DE2050550A1

DE2050550A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Her stellen von Schaumstoffprofilen durch Strangpressen

Info

Publication number: DE2050550A1
Application number: DE19702050550
Authority: DE
Inventors: Pierre Emile Colombes Chaudot Lucien Lyon Boutilher, (Frankreich)
Original assignee: Ugine Kuhlmann SA
Current assignee: Arkema France SA
Priority date: 1969-10-22
Filing date: 1970-10-15
Publication date: 1971-04-29
Also published as: DE2050550C3; CA981861A; ES384742A2; BR7023259D0; JPS4812423B1; BE757510R; DK135526B; ZA707038B; SE365981B; ATA944370A; HU163120B; FR2063589A6; RO73029A; FI52043B; DK135526C; DE2050550B2; NO132417B; IE34595B1; NO132417C; GB1318608A

Description

DR.-ING. VON KREISLER DR-ING. SCHONWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VON KREISLER DlPL-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLDPSCH

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

Köln, den 12. Okt. 1970 Ke/Ax/Ki

UGINE KUH L M ANN,

10, Rue du General Foy, Paris VIII (Frankreich)

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Schaumstoffprofilen durch Strangpressen aZusatz zu Patent (Patentanmeldung Pl? 29 076.5-16).

Von der Anmelderin wurde bereits ein Verfahren zum Strangpressen von massiven oder hohlen Profilen aus Schaumstoff vorgeschlagen, wobei man einen schäumbaren Kunststoff im unvollkommen geschäumten Zustand in eine langgestreckte, an beiden Enden offene Kalibriervorrichtung strangpreßt, die im wesentlichen koaxial mit der Spritzform angeordnet ist, und deren Eintrittsquerschnitt im wesentlichen die gleiche Fläche wie die Spritzform hat und deren Austrittsquerschnitt mit dem Querschnitt des gewünschten Produkts identisch ist, wobei man im Innern des Profils während des Auspressens aus der Düse einen Hohlraum ausspart, wodurch die Spritzmasse nach innen ausgeschäumt wird und hierbei den Hohlraum wenigstens teilweise ausfüllt. Die Zusammensetzung der Spritzmasse hinsichtlich ihrer Schäumeigenschaften, die Strangpreßbedingungen, der Querschnitt des sich in der Masse während des Schäumens ausbildenden Hohlraumes und die Länge und das Profil des Kalibriervorrichtung werden so aufeinander abgestimmt, daß die stranggepreßte Masse während des Durchgangs durch die Kalibriervorrichtung zum Innern des Profils hin schäumt.

Unter dem hier gebrauchten Ausdruck "Querschnitt der Spritzform" ist der Querschnitt am Austritt der Spritzform zu verstehen, ohne hierbei das Vorhandensein des in der Spritzmasse gebildeten Hohlraum zu berücksichtigen.

Eine Vorrichtung für die Durchführung der Ausführungsform der Erfindung umfaßt eine Strangpresse, die mit einer Spritzform versehen ist, die einen Querschnitt aufweist, der im wesentlichen die Form des Querschnitts des zu spritzenden Produkts hat, und in der ein Dorn angeordnet ist, der in der Spritzmasse einen inneren Hohlraum bildet. Unmittelbar am Austritt der Spritzform und im wesentlichen koaxial mit dieser ist eine Kalibrier- oder Abkühlvorrichtung angeordnet, die aus einem an beiden Enden offenen Kanal besteht und am Eintritt ungefähr den Querschnitt der Spritzform und am Austritt den gleichen Querschnitt wie das gewünschte Produkt hat. Die Form und die Abmessungen des Dorns und die Länge der Kalibrier- oder Abkühlvorrichtung werden in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der zu verarbeitenden schäumbaren Spritzmasse so gewählt, daß die Ausschäumung des Materials nach innen so erfolgt, daß das gewünschte Produkt am Austritt der Kalibrier- und Kühlvorrichtung erhalten wird.

Wenn das Material aus der Spritzform austritt und mit der gekühlten Kalibriervorrichtung in Berührung kommt, deren Temperatur unter der Gelbildungstemperatur des Polymeren liegt, bildet das letztere schnell eine harte dicke Schicht in Berührung mit der Wand der Kalibriervorrichtung. Das Ausschäumen erfolgt beim Verfahren gemäß der Erfindung grundsätzlich von außen nach innen, während das Material gegen die Innenwand der Kalibrierdüse gepreßt wird. Der Strang kann auf diese Weise in der Kalibriervorrichtung gleiten, weil einerseits der Schub der Schnecke sich auf die bei Berührung mit der Kalibrierdüse schnell erstarrenden äußeren Schichten des Strangs überträgt und andererseits keine Verstopfung bzw. kein Festfressen des Materi-

