CN106103040A - 用于制造隔绝接片的方法 - Google Patents
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Abstract
为了能够由热塑性的塑料材料以相应要求的尺寸和横截面造型,尤其是还带有基体的肋结构地经济地制造出用于复合型材的隔绝接片而提出,在第一步骤中,由塑料材料成形出具有基本上矩形的横截面的带形的挤出物,并且在随后的步骤中,由带形的挤出物形成隔绝接片装置,其具有单个的隔绝接片的形式,或者具有多个平行并排布置的、连在一起的隔绝接片的形式,并且必要时隔绝接片装置在其纵向方向上可以分离为彼此分开的隔绝接片。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制造针对复合型材的隔绝接片的方法,其中,隔绝接片由热塑性塑料材料制成,并且具有条带形的基体以及在其对置的纵棱边上成形的联接条。
背景技术
该类型的隔绝接片在制造用于抗剪切的机械连接的和用于使布置在外部和内部的金属型材热隔离的复合型材时使用,像尤其是用于制造窗户框架、门框架、立面元件和类似物那样。
该类型的隔绝接片以多种多样的形式例如也由DE 32 36 357 A1公知,其根据在复合型材的金属型材之间需要的间距以相应的宽度制成。
常规地,隔绝接片具有基本上平的基体,并且与联接条一起在挤出路径中借助匹配于横截面几何结构的工具制成。
最近已经提出的是,使用带有结构化的基体的隔绝接片,以便实现对热隔离的改进,而不会减小复合型材的静强度(例如比较EP 2 497 888 A2)。
为了改进因此形成的复合型材的热隔离特性,在EP 2 497 888 A2中还提出的是,基体设有沿隔绝接片的纵向方向来看横向地延伸的肋结构。热隔离的可由此实现的改进一方面通过如下方式得到,即,基于肋结构而增加隔绝接片针对从一个金属型材到另一金属型材的热传导所提供的路径长度。另一方面,通过肋结构改进了隔绝接片的刚性,从而在相同的机械特性下,在隔绝接片的基体中的更小的壁厚是可能的,从而在隔绝接片中针对热传导可用的横截面可以附加地减小。
此外,通过使用这种隔绝接片期待得到更小的热辐射损失和热对流损失。
原则上,该类型的隔绝接片可以通过切削加工由利用基本上平的基体制成的隔绝接片形成,或者在最终的结构中原则上也以注塑法制成。
然而切削加工不仅是耗时的,而且还需要高材料投入。注塑法另一方面非常快速地到达其极限,这是因为隔绝接片通常作为按米出售的商品(例如以6m的长度)制成。为此需要的注塑工具不仅是非常贵的,而且还在所要求的隔绝接片长度下在工具的足够均匀的填充方面是有问题的。
此外,基于注塑和挤出的组合式的方法是公知的(WO 2007/128787 A1),借助该方法可以制成造型化的长形的构件。在那里描述的方法中不利的作用是,所需要的工具针对在该申请中所描述的产品上的应用需要非常大的纵向延伸尺寸,并且因此是耗费的并且是比较贵的。虽然以此可以在理论上制成所描述的结构。然而只能利用如下附加的工作步骤,即,在冷却产品或切削加工期间需要时间上在充模过程之后的变形。
在隔绝接片中,维持联接条的尺寸中的很小的公差是重要的,这是因为联接条在加工为复合型材时必须移入金属型材一侧的互补地构造的容纳部中。为了确保隔绝接片与金属型材的尽可能良好的、尤其是抗剪切的连接,容纳部的横截面尺寸与联接条的横截面尺寸优选仅稍微不同。用于结构化的隔绝接片的制造方法因此必须尤其是也提供联接条的公差规则可以得到维持的担保。
为了考虑到隔绝接片的不同的宽度,常规地针对每个宽度的以及此外也视乎联接条相对于基体的所要求的取向而定地,单独的带有专门构造的挤出喷嘴的挤出工具是必要的,因此在调换产品时,首先必须提供相应的工具。这不仅与成本有关,而且也需要相应的针对必要时变得必需的工具制造的前期时间。
经常需要带有相对于基体弯曲地布置的联接条的隔绝接片,尤其是以便在相同的结构空间下增大用于热传导的路径。对于这些变型方案来说常规地也需要单独的挤出工具。
发明内容
本发明的任务是提出一种方法,利用该方法,公知的隔绝接片可以经济地以分别要求的尺寸和横截面造型来制造,尤其是也可以以带有基体的肋结构的方式来制造。
该任务根据本发明通过例如在权利要求1中限定的方法解决。
带形的挤出物在第一步骤中借助带有基本上矩形的横截面的塑料材料的挤出或拉伸无缝地产生。针对待形成的隔绝接片需要的特殊的轮廓(包括联接条)在后续步骤中通过带形的挤出物的变形来形成。
