DE2123333A1

DE2123333A1 - Verfahren zum Ausformen extrudierter Kunststoffprofile und Formgebungseinrichtung hierfür

Info

Publication number: DE2123333A1
Application number: DE19712123333
Authority: DE
Inventors: Bernard Jean Marie Rene Foug Tezenas du Montcel (Frankreich). P
Original assignee: Founderies de Pont a Mousson SA
Current assignee: Pont a Mousson SA
Priority date: 1970-06-04
Filing date: 1971-05-11
Publication date: 1971-12-09
Also published as: OA03894A; GB1353826A; CH537795A; BE765686A; FR2093170A5; DE2123333B2; ES390669A1; DE2123333C3

Description

Verfahren zum Ausformen extrudierter Kunststoffprofile und Formgebungseinrichtung hierfür

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausformen extrudierter Kunststoffprofile sowie eine Einrichtung für die Formgebung und Kalibrierung der Kunststoffprofile, die eine Düse des Extruders verlassen.

Es ist bekannt, daß extrudierte Plastikprofile ihre Form nicht bewahren können, die sie am Ausgang des Extruders aufweisen; denn sie befinden sich durch die Wärme noch in einem weichen Zustand. Man läßt sie folglich eine Formgebungseinrichtung oder eine Kalibriereinrichtung durchlaufen, wo sie abgekühlt und kalibriert werden, wodurch ihnen eine stabile und endgültige Form verliehen wird.

Es ist insbesondere ein Verfahren und eine Einrichtung zum Ausformen bekannt, wo nach dem Prinzip gearbeitet wird, die Form und die Abmessungen einer Formgebungseinrichtung oder einer Kalibrierungseinrichtung auf ein extrudiertes Kunststoffprofil übertragen zu lassen, d.h. die Form und die Abmessungen einer Matrize oder einer zweiteiligen Form, von denen der eine Teil konkav und der andere Teil konvex ist, und zwar mittels Unterdruck, der das

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extrudierte Kunststoffmaterial gegen die Wandung der Formvertiefungen bzw. des Formprofils drückt. In einer Formgebungseinrichtung bekannten Typs ist ein beträchtliches Spiel zwischen dem Kunststoffmaterial und dem Profil bzw. der entsprechenden Wandung der Form vorgesehen, um die* fortgesetzte Verschiebung" des extrudierten Kunststoffprofils durch die Formgebungseinrichtung hindurch zu erleichtern, indem so die Reibung gegen die Oberfläche der Formwandung verringert wird.

Aufgrund dieses Spiels kann der Unterdruck nicht gleichmäßig auf alle" Wände der Formgebungseinrichtung"ausgeübt v/erden, wenn nicht andernfalls eine ungenaue Kalibrierung auftreten soll. Man übt deie: ^w zunächst einenUnterdruck entsprechend einer ersten Richtung aus auf einen kleinen Teil der Länge der Wandung der Formgebungseinrichtung und darauf einen Unterdruck auf den anderen Teil der Wandungslänge. Dann folgt jedoch die Ausübung eines Unterdrucks in einer zweiten Richtung mit ztfn ersten umgekehrtem Richtungssim_e Es gibt infolgedessen eine Verschiebung in der Richtung der Länge zwischen den Zonen, die Unterdruckeinwirkungen ausgesetzt sind* und diese Zonen sind vorzugsweise durch eine neutrale Zone ohne Unterdruck getrennt.

