenden Arbeitsschritte zu vermeiden. Weiterhin bestand die Aufgabe, eine feste Verbindung zwischen dem Rand und dem Profil ohne Verwendung von Klebstoffen herzustellen und möglichst eine noch höhere Festigkeit der Verbindung als mit Klebstoff zu erreichen.
Die Aufgaben werden durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß den Ansprüchen gelöst.
Wenn der Formkörper aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht, ist es zweckmäßig, wenn der Profilstrang#aus dem gleichen oder einem gleichartigen Kunststoff erzeugt wird. Die Kunststoffe sind als-gleichartig anzusehen, wenn der im thermoplastischen Zustand aufgebrachte Profilstrang mit dem Rand des Formkörpers einstückig verschweißt und eine dauerhafte Verbindung entsteht.
Die Durchführung des Verfahrens wird anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert.
F i g u r 1 zeigt einen Querschnitt durch das zur Erzeugung des Profilstranges verwendete Werkzeug und den hindurchlaufenden Formkörper.
F i g u r 2 zeigt in gleicher Darstellungsweise ein Werkzeug, das zur Erzeugung eines Profilstranges mit einem Hohlraum geeignet ist.
F i g u r 3 stellt einen Längsschnitt durch das gleiche Werkzeug in der Ebene A-B von Figur 2 dar.
Der erfindungsgemäß mit einem Randprofil zu versehende Formkörper-(1) kann aus beliebigen festen Werkstoffen bestehen, die unter den Bedingungen der Extrusion des Profilstranges hinreichend formbeständig sind. Als geeignet sind z.B. Metalle, wie Aluminium, Eisen oder Kupfer, Kunststoffe, wie Polymethylmethacrylat, Polycarbonat, PVC, Polystyrol, Polyolefine, Phenolharz oder Aminoplastharz, sowie Holz, Holzspanwerkstoffe, Pappe, Schichtwerkstoffe, bei ausreichender Druck und Temperaturbeständigkeit auch Schaumstoffe zu nennen. Der Formkörper kann aus mehreren verschiedenen Werkstoffen bzw. Teilen zusammengesetzt sein, die gegebenenfalls erst durch das aufgebrachte Randprofil einen festen Zusammenhalt bekommen. Voraussetzung ist in jedem Fall, daß der Formkörper an dem mit dem Randprofil auszurüstenden Rand ein in Längsrichtung der Kante gleichbleibendes Profil aufweist. Dabei sind Rauhigkeiten oder kleinere Unebenheiten in dem durch das Randprofil zu überdeckenden Bereich ohne Nachteil, sofern nur die unmittelbar an das Randprofil anschließende Oberfläche des Formkörpers gleichförmig ist. Vorzugsweise handelt es sich um plattenförmige Formkörper mit ebenen, parallelen Außenflächen und wenigstens einem geradlinigen Rand.
Der Formkörper (1) kann einen oder mehrere Hohlräume (2) enthalten. Die umgebenden Wände müssen eine ausreichende Temperatur- und Druckbeständigkeit haben, damit sie unter Druck der heißen Formmasse nicht zerstört werden.
Unter dem Rand des Formkörpers werden im Sinne der vorliegenden Erfindung seine äußere, begrenzende Kante und die daran grenzenden Oberflächenbereiche, bei piattenförmigen Formkörpern die angrenzende Ober-und Unterseite verstanden. Die Ausdehnung des mit einem Profil auszurüstenden Randbereiches kann von Fall zu Fall verschieden sein und z.B. von wenigen Millimetern bis zu mehreren Zentimetern betragen. Im Regelfall überdeckt das Randprofil die Kantenfläche (10) und die angrenzenden ober- und unterseitigen Randbereiche bis zu einem Abstand von etwa 5 bis 50 mm von der Kante. Im Extremfall kann die durch das Randprofil überdeckte Fläche größer als die freibleibende Oberfläche des Formkörpers sein. Bei der Herstellung des Randprofils wird die überdeckte Randfläche durch die Dichtlippen des Formwerkzeugs, die den Rand im Abstand von der äuReren Kante berühren, begrenzt.
Als thermoplastischer Kunststoff für die Erzeugung des Randprofils (3) eignen sich alle extrudierbaren Kunststofformmassen, wie Polymethylmethacrylat, Polystyrol, Polycarbonat, PVC oder Polyolefine. Sie können in üblicher Weise eingefärbt oder pxgmentiert sein.
