DE1913921A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Schaumstoffprofilen durch Strangpressen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Schaumstoffprofilen durch Strangpressen

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DE1913921A1 DE19691913921 DE1913921A DE1913921A1 DE 1913921 A1 DE1913921 A1 DE 1913921A1 DE 19691913921 DE19691913921 DE 19691913921 DE 1913921 A DE1913921 A DE 1913921A DE 1913921 A1 DE1913921 A1 DE 1913921A1
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Description

Dr.«!ng. von Kreisler Dr.-Ing. Schonwald MIn, den I5.3.I969
Dr.-lng.Th.Msyer Dr.Fues Dipl.-Chem.AlekvonKreisJer Ke/Ax/Ki
Dipl.-Chem. Carola Keller Dr.-Ing. Klöpsch
Köln, Deichmannhaus
U_G_ I_ N_E_ _ K_ U_ H_ L_ M_ A_M_ Ν_^
-=2-ΐ_?1ι®_ £u_ General^ Foy, Paris_ VIII_ .(Frankreich).
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Schaumstoffprofilen durch Strangpressen
(Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P-17 29 076.5^
Gegenstand des Hauptpatentes (Patentanmeldung
P 17 29 076.5} ist ein Verfahren zur Herstellung von endlosen Schaumstoff prof ilen mit konstantem Außendurchmesser ur.d gegebenenfalls glatter Oberfläche durch Strangpressen schäumbarer Kunststoffe im unvollkommen geschäumten Zustand unter Verwendung einer der Düse nachgeschalteten, achsgleich angeordneter. Kalibrier- oder Abkühlvorrichtung, die einen langgestreckten Kalibrier- oder Abkühlraum mit einem der Düse im wesentlichen dicht anliegenden Eingang und einem mit dem Querschnitt.des gewünschten Profils übereinstimmenden Ausgang darstellt., das dadurch gekennzeichnet ist, daß man den Kunststoff durch eine Düse preßt, die im wesentlichen die Form des Profils aufweist, wobei man im Innern des Profils während des Auspressen.? aus der Düse einen Hohlraum ausspart, dann den gebildeten Strang in#einen langgestreckten Kalibr-ier- cder Kühlraum preßt, dessen Eingangsquerschnitt im wesentlichen gleich dem der Düse ist und dessen Ausgangsquerschnitt im wesentlichen mit dem des gewünschten Profils"übereinstimmt, wobei der'Hohlraum außen auf einer Temperatur unterhalb des Gelpunktes des stranggepreßten schäumbaren Materials gehalten wird, und daß man die Strangpreßparameter, nämlich die Zusammensetzung der Spritsmasse hinsichtlich.ihrer Schäümeigenschaften, die Strangpreßbedingungen, den Querschnitt des sich in der Kasse während des Sehäv.rr.ens ausbildenden Hohlraumes und die Länge und das Profil des Kalibrierraumes so aufeinander abstimmt, daß die stranggepreßte Masse bei ihrem Durchgang durch den Kalibrierraum sum .'i'nnern des Profils hin schäumt und den Hohlraum dort mindestens teilweise ausfüllt. Außerdem wird dort auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens beschrieben.
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„ ■ ρ _
Es wurde ferner festgestellt., daß die Spritzdüse nicht unbedingt die Form und die Abmessungen des Eingangs zum Kalibrier- und Abkühlraum haben muß»
Es wurde nun gefunden., daß dieses Verfahren so ausgebildet werden kann., daß es mit erheblich größerer Leichtigkeit und mit großer Genauigkeit die Herstellung von Verbundprofilen aus einer gegebenenfalls unterschiedlich starken Außenhaut» die aus einer bestimmen thermoplastischen und/cder elastcrr.eren Masse gebildet ist., und einer inneren Schaumstoffüilung, die aus der gleichen thermoplastischen und/oder elastcmeren P Masse wie die Außenhaut oder einer anderen thermoplastischen und/cder elastorr.eren Masse gebildet ist.
Eieses Verfahren ermöglicht ferner in bemerkenswerter Weise die Ausfüllung jedes Frofils mit thermoplastischem und/oder elastomerem Schaumstoff ohne Rücksicht auf die Art und Fc-rm dieses Profils sowie das Bedecken jedes Profils von belieb!-. ger Art und Form mit einer aus thermoplastischem oder elastomerem Schaumstoff bestehenden Schicht, die ihrerseits mit einer thermoplastischen und/oder elas tomer en... gegebenen·- falls unterschiedlich starken thermoplastischen und/cder elastomer en Haut bedeckt ist, die die gleiche Zusammensetzung wie die Schaumstoffschicht oder eine andere Zusammensetzung ) als die Schaumstoffschicht hat.