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als in der Kalibrierdüse stattfindet. Eine Abziehvorrichtung kann gegebenenfalls verwendet werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Haut, die sich an der Wand der Kalibrierdüse bildet, reißt oder Ungleichmäßigkeiten durch das Recken gebildet v/erden. Gegebenenfalls kann der durch die Schnecke der Strangpresse ausgeübte Schub soweit wie möglieh für den Vorschub des Profils durch die Kalibrierdüse ausgenutzt v/erden. In diesem Fall gibt man vorzugsweise der Spritzform und der Kalibrierdüse den gleichen Querschnitt, so daß die Schubwirkung der Schnecke sich auf die harte Außenschicht übertragen kann.

Es kann vorteilhaft sein, eine Kalibrierdüse zu verwenden, die mit Kapillaröffnungen versehen ist, die die Innenfläche der Kalibrierdüse mit abgeteilten Kammern verbinden und es ermöglichen, vollständiges oder teilweises Vakuum aufrecht zu erhalten, das nach Belieben auf die Grenzfläche zwischen dem Strang und der Kalibrierdüse verteilt werden kann. Es kann auch vorteilhaft sein, gewisse Zonen des Dorns unter Vakuum zu halten, indem man an der Oberfläche des Dorns Kapillaröffnungen vorsieht, die mit einer Vakuumquelle verbunden sind. Diese Ausführungsformen sind vorteilhaft auf das Strangpressen von Hohlprofilen am^endbar.

Es ist auf diese Weise möglich, Profile mit beliebigem Querschnitt herzustellen, die gleichmäßige Querschnittsabmessungen und eine glatte Oberfläche haben. Der Hohlraum, der zunächst im mittleren Teil des Profils während des Strangpressens gebildet wird, kann vollntändig oder, wenn dies vorgezogen wird, nur teilweise durch das Ausschäumen des Materials ausgefüllt worden.

Die Berechnung der verschiedenen Parameter, die die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung resUinr.en, ist für <i':n Fachmann einfach. V.'cnn die Zu^aK des zu spritzenden schäumbaren Kunrt-nt.-MTi-: eii.^-::a3

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8AD ORIGINAL

liegt, genügt es, durch Berechnung und/oder durch einen Versuch die Bedingungen, d.h. hauptsächlich die Geschwindigkeit und Temperatur des Strangpressens, die Form und die Abmessungen des Hohlraums im Innern des Strangs (d.h. des in der Spritzdüse angeordneten Dorns) und die Länge der Kalibrier- oder Abkühlvorrichtung so zu wählen, daß das Material am Austritt der Kalibrierdüse die gewünschten Abmessungen angenommen hat.

Eine zusätzliche Regelung des Schäumens, die gleichzeitig j Einstellung der Dicke der sich auf dem Strang bildenden Außenhaut ermöglicht, kann durch Erhöhung oder Senkung der Temperatur der Spritzform, des Dorns und der Wände des Kalibrierraums erreicht werden. Dies läßt sich leicht erreichen beispielsweise durch Verwendung einer regelbaren elektrischen Heizung und/oder durch Umwälzung von Heizoder Kühlmedien in diesen verschiedenen Teilen.

Wie bereits erwähnt, muß der ursprünglich in der Mitte des stranggepreßten Materials gebildete Hohlraum durch die Ausschäumung nicht vollständig ausgefüllt werden. Ein gewisser Hohlraum kann bestehen bleiben, wenn dies aufgrund der mechanischen Eigenschaften, die von den endgültigen stranggepreßten Produkten verlangt werden, möglich oder erwünscht ist.

Wie bereits erwähnt, ermöglicht die Erfindung die Herstellung von Profilen von beliebigem Querschnitt, insbesondere sowohl von massiven Profilen gegebenenfalls mit dem vorstehend genannten restlichen Hohlraum als auch von rohrförmigen Profilen mit beliebigen Außen- und Innenabmessungen, wobei im letzteren Fall sowohl die Innenflächen als auch Außenflächen außergewöhnlich vorteilhafte Eigenschaften aufweisen, die bereits erwähnt wurden.

SAD OFUQtNAL

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Es ist auch möglich, Profile herzustellen, die abwechselnd voll und hohl sind, indem man einen schäumbaren Kunststoff nach dem Verfahren gemäß der Erfindung strangpreßt. Während der Strang kontinuierlich aus dem Kalibrierraum abzieht, werden die Strangpreßbedingungen periodisch so verändert, daß abwechselnd hohle und volle Profile gebildet werden. So kann während einer ersten Periode die Abzugsgeschwindigkeit so gewählt werden, daß die gewünschte Länge des vollen Profils erhalten wird, worauf die Geschwindigkeit während einer zweiten Periode so erhöht werden kann, daß eine gewünschte Länge des hohlen Profils gebildet wird, in dem die Ausschäumung des Materials nicht genügt, um den inneren Hohlraum auszufüllen. Dieser Zyklus kann beliebig oft wiederholt oder variiert v/erden.