Sofern das Randprofil die Funktion einer Dicht leiste erfüllen soll, werden weichelastische Kunststoffe, kie Weich-PVC oder Hochdruckpolyäthylen, bevorzugt.
Das für die Ausübung der Erfindung verwendete Forn.-werkzeug hat die merkmale der Ansprüche 4 und 5. Es ist ähnlich aufgebaut wie die bekannten Werkzeuge zur Umhüllung von Kabeln oder dergleichen mit einer extrudierten Kunststoffschicht. Während diese Werkzeuge einen rundum geschlossenen Querschnitt des Formkanals haben, ist der Querschnitt beim vorliegenden Werkzeug hufeisenförmig, wobei der Rand des mit dem Randprofil auszurüstenden Formkörpers an der offenen Seite in das Werkzeug hineinragt. Es enthält zwei Schenkel (4,5), die an der Basis miteinander verbunden sind und zwischeneinander einen seitlich offenen Einlaufkanal (13) und einen in Extrusionsrichtung dahinter angeordneten, ebenfalls seitlich offenen Formkanal (8) einschließen. Im Einlaufkanal des Werkzeugs liegen die Werkzeugschenkel (4,5) dicht schließend an der Oberfläche des Formkörpers an. Im Bereich des Formkanals (8) laufen die Schenkel (4,5) an ihren Enden in Dichtlippen (6,7) aus. Die Dichtlippen (6,7) haben einen Abstand, der der Dicke des Randes (9) des Formkörpers entspricht und stehen im Betriebszustand mit dem Rand des Formkörpers in dichtender Berührung. Innerhalb des von den Dichtlippen begrenzten Querschnittsbereichs hat der Formkanal einen Abstand von dem hineinragenden Rand (9) des Formkörpers, der der Dicke des Randprofils (3) entspricht.
Die Gestalt des Randprofils ist weitgehend beliebig.
Es kann den Rand ganz umfassen oder auf die Kantenfläche (10) oder auf eine oder beide Oberflächen des angrenzenden Randbereichs beschränkt sein. Es kann auch aus mehreren getrennten Teilsträngen bestehen. Die Dicke -kann gleichförmig oder an verschiedenen Stellen des Profils unterschiedlich sein und beispielsweise zwischen 0,5 und 10 mm liegen.
Ein Randprofil mit einem oder mehreren Hohlräumen (2) kann mittels eines Werkzeuges mit wenigstens einem Dorn (11) erzeugt werden. Der Dorn kann, wie in Figur 2 und 3 gezeigt, an der Kante des Formkörpers anliegen oder von der Formmasse vollständig umhüllt sein. In der Praxis kann ein an dem Werkzeug fest angebrachter Dorn (11) zu Schwierigkeiten führen. Sie lassen sich vermeiden, wenn man einen losen Dorn an die Kante der Hohlprofilplatte (1) anlegt, diesen zusammen mit dem Rand der Hohlprofilplatte durch das Werkzeug laufen läßt und nach Bildung des Randprofils (3) herauszieht.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Rand (9) des Formkörpers in den Einlaufkanal (12) eingeführt und in Richtung auf den Formkanal (8) bewegt. Beim Eintritt in den Formkanal wird der Profilstrang (3) aufgebracht. Die Vorschubgeschwindigkeit wird der Geschwindigkeit, mit der der Profilstrang ausgetragen wird, angepaßt. Die Austragungsgeschwindigkeit kann mittels der Förderleistung des (in den Figuren nicht gezeigten) Extruders in an sich bekannter Weise gesteuert werden, wobei die thermoplastische Formmasse durch die Formmassenleitung (13) vom Extruder in den Formkanal (8) eingespeist wird.