Zur Herstellung von Verbundprofilen- die eine Außenhaut oder einen Außenmantel aus einer thermoplastischen und/'cd er elastomeren Masse und einen inneren Schaumstoffteil aus der gleichen oder einer anderen plastischen und/oder elastcmeren Masse aufweist, ist es gewöhnlich notwendig, den Außenmantel in einer ersten Stufe durch Strangpressen herzustellen- und dann diesen Außenmantel in einer zweiten Stufe mit einem -Schaumstoff auszufüllen. Ciese Herstellung., die diskontinuierlich ist, hat außerdem den Nachteil, daß sie nicht die Hersteilung von komplizierten Profilen von begrenzter Länge ermöglicht, : -;
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Verbuhdprofile können auch mit einem Querspritskopf hergestellt werden, der koaxiale Düsenabschnitte aufweist und mit zwei Strangpressen verbunden isto Eine dieser Strangpressen führt die für die Bildung des Außenmantsls vorgesehene Masse dem äußeren · Kanal des Querspritzkopfes zu und presst diese Masse durch einen Durchgang, der im wesentlichen die gleiche Form und die gleiche Oberfläche wie der zu bildende Außenmantel hat und außen durch den Düsenkörper und innen durch den Dorn, der sich in der Achse des zu bildenden AußenmantelB befindet« begrenzt ist. Die zweite Strangpresse ist mit einem Kanal verbunden? der sich in der Achse des Dorns befindet? dessen Ausgang im Innern des Außenmantels mündet»
Bei einer solchen Vorrichtung ist zwar das Ausschäumen der Masse am Ausgang des in der Achse des Dorns angeordneten Kanals und die Ausfüllung der Außenhaut während des Strangpressens mit Schaumstoff festzustellen, jedoch setzt dies voraus, daß der Innenquerschnitt der Außenhaut eine einfache Form hat und beispielsweise rund oder viereckig ist,, Im Verlauf von Versuchen wurde jedoch von der Anmelderin festgestellt, daß es selbst in diesem'Fall. E.B, bei einer Außenhaut mit viereckigem Querschnitt., für die Er- . zielung einer guten Ausfüllung des viereckigen Innenquerschnitts notwendig ist. daß der Kanal, der sich in der Achse des Dorns befindet, der zu dem für die Herstellung der Außenhaut verwendeten Werkzeug gehört, einen Ausgangsquerschnitt in Form eines Vierecks mit konkaven Seiten hat, das eine wesentlich kleinere Oberfläche hat als die Innenfläche der Außenhaut. Kit anderen Worten, um Außenmäntel ausfüllen zu können, die einen vo'n einem einfachen, z.B. viereckigen oder runden Querschnitt abweichenden Querschnitt haben, ist es notwendig, einen Kanal zu verwenden., dessen Ausgangsquerschnitt und Ausgangsform nur experimentell
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bestimmt werden kennen.
Diese Arbeitsweise ist außerdem durch den Grad der Ausdehnung des Materials "begrenzt« das den Schaumstoff "bilden soll, denn selbst im Falle der Ausfüllung einer Außenhaut mit einfachem., beispielsweise viereckigem oder zylindrischem Querschnitt; aber mit ziemlich großen Abmessungen; ist es praktisch unmöglich, enge Berührung zwischen der Innenfläche des Außenmantels während des Strangpressens mit der Außenfläche des Schaumstoffs während des Schäumens sicherzustellen, so daß Verbundprofile erhalten werden, die mäßige w mechanische Eigenschaften haben.
