PL84474B3 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób ciaglego wytlaczania ekspandowanych tworzyw sztucznych, stanowiacy rozwiniecie sposobu wedlug patentu glównego nr 69613, znajdujacy zastosowanie do wytwarzania elementów o stalym przekroju zwlaszcza w ksztalcie wieloboku o krawedziach prostoliniowych, wkleslych lub falistych, majacych gabczasta strukture wewnetrzna i powloke zew¬ netrzna zgeszczona, nie speczniona i wzglednie gladka na swej powierzchni.

Wedlug patentu glównego nr 69613 w sposobie ciaglego wytlaczania ekspandowanych tworzyw, umozliwiajacym uzyskiwanie elementów o stalym przekroju w ksztalcie wieloboku o krawedziach prostoliniowych, wkleslych lub falistych, o gab¬ czastej strukturze wewnetrznej i zewnetrznej po¬ wloce zgeszczonej, nie specznionej i wzglednie gladkiej na swej powierzchni, stosuje sie formow- nik o profilu zblizonym do profilu zamierzonego do uzyskania elementu, przez który wytlacza sie podgrzane tworzywo, a za formownikiem stosuje sie kalibrownik o otwartych koncach i profilu identycznym, jak profil wytwarzanego elementu, o scianach stosunkowo równoleglych i wzdluznie gladkich, chlodzonych do temperatury krzepniecia tworzywa- Formownik, na swym wyjsciu, zaopa¬ trzony jest w trzpien, drazacy osiowy otwór w wytlaczanym tworzywie- Dla czesciowego lub calkowitego wypelnienia tak powstalego osiowego otworu, tworzywo wytlacza sie w stanie stosun- kowo nie specznionym przy wyjsciu z formowni- ka, a kalibrownik ochladza sie do temperatury wystarczajacej do uniemozliwienia, po wyjsciu z formownika, pecznienia wytlaczanego tworzywa w jego strefie powierzchniowej, a umozliwiajacej pecznienie tego tworzywa w kierunku do wew¬ natrz.

W wyniku zestalenia zewnetrznej powloki wy¬ tloczonego elementu rurowego tuz przy wyjsciu z formownika, przy jednoczesnym pozostawieniu mozliwosci pecznienia tworzywa do wewnatrz ele¬ mentu profilowanego, w otworze powstalym w nim, mozna przepuscic bez trudnosci ten ele¬ ment profilowany podczas jego wytwarzania po¬ przez kalibrownik bez ryzyka przerwy w doply¬ wie materialu, ani rozerwania elementu profilo¬ wanego pod wplywem dzialania sily rozciagaja¬ cej, wywieranej w celu wyciagniecia elementu z tego kalibrownika, gdyz natychmiastowe two¬ rzenie sie zewnetrznej powloki grubej i gestej, po¬ laczone z jednoczesnym pecznieniem materialu w przestrzeni wolnej wewnatrz elementu profilo¬ wanego, zapobiega nadmiernemu cisnieniu mate¬ rialu w trakcie tego pecznienia na wewnetrznej powierzchni kalibrownika, co zwykle ma miejsce w znanych sposobach- Ponadto uzyskany element profilowany wyka¬ zuje stosunkowo wysokie wlasnosci wytrzymalos¬ ci mechanicznej, jesli bierze sie pod uwage jego porowata strukture wewnetrzna. Uzyskany pro- 84 4743 dukt ma szczególnie dobry wyglad zewnetrzny, stosunkowo gladka powierzchnie, czesto blyszcza¬ ca, a w kazdym przypadku pozbawiona sladów pe¬ cherzyków powietrza, co ma miejsce w produktach uzyskanych znanymi sposobami z ekspandowanych 5 tworzyw sztucznych bez wzgledu na to, czy uzys¬ kuje sie je przez odlewanie czy tez przez wytla¬ czanie.

Istnieja jednak liczne przypadki, w których za¬ chowanie grubej -zewnetrznej powloki na calym 10 obwodzie elementu profilowanego nie jest wyma¬ gane, zwlaszcza w przypadku wytwarzania ele¬ mentów profilowanych, takich jak listwy zdobni¬ cze, nakladki stykowe lub inne elementy dekora¬ cyjne, przykladane na dowolna powierzchnie 15 i w których plaszczyzna styczna z ta powierzchnia pokrywana, jako niewidoczna, nie musi miec szczególnego wygladu, w przeciwienstwie do pozo¬ stalej lub pozostalych powierzchni profilu, które sa widoczne. Ponadto wykonanie ukladu formow- 20 nik—trzpien, umozliwiajacego wytlaczanie mate¬ rialu roztlaczalnego w ogólnej postaci (rury zam¬ knietej) na calym swym obwodzie, jest czesto trudne do zrealizowania w praktyce.