Wenn man abwechselnd kurzzeitig mit der Abzugsgeschwindigkeit, bei der ein volles Profil erhalten wird, dann für eine längere Zeit mit der höheren Abzugsgeschwindigkeit, die ein Hohlprofil ergibt und dann erneut kurzzeitig mit der erstgenannten Abzugsgeschwindigkeit spritzt, erhält man ein Hohlprofil, das an beiden Enden geschlossen ist. Wenn man auf diese Weise Profile mit rechteckigem Querschnitt spritzt, erhält man Produkte, die mit Hohlziegeln vergleichbar sind. Wenn man auf diese Weise die Abzugsgeschwindigkeiten in gleichmäßigen oder ungleichmäßigen Abständen ändert, kann man ein endloses Hohlprofil erhalten, das in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen ausgefüllte Teile aufweist, die Versteifungen darstellen. Das Gesamtraumgewicht der auf diese Weise erhaltenen Profile wird hierbei verringert unter Bewahrung der häufig genügenden mechanischen Festigkeit, während die Schall- und Wärmeisoliereigenschaften durch die eingeschlossene Gasschicht verbessert werden.

Wie bereits erwähnt, kann -die Dicke der geschlossenen Haut durch Änderung der Strangpreßbedingungen, insbeson-

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dere der Temperaturen der Spritzform, des Dorns und der Kalibrierdüse verändert werden. Diese Dicke wird geringer, wenn diese Temperaturen steigen. Im Grenzfall ist keine glatte Oberfläche mehr vorhanden.

Wenn eine feste Außenhaut gewünscht wird, die einen Innenteil aus geschäumtem Material· eng umschließt, wird die Spritzmasse, die die Außenhaut bilden soll, durch eine erste ringförmige Düse, die im wesentlichen der Form der gewünschten Außenhaut entspricht, dicht an der Innenwand oder den Innenwänden des Eintrittsteils der Kalibrierdüse gespritzt, während die schäumfähige Masse in der oben beschriebenen Weise durch einen Düsenabschnitt gespritzt wird, der einwärts und im wesentlichen koaxial zur ersten Düse angeordnet ist.

Gegenstand der Erfindung ist die Herstellung von massiven mehreckigen Profilen aus geschäumtem Kunststoff, die wenigstens längs einer ihrer Oberflächen eine glatte, glänzende, geschlossene Außenhülle oder -haut aufweisen.

Die Erfindung umfaßt ferner die genannten Profile, die aufgrund einer gleichmäßigen Zellstruktur und aufgrund der oben genannten geschlossenen Haut stark verbesserte mechanische Eigenschaften aufweisen.

Mit anderen Worten, die Erfindung ermöglicht die Herstellung von vollen oder hohlen geschäumten Profilen, die eine glatte und glänzende sowie glatte und matte Haut oder Außenschicht auf einen oder mehreren Teilen ihrer Oberfläche und nicht auf der gesamten Oberfläche aufweisen, wobei die Lage dieser Haut oder Außenschicht nach Belieben ohne Rücksicht auf die Form der herzustellenden Profile gewählt werden kann.

Die Erfindung ist auf die Herstellung von geschäumten Kunststoffprofilen von mehreckigem Querschnitt gerichtet,

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die auf einer oder mehreren Seiten ihrer Oberflächen, d.h. nicht auf der gesamten Oberfläche von einer dicken Haut oder Außenschicht bedeckt sind, die glatt und glänzend ist. Die übrigen Seiten oder Teile der Oberfläche dieser Produkte sind gewöhnlich glatt und matt und weisen nicht die oben genannten Dicken und harten Häute oder Außenschichten auf. Die Lage der Oberflächen, auf denen die dicken Außenschichten gebildet werden, und der Oberflächen, auf denen die matten Oberflächen gebildet werden, kann nach Belieben gewählt werden.

Gemäß der Erfindung haben der Austritt der Spritzform und der Eintritt der Kalibriervordüse nicht die gleiche Querschnittsgröße und -form. Der Austritt der Spritzform hat gewöhnlich eine wesentlich kleinere Fläche als der Eintritt des Kanals der Kalibrierdüse. In allen Fällen umschließt der Eintritt des Kanals der Kalibriervordüse vollständig den Austritt der Spritzform.