In der Regel wird mit einem feststehenden, an einen ebenfalls feststehenden Extruder angeschlossenen Formwerkzeug gearbeitet. Der Rand des Formkörpers wird in diesem Falle mit einer geeigneten Vorschubvorrichtung in den Einlaufkanal und weiter durch den Formkanal bewegt. Im kontinuierlichen Betrieb ist es zweckmäßig, die nacheinander mit dem Randprofil auszurüstenden Formkörper in ununterbrochener Folge durch das Formwerkzeug hindurchzuführen. Dabei wird ein durchlaufendes Randprofil erzeugt, das nach dem Austritt aus dem Werkzeug an den Stoßstellen zwischen den einzelnen Formkörpern mit einer geeigneten Trennvorrichtung zerteilt werden kann. Die Vorschubvorrichtung kann mit einem Gegenlager (14) ausgerüstet sein, welches verhindert, daß der Formkörper durch den Druck der Formmasse seitlich aus dem Werkzeug herausgedrückt wird. Ein solches Gegenlager ist entbehrlich, wenn gleichzeitig an zwei gegenüberliegenden parallelen Rändern eines Formkörpers jeweils ein Randprofil erzeugt wird.
Wenn der mit dem Randprofil auszurüstende Formkörper groß oder unhandlich oder nicht ortsbeweglich ist, kann es einfacher sein, mit einem beweglichen Formwerkzeug zu arbeiten, das an dem Rand des feststehenden Formkörpers entlanggeführt wird.
Die erfindungsgemäß erzeugten Randprofile können unterschiedlichen Zwecken dienen, z.B. als Kantenschutz von bruchempfindlichen Formkörpern, zur Ausbildung eines glatten Randes an einem Formkörper mit ungleichmäßiger oder rauher Kante, als Profilrand für besondere Verlege- oder Montagesysteme oder als elastisches Dichtungsprofil. An Formkörpern mit einer Vielzahl von durchlaufenden Hohlkammern lassen sich nach dem Verfahren der Erfindung hohle Sammelkanäle anbringen, wodurch man auf einfache Weise plattenförmige Wärmetauscher erhält. Ebenso kann das Verfahren dazu dienen, einen vorgefertigten Sammelkanal, der auf die offene Kante eines Plattenwärmetauschers aufgesetzt ist, durch eine umhüllende Kunststoffschicht mit dem Wärmetauscher zu verbinden.
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Claims

Verfahren und Formwerkzeug zur Herstellung eines Formkörpers mit Randprofil Patentansprüche 1. Verfahren zur Erzeugung eines extrudierten Randprofils aus thermoplastischem Kunststoff an einem Formkörper, der einen Rand mit in Längsrichtung gleichbleibendem Profil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines den Rand umgreifenden Formwerkzeugs, das diesen Rand im Abstand von der Kante berührt, ein schmelzflüssiger Profilstrang aus dem thermoplastischen Kunststoff mit dem Querschnitt des zu erzeugenden Randprofils auf den Rand des Formkörpers aufgetragen und eine Relativbewegung des Formwerkzeugs gegenüber dem Rand mit der Geschwindigkeit, mit der der Profilstrang aus dem Formwerkzeug ausgetragen wird, durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einem Formkörper durchgeführt wird, der aus dem gleichen oder einem gleichartigen Kunststoff wie der Profilstrang besteht.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es mittels eines Formwerkzeugs mit einem in der Austrittsrichtung des Profilstranges angeordneten Dorn durchgeführt wird, wobei in dem Profilstrang ein Hohlraum gebildet wird.
4. Formwerkzeug zur Herstellung eines Formkörpers mit Randprofil durch Extrusion eines thermoplastischen Formmassenstranges längs des Randes eines Formkörpers gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, enthaltend einen Formkanal (8), in welchen eine Formmassenleitung (14) einmundet, gekennzeichnet durch zwei an der Basis verbundene Schenkel (4,5), die zwischeneinander einen Einlaufkanal (13) und einen in Extrusionsrichtung dahinter angeordneten Formkanal (8) einschließen, wobei die Schenkel (4,5) im Bereich des Formkanals (8) in zwei Dichtlippen (6,7) auslaufen, zwischen denen ein freier Abstand besteht, der mit dem Abstand der Enden der Schenkel (4,5) im Bereich des Einlaufkanals übereinstimmt, der freie Querschnitt des Einlaufkanals (13) dem Rand des Formkörpers angepaßt ist und der freie Querschnitt des innerhalb der Dichtlippen (6,7) gelegenen Teils des Formkanals C83 an wenigstens einer Stelle größer ist als der korrespondierende Teil des Einlaufkanals.
5. Formwerkzeug nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen innerhalb des Formkanals in der Austrittsrichtung des Profilstranges angeordneten Dorn.