Zgodnie z wynalazkiem, dla wytworzenia ele¬ mentów z ekspandowanych tworzyw sztucznych, o wewnetrznej strukturze gabczastej, których ogra¬ niczajace bocznie czesci powierzchni stanowia po¬ wierzchnie zewnetrznej pogrubianej powloki, ge- 30 stej, nie specznionej i o zewnetrznej powierzchni wzglednie gladkiej, dokonano modyfikacji sposobu wytlaczania ekspandowanych tworzyw wedlug pa¬ tentu glównego nr 69613.

Istote tej modyfikacji stanowi ograniczenie otwo¬ ru wylotowego formownika, wzdluz obwodu prze¬ kroju otworu wejsciowego kalibrownika, do wy¬ cinka tego obwodu, który to wycinek odpowiada zakresowi obwodowego rozciagania sie zewnetrz- 40 nej powloki gestej, nie specznionej, podczas gdy tworzywo swobodnie ulega specznieniu w obszarze ograniczonym ta zewnetrzna powloka i powierz¬ chnia kalibrownka, rozciagajaca sie wzdluz obwo¬ du poza okreslonym wycinkiem. Szczególnie ko¬ rzystnym wariantem sposobu jest ograniczenie *5 otworu wylotowego formownika wzdluz krawedzi zarysu przekroju poprzecznego otworu kalibrowni- ka, wspólnej dla dwóch katów wierzcholkowych tego zarysu, gdy element wytlaczany ma w prze¬ kroju poprzecznym zarys wielokata o krawedziach 50 prostoliniowych, wkleslych, wypuklych lub falis¬ tych. , W taki sposób, bez szczególnych komplikacji technologii wytlaczania ekspandowanych tworzyw sztucznych, jak równiez bez istotnych zmian 55 w konstrukcjach urzadzen realizujacych te tech¬ nologie, uzyskuje sie elementy o gabczastej struk^ turze wewnetrznej z zewnetrzna powloka, gesta, nie speczniona, rociagajaca sie tylko na wycin¬ ku obwodu elementu, który na pozostalej czesci 60 obwodu zachowuje zwykla powloke produktów odlewanych lub wytlaczanych z ekspandowanych tworzyw sztucznych, to znaczy bardzo cienka, po¬ wloke, której grubosc nie przekracza wartosci jed¬ nej dziesiatej milimetra i na powierzchni, na któ- es 4 rej wystepuja nieregularnosci i otworki pochodza¬ ce z pekniecia pecherzyków gazu zawartego w tworzywie.

Stosujac spocób wedlug wynalazku stwierdzono nieoczekiwanie, iz zestalenie sie, w zetknieciu z chlodzona scianka otworu rurowego kalibrow¬ nika, przy stanie nie specznionym, tylko czesci powierzchni elementu jest wystarczajace, aby unie¬ mozliwic opadniecie lub znieksztalcenie strumienia wytlaczanego tworzywa wewnatrz kalibrownika i w kierunku jego srodka, które to opadniecie lub znieksztalcenie powodowaloby otrzymanie elemen¬ tu o nieregularnym przekroju i o uszkodzonej po¬ wierzchni- Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia czesc koncowa wytlaczarki wraz z for- mownikiem do wytlaczania ekspandowanych two¬ rzyw sztucznych w przekroju osiowym, fig. 2 — formownik w widoku, fig. 3 — przekrój wyrobu otrzymanego za pomoca formownika z fig. 2, fig. 4 — inny formownik, który moze byc umiesz¬ czony na wytlaczarce, fig- 5 — przekrój wyrobu otrzymanego za pomoca formownika z fig- 4, fig. 6—19 przedstawiaja inne mozliwe rodzaje for- mowników, do stosowania sposobu wedlug wyna¬ lazku, kazdy w przekroju poprzecznym.

Urzadzenie wedlug fig- 1 sklada sie z wytla¬ czarki 301 zawierajacej obudowe 302, slimak wy¬ tlaczajacy 303 i formownik 304 o prostokatnym przekroju. Formownik 304 ma otwór wylotowy ograniczony powierzchniami 305. Kalibrownik utworzony jest z dwóch wspólosiowo usytuowa¬ nych tulei, zewnetrznej 306 i wewnetrznej 307, tworzacych miedzy soba zamknieta przestrzen 308 z doprowadzonym do" niej króccami 309 i 410 czyn¬ nikiem chlodzacym.