Mit anderen Worten, der langgestreckte Raum oder Kanal, der von der Kalibrierdüse gebildet wird, ist so angeordnet, daß der äußere Umfang der Spritzform im wesentlichen tangential zum inneren Umfang des Querschnitts des Kanals wenigstens an gewissen Stellen oder in gewissen Zonen verläuft, wobei der Außenumfang des Querschnitts der Spritzform abgesehen von diesen Stellen oder Zonen in dem Innenumfang des Querschnitts des Kanals eingeschrieben ist.

In der Zone oder in den Zonen, wo eine dichte Haut gewünscht wird, und nur in diesen Zonen preßt sich die Spritzmasse fast unmittelbar nach dem Austritt aus der Spritzform gegen den entsprechenden Teil bzw. entsprechende Teile der Innenwand der Kalibrierdüse, so daß sie an diesen Stellen je nach den Strangpreßbedingungen eine glatte und glänzende oder eine glatte und matte Heut bildet. In diesen Bereichen verlaufen die Querschnitte der Spritzform und der KaIi-

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brierdüse daher im wesentlichen tangential zueinander, und außerhalb dieser Bereiche erfüllt der Querschnitt der Spritzform nicht mehr die genauen Bedingungen bezüglich der Form, außer daß er in den Querschnitt der Kallbrierdüse eingeschrieben ist.

Die Spritzform und die Kalibrierdüse sind so angeordnet, daß die aus dem Austritt der Spritzform stranggepreßte schäumbare Masse mittelbar mit wenigstens einer gekühlten Zone oder Wand des Kanals der Kalibrierdüse in Berührung kommt. Auf diese Weise wird eine dicke Haut längs der Oberfläche des Endprodukts, die einer solchen Wand des Kanals entspricht, gebildet. Das stranggepreßte Material, das nicht längs einer Wand der Kalibrierdüse ausgepreßt wird, schäumt ungehindert aus und füllt die Kalibrierdüse aus.

Die Achse der Kalibrierdüse verläuft parallel zur Achse der Spritzform, fluchtet jedoch nicht mit der letzteren, sondern liegt auf einer Linie parallel zu den Seitenwänden der Spritzform oder der KalibrierdUse und geht durch den Schwerpunkt der Spritzform oder der Kalibrierdüse. In der Kalibrierdüse liegt sie so, daß wenigstens eine Seitenwand der Spritzform in einer Ebene mit einer Seitenwand der Kalibrierdüse liegt. Im Falle von Querschnitten, die einen Umfang mit gekrümmten Linien aufweisen, liegt die Achse so, daß die Seitenwände der Spritzform und der Kalibrierdüse tangential zu wenigstens einer gleichen Ebene verlaufen, wobei der Querschnitt der Spritzform vollständig im Querschnitt der Kalibrierdüse eingeschrieben ist.

Das gewünschte Produkt (und somit der Spritzformaustritt und der Kalibrierdüsenkanal) hat auf seinem Umfang wenigstens zwei Seiten und zwei Winkel, wobei die Seiten gekrümmt oder gerade sind. Gemäß der Erfindung hat das Produkt eine dicke Haut über die volle Vielte einer seiner Seiten, die an Jedem Ende in einen Winkel ausläuft.

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In der Spritzform ist kein Dorn angeordnet. Durch den Verzicht auf den Dorn wird die Spritzform einfacher. Außerdem läßt sich hierdurch die Ausschäumung des Materials in grösserer Genauigkeit regeln. Durch Verwendung einer Spritzform ohne Dorn ist es außerdem leichter, Einlagen, wie Stäbe, Drähte und dergl., in den Strang einzuarbeiten.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann auch unter Verwendung von zwei oder mehr getrennten Spritzformaustritten durchgeführt werden, die sämtlich die Spritzmasse gleichzeitig in eine Kalibriervorrichtung pressen. Wenigstens ein Spritzformaustritt preßt die Spritzmasse längs einer Wand am Eintritt der Kalibrierdüse, wodurch eine dicke Haut längs wenigstens einer Seite des Endprodukts gebildet wird. Durch Verwendung von zwei oder mehr Spritzdüsenaustrittsöffnungen ist es möglich, aus verschiedenen Materialien und außerdem mit mehreren Farben gefärbte Profile herzustellen.

Eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung ist in den Abbildungen schematisch dargestellt.

Figur 1 zeigt schematisch im Längsschnitt das Ende einer Strangpresse mit einer für die Durchführung der Erfindung geeigneten Spritzform und Kalibriervorrichtung.

Figur 2 zeigt perspektivisch den Austritt einer Düse, die in die in Figur 1 dargestellte Strangpresse eingesetzt werden kann.

Figur 3 ist ein Querschnitt durch ein Produkt, das mit der in Figur 2 dargestellten Spritzform erhalten worden ist.