Gegenstand der Erfindung ist die Herstellung von Verbundprofilen des vorstehend beschriebenen Typs nach einem Verfahren, das nicht die genannten Nachteile aufweistc
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine schäumfähige Spritzmasse durch einen ersten Ausgang einer Spritzdüse mit gekrümmtem und/oder mehreckigem Querschnitt presst, wobei man im Innern des ersten Düsenausgangs einen Raum ausspart, durch den kein Material ausgepresst wird,, so daß am ) Ausgang der Spritzdüse ein zentraler Hohlraum gebildet, .wird, worauf man die schäumbare Spritzmasse zum Innern des Hohlraums ausschäumen läßt, wobei sie diesen wenigstens teilweise ausfüllt, und gleichzeitig das Material, das die äußere Hülle bilden soll, in die Kalibriervordüse durch einen zweiten ringförmigen Spritzkanal presst, der in Form und Abmessungen im wesentlichen der Außenhülle entspricht und den ersten Düsenkanal umgibt., der relativ nahe an dem zweiten Düsenkanal angeordnet ist ο
Auf diese Weise werden gleichzeitig die Außenhülle und im Innern und in der Nähe der Außenhülle die schäumbare Spritzmasse ausgepresst, deren Aussehäumung
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nach dem Austritt aus dem entsprechenden Düsenkanal von außen gegen die stranggepresste Außenhülle zum Innern des Produkts während.seiner Bildung erfolgt ο Auf diese Weise wird eine enge Berührung zwischen der Außenhaut und dem Schaumstoff ohne unerwünschte Unterbrechung der Kontinuität gewährleistet, ohne daß für jeden gegebenen Pail die genaue Form des Düsenkanals, durch den die schäumbar Spritzmasse gepresst wird, experimentell "bestimmt werden muß„ Die erhaltenen Verbundprofile haben konstante QuerdLmensionen und können in Abhängigkeit davon« ob die Strangpressbe-dingungen für die schäumbare Spritzmasse so eingestellt sind, daß sie während des Schäumens den zentralen Hohlraum ganz oder nur teilweise ausfüllt, ausgefüllt oder hohl sein»
Es ist ferner möglich, im Innern des zentralen Hohlraums in der Längsachse des Profils einen Kern vorzusehen, der aus einem beliebigen Profil beispielsweise aus Metall besteht, wobei man schließlich ein Profil . erhält, das aus einer Seele aus kompaktem Material. einer diesen Kern aus kompaktem Werkstoff umgebenden Schaumstoffschicht und einer das ganze umgebenden Außenhülle besteht»
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung umfaßt einen Spritzkopf mit zwei Düsenkanälen mit ringförmigem, gekrümmtem und/oder mehreckigem Querschnitt, wobei der erste Düsenkanal hinsichtlich der Form und der Abmessungen im -wesentlichen der zu bildenden Außenhülle entspricht und der svreite Düsenkanal· im Innern des ersten Düsenkanals und mit geringern Abstand dazu angeordnet ist und einen zentralen Dorn umgibt, und eine Kalibriervordüser die unmittelbar anschließend an den Spritzkopf koaxial zu den Düsenkanälen angeordnet und mit Kühlvorrichtungen versehen ist und einen Ausgangsquerschnitt hat, der
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mit dem Querschnitt des herzustellenden Endprodukts identisch ist.
Vorzugsweise sind Vorrichtungen zum Beheizen der Düsenkanäle vorgesehen» Der zentrale Dorn kann mit einer axialen Bohrung versehen sein, durch den eine Einlage geführt werden kann,
Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend in Verbindung mit den ^bbildungen "beschrieben»
i zeigt als Längsschnitt einen Strangpresskopf und eine Kalibriervordüse, die zum Strangpressen eines Verbundprofils gemäß der Erfindung dienen»
Figc2 ist ein Längsschnitt durch eine Variante der in Fig.": dargestellten Vorrichtung zum Strangpressen eines mit einer Einlage verstärkten Verbundprofils B
Fig ο 3 ist ein Querschnitt durch ein verstärktes Profil« das mit der in Fig.2 dargestellten Vorrichtung hergestellt worden ist»
Die schematisch in Fig„1 dargestellte Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist mit einem sog„Querspritzkopf 101 und einer Kalibriervordüse 102 versehen»
Der Querspritzkopf weist einen Körper 105 mit einem axialen Durchgang 104 auf. der am Austritts-ende einen Teil 105 mit größerem Durchmesser hat. in den eine Spritzdüse 106 mit kreisförmigem Querschnitt eingesetzt ist. deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Teils '05 entspricht, und die einerseits seitlich durch Schrauben 107,'die durch den Körper des Spritzkopfs geführt und gleichmäßig beispielsweise in einer Zahl von 4 oder 6 um den Körper verteilt sind,
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und andererseits durch einen ringförmigen Block 108 gehalten wird« der mit Schrauben 109 an der Stirnseite des Körpers 103 des Spritzkopfs "befestigt ist. In äen axialen Durchgang 104 des Körpers 103 des Spritzkopfs ist eine Buchse 110 eingesetzt, deren vorderer Teü 111 einen kleineren Durchmesser hat als der Durchgang 104, so daß im Innern des Körpers 103 ein ringförmiger Kanal 112 für den Durchgang der geschmolzenen Spritzmasse gebildet wird, die in den Ringkanal durch eine erste, nicht dargestellte Schneckenpresse gepresst wird,, die durch einen Verbindungsstutzen 113 angeschlossen ist. der mit einem radialen Kanal 114 in