Diese Technik, die man Vakuumkalibrierung nennt, weist den Nach=» teil auf, daß sich eine Kipperseheinung bzw. ein Umklappen des Kunststoffprofils zwischen dem Bereich ergibt, der auf der einen Seite einem Unterdruck ausgesetzt ist, und dem Bereich, der auf der anderen Seite einem Unterdruck ausgesetzt ist. Das Profil verklebt sich in der Formvertiefung bzw. im Profil der Kalibriereinrichtung. Daraus ergibt sich, daß die Ziehvorrichtung des Kunststoffprofils, die an die Formgebungseinrichtung angeschlossen ist, erhebliche Zugkräfte ausüben muß, um das Profil die Formgebungseinrichtung durchlaufen zu lassen, und daß sich das noch plastische Profil manchmal im Innern der Formgebungseinrichtung verformt infolge der erwähnten Umklapperscheinung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfa zum Ausformen von Plastikprofilen zu schaffen, wobei die vorgenarr ten Nachteile überwunden werden.

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Das Verfahren der Art, bei der man das Profil kontinuierlich ab- und in einen Kanal der Kalibrierungseinrichtung einlaufen läßt, ist dadurch gekennzeichnet, daß man einen Luftfilm oder einen Film aus einem anderen strömungsfähigen Medium unter Druck zwischen dem Kunststoffprofil und der Wandung des Kanals der Kalibrierungseinrichtung schafft.

Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, eine Formgebungseinrichtung für extrudierte Kunststoffprofile zu schaffen, die im Hinblick auf die Durchführung des vorgenannten Verfahrens verbessert ist. Diese Einrichtung in zweiteiliger Ausführung, bei der die beiden Teile zwischen sich einen Kalibrierungskanal bilden, ist dadurch gekennzeichnet, daß Blaslöcher für Luft oder für ein anderes unter Druck stehendes Gas in den Kanal münden, die die Wandungen der beiden Teile durchdringen.

Infolge dieser Maßnahme bilflet sich zwischen dem Kunststoffprofil und der Formgebungseinrichtung ein 3TiIm oder ein Kissen aus Luft oder einem anderen Gas, das Reibungen unterdrückt, sodaß das Spiel zwischen dem Profil und dem Kalibrierungskanal verringert werden kann und daß man eine genaue Kalibrierung erhält.

Weitere Merlanale nmd Vorteile ergeben sich im Laufe der folgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die Zeichnungen zur Veranschaulichung der Erfindung erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:

Pig. 1 eine -Seitenansicht einer Formgebungseinrichtung nach der Erfindung, teilweise im Schnitt sowie mit weggebrochenen Teilen, wobei die Formgebungseinrichtung an einen Extruder angeschlossen und zur Kalibrierung eines Profils in Form einer Rinne bestimmt ist;

Fig. 12 eine Stirnansicht der Formgebungseinrichtung im Schnitt entlang der Linie 2-2 von Fig. 1;

Fig.3+4 jeweils eine Draufsicht auf Abschnitte eines konkaven und eines konvexen Teils der Formgebungseinrichtung;

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Pig. 5 eine Stirnansicht im Schnitt entsprechend Fig. 2 von einer Formgebungseinrichtung für Plastikprofile mit T-förmigem Querschnitt.

In den Figuren 1 bis 4 ist die Erfindung in Anwendung auf die Formgebung auf dem Wege der Kalibrierung eines thermoplastischen Kunststoffprofils T veranschaulicht, das aus einer Rinne mit halbkreisförmigem Querschnitt (Fig.2) Besteht und mit einer radial gerichteten Längskante a versehen ist sowie mit einem hohlen Längswulst b, der der Kante a diametral gegenüberliegt.

Diese Rinne tritt aus der aus zwei Teilen 1,2 bestehenden Düse eines Extruders A aus und tritt fortlaufend in mehr oder weniger warmem Zustand in ein Formgebungswerkzeug bzw. in eine Formgebungseinrichtung B ein.

■ Die Formgebungseinrichtung B besteht aus zwei Teilen, von denen der eine 3 mit konkaven Flächen 3a, 3b urn¹ der andere 4 mit konvexen 4a und konkaven 4b Flächen zwischen sich in einen KaIibfierungskanal oder ein Kalibrierungsprofil 5 bilden, dessen Querschnitt demjenigen der Rinne P entspricht einschließlich deren Wulst b, dem die konkaven Flächen 3b, 4b entsprechen.

