EP0988947A1 - Plastic structural member produced by extrusion - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
- B27N3/08—Moulding or pressing
- B27N3/28—Moulding or pressing characterised by using extrusion presses
Definitions
- the invention relates to a plastic extrusion process manufactured component with a portion of a second material that is a non-plastic material is.
- the object of the invention is by coextrusion a weather-independent, editable component create.
- the second material is a wood material.
- the advantages of the wood material are so with the advantages of the plastic material combined. It can be up to sawing or nailing ability leading composition. The strength component and aspired to weather independence are based on the plastic material.
- the second material in the form of pieces of wood embedded in the plastic material is present.
- the wood material can be used in a hammer mill reduce to the size of the embeddability. The then sifted pieces of wood can be used as chips, Realized chips or even coarse sawdust-like particles his. Practically all types of wood come into question all the way to vegetal material.
- a mixture ratio is present, according to which the plastic content is 20% or more and the wood content is 80% or less.
- Prefers is a composition: 30% plastic, 70% wood content.
- the plastic part comes one going beyond the connecting function of the pieces of wood Function too, namely also filling the gap.
- the pieces of wood have a size distribution with a medium size, which is about an order of magnitude smaller is a free cross-sectional dimension of the component. It is advantageous that the component in a circumferential and Irregular edge contour running in the longitudinal direction having.
- the strand leaving the extruder head receives its basic cross-sectional shape, which is characterized by Resilience of the wood particles in a tolerable Frame changed.
- the effect can also be regulated.
- that the component within its cross section has continuous degassing opening. Opening opening is a quill head.
- the degassing opening is expediently located at the center of the extrudate.
- the component 1 shown is in the plastic extrusion process manufactured.
- the simplified one Extruder 2 results from FIG. 1.
- the first material I is a plastic material.
- PP is used. It is a granulate, for example in recycled form. PE or is also applicable other plastic material.
- the second material II is a non-plastic material. It is wood material.
- Both components are in an extruder feed 4 of the extruder 2 mixed.
- the feeding happens over Conveyor belts 5.6.
- the plastic content is 20% or more; the Wood content is 80% or less. Is preferred a composition of 30% plastic material (first Material I) and 70% wood material (second material II).
- the second material II is in the form of in the plastic material embedded pieces of wood 9 before. It can be splinter-shaped particles up to to finer bodies, like rough sawdust. Mixing with the granules forming the first Material I is in a good distribution of the particles, the heat treatment in extruder 2 being homogeneous Yields mass. The connecting effect of the first material I at the same time in a space filling Function over.
- the wood chips or wood chips are basically polydirectional, albeit one longitudinal alignment matching the direction of the extrudate 3 is quite recognizable, as in Figure 6 shown.
- a jacket wall 10 can also be observed, primarily provided by the first material I.
- the pieces of wood 9 are practically not just bare.
- the machinability depends on the composition of the components of the component in the machining sense further favored. It can be sawed and flawlessly hurry up (e.g. in the form of sharpening a fence post or the like). Above all, there is drilling ability and also nail ability.
- the Pieces of wood 9 have a size distribution with a medium size that is about an order of magnitude is smaller than a free cross-sectional dimension of the Component 1. Said cross-sectional dimension is, for example. the diameter of a round rod.
- the Pieces of wood 9 are on the order of several Millimeters to centimeters.
- the component 1 has a circumferential and longitudinal direction running irregular edge contour, about comparable a more smooth bark structure.
- the irregular Structure is primarily based on a certain one Restoring force of the embedded pieces of wood 9.
- Component 1 receives practically one on the extruder side uniform jacket wall 10. Since the extrudate released 3 until it finally hardens still has plastic deformability, it happens beforehand to the roughening structure on the casing wall 10. This is supported by suppressive ones Gases in extrudate 3, which are due to the extrusion heat develop on wood. Since you gas on the extruder side and can degas, there is a possibility of Regulation of roughening intensity. The latter can even go so far that the component 1 oriented in the longitudinal direction Has bursts, imitating a coarse scab Bark.
- Certain colors of the mixture can be used even an approximation to certain types of wood visually and visually to reach.
- the component 1 within its cross-section has a continuous degassing opening 11 has.
- the degassing opening 11 is expedient at the center of the extrudate 3. The passage created falls due to the relatively rapid cooling or setting of the Component 1 also not again.
- the degassing can also can be achieved peripherally by the component 1 on the edge has a degassing groove (not shown). There can also be several, which are then evenly distributed lie.
- the extruder head 12 incorporates a so-called quill.