1.0 ~o Verbindung steht, der im Körper ..vorhanden ist und in den Ringkanal 112 mündet? Das vordere Ende 11p der Muffe 110 bildet mit der Spritzdüse 106 einen ringförmigen Kanal 116. durch den die Spritzmasse aus der ersten Strangpresse stranggepresst wird* Der radiale Durchmesser des Düsenkanals 116, der die Dicke des durch diesen Kanal ausgepressten Produkts bestimmt, kann über den gesamten Umfang gleichmäßig eingestellt werden, indem die Stellung der Spritzdüse 106 mit Hilfe der Schrauben 107 eingestellt wird, nachdem der ringförmige Block 108 gelöst worden ist., der nach dieser Einstellung erneut angepresst wirdc
Die Muffe 1-'. 0 hat in der Mbe des hinteren Endes einen Teil 117 von kleinerem Durchmesser; in den ein Dorn 118 eingesetzt ist. der innen einen Hohlraum 119 aufweist und sich axial über die ganze länge des Spritzkopfs erstreckt» Der rückwärtige Teil 120 des Dorns, der einen größeren Außendurchmesser hat als der übrige Teil, ist gegen den Vorsprung 121. der durch den Teil '17 der Muffe 110 gebildet wird, mit einer Kappe 130 gepresst, die auf das hintere Ende des Körpers 105 des Spritzkopfs 101 geschraubt ist und gleichzeitig die Muffe 110 im Körper 105 des Spritzkopfs
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Zwischen dem Born 118 und dem vorderen Teil der Muffe 110 ist ein zweiter ringförmiger Kanal 122 für den Durchgang der im Schmelzzustand "befindlichen schäumbaren Spritzmasse vorgesehen*» die in den Ringkanal durch eine nicht dargestellte zweite Schneckenpresse gepresst wird, die über ein Verbindungsstück 123 angeschlossen ist. das mit einem radialen Kanal 124 verkünden ist« der im Körper 103 vorgesehen ist. und dein, ein Kanal 125 folgt, der in den Ringkanal 122 mündet.
Das vordere Ende 115 der Muffe 110 bildet zusammen mit dem Dorn 118 einen ringförmigen Düsenausgang 126, durch den die aus der zweiten Strangpresse zugeführte schäumkare Spritzmasse stranggepresst wirdo '
Leitungen 127 und 128 ermöglichen es. ein Heizmedium im inneren Hohlraum 119 des Dorns 118 umzuwälzen., um den Dorn und demzufolge das durch den Ringkanal 122 gepresste schäumbaie Material "bei einer bestimmten, gut geregelten Temperatur zu halten, während Mittel. ε.Β, eine elektrische Widerstandsheizung 129 vorgesehen sind, die das vordere Ende des Querspritzkopfs ''Oi umgeben und die gewünschte Temperatur der durch den Ringkanal 112 zugeführten Spritzmasse aufrecht
Die in der Verlängerung des Querspritskopfs 101 angeordnete Kalibriervoräüse 102 weist eine zylindrische Innenwand 131 auf. die den gleichen Durchmesser hat wie die Spritzdüse 106, Diese Wand ist von einer Vielzahl von Kapillaröffnungen 132 durchbohrt, die den axialen zylindrischen Durchgang der Kalibriervordüse mit einer ringförmigen Kammer 133 verbinden, die über eine Ieitung154 mit einer nicht dargestellten Vakuumpumpe verbunden ist ο Die Kammer 133 ist von einem Hantel 155 umgeben, in dem ein Kühlmedium. e.B. Wasser, mit Hilfe der leitungen 136 und 15'/ umgewälzt werden kann.
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Anschließend an die Kalibriervordüse sind ein mit Wasser gefüllter Kühlbehälter und eine Abzugsvorrichtung angeordnet, Diese nicht dargestellten Teile sind in üblicher Weise ausgebildet, so daß sich eine ausführliche Beschreibung erübrigte
Die durchcden Kanal 112 und den Düsenausgang 116 stranggepresste Spritzmasse bildet eine Außenhülle 138, die sich unter der Wirkung des in der ringförmigen Kammer 133 erzeugten Vakuums gegen die Innenwand der Kalibriervordüse legt. Die schäumbare Spritzmasse, die durch den Ringkanal 122 und den Düsenaustritt stranggepresst wird, wird in das Innere der Außenhülle 138 gepresst, in der sie von außen nach, innen ausgeschäumt wird ο Auf diese Weise wird ein Profil erhalten. das aus einer Außenhülle 138 und einem inneren Schäumten! 139 besteht«
Die in Pig.2 dargestellte Vorrichtung hat im wesentlichen die gleichen Teile wie die in Pig»"! dargestellte Vorrichtung ο Die Teile dieser Vorrichtung, die den Teilen in SIg»1 entsprechen, sind mit den gleichen, jedoch um 100 erhöhten Bezugsziffern bezeichnet und werden nur dann beschrieben, wenn sie im Vergleich zu der vorstehend beschriebenen Vorrichtung verändert sind,
Das gewählte. Beispiel beschreibt das Strangpressen eines Profils mit rechteckigem Querschnitt, wie in Pig,3 dargestellt» Dieses Profil ist mit einem zentralen Kern 240 oder einer zentralen Verstärkung versehen, die von einer Schaumstoffschicht 241 umgeben ist, die ihrerseits von "einer Außenhülle 242 aus kompaktem Kunststoff bedeckt ist.