相对于迄今的方法,本发明并不涉及利用独特的挤出/拉伸工具的挤出或拉伸的路径,以便在隔绝接片的已完成的横截面几何结构中产生隔绝接片,或者完全不涉及注塑法的更加耗费的路径,而是在挤出/拉伸下游的步骤中执行隔绝接片的横截面的所要求的几何结构的构造。
因此,用于特殊地构造的挤出/拉伸工具或注塑工具的巨大的成本首先可以得到节省,这是因为简单地设计的带有矩形横截面的喷嘴足够用于构造带形的挤出物。在个别情况下要求的、与矩形形状不同的横截面几何结构在挤出/拉伸过程之后通过变形产生。
隔绝接片可以根据本发明由首先基本上平的、带形的挤出物借助工具通过变形来形成,工具不仅是能用于唯一的横截面的,而且也适用于构造不同的横截面几何结构。
在离开喷嘴时,塑料材料作为融化成液体的挤出物存在,其在冷却时得到可作为带来操纵的挤出物。
针对变形,带形的挤出物直接或以预定的时间/空间的间距在离开喷嘴后输送至变形工具,其中,优选有针对性地利用挤出物的热含量。
优选的是,在带形的挤出物的进一步加工中首先发生挤出物在其厚度方面的校准。对此,所谓的光整机是特别适合的。
在校准挤出物时,校准工具的表面,例如光整机的辊的表面被冷却,以便有针对性地从带形的挤出物的塑料材料中取出如下这么多的热量,从而使在离开校准工具之后对随后得到的平的面元件的操纵得到简化。
校准工具的表面例如可以冷却到大约100℃至大约180℃,优选大约120℃至150℃。
具有约15℃的温度的水可以用作冷却剂。
带形的挤出物可以要么在一个平面中穿过光整机,其中,带有两个辊的光整机经常足够用于达到校准,要么替选地偏转一个角度,例如90°,其中,为此优选地使用带有三个辊的光整机。
在离开光整机后,存在形状稳定但还可塑性变形的、平的面元件,其温度优选在热变形温度之上(在负载为1.8kPa的情况下根据DIN EN ISO 75测得)。
根据带形的挤出物或由其形成的平的面元件的穿过速度和在进入(第一)变形工具时还存在的热含量而定地,在变形时冷却也可能是值得推荐的。
如果在变形时需要多个加工步骤,那么能量输入可以是有利的,以便将塑料材料的温度又带到对于变形来说优选的范围内。
在光整机后的变形在如下温度中发生,该温度在(部分)结晶的塑料材料的情况下设定为结晶熔融温度。作为结晶熔融温度,结合本发明理解为如下温度,在该温度下在根据DIN EN ISO 11357-3的DSC测量中的曲线达到(第一)吸热峰值。
塑料材料优选在变形时具有在结晶熔融温度之下大约30℃的范围内或者更高的温度。
温度优选在变形时限制到结晶熔融温度之上最多大约30℃的值。
更优选的是,塑料材料在变形时具有结晶熔融温度附近大约±25℃的范围内的温度。
在使用非结晶的塑料材料时,温度在变形时优选为在软化温度(DIN EN ISO 306VST A120)之上大约30℃或更高。
在此优选地,温度在变形时限制到软化温度之上最多大约60℃的值。
如果塑料材料的温度在变形步骤前大于结晶熔融温度之上大约30℃,或者在非结晶的塑料材料的情况下高于软化温度之上60℃,那么变形工具优选像上面描述的那样冷却。
如果塑料材料的温度在结晶熔融温度之下大约30℃至结晶熔融温度之上大约30℃,或者软化温度之上大约30℃至60℃的优选的范围内,那么变形工具优选加热到大约50℃至大约80℃的温度。
根据本发明,两个或多个隔绝接片也可以同时在平行的布置中构造,其中,隔绝接片最初还通过塑料材料相互连接。最初还连在一起的隔绝接片的分离在随后的步骤中执行。分离隔绝接片尤其是也可以在完全的变形后并且在压制出所有特征(包括肋结构)之后执行。
隔绝接片装置必要时必需分离为单个隔绝接片优选在塑料材料的热变形温度之下的温度中实现,更优选地在塑料材料的最大持续使用温度之下或之上实现。最大持续使用温度根据DIN 53476确定。
根据本发明可行的是,平行地构造出带有不同的接片几何结构的隔绝接片,其中,不同的接片几何结构不仅可以包含不同的接片宽度、不同的肋结构的压制部,也可以包含联接条的不同的横截面的构造。
按照根据本发明的方法的一个变型方案,可以在第一步骤中由平的面元件构造出基体和联接条。联接条在此可以在基体的平面中构造。
在联接条应该相对于基体弯曲地布置的情况下,该几何结构可以在联接条成形时就已经得到,或者在随后的步骤中在另外的变形的范围内得到。
必要时,光整机也可以用带有轮廓化的辊来运行,从而利用光整机就已经可以产生简单的、与平的形状不同的横截面几何结构。例如,可以用该方式在最简单的情况下实现基体和联接条的完整的横截面几何结构。这也适用于带有弯曲地布置的联接条的隔绝接片。
如果除了联接条以外还需要横截面几何结构的另外的特征,那么在变形时,在联接条之间构造的基体也可以设有***部和凹陷部,从而根据本发明也可以制造出带有开头所描述的肋结构的隔绝接片。