- a Mandrel insert 13 is seated longitudinally in the center a nozzle 14 of the extruder head 12. It (13) begins just before the free end of a screw 15, which the plasticized mix pre-transported for shaping.
- the screw 15 goes into a there rotatably mounted worm drive shaft 16.
- The interacts with a gear 17.
- the latter receives its drive via its electric motor 18th
- the screw 15 leads in a smooth-walled inside Cylinder 19 on which the comb of the worm 15 leads.
- the cylinder 19 itself is then still one Surround radiator 20.
- For cooling the cylinder 19 serves an air cooling device assigned to it in a jacket-like manner 21.
- the screw 15 itself is on a water cooling 22 connected.
- PP is very suitable in the extrusion process. It has a high softening range.
- the crystallite melting point is around 165 ° C.
- the density is 0.905. Modifications can be made to the inclination counteract embrittlement from 0 ° C. On the other hand can also be a desired embrittlement of the aspired bark structure.
- boards and profiles as component 1 can do more a smooth surface may be of interest.
- boards can be designed as tongue and groove boards.
- the common profile cross sections can be reached like Angle profiles, U profiles, T profiles, double T profiles and even pipes of various cross sections.
Landscapes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Wood Science & Technology (AREA)
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- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein im Kunststoff-Extrusionsverfahren hergestelltes Bauteil mit einem Anteil eines zweiten Materials, das ein Nicht-Kunststoffmaterial ist.The invention relates to a plastic extrusion process manufactured component with a portion of a second material that is a non-plastic material is.
Aufgabe der Erfindung ist es, im Wege der Koextrusion ein witterungsunabhängiges, bearbeitbares Bauteil zu schaffen.The object of the invention is by coextrusion a weather-independent, editable component create.
Diese Aufgabe ist zunächst und im wesentlichen bei einem Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, daß das zweite Material ein Holzmaterial ist. Die Vorteile des Holzmaterials sind so mit den Vorteilen des Kunststoffmateriales kombiniert. Es kann eine bis zur Säge- bzw. Nagelfähigkeit führende Zusammensetzung vorliegen. Die Festigkeitskomponente und erstrebte Witterungsunabhängigkeit beruhen dabei auf dem Kunststoffmaterial. Dabei ist es weiter vorteilhaft, daß das zweite Material in Form von in das Kunststoffmaterial eingebetteten Holzstückchen vorliegt. Das Holzmaterial läßt sich in einer Hammermühle auf die Größe der Einbettbarkeit verkleinern. Die sodann gesiebten Holzstückchen können als Splitter, Späne oder gar grobem Sägemehl ähnliche Teilchen realisiert sein. In Frage kommen praktisch alle Holzarten bis hin zu vegetabilischem Material überhaupt. Dabei ist es weiter zweckmäßig, wenn ein Mischungsverhältnis vorliegt, gemäß dem der Kunststoffanteil 20 % oder mehr und der Holzanteil 80 % oder weniger betragen. Bevorzugt ist eine Zusammensetzung: 30 % Kunststoffanteil, 70 % Holzanteil. Dem Kunststoffanteil kommt so eine über die Verbindungsfunktions der Holzstückchen hinausgehende Funktion zu, nämlich auch deutlich zwischenraumverfüllend. Sodann wird vorgeschlagen, daß die Holzstückchen eine Größenverteilung aufweisen mit einer mittleren Größe, die etwa eine Größenordnung kleiner ist als eine freie Querschnittsabmessung des Bauteils. Vorteilhaft ist es, daß das Bauteil eine in Umfangs- und Längsrichtung verlaufende unregelmäßige Randkontur aufweist. Der den Extruderkopf verlassende Strang erhält seine Grund-Querschnittsform, die sich aber durch Rückstellkraft der Holzteilchen in einem tolerierbaren Rahmen verändert. Das geht bis hin zu einer rindenartigen Rauhigkeit. Die vermittelt den Eindruck von Knüppelholz. Beeinflußt auch durch den Entgasungsdruck kommt es dabei sogar so weit, daß das Bauteil in Längsrichtung gerichtete Aufplatzungen aufweist. Das vermittelt den Eindruck sogar einer schorfigen Rinde. Die Wirkung läßt sich aber auch regulieren. Dazu ist vorgesehen, daß das Bauteil innerhalb seines Querschnittes eine durchgehende Entgasungsöffnung aufweist. Öffnungsbildend ist ein Pinolenkopf. Zweckmäßig liegt die Entgasungsöffnung im Zentrum des Extrudats. Zusätzlich oder statt dessen kann auch so vorgegangen werden, daß das Bauteil randseitig eine Entgasungsfurche aufweist. Ist eine Entgasung dieser Art nicht vorgesehen, können die durch Extrusionshitze entstehenden Gase des Holzes extruderseitig abgeführt werden. Schließlich wird noch vorgeschlagen, daß das Kunststoffmaterial PP, PE oder anderes ist.This task is first and foremost a component with the features of claim 1 solved, it being based on the fact that the second material is a wood material. The advantages