CS151392A3

CS151392A3 - Process for producing sections

Info

Publication number: CS151392A3
Application number: CS921513A
Authority: CS
Inventors: Helmut Dressler
Original assignee: Rehau Ag & Co
Priority date: 1991-05-23
Filing date: 1992-05-20
Publication date: 1992-12-16
Also published as: PL294503A1; CA2069357A1; DK0514725T3; EP0514725A1; ATE121344T1; DE4116811C2; ES2073809T3; GR3015965T3; EP0514725B1; DE4116811C1; PL169364B1

Abstract

The invention relates to a process for the manufacture profiles from molten polymer materials by means of extrusion. Before shaping, the melt stream of a second polymer material is incorporated into the melt stream of the first polymer material in the flow direction. The combined melt streams are then shaped in the shaping extrusion die to form a profile strand, cut to length after cooling, and removed. The invention consists in that the spatial extent of the second polymer material in the melt stream of the first polymer material can be varied. This is effected by way of the distance of the injection point of the second polymer material from the point where the combined melt streams run into the shaping extrusion die. A further influencing means is provided by the variation of the cross-section dimensions of the clear injection opening for the second polymer material.

Description

1 MP-392-92-Če1 MP-392-92

Způsob výroby profilůMethod of production of profiles

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká způsobu výroby profilů z roztavenýchpolymerových materiálů vytlačováním, přičemž před tvarovánímse do hlavního proudu taveniny ve směru proudění zavádí proudtaveniny druhého polymerového materiálu, a přičemž se spoje-né proudy taveniny ve tvarovacím výtlačném nástroji tvarujído profilového provazce, který se po ochlazení rozřezáváa odebírá.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for producing extruded molten polymer material profiles, wherein a stream of second polymeric material is introduced into the main flow direction prior to molding, and the bonded melt streams are formed into a profiled strand in a molding die and cut off after cooling.

Dosavadní stav techniky Z US-PS 2 174 779 je známo zařízení pro vytlačovánírůznobarevných proudů plastické hmoty. Zařízení sestává zedvou synchronně pracujících výtlačných strojů, v nichž seroztaví různě zbarvené plastické materiály a dopravují dojednoho zásobníku. Z tohoto zásobníku se vytlačují proudy ta-veniny za současného tvarování, přičemž proudy taveniny sepřed vytlačením navzájem smíchají nebo nesmíchají.U.S. Pat. No. 2,174,779 discloses a device for extruding various colored plastic streams. The device consists of two synchronously operating discharge machines in which various colored plastic materials are melted and conveyed to a single container. From this container, the currents of the shell are extruded while forming, and the melt streams are mixed with one another or not mixed with one another before extrusion.