随后,如果期望的话,***部和凹陷部在单独的变形步骤中构造。在单独的变形步骤期间,已经完成地构造的联接条优选得到保护以避免其变形。
根据另一变型方案,平的面元件可以在同时构造***部和凹陷部以及联接条的情况下变形。可选地,如果需要联接条的弯曲的布置,那么联接条可以以弯曲的几何结构构造,或者联接条的弯曲可以在随后的变形步骤中发生。
根据另一变型方案,首先,基体的***部和凹陷部在平的面元件变形时形成,并且随后在单独的变形步骤中构造联接条。即使在该变型方案中,联接条也可以在步骤中弯曲地构造,或者弯曲可以在单独的、必要时随后的步骤中执行。
像已经提到的那样,根据本发明的方法尤其是提供同时构造多个隔绝接片的可能性。为此,形成带形的挤出物,挤出物在其宽度方面相当于多个平行的隔绝接片几何结构。多个隔绝接片几何结构同时被构造出。
本发明尤其是允许以使将隔绝接片与金属型材加工为复合型材变得容易的尺寸精度制造出带有其基体和与之相邻的联接条的隔绝接片。
令人惊奇的是,利用根据本发明的方法一方面以经济上合理的费用提供隔绝接片的基体(尤其是还带有***部和凹陷部)的足够创造出的结构,而同时确保联接条的几何结构的尺寸精度,从而隔绝接片加工为复合型材在没有其他措施的情况下,尤其是也在没有联接条再加工的情况下实现。
根据本发明,多个平行地成形出的隔绝接片也可以在相同的步骤中(在其中构造出接片几何结构)彼此分离。变形工具同时包括分离设备用以分开接片。
此外可以产生根据本发明制造的在联接条中带有容纳槽的隔绝接片,在容纳槽中可以引入由塑料材料制成的所谓的密封线材。利用密封线材,完成的复合型材可以在其抗剪强度方面附加地得到确保。
按照根据本发明的方法的优选的实施方式,在变形时交替的***部和凹陷部沿基体的纵向方向来看以均匀的间距构造。
更优选的是,***部和凹陷部在变形时被构造成使它们基本上在基体的整个宽度上延伸。因此,最佳的热隔离可以用根据本发明制造的隔绝接片实现。
更优选的是,***部和凹陷部(也简称为肋结构)基本上垂直于隔绝接片的纵向方向地取向。因此实现隔绝接片关于垂直于基体的平面作用的力加固的最大的效果。此外实现稳定化以防止所谓的移位,从而在不同大小的力沿隔绝接片的纵向方向作用到两个联接条上的情况下,起抵抗隔绝接片变形的作用。
更优选的是,***部和凹陷部以相对于隔绝接片的纵向方向尤其是大约30°至大约90°的角度延伸,并且与框架类似地导致隔绝接片的加固。
优选地,通过***部或凹陷部的成形提供如下结构,其中,属于***部和凹陷部的面区域与隔绝接片的基体的中间平面偏离基体厚度的大约0.5倍至大约2倍。在该界限内,一方面实现在改进热隔离、改进机械强度和进而材料节省的可能性方面的明显的效果,另一方面,塑料材料在变形时没有过度地加负荷,从而隔绝接片的可持续负载性得到确保。更优选的是,***部和凹陷部相对于中间平面的偏差为基体厚度的大约0.7倍至大约1.3倍。
作为针对隔绝接片的热塑性的塑料材料优选使用如下材料,该材料从聚酰胺(PA),尤其是PA12和PA6.6、聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚苯醚(PPE)、间规聚苯乙烯(sPS)、聚氯乙烯(PVC)、聚酯,尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酮、热塑性的聚氨酯(TPU)以及之前提到的聚合物材料的混合物中选出。
对于优选的塑料材料来说,例如得到如下结晶熔融温度或软化温度和最大持续使用温度:
塑料材料可以作为紧密的、基本上无孔的材料在隔绝接片中存在。在此,多孔性或孔体积小于大约3体积%。
当塑料材料至少在隔绝接片的部分区域中,尤其是在基体中作为多孔材料存在时,改进隔绝接片的热隔离特性可以在许多情况下实现,而不会使隔绝接片的机械强度不足够。在此,孔体积优选是大约5体积%至大约30体积%,更优选是大约5体积%至25体积%,并且最优选是大约5体积%至大约20体积%。
隔绝接片的多孔的塑料材料优选具有大约5μm至大约150μm,更优选是大约20μm至大约140μm的平均的孔大小。
隔绝接片的塑料材料的多孔性可以通过使用多孔的初始材料实现,或者只有在将隔绝接片毛坯件加热到变形温度上时才产生。
更优选的是,热塑性的塑料材料可以包含一种或多种添加剂,其尤其是从玻璃纤维、矿物纤维、塑料纤维,尤其是芳纶纤维、碳纤维、玻璃空心球以及防火剂,尤其是氢氧化镁、氢氧化铝、三聚氰胺衍生物、红磷、无机和有机磷酸盐以及发泡剂和推进剂中选出。
