DE1779271A1

DE1779271A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von flexiblen Kunststoff-Profilleisten

Info

Publication number: DE1779271A1
Application number: DE19681779271
Authority: DE
Inventors: Werner Begemann; G Dipl-Chem Dr Reuter; Joachim Schult; Theodor Stenner
Original assignee: ELASTOMER AG
Current assignee: ELASTOMER AG
Priority date: 1968-07-25
Filing date: 1968-07-25
Publication date: 1972-11-23

Description

Beschreibung "Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von flexiblen Kunststoff-Profilleisten" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von flexiblen Kunststoff-Profilleisten.
Flexible Profilleisten aus Kunststoff, insbesonddre aus elastischem Kunststoff, besitzen ein weites Anwendungsgebiet. Sie sind beinahe unentbehrlich zur Abdichtung von Türen, fenstern etc. bei Fahr- und Flugzeugen, bei Kühlanlagen und ähnlichen Anlagen.
Bisher werden hauptsächlich flexible Profilleisten aus Gummi eingesetzt. Allerdings besitzt Gummi einige Eigenschaften, die ihn für diese Zwecke wenig geeignet erscheinen lassen, nämlich die geringe Kältebeständigkeit - er wird dann spröde und brüchig - und die Empfindlichkeit gegenüber bestimmten Chemikalien, wie O1, Benzin, etc., die ihn zum Quellen bringen, sowie das verhältnismäßig schnelle Altern, vor allem in Gegenwart von Ozon.
Es sind Kunststoffe bekannt, die dem Gummi in vieler Beziehung überlegen sind und insbesondere auch bei niedrigen Temperaturen ihre gute Plexibilität bewahren. Ein solcher Kunststoff ist zum Beispiel Polyurethan. Dennoch werden Profilleisten aus Kunststoff nur selten eingesetzt, weil die Hersteliungskosten bei Gummi wesentlich niedriger liegen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Profilleiste aus Kunststoff zu schaffen, die für die hauptsächlich vorgesehenen Anwendungszwecke alle überlegenen Eigenschaften des Kunststoffs - zum Beispiel des Polyurethans-zur Geltung gelangen läßt und dennoch bezüglich der Herstellungskosten große Einsparung ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe führte zu einem Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von flexiblen Kunststoff-Profllleisten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Schlauch aus thermoplastisch verarbeitbarem Kunststoff kontinuierlich extrudiert und in den so gebildeten Hohlraum gleichzeitig thermisch schäumbarer Füllkunststoff kontinurierlich gefüllt wird und daß das so erhaltene Profilmaterial während der Abkühlung kalibriert wird.
Den auf diese Weise hergestellten Profilleisten ist von außen zunächst nicht anzumerken, daß sie aus zwei verschiedenen Materialien bestehen. Wählt man für den Füllkunststoff ein Material, das an sich härter ist als das Schlauchmaterial, Jedoch im aufgeschäumten Zustand eine ähnliche mechanische Festigkeit besitzt, ao ist das Profilmaterial auch bezüglich seiner mechanischen Eigenschaften - Flexibilität, Temperaturbestäfldigkeit etc. - einem Vollprofil gleichwertig.
Der einzige (vorteilhafte) Unterschied besteht in dem verringerten spezifischen Gewicht. Da aber die Kosten iim wesentlichen durch die Kosten für das Ausgangsmaterial bestimmt sind, werden sie im entsprechenden Maße gesenkt. Hinzu komnt, daß für den Füllkunststoff gegebenenfalls Abfallmaterial verwendbar ist, das beispielsweise farblich für Vollprofile ungeeignet wäre.
Weitere Vorteile des erfindungsgemäß hergestellten Materials sind dadurch gegeben, daß sich thermoplastisch verarbeitbare Kunststoffe auch bei der Anwendung später verschweißen lassen.
Eine weitere Kostensenkung läßt sich dadurch erreichen, daß für den Füllkunststoff Ausgangsmaterialien geringerer Qualität verwendbar sind als für das Schlauchmaterial, und zwar Je nach dem vorgesehenen Verwendungszweck: Da der Füllkunststoff mit der äußeren Umgebung nicht in BerUhrung kommt, weil er durch das homogene Schlauchmaterial vollständig abgedeckt ist, werden häufig an seine Chemikalienbeständigkeit geringere Anforderungen zu stellen sein.
Sehr gute Ergebnisse lassen sich zum Beispiel dadurch erzielen, daß als Schlauchmaterial Polyurethan und als schEumbarer FUllkunststoff ein Polyurethan- - Polyvinylchloridgemisch verarbeitet wird, wobei das letztere bei richtig eingestellter Porosität dem Profilmaterial eine Elasti@ität verleiht, die etwa ebenso groß ist, als wenn die gesamte Leiste aus massivem Polyurethan bestände.