Zu diesem Zweck haben die Spritzdüse 206, das vordere Ende 2i5 der Muffe 208 und der Dorn 218 reckteckige Querschnitte mit Abmessungen, die dem gewünschten
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- ίο -
Ergebnis entsprechen.
Die Muffe 210 ist in. diesem Pail mit einer ringförmigen Ausnehmung 243 versehen, die sich praktisch über die gesamte Länge der Muffe erstreckt·, und in der auf der Fläche, die am weitesten von der Längsachse entfernt ist. eine Wärmeisolierung 244 beispielsweise aus Asbest angeordnet isto In diese Wärmeisolierung sind am vorderen Teil der Muffe Heizwiderstände 24-5 eingebettet, denen der Strom durch die Leiter 246 ™ zugeführt wird, die am rückwärtigen. Teil der I-Iuf-fe austreten und durch einen Kanal 247 aus dem Körper des Spritzkopfs 201 nach außen geführt sind.
Der Dorn 218 ist von einem Ende zum anderen mit einer Eohrung 248 von reckteckigem Querschnitt versehen. durch den die Metalleinlage 240 geführt werden kann,.
Die Kalibriervordüse 202 hat eine durchgehende Innenwand 231. Das Anlegen von Vakuum ist im vorliegenden Beispiel nicht vorgesehen» Die Innenwand 231 ist unmittelbar von einem Kühlmantel 235 urageben5 der mit Leitungen 236 und 237 für die Zuführung und Abführung von Wasser versehen ist»
Das Verbundprofil wird auf die im vorstehenden Eeispiel beschriebene Weise hergestellt mit dem einzigen Unterschied, daß die Metalleinlage 240 durch den Dorn 218 zugeführt wird« Die Fortbewegung der Metalleinlege erfolgt mit einer üblichen Abzugsvorrichtung, die ebenfalls vorgsehen und nicht dargestellt ist.-
In den folgenden Beispielen sind ausführlicher drei spezielle Ausführungsformen der Erfindung unter Verwendung der beiden vorstehend beschriebenen Typen von Spritzwerkzeugen beschrieben»
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Zum Strangpressen eines zylindrischen Verbundstabes., der aus einer Außenhülle aus Polyäthylen und einer inneren Schicht aus geschäumtem Polystyrol bestandwurde die in Figi dargestellte Vorrichtung verwendet, die die folgenden Abmessungen hatte:
Die erste Strangpresse, die mit dein Anschluß "13 des Querspritzkopfes verbunden war, hatte einen Durchmesser von 40 mm und eine Länge von 20 Durchmessern« Die Verdichtung der Schnecke betrug 3°
Die zweite Strangpresse, die mit dem Anschluß 123 des Querspritzkopfes verbunden war. hatte einen Durchmesser von 60 mm und eine Länge von 20 Durchmessern η Die Verdichtung der Schnecke betrug 2„
Die Spritzdüse 106 hatten einen Querschnitt von 28 mm Innendurchmesser, Das vordere Ende 115 der Muffe 110 hatte einen Außendurchmesser von 36 mm und einen Innendurchmesser von 32 mmc Der Dorn hatte einen Durchmesser von 25 mm und die Kalibriervordüse einen Innendurchmesser von 38.2 mm und eine Länge von 25 cia-