Figur 4 zeigt perspektivisch eine andere Spritzform, die in die in Figur I dargestellte Strangpresse eingesetzt werden kann.

Figur 5 ist ein Querschnitt durch ein Produkt, das mit Hilfe der in Figur 4 dargestellten Spritzform her-

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gestellt worden ist.

Figuren 6 bis 19 veranschaulichen Beispiele der zahlreichen möglichen Variationen bezüglich der Formen der Düsenaustrittsöffnungen der Spritzform"und der Einstrittsöffnungen der Kalibrierdüse gemäß der Erfindung.

Wie Figg. 1 bis 5 zeigen, kann eine Strangpresse 301 jedes üblichen Typs verwendet werden. Sie weist einen Zylinder 302 und eine Schnecke 303 auf. Nur die Enden des Zylinders und der Schnecke an der Austrittsseite sind dargestellt. Die Strangpresse 301 ist mit einem geraden Spritzkopf 3C4 versehen, der eine Spritzdüse 305 mit einem ganz bestimmten Querschnitt umschließt. Unmittelbar am Austrittsende

305 ist eine Kalibriervorrichtung 306 angeordnet, deren Innenwände den Kanal 307 bilden. Der Kanal 307 hat im Falle der gewählten und dargestellten Beispiele einen rechteckigen Querschnitt, jedoch kann er jede beliebige Größe und Form haben. Die Kalibriervorrichtung 306 wird durch eine Doppelwand gebildet, die einen der Temperaturregelung dienenden Mantel 308 bildet, der mit den Leitungen 309 und 310 für die Umwälzung eines Mediums zur Regelung der Temperatur im Mantel 308 versehen ist. Bei der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung wird die nicht ausgeschäumte oder nicht vollständig ausgeschäumte Spritzmasse 311 in den Zylinder der Strangpresse eingeführt und durch die Spritzform 305 in den Kanal 307 der Kalibriervorrichtung gespritzt, wo sie ausgeschäumt wird. Die Spritzmasse im ausgeschäumten Zustand in der Kalibriervorrichtung 306 ist mit der Bezugsziffer 312 bezeichnet.

Wie die Abbildung zeigt, ist in dem speziellen Fall, wie er in Figur 1 dargestellt ist, die Kalibriervorrichtung

306 so zur Spritzdüse 305 angeordnet, daß die obere Innenfläche des Kanals 307 dicht an der Oberseite der Spritzform 305 und in der gleichen waagerechten Ebene liegt. Der Kanal 307 der Kalibriervorrichtung hat einen größeren

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Querschnitt als die Spritzform 305. Beim Strangpressen wird die Spritzmasse 311 in den leeren Raum 313 des Kanals 307 ausgeschäumt.

Eine (nicht dargestellte) Abzugsvorrichtung dient dazu, das Produkt 312 durch die Kalibrierform abzuziehen.

Die in Figur 1 dargestellte Spritzform hat einen rechteckigen Querschnitt. Der Spritzdüsenaustritt selbst ist in Figur 2 dargestellt und mit der Bezugsziffer 305a bezeichnet.

Ein Produkt, das durch Strangpressen auf die in Figur 1 dargestellte Weise hergestellt worden ist, ist in Figur im Querschnitt dargestellt. Eine glatte, dicke, glänzende Haut 31^ ist auf der Oberseite des Stranges in der Weise gebildet worden, die vorstehend in Verbindung mit Figg. 1 bis 3 gebildet wurde. Das Innere 315 des Produkts ist zellig, und die übrigen Oberflächen sind matt und glatt und nicht mit einer harten dicken Haut bedeckt.

Der Austritt der Spritzdüse 305 und der Eintritt des Kanals 307 können jede beliebige Größe und Form haben, solange wenigstens eine Seite des Umfanges des einen Teils dicht bei einer entsprechenden Seite des Umfanges des anderen Teils liegt. Die eben genannte Seite des Umfanges bedeutet die volle Länge einer Seite einer mehreckigen Figur, wobei diese Seite an jedem Ende in einem Winkel des Mehrecks endet.

Weitere Variationen der Größe und Form der Spritzformen 305 und der Kanäle 307 sind in Figg. 4 bis I9 dargestellt. Beispielsweise ist die Düsenöffnung 305b in Figur 4 U-förmig. Bei Verwendung mit einem rechteckigen Kanal liefert sie das Produkt, das in Figur 5 im Querschnitt dargestellt ist. Dieses Produkt 320 hat drei glänzende, glatte Oberflächen

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3l6, 317 und 318 jeweils mit einer dicken Haut. Die vierte Seite ist glatt, aber matt und trägt keine dicke Haut. Das Produkt 320 hat einen Schaumstoffkern 319·

Figg. 6, ¹J₁ 9 und 12 bis I9 zeigen weitere Variationen in den Formen der Spritzwerkzeuge 305 und der Kanäle 307· Eine ausführliche Beschreibung dieser Formen ist nicht erforderlich.