Das Kalibrieren des Profils kann nach irgendeinem bekannten Verfahren erfolgen; es ist Jedoch zweckmäßig, daß daß Material beim Abziehen von der Extrudiereinrichtung gereckt wird.
Das Verfahren wird vereinfacht und das erhaltene Profilmaterial weist eine dichtporige, gleichmäßig aufgeschäume FUllung auf, wenn die Extrudiertemperatur des Schlauchmaterials und die Schäumtemperatur des Füllkunststoffes in der gleichen Grdßenordnung gewählt werden.
Als Schlauchmaterial sind geeignet: Polyadditionsprodukte aus Polyestern, Polyesteramiden, Polyffitherns Polycaprolactonestern mit endständig freien Hydroxylgruppen, Diisocyanaten und Kettenverlängerern; als Füllkunststoff können die gleichen Materialien, gegebenenfalls mit Zusatz von Polyvinylchlorid, verwendet werden, wobei als Schaummittel organische Verbindungen, die in einem Temperaturbereich zwischen 85 - 250° C unter Gasbaspaltung reagieren, wobei vorzugsweise Azodicarbonamid verwendet wird, geeignet sind Im folgenden soll eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben werden, welche schematisch'einen Schnitt durch ein Extrudierwerkzeug zeigt.
Der Einlaß 10 für das thermoplastisch verarbeitbare Schlauchmaterial ist mit einer (nicht dargestellten) üblichen Schneckenpresse oder Extrudierpresse verbunden; das Material wird kontinuierlich mit einer Temperatur zugeführt, bei der es plastisch verformbar ist. Über eine Leitung 12 ist der Einlaß mit einem Ringkanal 14 verbunden, der in eine Ringdüse 16 mündet0 Außerhalb und vor der Ringdüse befindet sich eine übliche Abzieh- und Kalibriervorrichtung, die beide nicht dargestellt sind.
Etwa gegenUber dem Einlaß 10 befindet sich ein zweiter Einlaß 18 für das schäumbare Fullkunststoffmaterial, das dem Einlaß 18 von einer zweiten, für die Verarbeitung von schäumbarem Kunststoff ausgelegten Extrudiereinrichtung zugeführt wird, und zwar ebenfalls kontinuierlich mit einer solchen Temperatur, daß das Schäummittel Gas entwickelt. Das Material darf sich Jedoch noch nicht entspannen, sondern soll erst nach dem Eintritt in den Schlauch aufschäumen. Aus diesem Grunde muß der Druck bis nahe der Ringdüse 16 aufrechterhalten werden, und deshalb weisen die Leitungen 20 vom Einlaß 18 zum Verteilkanal 22 und dieser selbst Jeweils einen Durchflußquerschnitt auf, der größer ist als der Querschnitt an der Durchtrittsöffnung 24, durch die das nun aufschäumende Material inden Kunststoffschlauch gedrückt wird. Die Temperatur in diesem Bereich des Werkzeugs soll so eingestellt sein, daß der Füllkunststoff vollständig ausschäumt, Jedoch das Schlauchmaterial bereits wieder eine nachlassende Plastizität besitzt, so daß es gut abgezogen, aber auch noch gereckt und kalibriert werden kann. Für die Stabilisierung dieser Temperatur kann eine den unteren Teil 26 des Werkzeugs umschließende Heizeinrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, die vorzugsweise steuerbar ist.
Das dargestellte Werkzeug weist einen mittleren Stempel 28 auf, der sich bis in die Durchtrittsöffnung erstreckt, so daß auch diese ringförmig ist. dadurch wird im Innern des Profils ein Hohlraum geschaffen, der allerdings von dem Füllkunststoff ausgeschäumt wird. Durch Heben oder Senken des Stempels kann aber der Durchtrittsöffnungsquerschnitt variiert werden. Ferner kann der Stempel seinerseits durchbohrt sein, um gemeinsam mit dem Füllkunststoff eine Seele in den Schlauch einzuführen, um den erzeugten Profilleisten eine größere Steifheit gegen Knickbeanspruchung zu verleihen unter gleichzeitiger Beibehaltung nahezu der gleichen Kompressibilität wie ohne Seele: Als Material für diese Seele kann beispielsweise ein Federstahldraht Verwendung finden.
Die Außenabmessungen (Querschnittsabmessungen) des Schlauches werden festgelegt durch das Zusammenwirken der Abzieh- und Kalibriereinrichtung mit einer Querschnittsverengung 16' kurz vor der Mündung der Ringdüse nach außen.
Die zur Erläuterung gewählten Äusdrücke Ringdüse", ringförmig" sollen keineswegs auf kreisringförmige Ausbildungen allein hinweisen; selbstverständlich lassen sich mit entsprechend angepaßten Düsen- und Durchtrittsöfftungsformen auch ovale, rechteckige etc. Profilquerschnitte extrudieren. - Patent ansprüche -