Der ersten Strangpresse, die zur Herstellung der Au£enhülle durch die Spritzdüse 116 diente, wurde pulverförmiges Polyäthylen von niedriger Dichte der Qualität zugeführt., die unter der Bezeichnung "Plastylene" im Handel ist. Die folgenden Temperaturen wurden in der Strangpresse vom Eintritt zum Austritt aufrecht erhalten: 140 - 150 - 160 - 160°C„ Die Temperatur in der Spritzdüse 116. die zwischen-öern Düsenkörper 106 und dem vorderen Ende 115 der Muffe310 eingeschlossen war. wurde durch den Widerstand 129 bei 1600C gehalten. Die Schneckendrehzahl betrug 15 UpMc
Die zweite Strangpresse, die sur Ausbildung der inneren Schaumstoffschicht des Stabes diente und die Spritz-
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masse durch die Düsenöffnung 126 zuführte,, wurde mit einer schäumbaren Masse gespeist,. die die folgende Zusammensetzung hatte:
Polystyrolperlen (lorkacel'12) 100 Gew.-Teile lüatriumbicarbonat' (NaHCO-*,
Treibmittel): p 3 "
Stearinsäure (Gleitmittel) 0,2 »
Die folgenden Temperaturen wurden in dieser Strangpresse vom Einfülltrichter bis zum Ausgang aufrecht erhalten: 120 - 130- 130 - 14O0C, Die Temperatur im Düsenaustritt 126 am vorderen Ende 115 der Muffe 'JiO wurde bei etwa 1200C gehalten, indem Öl bei dieser Temperatur im Dorn 118 umgewälzt wurde» Die Schneckendrehzahl dieser Strangpresse betrug 15 UpM,
Die Kalibriervordüse wurde durch Umwälzung von Wasser von 180C gekühlt= Die über die Evakuierungsieitung angeschlossene Vakuumpumpe wurde eingeschaltet«
Auf diese Weise wurde ein zylindrischer Stab von 38 mm Durchmesser erhalten; der aus einer inneren Schaumstoffschicht von 36 mm Durchmesser und .einer Dichte von 0.48 bestand, die von einer kompakten und glatten. 1 mm dicken Außenhülle aus Polyäthylen von niedriger Dichte bedeckt .war..
Zum °teangpressen eines zylindrischen Verbundstacesr der aus einer Außenhülle aus Polymethylmethacrylat und einem inneren Schaumstoffkern;aus Polyvinylchlorid (PVC) bestand, wurde die in Beispiel 1 beschriebene Vorrichtung verwendet, bei der jedoch die zweite
Strangpresse, die mit dem Anschlußstück 123 des Quer- i,
spritzkopfes verbunden war. eine Verdichtung von ρ I
und eine Schneckendrehzahl von 25 UpM hatte. I
109820/1723 }
■· 1111121
13 - : ■ '■ ■"-.'■■'
In die erste Strangpresse, die die. Außenhülle durch die Düse 2 35 "bildete, wurde perlförmiges Polymethylmethacrylat der Handelsbezeichnung "Altulite". Qualität MBP. eingefüllt» Die-folgenden Temperaturen wurden in dieser Strangpresse vom Einfülltrichter "bis zum Austritt aufrecht erhalten: 140 - 160 - 170-1800Cc Die Temperatur im Spritzkanal., der -zwischen der Spritzdüse 206 und dem vorderen Snde 215 der Muffe 210 gebildet wurde, wurde durch die Widerstandsheizung 229 bei 16O0C gehalten=
-In die zweite Strangpresse, die der'Herstellung des inneren Schaurastoffkerns des Stabes ,diente und die Spritzmasse durch die Spritzdüse 226 zuführte? wurde
S eine schäumbare Spritzmasse der folgenden Zusammen-• Setzung eingefüllt:
/ PVO-Pulver (K-Wert 58) ; 'v " -V "
("Ekävyl SD? 53") ' · Λ 80 Gew.-Teile v Perlförmiges Polymethylmethacrylat
-- (K 120 M) ' ■ ; 20 Gew. -Teile
Barium- und Cadmiurasalzes Mark WS- ' 6 Gew.-Teile
{ Kark O 2 Gew.-Teile
\ Gleitmittel (Wachs E) ■ " 0.2 Gew.-Teile
Pulverförmiges Siliciumdioxyd v . .