Wytlaczane ekspandowane tworzywo 311, na przyklad polistyren, zawierajacy substancje wy¬ twarzajaca pory jest wprowadzany do wytlaczar¬ ki 301 i wyciskany w kierunku formownika 304 za pomoca slimaka wytlaczajacego 303 i dalej przez jego otwór ograniczony powierzchniami 305, do kalibrownika, gdzie twoKzywo 312 podlega roz¬ prezeniu. Warunki wytlaczania winny byc takie, aby pecznienie tworzywa nie nastepowalo w cza¬ sie jego przejscia przez formownik 304, lecz roz¬ poczynalo sie natychmiast po wyjsciu z niego lub tez przed samym wyjsciem. Po wyjsciu z formow¬ nika 304, tworzywo jest przepychane podczas pecz¬ nienia przez kalibrownik, w którym scianki" wew¬ netrznej tulei 307 sa utrzymane w temperaturze ponizej temperatury zelowania wytlaczanego two¬ rzywa. Na skutek zetkniecia sie tworzywa ze sciankami tulei wewnetrznej 307, tworzy sie na powierzchni tworzywa 312 twarda powloka zew¬ netrzna, nie speczniona, gesta.

Zgodnie z fig. 1 kalibrownik ustawiony jest w stosunku do otworu ^wylotowego formownika 304 w sposób taki, ze górna powierzchnia 305 tego otworu wylotowego jest równolegla w stosunku do górnej powierzchni tulei wewnetrznej 307 ka¬ librownika- Otwór kalibrujacy, który stanowi otwór tulei wewnetrznej 307, posiada wiekszy przekrój w sto¬ sunku do przekroju otworu wylotowego formow-84 474 nika 304- Wytlaczane tworzywo 311 podlega pecz¬ nieniu w pustej przestrzeni 313 kalibrownika.

Mozliwosci ksztaltów otworu wylotowego for- mownika 304, ograniczone powierzchniami 305 i otworu kalibrujacego, stanowiacego otwór w tu- lei wewnetrznej 307 uwidocznione sa na fig. 4—19.

Na przyklad, otwór wylotowy formownika, ogra¬ niczony powierzchniami 305b, uwidoczniony na fig. 4 ma ksztalt litery U, a ksztalt wyrobu w nim wytloczonego uwidoczniony zostal na fig. 5- Uwidoczniony na fig- 5 element 320 ma trzy wy¬ polerowane powierzchnie 316, 317 i 318 o grubej powloce zewnetrznej i pozostala czwarta powierz¬ chnie matowa, o powloce cienkiej, przy czym wne¬ trze tworzywa ma komórkowa strukture 319.

Na fig. 6, 7, 9 oraz 12—19, uwidocznione sa inne ksztalty "" otworów wylotowych ograniczone po¬ wierzchniami 305, oraz otworów kalibrujacych utworzonych przez tuleje wewnetrzna 307 kali¬ brownika, które ze wzgledu na podobna charak¬ terystyke w stosunku do omówionych w nawia¬ zaniu do fig. 1, 2 i 4, nie wymagaja dodatkowych wyjasnien.

Na fig. 8, 10 i 11 uwidocznione sa zgodnie z wy¬ nalazkiem przypadki, w których otwór wylotowy formownika 304 zawiera dwie sekcje. Wyrób ufor¬ mowany w tych przypadkach zawiera z jednej strony gruba zewnetrzna powloke z polyskiem oraz cienkie powierzchnie na dwóch przeciwlejg- lych bokach.

Zgodnie z wynalazkiem mozna równiez wytla¬ czac wieloboczne wyroby, na przyklad o ksztalcie szesciokatnym posiadajacym gruba zewnetrzna powloke, na jednym lub kilku bokach.

Zgodnie z wynalazkiem wyroby moga byc wy¬ tlaczane z mieszanek polistyrenu, lub polietylenu o duzej i malej gestosci, polichlorku winylu PCV, zywicy akrylonitrylowo-butadienowostyrenowej ABS oraz mieszanki PCV i ABS, poliamidów, po¬ liweglanów, poliuretanu i innych podobnych two¬ rzyw.

Praktyczne zastosowanie niektórych z wymie¬ nionych tworzyw podane jest wedlug ponizszych przykladów- Przyklad I- W celu otrzymania prostokatne¬ go w przekroju preta o wymiarach 30 X10 mm wytloczono mieszanke skladajaca sie z polistyrenu i substancji przetwórczej, majaca nastepujacy sklad: granulki polistyrenu kwasny weglan sodu kwas stearynowy wazelina 100 czesci wagowych czesci wagowych 0,1 czesci wagowych 0,1 czesci wagowych Wytlaczanie dokonane zostalo za pomoca wytla¬ czarki wyposazonej w slimak o srednicy 40 mm i dlugosci 800 mm. Otwór wylotowy formownika 304 ograniczony powierzchniami 305, ma przekrój poprzeczny o powierzchni 44,7 mm2. Kalibrownik zaopatrzony jest w otwór kalibrujacy o przekroju prostokatnym 30 X10 mm, rozciagajacym sie na dlugosci 500 mm, przy czym górna powierzchnia tego otworu, usytuowana jest na tym samym po¬ ziomie, co górna powierzchnia 305. otworu wylo¬ towego formownika 304. Temperatury w Wytla¬ czarce utrzymywane byly liczac od zbiornika two¬ rzywa do formownika w zakresie 135—155—160— 140°C.