Claims

Pat entansprüc he 1 ß Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von flexiblen Kunststoff-Profilleisten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlauch aus thermoplastisch verarbeitbarem Kunststoff kontinuierlich extrudiert und in den so gebildeten Hohlraum gleichzeitig thermisch schäumbarer Füllkunst stoff kontinuierlich gefüllt wird und daß das so erhaltene Profilmaterial während der Abkühlung kalibriert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilmaterial während der Abkühlung, Jedoch vor dem Kalibrieren, gereckt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Extrudiertemperatur des Schlauchmaterials und die Schäumtemperatur des Füllkunststoffs in der gleichen Größenordnung gewählt werden.
4, Nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestellte Kunststoff-Profilleiste, gekeinnzeichnet durch Schlauchmaterial der Zusammensetzung : Polyadditionsprodukte aus Polyestern, Polyesteramiden, Polyäthern, Polycaprolactonestern mit endständig freien Hydroxylgruppen, Diisocyanaten und Kettenverlängern, sowie durch Füllkunststoffmaterial der gleichen Zusammensetzung und durch organische Verbindungen, die in einem Temperaturbereich zwischen 85-250° C unter Gasabspaltung magieren, wobei vorzugsweise Azodicarbonamid verwendet wird als Schäummittel.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den FUllkunststoff während des Extrudierens eine Seele aus homogenem Material eingebettet wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Extrudierwerkzeug mit einer Ringdüse (16) für das Schlauchmaterial, die über einen Ringkanal (14) mit dem Einlaß (10) für das von einer ersten Schneckenpresse angeförderte Schlauchmaterial verbunden ist, und mit einer innerhalb der Ringdüse mündenden Durchtrittsöffnung (24), die über einen Verteilkanal (22) mit dem Einlaß für das von einer zweiten Schneckenpresse angeförderte Füllkunststoffmaterial verbunden ist und einen Durchtrittsquerschnitt aufweist, der enger ist als irgendein vorher von dem Füllkunststoffmaterial im erwärmten Zustand durchflossener Querschnitt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine ringförinige Durchtrittsöffnung und einen Verteilkanal mit ebenfalls ringförmigem Querschnitt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Querschnittsverengung der Ringdüse kurz vor deren Mündung zur Kalibrierung der Schlauchdicke vorgesehen ist.
9, Vorrichtung nach Anspruch 7 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine innerhalb der ringförmigen Durchtrittsöffnung mUndende Zuführöffnung für die Seele.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch eine steuerbare Heizeinrichtung für den MUndungsbereich des Extrudierwerkzeugs.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, gekennzeichnet durch eine hinter der Ringdüse angeordnete Abzieheinrichtung und durch eine hinter oder vor der Abzieheinrichtung angeordnete, an sich bekannte Kalibriervorrichtung.