Pomocí známého zařízení je možno například vyrábět ty-če, v jejichž průřezu je přesně oddělen různobarevný mate-riál, a má například hvězdicovitý tvar. Z uvedených tyčí jemožno například oddělovat deskovité elementy pro dekoračníúčely. Nevýhodou uvedeného známého zařízení je, že pro různérozměry průřezů je nutno na uvedený zásobník připojit speciálnínástroj, odpovídající požadovanému průřezu. To však výrobuuvedených dílů značně prodražuje. Úkolem vynálezu je vytvořit způsob, pomocí něhož lzejednoduše vyrábět vytlačované profily, které jsou v'průřezuvytvořeny ze dvou různých materiálů, přičemž první polymerový 2 materiál tvoří v podstatě části profilu viditelné v konečnémstavu a druhý polymerový materiál tvoří střední části pro-filu, které uvedené díly profilu spojují.By means of the known device, for example, bars can be produced in which the differently colored material is precisely separated in cross-section and, for example, have a star shape. For example, plate-like elements for decorative purposes can be separated from said rods. A disadvantage of said known device is that for different dimensions of cross-sections it is necessary to connect a special tool corresponding to the required cross-section to said container. However, this makes the production of said parts considerably more expensive. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method by which it is easy to produce extruded profiles which are made of two different materials in cross section, the first polymer material constituting substantially the profile portions visible in the finite structure and the second polymeric material forming the central portions of the film. profile.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Tento úkol splňuje způsob výroby profilů z roztavenýchpolymerových materiálů vytlačováním, přičemž před tvarovánímse do hlavního proudu taveniny ve směru proudění zavádí proudtaveniny druhého polymerového materiálu, a přičemž se spojenéproudy taveniny ve tvarovacím výtlačném nástroji tvarují do;profilového provazce, který se po ochlazení rozřezává a ode-bírá, podle vynálezu, jehož podstatou je, že prostorové roztažení druhého polymerového materiálu v hlavním proudu taveninyse reguluje vzdáleností místa vstřikování od vtoku spojenýchproudů taveniny do tvarovacího výtlačného nástroje a/neborozměry průřezu světlého vstřikovacího otvoru pro druhý poly-merový materiál. Výhodou vynálezu je, že při práci s jedním a tímtéž ná-strojem je možno změnou vzdálenosti místa vstřikování prová-dět prostorové roztažení a tím různé tvarování druhého poly-merového materiálu v prvním polymerovém materiálu. Uvedenáregulace vzdálenosti se provádí jednoduše tím, že se pouzemusí posunovat místo vstřikování druhého polymerového materiálu v požadovaných mezích.This object is achieved by a process for producing extruded molten polymer material profiles, wherein a stream of second polymer material is introduced into the main flow direction prior to molding, and the melt jets in the forming die are formed into a profiled strand which is cut and chilled after cooling. According to the invention, the principle is that the spatial expansion of the second polymeric material in the main melt stream is controlled by the distance of the injection site from the inlet of the melt flow to the forming die and / or the cross-sectional dimensions of the light injection hole for the second polymeric material. It is an advantage of the invention that when working with one and the same tool, it is possible to vary the distance of the injection site by spatially extending and thereby differentiating the second polymeric material in the first polymeric material. The distance control is performed simply by moving the injection site of the second polymer material within the desired limits.

Prostorové roztažení druhého polymerového materiáluv hlavním proudu taveniny se však může podle vynálezu regu-lovat i změnami rozměrů průřezu světlého vstřikovacího otvorudruhého polymerového materiálu. Podle vynálezu je možno s vý-hodou obě možnosti změn spolu skombinovat, což je výhodnévzhledem k omezené tepelné stabilitě polymerové taveniny.Tímto způsobem je možno vhodně snížit nahromadění hmotyproudu taveniny. 3However, the spatial expansion of the second polymeric material in the main melt stream can also be controlled according to the invention by varying the cross-sectional dimensions of the light injection open second polymer material. According to the invention, it is advantageous to combine both possibilities of change together, which is advantageous in view of the limited thermal stability of the polymer melt. 3

Ve všech třech možných případech použití uvedeného vy-nálezu je možno použít existující profilovací nástroje,to znamená, že není nutno pro druhé zpracování materiáluvyrábět speciální profilovací nástroje. Spíše je nutno proprovedení způsobu podle vynálezu použít před náběhem dotvarovacího výtlačného nástroje přistřikovací vloženou sou-část.In any of the three possible applications of the present invention, existing profiling tools can be used, that is, no special profiling tools are required for the second material processing. Rather, the embodiment of the method according to the invention must be used prior to the start of the creep extrusion tool with an embedded component.