纤维形的填充材料作为添加剂具有特别的意义。其能够以不同的形状嵌入到塑料材料和由此成形的隔绝接片中。尤其优选的是短纤维、长纤维和无缝纤维,它们一方面可以均匀分布地布置在隔绝接片中或者至少是基体中,或者另一方面尤其是以毡、纤维网、无屈曲织物和梭织物的形式作为二维的平面的纤维结构布置。此外,纤维形的填充材料也可以按粗纱和纤维束的形式整合到隔绝型材中。
特别优选的是,纤维形的填充材料以优势方向(Vorzugsrichtung),例如平行和/或垂直于隔绝接片的纵向方向嵌入塑料材料中。
纤维形的填充材料可以不仅在紧密的、非多孔的塑料材料中使用,而且也在上面描述的多孔材料中使用,其中,在针对承受更大的力设计的隔绝接片中也可以实现更大的孔体积。
更优选的是,在根据本发明的方法中使用热塑性的塑料材料,其包括商业上常见的所谓的冲击改性剂。
优选的是,用于变形基体的工具被调温,其中,工具的温度尤其是保持在如下温度中,其为大约120℃或者更小,更优选时大约100℃或者更小,最优选是大约90℃或者更小。
更优选的是,工具恒定地保持在大约50℃至大约120℃的范围内,优选大约50℃至80℃的范围内的温度上。
例如,在加工具有玻璃纤维含量为25重量%的聚酰胺6.6时,大约50℃至80℃的工具温度是适合的。
变形本身可以作为深冲法,作为压缩空气变形或真空变形来执行。
在变形时优选使用压制工具,尤其是形式为压制冲头、压制轮、压制辊的压制工具,或多环节式的、尤其是链形的压制工具。
变形可以在间歇性地或连续地沿纵向方向运输的面元件中执行,其中,在使用压制冲头时,尤其是通过压制冲头在隔绝接片穿过变形设备期间随动而同样可以实现连续的过程。
附图说明
本发明的这些特征和其他优点随后借助附图和实施例详细描述,其中:
图1A示出根据本发明制造的隔绝接片的立体图;
图1B示出沿线IB-IB穿过图1A的隔绝接片的截面图;
图2示出用于执行根据本发明的方法的第一变型方案的包括光整机的生产机组的示意图;
图3A示出图2的生产机组的光整机;
图3B示出图2的生产机组的用于产生联接条几何结构的一个旋转的压制工具;
图3C以立体图示出图2的生产机组的用于产生肋结构的另一旋转的压制工具;
图3D以侧视图示出图3C的压制工具;
图4示出用于图2的生产机组的替选的光整机;
图5A和5B示出以多个平行的隔绝接片结构变形的面元件的横截面图和立体图;
图5C和5D示出以多个平行的隔绝接片结构替选地变形的面元件的横截面图和立体图;
图6A至6D示出不同的替选的用于将图5A和5B的变形的面元件分离为单个隔绝接片的设备;
图7示出用于执行根据本发明的方法的另一生产机组的示意图;和
图8A至8E示出图7的生产机组的细节的示意图。
具体实施方式
图1A和1B示出带有条带形的基体12的隔绝接片10以及在其对置的纵棱边上成形的联接条14、16,利用联接条,隔绝接片可以被导入金属型材的相应的容纳部中,并且可以用摩擦锁合(Reibschluss)、力锁合(Kraftschluss)或形状锁合(Formschluss)的方式保持。
联接条14、16的横截面匹配于在金属型材(未示出)方面的相应的容纳部的横截面,从而在所谓的卷起步骤中仅需要金属部件的容纳部的略微变形,以便例如建立隔绝接片与相应的金属型材之间的抗剪切的连接。
与此相应地,有突出意义的是,联接条14、16具有带仅很小的公差的限定的几何结构。这尤其是适用于将隔绝接片加工为更大的窗户元件、门元件或立面元件,其中,隔绝接片和相应的金属型材的区段必须以1至2m或更长的长度来建造。
条带形的基体12具有按照根据本发明的随后还将详细描述的方法实现的结构,其带有交替的***部26和凹陷部28。基于带有***部26和凹陷部28的条带形的基体12的结构,条带形的基体12的壁厚可以相对于常规的隔绝接片减小,这是因为通过成形出***部26和凹陷部28,在整体上实现了对隔绝接片10的机械特性的附加的改进。这不仅导致在制造隔绝接片10时的材料节省,而且还附加地导致提高传导热阻并且进而导致以根据本发明制造的隔绝接片10得到的复合型材的热隔离的改进。
在图1A中以放大的图示X1至X5示意性地示出基体12内部中的不同的结构。
在图示X1至X4中示出基体12的塑料材料中的增强纤维的布置的不同的示例。在图示X5中示意性地示出多孔结构。
图示X1示出纤维增强的塑料材料,其中,执行纤维平行和垂直于隔绝接片的纵向方向的定向。增强纤维可以例如作为梭织物嵌入塑料材料中。
图示X2示出纤维增强的塑料材料,其中,纤维沿两个彼此垂直延伸的方向定向,这两个方向分别具有相对于隔绝接片10的纵向方向大约45°的角度。增强纤维在此也可以作为梭织物添加到塑料材料中。