of the wood material are so with the advantages of the plastic material combined. It can be up to sawing or nailing ability leading composition. The strength component and aspired to weather independence are based on the plastic material. It is further advantageous that the second material in the form of pieces of wood embedded in the plastic material is present. The wood material can be used in a hammer mill reduce to the size of the embeddability. The then sifted pieces of wood can be used as chips, Realized chips or even coarse sawdust-like particles his. Practically all types of wood come into question all the way to vegetal material. Here it is further expedient if a mixture ratio is present, according to which the plastic content is 20% or more and the wood content is 80% or less. Prefers is a composition: 30% plastic, 70% wood content. The plastic part comes one going beyond the connecting function of the pieces of wood Function too, namely also filling the gap. Then it is proposed that the pieces of wood have a size distribution with a medium size, which is about an order of magnitude smaller is a free cross-sectional dimension of the component. It is advantageous that the component in a circumferential and Irregular edge contour running in the longitudinal direction having. The strand leaving the extruder head receives its basic cross-sectional shape, which is characterized by Resilience of the wood particles in a tolerable Frame changed. That goes up to a bark-like Roughness. It gives the impression of billet wood. Also affected by the degassing pressure it even so far that the component in the longitudinal direction has directed bursts. That conveys even the impression of a scabby bark. The effect can also be regulated. For this purpose, that the component within its cross section has continuous degassing opening. Opening opening is a quill head. The degassing opening is expediently located at the center of the extrudate. In addition or instead, it can also be done so that the Component has a degassing groove on the edge. Is a degassing of this type is not provided for gases of the wood generated by extrusion heat are discharged on the extruder side. Finally there will be suggested that the plastic material PP, PE or is different.
Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1
- einen Extruder in Seitenansicht, weitestgehend schematisiert, partiell aufgebrochen,
- Fig. 2
- einen Extruderkopf im Vertikalechnitt, angeflanscht,
- Fig. 3
- einen Extruderkopf in gleicher Darstellung, mit Dorneinsatz,
- Fig. 4
- das Extrudat in Seitenansicht, realisiert als einen runden Querschnitt aufweisendes Bauteil,
- Fig. 5
- den Schnitt gemäß V-V in
Figur 4, - Fig. 6
- ein der
Figur 4 entsprechendes Bauteil, partiell aufgebrochen, eine zentrale Entgasungsöffnung freilegend und - Fig. 7
- den Schnitt gemäß VII-VII in Figur 6.
- Fig. 1
- an extruder in side view, largely schematic, partially broken,
- Fig. 2
- an extruder head in the vertical direction, flanged,
- Fig. 3
- an extruder head in the same representation, with mandrel insert,
- Fig. 4
- the extrudate in side view, realized as a component having a round cross section,
- Fig. 5
- the section according to VV in Figure 4,
- Fig. 6
- a component corresponding to FIG. 4, partially broken open, exposing a central degassing opening and
- Fig. 7
- the section according to VII-VII in Figure 6.
Das dargestellt Bauteil 1 wird im Kunststoff-Extrusionsverfahren hergestellt. Der vereinfacht wiedergegebene Extruder 2 ergibt sich aus Figur 1.The component 1 shown is in the plastic extrusion process manufactured. The simplified one Extruder 2 results from FIG. 1.
Über den Extruder 2 werden zwei Materialien zusammengeführt
und als Extrudat 3 ausgebracht. Das erste Material
I ist ein Kunststoffmaterial. Es wird auf PP zurückgegriffen.
Es handelt sich um ein Granulat, beispielsweise
in recycleter Form. Anwendbar ist auch PE oder
anderes Kunststoffmaterial.Two materials are brought together via the
Das zweite Material II ist ein Nicht-Kunststoffmaterial. Es handelt sich um Holzmaterial.The second material II is a non-plastic material. It is wood material.
Beide Komponeten werden in einer Extruderzuführung 4
des Extruders 2 gemischt. Die Zuführung geschieht über
Transportbänder 5,6. Denen sind Entnahmevorrichtungen 7
und 8 zugeordnet, enthaltend das erste Material I bzw.
das zweite Material II.Both components are in an
Der Kunststoffanteil liegt bei 20 % oder mehr; der Holzanteil liegt bei 80 % oder weniger. Bevorzugt ist eine Zusammensetzung von 30 % Kunststoffmaterial (erstes Material I) und 70 % Holzmaterial (zweite Material II).The plastic content is 20% or more; the Wood content is 80% or less. Is preferred a composition of 30% plastic material (first Material I) and 70% wood material (second material II).
