DE3709431A1

DE3709431A1 - Strangpresswerkzeug zum strangpressen einer bahn aus geschaeumtem, thermoplastischem kunststoff

Info

Publication number: DE3709431A1
Application number: DE19873709431
Authority: DE
Inventors: Hans Reifenhaeuser
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 1986-05-13
Filing date: 1987-03-21
Publication date: 1987-11-19
Also published as: DE3709431C2

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein an einen Extruder an schließbares Strangpreßwerkzeug zum Strangpressen einer Bahn aus ge schäumtem, thermoplastischem Kunststoff im Zuge der Herstellung von Schaumstoffmatten und Schaumstoffplatten, mit Werkzeugblock und darin angeordnetem Verdrängerkörper, wobei der Werkzeugblock mit einem Ein trittskanal, zwei daran angeschlossenen Zuführungskanälen und an diese angeschlossenen Querausbreitungsspalträumen sowie einem Austrittskanal versehen ist und wobei der Verdrängerkörper einen Befestigungsbereich sowie einen Führungsbereich aufweist und im Werkzeugblock in Fließ richtung des thermoplastifizierten Kunststoffes hinter dem Eintrittskanal angeordnet ist, mit seinem Führungsbereich die beiden Zuführungskanäle sowie die beiden Querausbreitungsspalträume trennt und mit einem Schwertteilstück des Führungsbereiches in den Austrittskanal austritts spaltbildend hineinragt, wo er vor der Mündung, eine Innenexpansions kammer freilassend, endet. - Es versteht sich, daß ein solcher Werk zeugblock aufgesetzte Wärmedämmungen und Temperiereinrichtungen auf weisen kann.

Bei dem (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Strangpreßwerk zeug besitzt der Verdrängerkörper im Bereich der Querausbreitungs spalträume zum Zwecke der Halterung abstützende Stege, die von dem thermoplastifizierten Kunststoff umströmt werden. Sie verursachen Texturen und beeinträchtigen die Struktur der fertigen Schaumstoffmatten oder Schaumstoffplatten, die schon aus diesem Grunde häufig nicht aus reichend gleichmäßig ist. Die Struktur ist aber häufig auch durch ungleichmäßige Schäumung sowie im Randbereich der Schaumstoffplatten oder Schaumstoffmatten gestört.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Strang preßwerkzeug so weiter auszubilden, daß die stranggepreßte Bahn eine sehr gleichmäßige Struktur aufweist, die durch Texturen und ungleich mäßige Schäumung nicht mehr gestört ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Verdränger körper stegfrei ausgeführt und im Befestigungsbereich von oben und unten klemmend gehalten ist, daß das Schwertteilstück des Verdränger körpers auch an seinen in Fließrichtung verlaufenden Stirnseiten von dem thermoplastifizierten Kunststoff umströmbar ist und daß zumindest das Schwertteilstück ein über seine Länge und Breite verteiltes Tempe rierbohrungssystem aufweist, welches mit seitlichen Anschlußbohrungen für die Zu- und Abführung des Temperiermediums in Fließrichtung vor dem Schwertteilstück verbunden ist. - Da erfindungsgemäß der Ver drängerkörper stegfrei ausgeführt und in der beschriebenen Weise klemmend gehalten ist, können stegbedingte Texturen sich nicht mehr ausbilden. Da das Schwertteilstück des Verdrängerkörpers auch an seinen in Fließrichtung verlaufenden Stirnseiten von dem thermoplastifizierten Kunststoff umströmt wird, werden auch die beschriebenen Randstörungen beseitigt. Insoweit tragen beide Maßnahmen in funktioneller Verschmelzung zur Lösung der gestellten Aufgabe bei, sie reichen jedoch ohne weiteres nicht aus. Die Erfindung nutzt in diesem Zusammenhang eine weitere Erkenntnis, nämlich die, daß zur Vermeidung ungleichmäßiger Schäumung und zur Vermeidung von Störungen im Randbereich eine besondere Tempe rierung erforderlich ist. Sie erreicht die Temperierung dadurch, daß zumindest das Schwertteilstück ein über seine Länge und Breite ver teiltes Temperierbohrungssystem aufweist und vermeidet dadurch störende Temperaturgradienten im thermoplastifizierten Kunststoff während seines Strömungsweges durch die Austrittsspalte und beim Eintritt in die Innen expansionskammer hinein. Durch die Kombination der beschriebenen Maßnahmen wird sichergestellt, daß die stranggepreßte Bahn eine sehr gleichmäßige Struktur aufweist, die durch Texturen und ungleichmäßige Schäumung nicht mehr gestört ist. Die Temperierung ist, je nach den Betriebsverhältnissen, eine Kühlung und/oder Erwärmung.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Eine bevorzugte Ausführungs form der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Schwertteil stück mit seinen in Fließrichtung verlaufenden Stirnseiten gegenüber den Seitenwänden des Werkzeugblockes zurückspringt und Spalträume bildet, deren Dicke etwa der Dicke der Austrittsspalte entspricht. Im Rahmen der Erfindung kann grundsätzlich mit verschiedenen Temperier bohrungssystemen gearbeitet werden. In thermodynamischer Hinsicht aus gezeichnet und in fertigungstechnischer Hinsicht einfach ist eine Aus führungsform, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Temperier bohrungssystem in einer Projektion auf das Schwertteilstück mit zick zackförmig geführten Bohrungen versehen ist. Es kann tunlich sein, die Anordnung so zu treffen, daß der Werkzeugblock zumindest im Bereich des Schwertteilstückes Seitenplatten mit Temperierbohrungen aufweist. Das erfindungsgemäße Strangpreßwerkzeug ist im übrigen so ausgelegt, daß der Materialfluß in den einzelnen Zuführungskanälen, in den beiden Querausbreitungsspalträumen und in den Austrittsspalten hinreichend übereinstimmt oder in einem bestimmten Verhältnis zueinander erfolgt. Die insoweit wohldefinierten Verhältnisse sind eine Voraussetzung dafür, daß die stranggepreßte Bahn eine sehr gleichmäßige Struktur aufweist und durch ungleichmäßige Schäumung nicht mehr gestört ist. Um dieses zu steuern, empfiehlt die Erfindung in Kombination zu den vorstehend beschriebenen Merkmalen, daß im Werkzeugblock im Übergangsbereich zwischen Querausbreitungsspalträumen und Austrittsspalten Staubalken angeordnet sind, die im Werkzeugblock gelagert und mit Hilfe von Ein stellelementen gegen den stegfreien Verdrängerkörper verstellbar sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungs beispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Strangpreß werkzeug,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht des Gegenstandes der Fig. 1 aus Richtung des Pfeiles B,