Figg. 8, 10 und 11 veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung, bei denen die Austrittsöffnungen der Spritzform jeweils in zwei Abschnitten liegen. Die mit diesen Spritzformen hergestellten Produkte haben dicke Häute mit glänzenden glatten Oberflächen an zwei gegenüberliegenden Oberflächen. Es ist auch möglich, ein mehrseitiges Produkt, z.B. ' ein sechseckförmiges Produkt herzustellen, das eine dicke Haut auf jeder beliebigen Seite oder auf beliebigen Seiten hat.

Die vorstehenden Ausführungen zeigen, daß die mögliehen Kombinationen bestimmter Querschnittsformen von Spritzform und Kanal der Kalibriervorrichtungen zahllos sind. In den Rahmen" der Erfindung fallen alle Formen, die ein Fachmann angesichts der Offenbarung dieser Erfindung ausbilden kann.

Beliebige bekannte schäumbare Kunststoffe können gemäß der Erfindung verarbeitet werden. Geeignet sind beispielsweise schäumbare Spritzmassen auf Basis von Polystyrol,hoher oder niedriger Dichte, Polyvinylchlorid (PVC), Acrylnitril» Butadien-Styrol-Copolymere (ABS), Gemische von ABS und PVC, Polyamide, Polycarbonate, Polyurethane und ähnliche PoIymere. Die Erfindung ist jedoch besonders vorteilhaft auf die Herstellung von Produkten aus dem geschäumten Material anwendbar, das in der französischen Patentschrift 1 255 Λ99 beschrieben ist.

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- 13 - ■ .

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die praktische Durchführung der Erfindung.

Beispiel 1 ' ·

Ein Gemisch der folgenden Zusammensetzung wurde zu einem rechteckigen Schaumstoffprofil von 30 χ 10 mm gespritzt:

Polystyrolperlen 100 Gewichtsteile

Natriumbicarbonat 5 Gewichtsteile

Stearinsäure 0,1 Gewichtsteile

Vaselinöl 0,1 Gewichtsteile

Das Gemisch wurde homogenisiert, indem es durch einen Intensivmischer gegeben wurde. Die Spritzmasse wurde mit einer Schneckenpresse 301 mit einer Schnecke von 40 mm Durchmesser und.einer Länge von 20 Durchmessern des in Figur 1 dargestellten Typs stranggepreßt. Das Kompressionsverhältnis der Schnecke betrug 2,5.

Die Strangpresse 301 war mit einem geraden Spritzkopf 304 mit einer Spritzform 305 mit rechteckigem Durchgangsquerschnitt versehen. Der Querschnitt der Düsenöffnung betrug

insgesamt 44,7 mm · Der Durchgangsquerschnitt der Spritzform ist in Figur 2 dargestellt (AusgangsÖffnung 305a der Spritzform).

Eine Kalibriervorrichtung 306, die innen einen rechteckigen Querschnitt und eine Größe von 30 χ 10 χ 500 mm hatte, wurde unmittelbar anschließend an das Spritzwerkzeug so angeordnet, daß die obere Innenwand der Kalibrier vorrichtung in der gleichen waagerechten Ebene wie die Oberseite der Spritzform lag.

Aus Figur 1, die die Anordnung der Vorrichtung zeigt, geht hervor, daß die Spritzform im Innern nicht mit einem Dorn versehen ist. Hinter dem Austritt der Kalibriervorrichtung ist die übliche Abzugsvorrichtung angeordnet.

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- 14 Es wurde unter den folgenden Bedingungen gearbeitet:

Am Zylinder der Strangpresse eingestellte Temperaturen vom Aufgabetrichter bis zum Spritzkopf; 155 - 155 - 16O - Kopf l40°C

Schneckendrehzahl: 17 UpM

Schnecke ungekühlt

Abzugsgeschwindigkeit des Stranges: 95 cm/Min.

Spritzleistung: 8,5 kg/Std.

Temperatur der Kalibriervorrichtung:

vorn 4O⁰C, hinten'20⁰C

Auf. diese Weise wurde ein gut dimensionierter voller Strang von rechteckiger Form erhalten, der einen Querschnitt einer Größe von 50 x 10 mm, eine zellige Innenstruktur und eine glatte und glänzende Haut auf der Oberseite hatte, die dem Material entsprach, das in inniger Berührung mit der Kalibriervqrrichtung war. Figur 5 zeigt den Querschnitt des Profils mit der glatten und glänzenden Außenhaut J5l4 und dem Schaumstoff teil 515·

Das erhaltene Profil hatte ein Raumgeiwicht von 0,49.