Das zweite Material II liegt in Form von in das Kunststoffmaterial
eingebetteten Holzstückchen 9 vor. Es
kann sich um splitterförmige Partikel handeln bis hin
zu feineren Grundkörpern, etwa grobem Sägemehl ähnlich.
Die Vermischung mit dem Granulat, bildend das erste
Material I, liegt in guter Verteilung der Partikel vor,
wobei die Wärmebehandlung im Extruder 2 eine homogene
Masse erbringt. Dabei geht die verbindende Wirkung des
ersten Materiales I zugleich in eine zwischenraumfüllende
Funktion über. Die Holzsplitter bzw. Holzschnitzel
liegen im Grund polydirektional, wenngleich eine sich
der Stranglaufrichtung des Extrudats 3 anpassende Längsausrichtung
durchaus erkennbar ist, so wie auch in
Figur 6 dargestellt.The second material II is in the form of in the plastic material
embedded pieces of
Zu beobachten ist auch eine Mantelwand 10, vorrangig
gestellt durch das erste Material I. Die Holzstückchen
9 liegen praktisch nicht bloß.A
Insgesamt liegt so ein über- wie unterirdisch witterungsbeständiges Bauteil 1 vor, das so nicht nur verrottungsgeschützt ist, sondern auch gegenüber Tierfraß resistent ist (Holzfresser wie z.B. Insekten, Wild etc).Overall, there is such a weather-resistant surface as underground Component 1 before that not only protected against rotting but also against animal feeding is resistant (wood eaters such as insects, game, etc.).
Je nach Zusammensetzung der Komponenten ist die Bearbeitbarkeit des Bauteils im zerspanenden Sinne noch weiter begünstigt. Es läßt sich einwandfrei sägen und bebeilen (z.B. in Form eines Anspitzens eines Zaunpfahles o.dgl.). Auch und vor allem liegen Bohrfähigkeit und auch Nagelfähigkeit vor.The machinability depends on the composition of the components of the component in the machining sense further favored. It can be sawed and flawlessly hurry up (e.g. in the form of sharpening a fence post or the like). Above all, there is drilling ability and also nail ability.
Anteilmäßig ist auf folgendes Verhältnis gesetzt: Die
Holzstückchen 9 weisen eine Größenverteilung auf mit
einer mittleren Größe, die etwa einer Größenordnung
kleiner ist als eine freie Querschnittsabmessung des
Bauteils 1. Die besagte Querschnittsabmessung ist bspw.
der Durchmesser eines querschnittrunden Stabes. Die
Holzstückchen 9 liegen in der Größenordnung mehrerer
Millimeter bis Zentimeter.Proportionally, the following ratio is used: The
Pieces of
Das Bauteil 1 weist eine in Umfangs- und Längsrichtung
verlaufende unregelmäßige Randkontur auf, etwa vergleichbar
einer mehr glatten Rindenstruktur. Die unregelmäßige
Struktur beruht vornehmlich auf einer gewissen
Rückstellkraft der eingebetteten Holzstückchen 9.
Das Bauteil 1 erhält extruderseitig praktisch eine
gleichmäßige Mantelwand 10. Da das frei werdende Extrudat
3 bis zu seiner schließlichen Aushärtung aber
noch plastische Verformungsfähigkeit besitzt, kommt es
vorher zu der Rauhungsstruktur an der Mantelwand 10.
Unterstützt ist das noch durch verdrängend wirkende
Gase im Extrudat 3, die sich aufgrund der Extrusionshitze
am Holz entwickeln. Da man extruderseitig begasen
und entgasen kann, besteht die Möglichkeit der
Regulierung der Rauhungsintensität. Letztere kann sogar
so weit gehen, daß das Bauteil 1 in Längsrichtung orientierte
Aufplatzungen aufweist, imitierend eine grobschorfige
Rinde. The component 1 has a circumferential and longitudinal direction
running irregular edge contour, about comparable
a more smooth bark structure. The irregular
Structure is primarily based on a certain one
Restoring force of the embedded pieces of
Über bestimmte Farbgebungen der Mischung läßt sich sogar eine Annäherung an bestimmte Holzarten optisch-visuell erreichen.Certain colors of the mixture can be used even an approximation to certain types of wood visually and visually to reach.