Szybkosc obrotowa slimaka wynosila 17 obr/ /min., szybkosc przeciagania 95 cm/min-, przepus¬ towosc 8,5 kg/godz.

W ten sposób otrzymano pelny, w przekroju io prostokatny pret majacy gladka, twarda i nie¬ przepuszczalna powloke zewnetrzna, rozciagajaca sie wzdluz jednej z jego krawedzi przekroju por przecznego. Gestosc preta w granicach 0,49.

Przyklad II. W celu otrzymania wyrobu o przekroju szesciokatnym zastosowano ten sam sklad mieszaniny, który przyjeto w przykladzie I.

Tloczenia dokonano za pomoca tego samego wy¬ posazenia, które przyjeto w przykladzie I, z wy¬ jatkiem tego^ ze wytlaczarka wyposazona zostala w kalibrownik o szesciokatnym przekroju jego otworu kalibrujacego.

Temperatura w wytlaczarce utrzymywana byla liczac od zbiornika do formownika 135—155—160— 148°C. Szybkosc obrotów slimaka 15 obr./min., 2 szybkosc przeciagania 79 cm/min, przepustowosc 8 kg/godz.

Temperatura wytlaczania przy wlocie do kali¬ brownika 40°C, przy wylocie 20°C- W ten sposób otrzymano -pret o przekroju szes¬ ciokatnym, zawierajacy komórkowa wewnetrzna strukture oraz gladka i polyskujaca powloke zew¬ netrzna na trzech powierzchniach, opartych o trzy krawedzie jego przekroju poprzecznego- Gestosc wytlaczanego w ten sposób termoplas- tycznego materialu wynosi 0,55.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób ciaglego wytlaczania ekspandowanych 40 tworzyw sztucznych, w celu wytworzenia elemen¬ tów o wewnetrznej strukturze gabczastej, których ograniczajace bocznie czesci powierzchni stanowia powierzchnie zewnetrznej pogrubionej powloki, gestej, nie specznionej, i o zewnetrznej powierz- 45 chni wzglednie gladkiej, polegajacy na wytlaczaniu tego tworzywa w stanie podgrzanym przez for- mownik, za którym bezposrednio umieszczony jest kalibrownik, otwarty obustronnie, o scianach wzglednie równoleglych, wzdluznie gladkich, chlo- 50 dzonych do temperatury wystarczajaco nizszej od temperatury zelowania tworzywa, w celu unie¬ mozliwienia pecznienia wytlaczanego tworzywa w strefie styku z wewnetrzna powierzchnia kali¬ brownika, tuz przy wyjsciu z formownika, przy czym kalibrownik ma przekrój identyczny jak przekrój zamierzonego do uzyskania elementu, a formownik usytuowany jest tak, aby tworzywo wytlaczane przez niego, zostalo natychmiast do¬ prowadzone do kontaktu z zewnetrzna powierz- 60 chnia kalibrownika, wedlug patentu nr 69613, zna¬ mienny tym, ze otwór wylotowy formownika ogra¬ nicza sie wzdluz obwodu przekroju otworu wej¬ sciowego kalibrownika, do wycinka tego obwodu, który to wycinek odpowiada zakresowi obwodo- 65 wego rozciagania sie zewnetrznej powloki, gestej, 5584 474 8 nie specznionej, podczas gdy tworzywo swobodnie ulega specznieniu w obszarze ograniczonym ta zewnetrzna powloka i powierzchnia kalibrownika, rozciagajaca sie wzdluz obwodu poza okreslonym wycinkiem. fig.i

2. - Sposób wedlug zastrz- 1, znamienny tym, ze otwór wylotowy formownika ogranicza sie wzdluz krawedzi zarysu przekroju poprzecznego otworu kalibrownika, wspólnej dla dwóch katów wierz¬ cholkowych tego zarysu. FIG. 8 FIG. 4 Z V FIG.5 FIG.9 xJ05o FIG. 6 307 FIG 7 FIG. U 307 FIG. 15 305 307 307 BSW Zalkl. Graf. W^wa, Srebrna 16, z. 421-76/0 — 120 + 20 egz. Cena 10 zl