Beispiel 2

Zur Herstellung eines Profils mit einem rechteckigen Querschnitt von 50 χ 10 mm wurde eine Spritzmasse der in Beispiel 1 genannten Zusammensetzung verwendet.

Die Masse- wurde mit der in Beispiel 1 dargestellten Strangpresse verspritzt, jedoch war die Strangpresse in diesem Fall mit einem geraden Spritzkopf versehen, der eine Spritzform mit naehreckigem Durchgangsquerschnitt mit

2 einer Ausgangsquerschnittsfläche von 69*9 mm enthielt.

Der DUsenausgang der bei diesem Versuch verwendeten Spritzform 505b ist in Figur 4 dargestellt.

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Die gleiche Kalibriervorrichtung, die in Beispiel 1 beschrieben ist, wurde verwendet. Sie war wiederum so angeordnet, daß die obere Innenwand der Kalibriervorrichtung in der waagerechten Ebene des oberen Teils des Umfanges des Durchgangsquerschnitts der Spritz'form lag.

Die folgenden Strangpreßbedingungen wurden angewandt:

Temperaturen: 13b - 155 - ΐ6θ - Kopf 148°C Schneekendrehzahl: 16 UpM

Schnecke ungekühlt

Abzugsgeschwindigkeit: 79 cm/Min, bei einer stündlichen Leistung von 8 kg.

Temperatur der Kalibrierverrichtung:

vorn 4O°C, hinten 20⁰C

Auf diese Weise wurde ein gut dimensioniertes Rechteckprofil von 30 x 10 mm erhalten, das einen Schaumstoffkern und eine glatte Haut auf drei Seiten hatte, die den Teilen des Materials entsprach, die in inniger Berührung mit der Kalibriervorrichtung waren. Figur 5 zeigt die Seiten 316, und 318 des Profils, auf denen die glatte und glänzende Haut gebildet worden war, und den Schaumstoffkern 319·

Das erhaltene Profil hatte ein Raumgewicht von 0,55·

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Claims

Patentansprüche

j 1.)]Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffprofilen durch ν—*s strangpressen von schäuinbaren Kunststoffen im unvollkommen ausgeschäumten Zustand, dadurch gekennzeichnet, daß man den schäumbaren Kunststoff durch eine Spritzform und dann durch eine unmittelbar an der Düsenöffnung der Spritzform angeordnete langgestreckte Kalibrierdüse strangpreßt, deren Innenfläche einen Kanal mit Eintrittsöffnung und Austrittsöffnung bildet, wobei die Eintrittsöffnung des Kanals den Düsenausgang der Spritzform umschließt, der Eintrittsquerschnitt und der Austrittsquerschnitt des Kanals der

w Kalibrierdüse mehrere Seiten und Winkel aufweisen,· der Eintritt des Kanals der Kalibrierdüse und der Düsenaustritt der Spritzform wenigstens über die gesamte Länge einer dieser Seiten des Eintritts der Kalibrierdüse und über die gesamte Länge einer entsprechenden Seite des Düsenaustritts der Spritzform dicht beieinander liegen, diese eine .Seite des Eintritts der Kalibrierdüse an jedem ihrer Enden in einem Winkel des Eintrittsquerschnitts der Kalibrierdüse endet und die entsprechende Seite des Querschnitts des Düsenausgangs der Spritzform ebenfalls an jedem ihrer Enden in einem Winkel des Ausgangsquerschnitts der Spritzform endet, die Außenseite der durch den Düsenausgang der

φ Spritzform ausgepreßten Spritzmasse schnell mit der Innenfläche des Kanals der Kalibrierdüse wenigstens über die gesamte Länge der oben genannten einen Seite des Eintrittsquerschnitts der Kalibrierdüse in Berührung kommt und der Ausgangsquerschnitt des Kanals im wesentlichen dem Querschnitt des gewünschten Produkts entspricht, daß man den der Außenoberfläche der stranggepreßten Spritzmasse benachbarten äußeren Teil wenigstens- über die gesamte Länge einer Seite der äußeren Oberfläche unmittelbar bei dem Eintritt in den Kanal der Kalibrierdüse schnell auf eine ■ Temperatur unterhalb des Gelbildungspunktes des Materials kühlt und hierdurch eine dicke Haut von höherer Dichte