Die Formgebungseinrichtung weist eine entsprechende Länge auf, damit an ihrem Ausgang das Profil in endgültiger und stabiler Form gebildet ist.

Löcher 6 und 7 durchdringen die Teile 3 und 4 und münden in den Kalibrierungskanal 5 über Blasöffnungen für Druckluft unter einem Druck von beispielsweise größenordnungsmäßig 0,5 bis 1 bar. Die Löcher 6 und 7 sind an äußere Speiseleitungen 8, 9 für Luft oder andere ötrömungsfähige Druckmedien angeschlossen, die in Richtung der Pfeile f eintreten.

Genauer gesagt münden die Löcher 6 und 7 in feinen halbkreisförmigen Schlitzen oder Nuten 10 und 11, die Schraiermittelnuten ähnlich sind, und die in regelmäßigen Abständen angeordnet sowie in der Wandung der Teile 3 und 4 der Form (Fig. 3 und 4) vorgesehen sind.

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Zwischen der Oberfläche des Kalibrierungskanals 5 und der Rinne P ist ein sehr geringes Spiel vorgesehen. Dieses Spiel liegt beispielsweise in der Größenordnung von 0,2 bis 0,3 mm für eine radiale Dicke des extrudierten Kunststoffprofils von etwa 1,3 bis 2,5 mm, während es 0,4 mm für.Pormgebungseinrichtungen bekannter Art entspricht, die in der Beschreibungseinleitung angeführt sind.

Anstatt den rohrförmigen Wulst b in dem Pormkanal einer Saugwirkung zu unterwerfen wie in den bekannten Formgebungseinrichtungen, wird Luft oder ein anderes unter, einem leichten Druck von 0,02 bis 0,05 daTT/cm stehendes Gas in das Innere des rohrförmigen Wulstes b mittels der folgenden Vorrichtung (Fig.1) eingeblasen:

Der Teil 1 der in bekannter Weise mit einem Dorn 13 versehenen Extruderdüse wird durch eine abgewinkelte leitung 14 durchdrungen, die an ein äußeres SpeiseroTir 15 für Luft oder ein anderes unter leichtem Druck stehendes Gas angeschlossen ist. Die Leitung 14 mündet am Ende des Dorns 13 im Innern des rohrförmigen Wulstes b. Am Ausgang der Formgebungseinrichtung verschließt ein an den inneren Durchmesser des rohrförmigen Wulstes b angepaßter Stopfen, Kern oder Kolben 16 in Gleitverbindung mit dem Wulst den Hohlraum desselben, der sich fortlaufend gegenüber dem Stopfen 16 verschiebt. Der Stopfen ist über ein Bindeglied 17 (Kabel oder Stange) an einem Haken 18 eingehakt, der an dem Ende des Dorns der Extruderdüse angebracht ist.. Der Stopfen 16 begrenzt im Innern des rohrförmigen Wulstes b, der sich durch die Pormgebungseinrichtung B erstreckt, eine Kammer 19 von konstantem Volumen, wo der Druck der Luft oder des Gases herrscht, das durch die Leitung 14 eingeblasen ist.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Einrichtung ist wie folgt:

Die fortlaufend aus dem Extruder A austretende Rinne P tritt in infolge der Wärme weichem Zustand in die Pormgebungseinrichtung B ein. Sein rohrförmiger -Wulst b wird durch den Druck, der in der Kammer 19 infolge der durch die Leitung 14 eingeblasenen Luft an die zylindrischen konkaven Flächen 3b, 4b des KaIi-

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brierungskanals 5 angelegt. Soweit der Teil mit gebogenem Querschnitt betroffen ist, der den Körper der Rinne P bildet, verschiebt sich dieser in dem verbleibenden Raum des Kalibrierungskanals 5, der zwischen den Flächen 3a, 4a gebildet i3t, jedoch nicht in direktem Kontakt mit diesen, sondern auf einem Film aus Luft, die über die Leitungen 6 und 7 eingeblasen wird und die Nuten 10 und 11 einmündet.