Nejmenšího prostorového roztažení druhého polymerovéhomateriálu v hlavním proudu taveniny se s výhodou dosáhnepři přibližně současném vtékání spojovaných proudů taveninydo tvarovacího výtlačného nástroje a při malém průřezu světlé-ho vstřikovacího otvoru druhého polymerového materiálu. V tom-to případě se vzdálenost místa vstřikování před vstupem spo-jených proudů taveniny do tvarovacího výtlačného nástrojeblíží k nule a malý průřez světlého vstřikovacího otvoru prodruhý polymerový materiál způsobí v kombinaci s touto co možnánejmenší vzdáleností nejmenší prostorové roztažení druhéhopolymerového materiálu v hlavním proudu taveniny, které jeregulovatelné podle vynálezu.The smallest expansion of the second polymeric material in the main melt stream is preferably achieved by approximately simultaneous flow of the associated melt streams into the forming die and at a small cross section of the light injection hole of the second polymeric material. In this case, the distance of the injection point before entering the combined melt streams to the forming die is approaching zero, and the small cross section of the light injection hole of the second polymeric material causes, in combination with this as small as possible, the least spatial expansion of the second polymer material in the main melt stream. according to the invention.

Naproti tomu se jako výhodné při požadavku většího prosto-rového roztažení druhého proudu taveniny v hlavním proudu ta-veniny ukázalo jako výhodné to, že největší prostorové rozta-žení druhého polymerového materiálu se dosáhne při velké vzdálenostimísta jeho vstřikování před vtokem proudu taveniny do tvaro-vacího výtlačného nástroje a při velkém průřezu světléhovstřikovacího otvoru pro druhý polymerový materiál.On the other hand, it has proven to be advantageous, in the case of requiring greater space expansion of the second melt stream in the main stream, that the greatest spatial expansion of the second polymeric material is obtained at a large distance of its injection before the melt stream flows into the mold. and a large cross section of the light spray opening for the second polymeric material.

Vynález řeší možnost co nejmenšími náklady v rámci popsa-né šířky pásu regulovat rozložení druhého proudu taveninyv hlavním proudu taveniny. Při pokusech s předmětem vynálezu se ukázalo, že vzdále-nost místa vstřikování druhého polymerového materiálu od v to-ku spojených proudů taveniny do tvarovacího výtlačného nástro-je by měla činit maximálně 150 mm. Při zvětšení této maximální 4 vzdálenosti již nedojde k žádnému zlepšení prostorového roz^-tažení druhého polymerového materiálu v hlavním proudu tave-niny. Dále bylo zjištěno,že průřez světlého vstřikovacího otvorudruhého polymerového materiálu by měl činit maximálně 70 %plochy průřezu kanálu pro proudění prvního polymerového ma-teriálu. Další zvětšení tohoto velikostního údaje nemá smysl,protože jinak by již nebylo zaručeno přibližné obalení druhé-ho polymerového materiálu prvním polymerovým materiálem. A konečně se ukázalo jako výhodným, když je proud taveni-ny druhého polymerového materiálu přizpůsoben požadavkům pro-filu průřezu navíc i ovlivňováním průřezu vstřikovacího otvo-ru. Tímto způsobem je možno nahradit zcela určité částipozdějšího konečného profilu při tvářecím procesu druhým po-lymerovým materiálem, zatímco jiné části i pozdějšího konečnéhoprofilu jsou výlučně tvořeny prvním polymerovým materiálem. A konečně může být ještě výhodné ovlivňovat prostorové rozta-žení nebo rozpínání druhého polymerového materiálu uvnitřprvního polymerového materiálu navíc k již popsaným operacímpodle vynálezu ještě změnou poměrů otáčení dopravních šnekůobou proudů taveniny. Příklady provedeni vynálezu Dále uvedené příklady se zabývají působením podle vyná-lezu různých rozměrů průřezu světlého vstřikovacího otvoru,různými vzdálenostmi místa vstřikování a kombinací obou mož-ností ovlivňování. Přitom se vycházelo z toho, že jak vstřiko-vací otvor pro druhý polymerový materiál, tak i vtokový otvordo tvarovacího výtlačného nástroje mají kruhový průřez. U všechpříkladů se bere jako základ vstupní otvor do tvarovacího vý-tlačného nástroje o řádové velikosti průměru 100 mm. Všechnypokusy byly prováděny s konstantní frekvencí otáčení. 5 Příklad 1:The invention solves the possibility of controlling the distribution of the second melt stream in the main melt stream within the described band width as little as possible. It has been found in the experiments of the present invention that the distance of the injection site of the second polymeric material from the combined melt streams to the molding die should be at most 150 mm. By increasing this maximum 4 distance, there is no further improvement in the spatial distribution of the second polymer material in the main melt stream. Furthermore, it has been found that the cross section of the light injection open second polymer material should be at most 70% of the cross-sectional area of the first polymer material flow channel. Further enlargement of this size does not make sense, since otherwise the approximate wrapping of the second polymeric material with the first polymeric material would no longer be guaranteed. Finally, it has proved to be advantageous if the melt flow of the second polymeric material is adapted to the requirements of the cross-sectional profile in addition to influencing the cross-section of the injection hole. In this way, a certain part of the later final profile can be replaced by a second polymeric material while the other parts of the later final profile are exclusively composed of the first polymeric material. Finally, it may still be advantageous to influence the spatial expansion or expansion of the second polymeric material within the first polymeric material in addition to the previously described operations by altering the rotation ratios of the conveyor screws of the melt streams. EXAMPLES The following examples deal with the operation of the inventive various dimensions of the cross section of the light injection opening, the different spacing of the injection site and the combination of the two influencing possibilities. It was assumed that both the injection opening for the second polymer material and the inlet opening of the forming die have a circular cross-section. In all of the examples, the inlet into the forming die is of the order of 100 mm in diameter. All experiments were performed at a constant rate of rotation. 5 Example 1:

Konstantní rozměr průřezu světlého vstřikovacího otvorus proměnnou vzdáleností místa vstřikování. vstupní otvor s průměrem 100 mm světlý vstřikovací otvor s průměrem 45 mm vzdálenost místa vstřikování od tvarovacího výtlačného nástro-je 1 mm prostorové roztažení druhého polymerového materiálu: 45 mm světlý vstřikovací otvor s průměrem 45 mm vzdálenost místa vstřikování od tvarovacího výtlačného nástro-je: 20 mm prostorové roztažení druhého polymerového materiálu: v průměru52 mm světlý vstřikovací otvor o průměru 46 mm vzdálenost místa vstřikování od výtlačného nástroje: 100 mmprostorové roztažení druhého polymerového materiálu: v průměru60 mm Příklad 2:The constant cross-sectional dimension of the light injection hole through the variable distance of the injection point. 100 mm diameter inlet opening 45 mm diameter injection hole distance of injection site from molding die 1 mm space expansion of second polymer material: 45 mm light injection hole 45 mm diameter injection site distance: 20 mm spatial expansion of the second polymeric material: diameter 52 mm light injection hole 46 mm in diameter distance of injection site from the die: 100 mm space expansion of the second polymer material: diameter 60 mm Example 2:

Proměnný průměr vstřikovacího otvoru druhého polymerovéhomateriálu při konstantní vzdálenosti místa vstřikování od vto-ku spojených proudů taveniny do tvarovacího výtlačného nástroje vzdálenost místa vstřikování: 1 mm světlý vstřikovací otvor o průměru 35 mm roztažení druhého polymerového materiálu: v průměru 37 mm vzdálenost místa vstřikování: 1 mm světlý vstřikovací otvor o průměru 40 mm prostorové roztažení druhého polymerového materiálu: v průmě-ru 40 mm 6 vzdálenost místa vstřikování: 1 mm světlý vstřikovací otvor o průměru 45 mm roztažení druhého polymerového materiálu: v průměru 45 mm vzdálenost místa vstřikování: 1 mm světlý vstřikovací otvor o průměru 50 mm prostorové roztažení druhého polymerového materiálu: v průmě-ru 48 mm Příklad 3:Variable diameter injection hole of the second polymer material at a constant injection point distance from the combined melt streams to the forming die The distance of the injection point: 1 mm light injection hole 35 mm diameter expansion of the second polymer material: 37 mm diameter injection site distance: 1 mm 40 mm bright injection hole Spatial expansion of the second polymeric material: 40 mm diameter 6 injection point distance: 1 mm bright 45 mm injection hole expansion of the second polymer material: 45 mm diameter injection site distance: 1 mm light injection 50 mm diameter hole expansion of second polymer material: 48 mm diameter Example 3:

Proměnný světlý vstřikovací otvor a vzdálenost místavstřikování. vzdálenost místa vstřikování: 1 mm světlý vstřikovací otvor o průměru 45 mm prostorové roztažení druhého polymerového materiálu: v průměru 45 mm vzdálenost místa vstřikování: 20 mm světlý vstřikovací otvor o průměru 55 mm prostorové roztažení druhého polymerového materiálu: v průměru 60 mm.Variable light injection hole and distance of injection. injection distance: 1 mm light injection hole 45 mm in diameter expansion of the second polymer material: 45 mm in diameter distance of injection site: 20 mm light injection hole 55 mm in diameter expansion of the second polymer material: 60 mm in diameter.

Vedle kruhových průměrů tvarovacího výtlačného nástrojea světlého vstřikovacího otvoru pro druhý polymerový materiál,které byly popsány v uvedených příkladech, je možno u způsobupodle vynálezu použít i jiné tvary průřezů otvorů. Světlývstřikovací otvor pro druhý polymerový materiál může mít na-příklad tvar oválný, obdélníkový, tvar L nebo tvar U. Světlývstřikovací otvor pro druhý polymerový materiál může být rov-něž uspořádán v kanálu pro proudění taveniny i excentrickypřesazené, aby druhý polymerový materiál proudil určitýmičástmi pozdějšího konečného profilu.In addition to the circular diameters of the forming die and the light injection hole for the second polymeric material described in the examples, other shapes of the cross-sectional openings can be used in the present invention. For example, the light-emitting aperture for the second polymeric material may be oval, rectangular, L-shaped or U-shaped. The light-emitting aperture for the second polymeric material may also be disposed in the melt flow channel and eccentrically arranged to flow the second polymeric material through certain parts of the later final profile.

Způsobem podle vynálezu je možno zpracovávat například různě zbarvené polymerové materiály do hotových profilů, 7 přičemž druhý polymerový materiál spojuje v konečném profi-lu určité části profilu prvního polymerového materiálu na-vzájem. Tímto způsobem je možno zpracovávat i polymerové ma-teriály s rozdílnými vlastnostmi, přičemž předpokladem v tom-to případě je, že různé polymerové materiály se navzájem ksobě hodí a při postupu vytlačování se spolu navzájem těsněspojí. A konečně je možno tímto způsobem spojovat i recyklova-né polymerové materiály s panenským polymerovým materiálem. Při provádění způsobu podle vynálezu byl například vy-tlačen dutý profil, jehož střední část byla téměř úplně vytvo-řena z druhého polymerového materiálu, zatímco části tohotodutého profilu, které jsou při konečném použití viditelné,byly provedeny z panenského nepoužitého polymerového materiáluJako dutý profil zde byl vybrán profil s dutými komorami, kte-rý se používá při konstrukci oken jako tak zvaný Z-profil. Z tohoto profilu bylo vyrobeno okno, jehož dekorativníviditelné části byly průběžně zabarveny na bílo. U okna, za-budovaného do zdi budovy a opatřeného skleněnou výplní, neby-lo nijak vidět, že část profilu s dutými komorami, použitéhopro výrobu tohoto okna, která spojuje dekorační viditelnéčásti, je provedena z recyklovaného polymerového materiálu. Část profilu,spojující jeho viditelné části,může býtpodle způsobu podle vynálezu zakryta tenkou vrstvou panenskéhonepoužitého polymerového materiálu. Teprve po provedení řezuuvedeným profilem je možno zjistit, že střední část profiluje tvořena druhým polymerovým materiálem. část profilu, spojující jeho viditelné části,však můžebýt vytvořena i výlučně z druhého polymerového materiálu,takže před montáží okenního profilu je směrem ven zřetelněvidět, že tento profil byl zhotoven ze dvou materiálů, anižby bylo zapotřebí provést příčný řez profilem.For example, the process according to the invention can be used to process variously colored polymeric materials into finished profiles, whereby the second polymeric material joins in a final profile certain portions of the profile of the first polymeric material on each other. In this way, it is also possible to process polymeric materials with different properties, with the proviso that different polymeric materials are suitable for each other and are tightly bonded to one another in the extrusion process. Finally, recycled polymeric materials can also be combined with virgin polymeric material. For example, in the process of the present invention, a hollow profile has been extruded, the central portion of which is almost entirely formed of a second polymeric material, while the portions of this hollow profile that are visible in the end use have been made of virgin unused polymer material. a hollow chamber profile is chosen which is used in the construction of windows as a so-called Z-profile. A window was made from this profile, the decorative visible parts of which were continuously colored white. In a window built into a building wall and provided with a glass panel, it has not been seen that a part of the profile with hollow chambers used to produce this window which connects the decorative visible parts is made of recycled polymer material. The section of the profile connecting its visible portions may be covered by a thin layer of virgin polymer material according to the method of the invention. It is possible to find out that the central part of the profile is formed by the second polymer material only after the profile has been cut. however, part of the profile joining its visible portions can also be made exclusively of the second polymeric material, so that prior to mounting the window profile it can be seen that the profile has been made of two materials without having to cross-section the profile.