(Tixolex) ·.. ; 0,5'Gew.-Teile
Natriumcarbonat . . . 6 Gew«,'-Teile
In dieser Strangpresse wurden die folgenden Tempera- \ türen vom Einfülltrichter bis zum Ausgang aufrecht j erhalten: 140 - 160 - 170 - 1800O, Die Temp ratur ( in der Spritzdüse 226 zwischen äera vorderen Inde 215 der Muffe 210 wurde bei etwa 17O0C gehalten, indem
Öl, da* diese Temperatur hatte,, im Dorn 2)8 umge-. wälzt wurde-, Diese Strangpresse hatte eine Schnecken- drehzahl von 13
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109'fc20/m3
-Ϊ4 -
Die Kali"briervordüse wurde durch Umwälzung von "Wasser-, das eine Temperatur von 180C hatte, gekühlt, jedoch war die Vakuumpumpe nicht angeschlossene
Auf diese Weise wurde ein zylindrischer Stat erhalten, der einen Durchmesser von 38 mm hatte und aus einem inneren Schaumstoffkern, der einen Durchmesser von . 36.2 mm und eine Dichte von 0.65 hatte, und einer kompakten und glatten Außenhülle aus. Polymethylmethacrylat von 0.9 mm Dicke bestände
Beispiel^
Ein Verbundprofil von rechteckigem Querschnitt (Pig=3) wurde hergestellt, das einen Kern aus1 einem flachen Profil 240 aus Aluminium mit einem Querschnitt von 80 χ 100 mm aufwies, der von einer Schaumstoffschicht 241 auf Basis eines Copolymeren-von Acrylnitril-Butadien-Styrol (A2S) und Polyvinylchlorid (PVC) von 10 mm Dicke bedeckt war« Diese Schaumstoffschicht war ihrerseits von einer Hülle 242 aus PoIy-.propylen von 0,5 mm Dicke bedeckte
Pur die Herateilung dieses Profils wurde die in ?ig«2 dargestellte Vorrichtung verwendet, die die folgenden Abmessungen hatte;
Die an das Verbindungsstück 213 des Querspritzkopfes angeschlossene erste Strangpresse hatte einen Durchmesser von 40 mm und eine Länge von 20 Durchmessern, Die Verdichtung der Schnecke betrug 2;5<.
Die an dag Verbindungsstück 223 des Querapritzkopfe3 angeschlossene zweite Strangpresse hatte einen Durchmesser von 60 mm und eine Länge von 20 Durchmessern ο Die Schnecke hatte eine Verdichtung von 3«
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Die rechteckigen Spritzkanäle der Spritzdüse 206* des vorderen Endes 215 der Muffe 210 und des Borns 218 sowie die Abmessungen der Kalibriervordüse sind nachstehend angegeben:
Innerer Querschnitt der Spritzdüse 206: 101 χ 31 mm Äußerer Querschnitt des Endes 215-
Kuffe 210: 100 χ 30 mm
Innerer Querschnitt des äußeren Endes
215-Huffe 210: ' 96 χ 26 ma
Äußerer Querschnitt des Dorns 218: 92 χ 22 mm. Innerer Querschnitt des Dorns 218: 80 χ 10 mn Innerer Querschnitt der Kalibriervor-
düse: ' ■ 101.2 x31,2 nun
Länge der Kalibriervordüse: 250 mm
Der ersten Strangpresse, die zur Bildung der Außenhülle durch die Spritzdüse 216 diente, wurde Polypropylen der Handelsbezeichnung "Pryle'ne ML 0622; Typ 18" zugeführt» Der Mantel dieser Strangpresse wurde vom Einfülltrichter "bis zum Ausgang bei folgenden Temperaturen gehalten: 160 - 175 - 180 - 185°C, Die Temperatur im Düsenausgang 216 zwischen der Spritzdüse 206 und dem vorderen Ende 215 der Muffe 210 wurde durch die Widerstandsheizung 229 "bei 190°C gehalten. Die Schneckendrehzahl dieser Strangpresse "betrug 8 UpM.,
Der zweiten Strangpresse, die zur Bildung der inneren Schaumstoffschicht des Profils diente und die Spritzmasse durch den Spritzkanal 226 zuführte, wurde eine schäumtare Spritzmasse der folgenden Zusammensetzung .zugeführt:
PArC-Pulver (K-Wert 58. Ekavyl SD?) 65 ."Gew.-Teile ABS-Pulver (Lorkaril JSR, 25 "
Pulverförmiges Polymethylmethaerylat
(K 12ü Ii) 15 "
Barium- und Cadmiumsalze 6 "
Calciumstearat 0,5 "
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Gleitmittel (Wachs E) 0,2 Gew.-Teile
NaKCO-. ' ■ 6 " "
Biese Spritzmasse Kar 10 Minuten in einem hochtourigen Mischer homogenisiert worden, nachdem die Temperatur des ABS-Pulvers vorher 2 Stunden bei 8O0C gehalten worden war.
Diese Strangpresse wurde vom Einfülltrichter bis zum Ausgang bei folgenden Temperaturen gehalten: 130 - I4o - 145 16O°C. Die Temperatur im Düsenkanal 226 im vorderen Ende 215 der Muffe 210 wurde durch Widerstände 244 bei etwa IJO0C gehalten. Die Schnecke dieser Strangpresse hatte eine Drehzahl von 2j5 UpM.