Die Kunststoffrinne P wird infolgedessen mit großer Genauigkeit kalibriert, weil nämlich das Spiel in dem Kalibrierungskanal 5 für den Körper der Rinne geringfügig und für den rohrförmigen Wulst b gleich Full ist.

" . Es sei angemerkt", daß wegen der geringfügigen äußeren Oberfläche des Wulstes, die mit den Flächen 3b, 4b des Kalibrierungskanals in Kontakt steht, der Reibungswiderstand, der sich dem Vorrücken •des extrudierten Kunststoffprofils P -entgegenstellt, relativ gering ist.

Im Gegenteil v/erden infolge des Luftfilms Reibungen des Abschnitts mit großer, äußerer Oberfläche des laufenden Teils der Rinne auf den Flächen 3a, 4a vermieden. Daraus ergibt sich, daß die erfindungsgemäß verbesserte Formgebungseinrichtung das Vorrücken bzw. Fortschreiten der Rinne nicht verlangsamt, jedoch eine hervorragende Kalibrierung der Rinne gewährleistet.

Ψ Am Ausgang der Formgebungseinrichtung wird die Rinne P in an sich bekannter Weise abgekühlt.·

Nach dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Erfindung auf ein anderes Kunststoffprofil angewendet, das kein rohrförmiges Teil aufweist wie beispielsweise ein Profil mit T-förmigem Querschnitt. In diesem Fall sind lediglich Blaslöcher 6 und 7 für Druckluft vorgesehen, die in den Kalibrierungskanal 5 der Formgebungseinrichtung münden.

Patentans-orüche

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Claims

P a ten ta η Sprüche

1. Verfahren zur Ausformung von extrudierten Kunststoffprofilen., wobei man das Profil kontinuierlich einen Kalibrierungskanal durchlaufen läßt, dadurch gekennzeichnet , daß ein PiIm aus Luft oder einem anderen unter Druck stehenden strömungsfähigen Medium zwischen dem Kunststoffprofil und der Wandung des Kalibrierungskanals gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, zur Ausformung eines Profils mit rohrförmigen Teil, dadurch gekennzeichnet, daß der Einwirkung von Druckluft oder eines anderen unter Druck stehenden Mediums einerseits das Innere des rohrförmigen Teils und gleichzeitig damit andererseits die Außenfläche der übrigen Kunststoffprofilteile ausgesetzt wird.

3. Formgebungseinrichtung für ein flaches Profil zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder beiden der vorstehenden Ansprüche 1 und 2, wobei die Einrichtung ein aus zwei Teilen bestehendes Formgebungswerkzeug umfaßt, von dem beide Teile zur Ausbildung eines Kalibrierungskanals zwischen sich miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasöffnungen 6, 7 für Druckluft in den Kanal 5 auf dem Weg durch die Wandung der beiden Teile 3 und 4 des Formgebungswerkzeugs B münden.

4. Formgebungseinrichtung nach Anspruch 3 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß das Formgebungswerkzeug B mit einem Stopfen 16 verbunden ist, der gleitbar im Innern des rohrförmigen Teils 2 des Profils P angeordnet ist, das das Formgebungswerkzeug durchläuft, wobei der Stopfen 16 im Innern des rohrförmigen Teils eine Kammer 19 begrenzt, wo eine Leitung H für Blasluft endet.

5. Formgebungseinrichtung nach Anspruch 4, wobei die Einrichtung einem Extruder nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen 16 mittels eines Verbindungs-

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gliedes 17 an ein Hakenelement 18 angeschlossen ist, das in Zentrum der Öffnung des Extruders A angebracht ist.

6. Formgebungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung 14 für die Blasluft die Düse 1, 2 und den Dorn 13 des Extruders A durchquert.

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