Je nachdem ob nasses oder trockenes Holz zur Anwendung
kommt, kann es nützlich sein, daß das Bauteil 1 innerhalb
seines Querschnitts eine durchgehende Entgasungsöffnung
11 hat. Bei einem runden Querschnitt aufweisenden
Bauteil 1 liegt die Entgasungsöffnung 11 zweckmäßig
im Zentrum des Extrudats 3. Der geschaffene Gang fällt
durch das relativ rasche Erkalten bzw. Abbinden des
Bauteils 1 auch nicht wieder zu.Depending on whether wet or dry wood is used
comes, it can be useful that the component 1 within
its cross-section has a
Alternativ oder zusätzlich kann die Entgasung auch peripher erreicht werden, indem das Bauteil 1 randseitig eine Entgasungsfurche aufweist (nicht dargestellt). Es können auch mehrere sein, die dann gleichmäßig winkelverteilt liegen.Alternatively or additionally, the degassing can also can be achieved peripherally by the component 1 on the edge has a degassing groove (not shown). There can also be several, which are then evenly distributed lie.
Im Falle der zentralen Höhlung des Extrudats 3, bildend
die beschriebene Entgasungsöffnung 11, wird dem Extruderkopf
12 eine sogenannte Pinole einverleibt. Ein solcher
Dorneinsatz 13 sitzt längsgerichtet im Zentrum
einer Düse 14 des Extruderkopfes 12. Er (13) beginnt
gleich vor dem freien Ende einer Schnecke 15, die das
plastifizierte Mischgut zur Formgebung vortransportiert.In the case of the central cavity of the
Im rückwärtigen Anschluß geht die Schnecke 15 in eine
dort drehgelagerte Schneckenantriebswelle 16 über. Die
wirkt mit einem Getriebe 17 zusammen. Letzteres erhält
seinen Antrieb über seinen Elektromotor 18.In the rear connection, the
Die Schnecke 15 führt sich in einem innen glattwandigen
Zylinder 19, an dem sich der Kamm der Schnecke 15
führt. Der Zylinder 19 selbst ist sodann noch von einem
Heizkörper 20 umgeben. Zur Kühlung des Zylinders 19
dient eine ihm mantelartig zugeordnete Luftkühleinrichtung
21. Die Schnecke 15 selbst ist an eine Wasserkühlung
22 angeschlossen.The
PP eignet sich sehr gut im Extrusionsverfahren. Es hat einen hohen Erweichungsbereich. Der Kristallitschmelzpunkt liegt etwa bei 165°C. Die Dichte beträgt 0,905. Modifikationen können vorgenommen werden, um der Neigung des Versprödens ab 0 °C entgegenzuwirken. Andererseits kann aber auch eine erwünschte Versprödung der erstrebten Rindenstruktur dienlich sein. Bei der Erzeugung von Brettern und Profilen als Bauteil 1 kann mehr eine glatte Oberfläche von Interesse sein. Bretter können als Nut/Feder-Bretter ausgebildet sein. Auch sind die gängigen Profil-Querschnitte erreichbar wie Winkelprofile, U-Profile, T-Profile, Doppel-T-Profile und sogar Rohre der verschiedensten Querschnitte.PP is very suitable in the extrusion process. It has a high softening range. The crystallite melting point is around 165 ° C. The density is 0.905. Modifications can be made to the inclination counteract embrittlement from 0 ° C. On the other hand can also be a desired embrittlement of the aspired bark structure. When generating of boards and profiles as component 1 can do more a smooth surface may be of interest. boards can be designed as tongue and groove boards. Also the common profile cross sections can be reached like Angle profiles, U profiles, T profiles, double T profiles and even pipes of various cross sections.
Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.All the features disclosed are essential to the invention. In the disclosure of the application also becomes the content of the disclosure the associated priority documents (transcript the pre-registration) is fully included, also for the purpose of characteristics of this document in To include claims of the present application.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19843847A DE19843847A1 (en) | 1998-09-24 | 1998-09-24 | Component manufactured using the plastic extrusion process |
DE19843847 | 1998-09-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP0988947A1 true EP0988947A1 (en) | 2000-03-29 |
Family
ID=7882120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP99118337A Withdrawn EP0988947A1 (en) | 1998-09-24 | 1999-09-16 | Plastic structural member produced by extrusion |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0988947A1 (en) |
DE (1) | DE19843847A1 (en) |
ZA (1) | ZA985962B (en) |
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- 1998-09-16 ZA ZA9805962A patent/ZA985962B/en unknown
- 1998-09-24 DE DE19843847A patent/DE19843847A1/en not_active Withdrawn
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Also Published As
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ZA985962B (en) | 2000-04-05 |
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