图示X3示出塑料材料中的平行于隔绝接片10的纵向方向延伸的增强纤维,其中在此,可以使用单个纤维,尤其是长纤维或纤维束。
图示X4示出增强纤维,其以织网(Wirrgelege)的形式嵌入基体的塑料材料中。
图示X5示出基体内部中的多孔结构。
在图示X1至X4的图示的情况下增强纤维的存在没有必要能够在基体的表面上看到。增强纤维的布置可以在许多情况下限制在隔绝接片10的内部或核心区域上。
这也相应地适用于在图示X5中示出的孔结构,其可以被限制在基体12或隔绝接片10的核心区域上。替选地,孔结构也可以延伸到隔绝接片10的表面。
在图2中示出用于根据本发明的隔绝型材接片10的第一生产机组100。生产机组100包括带有基本上矩形的喷嘴出口的挤出工具102,其首先产生带形的挤出物104。挤出物104通过所谓的光整机106引导,在光整机中,带形的挤出物在其厚度方面校准,并且产生平的面元件108。光整机106可以产生带有已校准的厚度和尤其是相应光滑的表面的面元件108。挤出物104从挤出工具102的喷嘴融化成液体地基本上垂直向下离开,并且在光整机中偏转大约90°。在离开光整机106后,面元件在生产机组中优选基本上在一个平面中引导。
带形的挤出物的塑料材料在穿过光整机时优选被冷却,从而平的面元件108在离开光整机106时优选具有如下温度,其在(部分)结晶的塑料材料的情况下为塑料材料的结晶熔融温度之下大约30℃或者更高,而在非结晶的塑料材料的情况下为软化温度之上大约30℃或更高。
利用预定的热含量,平的面元件108于是被供应到第一变形设备110中,在第一变形设备中,两个反向地驱动的辊给面元件108压制出多个相互平行地布置的隔绝接片的联接条几何结构(在该示例中,九个隔绝接片10同时相互平行地通过变形制成)。变形温度针对该步骤优选同样在(部分)结晶的塑料材料的情况下为塑料材料的结晶熔融温度之下大约30℃或者更高,而在非结晶的塑料材料的情况下为软化温度之上大约30℃或更高。如果平的面元件108的温度在进入变形设备110时高于结晶熔融温度之上大约30℃,或者高于软化温度之上大约60℃,那么变形设备110优选被冷却。在其他情况下,变形设备110或其工具优选被冷却到大约50℃至大约80℃的范围内的温度。
如果需要的话,在变形设备110之后设置有加热站112,利用加热站,在需要时,在面元件108’输送到另一变形设备114之前,可以将面元件108的温度提升到预定的变形温度,在该另一变形设备中,(如果期望的话)可以在隔绝接片10中产生带有***部26和凹陷部28的肋结构(面元件108”)。
可选地,变形工具110或变形设备114可以构造为分离设备,从而在变形的同时分开隔绝接片。
具有带联接条和肋结构的隔绝接片10的已经完全成形出的几何结构的面元件108”最后输送至分离工具116,在分离工具中,隔绝接片10彼此间的连接(例如其还在面元件108”中存在)被去除,从而在分离工具116的出口上得到彼此独立的隔绝接片10(在图2中为了概览仅示出三片)。优选的是地,塑料材料在进入分离工具116中时的温度位于热变形温度之下,更优选地位于塑料材料的最大持续使用温度之下。
图3A详细示出带有具有矩形的横截面的宽缝喷嘴的挤出工具102,融化成液体的挤出物104带形地离开宽缝喷嘴,挤出物随后由光整机106的光整机辊120、121和122容纳,并且成形为平的面元件108。
图3B详细示出变形工具110,其带有造型化的辊对124、126,它们将平的面元件108变形为面元件108’,其中,已经构造出待制造的隔绝接片10的联接条几何结构。如果在隔绝接片中不需要肋结构,那么面元件108’可以直接被输送至分离工具116。
图3C以立体图示出放大的细节中的带有辊128、130的第二变形工具114,并且在图3D中以侧视图示出。辊128、130配备有***部131、133,从而它们可以交错地像在图3D中能最好看到的那样定位和驱动,从而在面元件108’穿过时,面元件108”的相应的肋结构构造出***部和凹陷部。沿周向方向,辊128、130具有槽,在槽中容纳和支撑已经形成的联接条几何结构。
面元件108’或108”包含多个平行的隔绝接片几何结构,其通过由塑料材料构成的接片132相互连接,像在图5A和5B中以俯视图或立体图示出的那样。接片132将在各一个隔绝接片处限界的联接条14或16上分离,从而得到分开的隔绝接片10。