Fig. 4 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch das Schwertteil stück in Richtung der Längsmittellinie der Fig. 3, ausschnitts weise,

Fig. 5 eine Draufsicht auf den extruderseitigen Teil der Fig. 1 bei abgenommenem Oberteil.

Das in den Figuren dargestellte Strangpreßwerkzeug ist in Fig. 1 links an einen nicht gezeichneten Extruder anschließbar. Es dient zum Strang pressen einer Bahn aus geschäumtem, thermoplastischem Kunststoff im Zuge der Herstellung von Schaumstoffmatten und Schaumstoffplatten. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören

ein Werkzeugblock 1 und ein darin angeordneter Verdränger körper 2.

Es versteht sich, daß der Werkzeugblock 1 schon aus montagetech nischen Gründen aus einer Mehrzahl von einzelnen Bauteilen zusammen gesetzt ist, die jedoch zum Zwecke der Vereinfachung nicht besonders dargestellt sind. Der Werkzeugblock 1 ist mit einem Eintrittskanal 3, zwei daran angeschlossenen Zuführkanälen 4 und an diese ange schlossenen Querausbreitungsspalträumen 5 versehen. Er besitzt außer dem einen Austrittskanal 6. Der Verdrängerkörper 2 weist einen Be festigungsbereich 7 sowie einen Führungsbereich 8 für die Führung des thermoplastifizierten Kunststoffes auf. Der Verdrängerkörper 2 ist im Werkzeugblock 1 in Fließrichtung des thermoplastifizierten Kunststoffes hinter dem Eintrittskanal 3 angeordnet. Er trennt mit seinem Führungs bereich 8 die beiden Zuführungskanäle 4 sowie die beiden Queraus breitungsspalträume 5 voneinander. Er ragt mit einem Schwertteilstück 9 des Führungsbereiches 8 in den Austrittskanal 6 hinein und bildet dort die Austrittsspalte 10. Er endet im Austrittskanal 6 vor dessen Mündung 11 und läßt folglich eine sog. Innenexpansionskammer 12 im Austrittskanal 6 frei.

Der Verdrängerkörper 2 ist stegfrei ausgeführt. Er ist im Befestigungs bereich 7 von oben und unten klemmend gehalten, was in den Fig. 1 bis 4 nicht erkennbar ist und unten anhand der Fig. 5 ausführlicher erläutert wird.