Das Profil aus Aluminium wurde durch den Dorn 2l8 eingeführt und zu Eeginn des Strangpressvorgangs allmählich eingeschoben, worauf es durch die hinter der Kalibriervordüse angeordnete Abzugsvorrichtung mit dem Gesamtstrang abgesogen wurde.
Der Schaumstoffteil 241 des auf diese Weise erhaltenen Verbundprofils hatte eine Dichte von 0,70.
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Claims (10)

Patentansprüche
1.). Verfahren zum Herstellen von Schaumstoff prof ilen durch
Strangpressen schäumfähiger Kunststoffe durch eine im ' „ wesentlichen die Form des Profils aufweisende Eüse un-' ter Aussparen eines Hohlraumes während des Auspressens.
ί zu dessen Inneren man die schäumfähige Spritzmasse aus-
{· schäumen läßt, wobei sie diesen wenigstens teilweise
/ ausfüllt, nach Patent ......'... (Patentanmeldung
ρ 17 29 076.5 )i dadurch gekennzeichnet, daß man die
; schäumfähige Spritzmasse in die gekühlte Kalibrierror-
düse mit gleichem Ausgangsquerschnitt wie das herzustellende Endprodukt durch einen ersten DüsenJcanal mit
einem im wesentlichen gekrümmten und/oder mehreokigen
Querschnitt unter Aussparen eines zentralen,- von der > schäumfähigen Spritzmasse beim Ausschäumen dann wenig-
/ stens teilweise ausgefüllten Hohlraumes auspreßt und
gleichzeitig das die äußere Hülle bildende Material in die" Kalibrier-Tordüse durch einen zweiten ringförmigen Eüsenkanal preßt, der in Form und Abmessungen im wesentlichen der äußeren Hülle entspricht und den ersten Düsenkanal, der relativ nahe an dem zweiten Düsenkanal angeordnet .'1st, umgibt. ··· _. -·. .·
2.) Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man die äußere Hülle.'.während-des Strangpressens gegen die Innenwände der Kalibriervordüse mittels Unterdruck anpreßt.
3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zur.Herstellung eines Profiles mit einer Seele aus kompaktem Material, die von einer Schaum-, stoff schicht und einer das Ganze, umgebenden äußerer. Hülle eingeschlossen ist, im Innern des zentralen Kohlraumes in der Längsachse des Profils einen beliebig
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profilierten Kern aus dem kompakten Material vorsieht, der darin mit dem stranggepreßten Material ausgepreßt wird.
4.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An-' spruch 1 bis J>, gekennzeichnet durch einen Spritzkopf mit zvrei Tüsenkanälen mit ringförmigem, gekrümmtem und/ oder mehreckigem Querschnitt, von denen der erste hinsichtlich Form und Abmessungen im wesentlichen der zu bildenden äußeren Hülle entspricht und von denen der zweite innerhalb des ersten und mit geringem Abstand dazu angeordnet ist und einen zentralen Dorn umgibt, sowie durch eine Kalibriervordüse, die unmittelbar anschließend an dem Spritzkopf koaxial zu den Cüsenk'anä- len angeordnet und mit Mitteln zum Kühlen ausgestattet ist und einen mit dem Querschnitt des herzustellenden Endproduktes identischen.Ausgangsquerschnitt hat.
5«) Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet-durch einen Querspritzkopf, der mit zwei seitlichen Verbindungsstücken für den Anschluß je einer Strangpresse versehen ist, die jeweils über ringförmige koaxiale Kanäle mit den beiden rüsenkanälen in Verbindung stehen.
6.)Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5* gekennzeichnet durch Heizmittel am Spritzkopf für den äußeren und inneren ■Düsenkanal.
7·) Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 6, gekennzeichnet durch einen hohlen Zentraldorn, dessen Höhlung mit Heizmitteln, beispielsweise mit Rohren für umlaufende Wärmeflüssigkeit in Verbindung stehen.
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8.). Vorrichtung nach Anspruch 4 Ms J. gekennzeichnet
durch eine Trennwand zwischen den ringförmigen koaxialen., zu den Düsenkanälen führenden Kanälen^ die mit
einer Wärmeisolierung und Heizmitteina wie elektrischen Widerstandsdrähten., ausgestattet ist.
9·) Verrichtung nach Anspruch 4 bis 8, gekennzeichnet durch einen mit einer von der einen zur anderen Seite reichenden Axialbohrung versehenen Dorn.
10.) Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 9, gekennzeichnet durch eine ir.it Kapillaröffnungen versehene Innenwand der KaIibrier"crdüse. die 'von einer geschlossenen Kammer umgeben ist. in die die Kapillaröffnungen münden., und die
mit einer Vakuumpumpe in Verbindung steht. '
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