如果在待制造的隔绝接片中,肋结构是不需要的,那么变形过程在穿过变形设备110之后已经结束,并且仅还需要将面元件108’分离为单个隔绝接片10。否则,面元件108’,像之前描述的那样还会在第二变形设备114中遭受第二变形步骤,并且随后才作为面元件108”输送给分离工具116。
根据本发明可以同时制造带有不同的几何结构的隔绝接片,其中,辊124、126和/或128、130模块化地作为匹配不同的几何结构的辊部段,例如可插装到驱动轴上的盘来构建。
可以利用模块化地构建的带有具有不同的直径的辊部段的光整机140考虑到不同的隔绝接片厚度。
图4示出用于隔绝接片10的生产机组100的设计方案的替选的可能性,其中,挤出工具102的同样构造有矩形的横截面的宽缝喷嘴产生融化成液体的带形的挤出物104,其输送给经修改的光整机140。
光整机140包含三个压延辊142、143、144,它们在其表面上沿周向方向具有轮廓部,利用轮廓部,带形的挤出物104可以在挤出物104的厚度均匀化的情况下直接变形为面元件108’,其已经包含待制造的、相互平行地连接的隔绝接片10的联接条几何结构。
根据另一变型方案,辊142、143、144可以附加地构造有与辊128、130的***部131、133(像在图3C中看到的那样)类似的***部,从而在光整机140中,除了联接条几何结构以外还可以构造有肋结构。
图5A和5B示出了面元件108’的第一形式,其中,像之前已经提到的那样,各个隔绝接片几何结构通过接片132相互连接。接片132与隔绝接片几何结构的联接条14、16相邻。接片132随后在分离工具116中直接在联接条14或16上分离,从而优选的是可以取消对联接条14、16的再加工。接片材料可以回收利用。
替选地,可以通过仅提供相邻的隔绝接片几何结构的很小的间距的接片132实现隔绝接片几何结构的连接。接片132在分离设备116中同样被去除,其中,这例如像随后借助图6A至6D所描述的那样也可以切削地实现。
图6A示出了分离设备116作为分离设备116a的第一变型方案,其中,隔绝接片几何结构的联接条14、16在一对轴150、152之间引导。轴150、152在此以如下方式设计,即,它们在横截面中反映出隔绝接片几何结构,并且尤其是具有引导部,联接条14、16容纳在引导部中并且在其中引导。轴150此外还具有分离工具158,其在该示例中构造为盘,盘以其边缘区域挤压出接片132的材料,并且因此导致相邻的隔绝接片几何结构的连接部的轧断。
替选地,像在图6B中在分离设备116b中示出的那样,轴150可以设有切割辊160,其切削式地去除接片132的材料。
图6C示出分离设备116c的另一变型方案,其中,接片132通过固定的或沿竖直和/或水平方向摆动运动的刀具162分离。在该分离设备116c中,隔绝接片几何结构也优选至少在联接条14、16的区域中引导和支撑。
分离设备116d的图6D所示的变型方案可以与分离设备116c类似地构建,然而具有旋转地运行的盘形刀具164。图6D示出盘形刀具164的不同的边缘几何结构116a、b、c,其尤其是可以匹配于接片132的宽度。
借助图7描述了根据本发明的用于制造隔绝接片10的方法的另一变型方案,其中,在生产机组250中,在第一方法步骤中借助挤出工具254挤出带形的挤出物252,挤出物随后在从挤出过程得到预定的热含量的情况下输送给变形设备256(在此简称为瓦楞轧机)中的变形部。带形的挤出物在进入瓦楞轧机256中时的热含量并且因而温度可以非常简单地通过挤出工具254与瓦楞轧机256的流入侧的端部之间的间距258的变化来确定。
在瓦楞轧机256中,带形的挤出物252为了同时形成联接条14、16和带有***部和凹陷部的(如果期望的话)基体12变形为隔绝接片装置。
瓦楞轧机256包括两个相反地驱动的带形或链形的变形工具260、262,它们由多个成形模块元件264或265组成,成形模块元件可沿纵向方向依次运动地连接。
变形工具260、262分别借助一对转向辊266、268或270、272来支承,从而其可以与挤出物252的运输速度同步地驱动。
两个变形工具260、262的多个成形模块元件264或265在面对挤出物252的位置中通过带有挤压模块276、278的挤压设备相互挤压,以便将在变形工具260的成形模块元件264与变形工具262的成形模块元件265之间引导的挤出物252通过相应的压力变形为期望的几何结构,尤其是横截面和纵截面几何结构。挤出物252作为用于变形为隔绝接片装置的面元件253在流出侧离开瓦楞轧机256,在挤出物252仅具有单个隔绝接片的宽度的情况下作为已完成的隔绝接片10。在挤出物252的宽度相当于多个隔绝接片10的宽度的情况下,这样的多个隔绝接片随后相互连接地作为面元件253离开瓦楞轧机256,并且随后在分离设备中分离为单个隔绝接片10,分离设备像例如已经作为分离设备116结合图2所描述的那样。