Způsob podle vynálezu může být s výhodou proto použitk opětovnému zpracování recyklovatelných polymerových 8 materiálů v kombinaci s nepoužitými polymerovými materiály. U těchto profilů je proto možné použít pro optimální vzhledvnější viditelné strany nepoužitý polymerový materiál, zatímGo ·méně vzhledné složky tohoto profilu jsou v řezu tvořeny méněhodnotnými polymerovými materiály nebo recyklovanými materiály. *The method of the invention can therefore advantageously be used for reprocessing recyclable polymeric materials in combination with unused polymeric materials. For these profiles, it is therefore possible to use unused polymer material for optimum visibility of the visible sides, while less visually constituent components of this profile are made up of less valuable polymer materials or recycled materials. *

Claims

PATENT FEATURES ”? -Z-7 f“ i Ί xs I »'> o | A process for extruding K-material profiles, wherein the flow of melt in the flow direction introduces a melt stream of the second polymeric material. and wherein the melt jets in the forming die are formed into a profiled strand which is cut and removed after cooling, characterized in that the expansion of the second polymer material in the main flow melt is controlled by the distance of the injection site from the inlet-connected melt streams to the die. / or the cross-sectional dimensions of the light injection hole of the second polymeric material.

2. A method according to claim 1, wherein the least amount of expansion of the second polymeric material is achieved at approximately the simultaneous flow of melt streams into the molding die and, at a small cross-section, of the light injection port for the second polymeric material.

Method according to claim 1, characterized in that the greatest spatial expansion of the second polymeric material is achieved at a large distance of its A 4 injection point from the inlet of the melt streams to the forming die and at a large cross section of the light injection opening. for a second polymeric material.

4. A method according to claim 1, wherein the distance of the injection site of the second polymeric material from the inlet of the combined melt streams to the forming die is at most 150 mm. * «T

5. A method according to claim 1, wherein the cross section of the light injection hole of the second polymeric material is at most 70% of the cross-sectional area of the channel for flowing the first polymeric material.

6. A method according to claim 1, characterized in that the melt flow of the second polymer material is adapted to the final profile requirements in addition to influencing the cross section of the injection port.

7. A method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the space expansion of the second polymeric material within the first polymeric material is additionally influenced by changes in the rotational ratios of the conveying screws of the melt streams. '