Die Anordnung ist im übrigen so getroffen, daß das Schwertteilstück 9 des Verdrängerkörpers 2 auch an seinen in Fließrichtung verlaufenden Stirnseiten 13 von dem thermoplastifizierten Kunststoff umströmbar ist. Dazu wird insbes. auf die Fig. 2 und 3 verwiesen. In der Fig. 4 er kennt man, daß das Schwertteilstück 9 ein über seine Länge und Breite verteiltes Temperierbohrungssystem 14 aufweist, welches mit seitlichen Anschlußbohrungen 15 für die Zu- und Abführung des Temperiermediums in Fließrichtung vor dem Schwertteilstück 9 verbunden ist. Im übrigen ragt im Ausführungsbeispiel das Temperierbohrungssystem 14 entgegen der Fließrichtung über das Schwertteilstück 9 hinaus in den übrigen Verdrängerkörper 2 hinein. - Je nach den Betriebsverhältnissen ist die Temperierung eine Kühlung und/oder Beheizung, jedenfalls erfolgt sie so, daß der über die Austrittsspalte 10 in die Innenexpansionskammer 12 eintretende thermoplastifizierte Kunststoff störende Temperaturgradienten nicht mehr aufweist. In der Fig. 4 erkennt man an den Seiten, daß das Schwertteilstück 9 in Fließrichtung verlaufende Stirnseiten 13 aufweist, die gegenüber der Breite des übrigen Verdrängerkörpers 2 durch Rück sprünge 16 gebildet sind, so daß diese Stirnseiten 13 gegenüber der zugeordneten Wandung 17 des Werkzeugblockes 1 zurückspringen und Spalträume 18 bilden, deren Dicke etwa der Dicke der Austrittsspalte 10 entspricht. Das Temperierbohrungssystem 14 besteht im Ausführungsbei spiel, in einer Projektion auf das Schwertteilstück 9 betrachtet, aus zickzackförmig geführten Bohrungen. Es versteht sich, daß der Werkzeug block 1 im Bereich des Schwertteilstückes 9 Seitenplatten 19, die die Seitenwände bilden, mit weiteren Temperierbohrungen aufweisen kann.

Das Ausführungsbeispiel zeigt in Fig. 1 die Ausführungsform der Er findung, bei der im Übergangsbereich zwischen Querausbreitungsspalt räumen 5 und Austrittsspalten 10 Staubalken 20 angeordnet sind, die im Werkzeugblock 1 gelagert und mit Hilfe von Einstellelementen 21 ver stellbar sind. Auf diese Weise können die Mengenströme der zugeordneten Strömungskanäle gesteuert werden.

In der Fig. 5 erkennt man den Eintrittskanal 3 und den oberen der Zuführungskanäle 4. Die Zuführungskanäle 4 gehen in die Queraus breitungsspalträume 5 über, deren oberer in der Fig. 5 dargestellt ist. Der Ausbreitungsbereich 8, zu dem die in Fig. 1 erkennbaren Spalt räume 8 a gehören, schließt sich an. Folglich kann der Verdränger körper 2 in den Bereichen 22 zwischen Oberteil O und Unterteil U des Werkzeuges klemmend festgehalten werden, und zwar mit Schrauben bolzen, deren Löcher 23 in Fig. 5 eingezeichnet worden sind.

Claims

1. An einen Extruder anschließbares Strangpreßwerkzeug zum Strang pressen einer Bahn aus geschäumten, thermoplastischem Kunststoff im Zuge der Herstellung von Schaumstoffmatten und Schaumstoffplatten, - mit

Werkzeugblock und darin angeordnetem Verdrängerkörper,

wobei der Werkzeugblock mit einem Eintrittskanal, zwei daran ange schlossenen Zuführkanälen und an diese angeschlossenen Queraus breitungsspalträumen sowie einem Austrittskanal versehen ist und wobei der Verdrängerkörper einen Befestigungsbereich sowie einen Führungsbe reich aufweist und im Werkzeugblock in Fließrichtung des thermoplasti fizierten Kunststoffes hinter dem Eintrittskanal angeordnet ist, mit seinem Führungsbereich die beiden Zuführungskanäle sowie die beiden Quer ausbreitungsspalträume trennt und mit einem Schwertteilstück des Füh rungsbereiches in den Austrittskanal austrittsspaltbildend hineinragt, wo er vor der Mündung, eine Innenexpansionskammer freilassend, endet, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdränger körper (2) stegfrei ausgeführt und im Befestigungsbereich (7) von oben und unten klemmend gehalten ist, daß das Schwertteilstück (9) des Ver drängerkörpers (2) auch an seinen in Fließrichtung verlaufenden Stirn seiten (13) von dem thermoplastifizierten Kunststoff umströmbar ist und daß zumindest das Schwertteilstück (9) ein über seine Länge und Breite verteiltes Temperierbohrungssystem (14) aufweist, welches mit seitlichen Anschlußbohrungen (15) für die Zu- und Abführung des Temperiermediums in Fließrichtung vor dem Schwertteilstück (9) verbunden ist.

2. Strangpreßwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwertteilstück (9) mit seinen in Fließrichtung verlaufenden Stirn seiten (13) gegenüber den Seitenwänden (19) des Werkzeugblockes (1) zurückspringt und Spalträume (18) bildet, deren Dicke etwa der Dicke der Austrittsspalte (10) entspricht.

3. Strangpreßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Temperierbohrungssystem (14) in einer Projek tion auf das Schwertteilstück (9) mit zickzackförmig geführten Bohrungen versehen ist.

4. Strangpreßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugblock (1) zumindest im Bereich des Schwertteilstückes (9) Seitenplatten (19) mit Temperierbohrungen aufweist.

5. Strangpreßwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß im Werkzeugblock (1) im Übergangsbereich zwischen Querausbreitungsspalträumen (5) und Austrittsspalten (10) Staubalken (20) angeordnet sind, die im Werkzeugblock (1) gelagert und mit Hilfe von Einstellelementen (21) gegen den stegfreien Verdrängerkörper (2) verstellbar sind.