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wenigstens längs einer Seite der äußeren Oberfläche und eine aus dieser dicken Haut bestehende geschlossene Fläche längs der äußeren Oberfläche des stranggepreßten Profils bildet und dem stranggepreßten Profil in der Kalibrierdüse eine genügende mechanische Festigkeit verleiht, um es durch die Kalibrierdüse abziehen zu können, daß man das stranggepreßte Material wenigstens von dieser geschlossenen, aus der dicken Haut gebildeten Fläche zum Innern der Kalibrierdüse so ausschäumt, daß es den Kanal im wesentlichen ausfüllt und gegen die Innenfläche der Kalibrierdüse wenigstens längs der aus der dicken Haut bestehenden geschlossenen Fläche ein positiver Druck ausgeübt wird, der niedrig genug ist, um das stranggepreßte Profil durch die Kalibrierdüse abziehen zu können, daß man auf das aus der Kalibrierdüse austretende stranggepreßte Profil eine Kraft ausübt und hierdurch die Kraft durch die dicke Haut auf den Eintritt der Kalibrierdüse überträgt, um das stranggepreßte Produkt durch die Kalibrierdüse ziehen zu können, und das stranggepreßte Profil durch die Kalibrierdüse abzieht.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal so angeordnet ist, daß der äußere Umfang des Querschnitts der Spritzform im wesentlichen tangential zum inneren Umfang des Querschnitts des Kanals wenigstens an gewissen Stellen oder in gewissen Bereichen verläuft, wobei der Außenumfang des Querschnitts der Spritzform abgesehen von diesen Stellen oder Bereichen in dem Innenumfang des Querschnitts des Kanals eingeschrieben ist.
3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine rechteckförmige Spritzform verwendet, wobei wenigstens eine Fläche des· Kanals der Kalibrierdüse in der Verlängerung einer der Flächen des Düsenquerschnitts der Spritzform liegt.

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4.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spritzform mit mehreckigem Querschnitt verwendet wird und wenigstens eine Fläche des Kanals der Kalibrierdüse in der Verlängerung einer der Flächen des Düsenquerschnitts der Spritzform liegt.
5.) Verfahren nach Anspruch 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite des Kanals der Kalibrierdüse im wesentlichen in der waagerechten Ebene der Oberseite des Umfangs des Querschnitts der Spritzform liegt.
6.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5.» gekennzeichnet durch die zusätzliche Maßnahme, daß man den Druck längs der Innenfläche des Kanals der Kalibrierdüse verringert.
7·) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das stranggepreßte Profil mit Hilfe einer Abzugsvorrichtung durch die Kalibrierdüse abzieht.
8.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Kalibrierdüse parallel zur Achse der
Spritzform verläuft, aber nicht mit der letzteren fluchtet und auf einer Linie liegt, die parallel zu den Seitenwänden der Spritzfofm oder der Kalibrierdüse verläuft und
durch den Schwerpunkt der Spritzform oder der Kalibrierdüse geht, und daß die Kalibrierdüse so angeordnet ist, daß wenigstens eine Seitenwand der Spritzform in einer Ebene mit einer Seitenwand der Kalibrierdüse liegt und im Falle von Querschnitten, deren Umfang gekrümmte Linien aufweist, so angeordnet ist, daß die Seitenwände der Spritzform und der Kalibrierdüse tangential zu wenigstens einer gleichen Ebene verlaufen, wobei der Querschnitt der Spritzform vollständig im Querschnitt der Kalibrierdüse eingeschrieben
ist.

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9.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 8* gekennzeichnet durch eine Strangpresse, eine Spritzform, die wenigstens einen Düsenausgang aufweist und an die Strangpresse angesetzt is-t, eine Kalibrierdüse mit einem Eintritt und einem Austritt und einer im wesentlichen konstanten Querschnittsfläche, wobei der Austritt der Kalibrierdüse den gleichen Querschnitt wie das gewünschte Produkt hat und der Eintritt der Kalibrierdüse den Düsenausgang der Spritzform umschließt, der Querschnitt des Eintritts der Kalibrierdüse und der Querschnitt des Austritts der Spritzform jeweils mehrere Seiten und Winkel aufweisen und der Eintritt der Kalibrier- M düse und der Austritt der Spritzform wenigstens über die gesamte Länge einer dieser Seiten des Querschnitts der Kalibrierdüse und über die gesamte Länge einer entsprechenden Seite des Querschnitts des Ausgangs der Spritzform dicht beeinander liegen, und Mittel zur Kühlung der Kalibrierdüse.
10.) Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Abzugsvorrichtung, die das stranggepreßte Profil durch die Kalibrierdüse abzieht und, in Laufrichtung des Stranges gesehen, hinter der Kalibrierdüse und längs des Weges des stranggepreßten Profils eingeordnet ist. ^
11.)Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalibrierdüse an ihrer Innenseite mit mehreren Öffnungen zur Senkung des Drucks längs der Innenseite versehen
12.) Vorrichtung nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzform mit zwei Düsenausgängen versehen ist.

109818/1883

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