变形工具260、262在其背对挤出物252的一侧优选以其成形模块元件通过引导部280、282来支撑,从而得到变形工具260、262的尽可能相同的运动过程。
在图8A至8E中以细节和不同的视图示出成形模块元件264、265。
在图8A中示出变形工具260、262的两个成形模块元件264、265,其中,成形模块元件264、265的构造在横截面图中以如下方式设计,即,产生带有弯曲的联接条14、16的隔绝接片10。
各个成形模块元件264或265的横截面在成形模块元件沿变形工具260或262的纵向方向来看的长度上发生改变,像在图8B和图8C中借助成形模块元件264示出的那样。
成形模块元件264在图8B的图示中具有如下横截面形状,利用该横截面形状在接片10中制造出凹陷部,而在图8C中得到用于构造***部26的横截面。
成形模块元件265相应互补地构造有其面对成形模块元件264的几何结构,以便得到隔绝接片10的图1所示的并且已经详细描述的配置。
图8D和8E最后示出成形模块元件264或265的面对挤出物252的表面,其中,表面造型的细节设有如在图1的描述范围内,在变形的带有联接条14、16或***部和凹陷部26、28的隔绝接片的描述中所使用的附图标记那样的附图标记。
Claims (28)
1.一种用于由热塑性的塑料材料来制造隔绝接片的方法,其中,隔绝接片具有条带形的基体和在所述基体的对置的纵棱边上成形的联接条,
其中,在所述方法中,在第一步骤中,由塑料材料成形出具有基本上矩形的横截面的带形的挤出物,
其中,在随后的步骤中,由所述带形的挤出物形成隔绝接片装置,所述隔绝接片装置具有单个的隔绝接片的形式,或者具有多个平行并排布置的、连在一起的隔绝接片的形式,并且其中,必要时将所述隔绝接片装置在其纵向方向上分离为彼此分开的隔绝接片。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述带形的挤出物在光整机中成形为平的面元件,其中,所述平的面元件随后被输送给变形设备以构造出所述隔绝接片装置。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述挤出物在所述光整机中被校准到预定的厚度。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述带形的挤出物被输送给光整机,并且在所述光整机中,由所述带形的挤出物直接构造出所述隔绝接片装置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,限于所述隔绝接片装置的一个或多个基体上地,所述隔绝接片装置沿所述一个或多个基体的纵向方向来看在所述基体的区域内被交替地构造有***部和凹陷部。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,首先由所述带形的挤出物构造出所述基体和与所述基体联接的联接条,并且随后使所述一个或多个基体变形以构造出所述***部和凹陷部。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,由所述带形的挤出物基本上同时构造出所述一个或多个基体和与所述一个或多个基体联接的联接条以及在所述基体的区域中的***部和凹陷部。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,首先构造出所述一个或多个基体的***部和凹陷部,并且随后构造出与所述基体联接的联接条。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法,其特征在于,在变形时,使交替的***部和凹陷部沿所述一个或多个基体的纵向方向来看以均匀的间距来构造。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的方法,其特征在于,所述***部和凹陷部被构造成使它们基本上在所述一个或多个基体的整个宽度上延伸。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述***部和凹陷部基本上垂直于所述隔绝接片装置的纵向方向延伸。
12.根据权利要求6和8至11中任一项所述的方法,其特征在于,在构造所述***部和凹陷部期间,所述联接条得到支撑以保持其横截面几何结构。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法,其特征在于,一个或多个基体的变形在变形温度下执行,所述变形温度在(部分)结晶的塑料材料的情况下选择为在所述塑料材料的结晶熔融温度之下大约30℃或者更高,而在非结晶的塑料材料的情况下选择为在软化温度之上大约30℃或者更高。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,用于变形的工具被调温,其中,所述工具的温度尤其是被保持在比大约120℃更低的温度上,更优选被保持在为大约90℃或者更低的温度上。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述工具被保持在大约50℃至大约80℃的范围内的温度上。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法,其特征在于,作为热塑性的塑料材料使用如下材料,该材料从聚酰胺(PA),尤其是PA12和PA6.6、聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚苯醚(PPE)、间规聚苯乙烯(sPS)、聚氯乙烯(PVC)、聚酯,尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚酮、热塑性的聚氨酯(TPU)以及之前提到的聚合物材料的混合物中选出。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法,其特征在于,所述塑料材料是紧密的、基本上无孔的材料。
18.根据权利要求1至16中任一项所述的方法,其特征在于,所述塑料材料至少在所述隔绝接片的区域内,尤其是在所述隔绝接片的基体中,作为多孔的材料存在。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述隔绝接片的多孔的塑料材料具有大约5体积%至30体积%的范围内的孔体积,优选具有大约5体积%至大约25体积%的范围内的孔体积,更优选具有大约5体积%至大约20体积%的范围内的孔体积。
20.根据权利要求18或19所述的方法,其特征在于,所述隔绝接片的多孔的塑料材料具有大约5μm至大约150μm的平均的孔大小,尤其是具有大约20μm至大约140μm的平均的孔大小。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的方法,其特征在于,所述热塑性的塑料材料包括一种或多种添加剂,所述一种或多种添加剂尤其是从玻璃纤维、矿物纤维、塑料纤维,尤其是芳纶纤维、碳纤维、玻璃空心球、防火剂以及发泡剂和推进剂中选出。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的方法,其特征在于,所述热塑性的塑料材料包括冲击改性剂。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的方法,其特征在于,变形作为深冲法、作为压缩空气变形或真空变形来执行。
24.根据权利要求23所述的方法,其特征在于,变形借助压制工具来执行,尤其是借助形式为压制冲头、压制轮、压制辊的压制工具来执行,或借助多环节式的,尤其是链形的压制工具来执行。
25.根据权利要求1至24中任一项所述的方法,其特征在于,所述带形的挤出物的变形在沿纵向方向连续运输的情况下执行。
26.根据权利要求1至25中任一项所述的方法,其特征在于,所述基体的用以构造出所述***部和凹陷部的变形在多个步骤中执行。
27.根据权利要求1至26中任一项所述的方法,其特征在于,所述带形的挤出物以带有热含量的方式从成型的步骤,尤其是挤出过程中直接被输送给变形设备,尤其是压制设备或光整机。
28.根据权利要求1至27中任一项所述的方法,其特征在于,由所述带形的挤出物形成两个或多个相互连在一起的平行的隔绝接片,其中,两个直接相邻的隔绝接片的联接条分别通过由塑料材料制成的接片相互连接,所述由塑料材料制成的接片借助切削加工、切割或轧断来去除或分离,以分隔出单个的隔绝接片。
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- 2016-09-16 US US15/267,184 patent/US10207443B2/en active Active
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