DE2265035A1

DE2265035A1 - Vorrichtung zum extrudieren eines strangprofils mit einer deckschicht

Info

Publication number: DE2265035A1
Application number: DE19722265035
Authority: DE
Inventors: Peter Gauchel; Waldemar Wissinger
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1972-09-22
Filing date: 1972-09-22
Publication date: 1976-01-15
Also published as: DE2265035B2

Description

Troisdorf, den 10. Sept. 1975 72098A MG/Sch 2265035

DYNAMIT NOBEL AKTIENGESELLSCHAFT Troisdorf, Bez. Köln

Vorrichtung zum Extrudieren eines Strangprofils mit einer

Deckschicht

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Extrudieren von mindestens auf einem Teil des Umfanges mit einer Beschichtung aus einem oder mehreren weiteren Werkstoffen versehenen Strangprofilen, aus vorzugsweise thermoplastischen Kunststoffen mit einem Hauptextrusionswerkzeug für das Strangprofil und mindestens einem zusätzlichen im Bereich des Hauptdüsenaustrittes des Hauptwerkzeuges angeordneten Werkzeug mit einer oder mehreren mit einstellbaren Düsenaustrittsspalten ausgebildeten Nebendüsen für einen Zweitwerkstoff♦

Die Beschichtung von extrudierten Profilen oder flächigen Produkten beispielsweise aus thermoplastischen Kunststoffen wie PVC wird zur Erzielung veredelter Oberflächen an diesen Produkten durchgeführt. Eine solche Beschichtung gestattet es, verschiedene Eigenschaften des Trägermaterials mit verhältnismäßig geringem Aufwand zu verbessern, beispielsweise die Lichtechtheit, die Witterungsbeständigkeit, die Schwerentflammbarkeit, den"Widerstand gegen mechanische Beanspruchung, den optischen Eindruck der Oberflächen, die Dichtheit der Oberfläche, die Farbgebung usw.

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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, die es gestattet, mit möglichst geringem Aufwand in einem Arbeitsgang sowohl das extrudierte Teil als auch die Beschichtung desselben herzustellen. Bei der gemeinsamen Extrusion verschiedener Werkstoffe treten jedoch einige Schwierigkeiten auf. Eine Schwierigkeit besteht in den eventuellen unterschiedlichen Extrusionstemperatüren je nach gewählter Werkstoffkombination. Hier sind möglichst optimale Extrusionsbedingungen für beide Werkstoffe zu schaffen. Ein weiteres Problem bei der gemeinsamen Extrusion verschiedener Werkstoffe mit zueinander kombinierten Werkzeugen entsteht dadurch, daß der sogenannte Werkzeugwiderstand im Fließkanal des Hauptwerkzeuges durch das Einmünden des Fließkanales des Zusatzwerkzeuges verändert wird. Das bedeutet insbesondere bei nur teilweiser außenseitiger Beschichtung des Kernprofiles, daß die Fließbedingungen im Hauptfließkanal über den Querschnitt betrachtet ungleichmäßig verändert werden. Eine Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, die unerwünschten Veränderungen der Fließbedingungen auszugleichen.

Gemäß der Erfindung wird der zuletztgenannte Nachteil dadurch ausgeglichen, daß das Zusatzwerkzeug mindestens teilweise stirnseitig vor dem Hauptwerkzeug angeordnet ist, so daß der radiale Düsenaustrittsspalt des Zusatzwerkzeuges stirnseitig etwa mit dem Hauptwerkzeug abschließt.

Auf diese Weise bewirkt die Erfindung, daß der Fließkanal des Hauptwerkzeuges auch in dem Bereich, wo das Nebenwerkzeug einmündet, bis zum Austritt aus dem Werkzeug den gleichen Wider-

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stand wie .die übrigen, nicht zu beschichtenden Bereiche aufweist, da der Düsenaustrittsspalt des Ziisatzwerkzeuges nicht mehr innerhalb des Hauptwerkzeuges angeordnet ist und nicht mehr auf dessen Fließkanalwiderstand einwirken kann. In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, das Zusatzwerkzeug stirnseitig vor das Hauptwerkzeug zu setzen. Hiermit wird jede die Möglichkeit einer Beeinflussung der Fließbedingungen in dem Hauptkanal durch das Zusatzwerkzeug ausgeschaltet.

Für alle die Fälle, in denen Hohlprofile, extrudiert werden und somit Dorne innerhalb des Profiles für die hohlen Kammern angeordnet sind, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß der oder die Dorne bündig mit der austrittsseitigen Stirnseite des Zusatzwerkzeuges abschließen. Auf diese Weise ergibt sich die Möglichkeit, den Dorn, der in der an die "beschichtete Seite anschließenden Hohlkammer geführt ist, vor den Hauptdüsenaustritt vorzuziehen und so eine weitere Unterstützung für die zu beschichtende Seite des Profils vorzusehen» Vorteilhaft hierbei ist es, das Dornende auf den nicht der beschichteten Profilseite zugewandten Seiten verjüngt auszubilden, so daß ein Ankleben des austretenden extrudierten Profils an dem Dorn während der Verfestigungsphase vermieden wird.

Bei der gleichzeitigen Extrusion von Profil und Beschichtung und der nachfolgenden gemeinsamen Kalibrierung des beschichteten Produktes ist darauf zu achten, daß die verschiedenen Werkstoffe etwa gleiche Schrumpfungswerte bei der Abkühlung aufweisen, um ein Abplatzen der Beschichtung zu vermeiden. Das schließt je-

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doch nicht aus, daß der Zweitwerkstoff eine andere Verarbeitungstemperatur als der erste Werkstoff aufweist, und für diese Fälle ist vorgesehen, daß das Zusatzwerkzeug zumindest teilweise thermisch isoliert von dem Hauptwerkzeug angeordnet und gehalten ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Ausführungsbeispielen dargestellt und wird anhand dieser nachfolgend näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 eine Extrusionsanlage schematisch,

Figur 5 die Anordnung des Zusatzwerkzeuges teilweise vor dem Hauptwerkζeug,

Fig.6,6a ein Hauptwerkzeug mit stirnseitig vorgesetztem Zusatzwerkzeug und vorgezogenem Dorn,

Fig.7,7a eine Variation nach Figur 6 für allseitige Beschichtung.

In der Figur 1 ist schematisch eine Extrusionsanlage für Strangprofile dargestellt. Der Extruder 1 wird mit dem Werkzeug 20 für das zu extrudierende Profil gespeist und erzeugt über das Extrusionswerkzeug 3 das Profil 2, das in der dem Extrusionswerkzeug 3 nachgeordneten Kalibriereinrichtung 4 auf die präzise Form kalibriert wird. Im Bereich des Hauptdüsenaustrittes 5 des Hauptwerkzeuges 3 ist das Zusatzwerkzeug 6 ange-

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; ordnet, das den Zweitwerkstoff für die Beschichtung 8 des

j Profiles 2 über den Zweitextruder 19 mit Materialzufuhr 18

!.führt. Als Erstwerkstoff für das Profil 2 kann beispielsweise ! PVC-Hart verwendet werden, während für die Beschichtung als

j Zweitwerkstoff ein Polymethylmethacrylat, das gut wärmeverformbar und extrudierbar ist, mit einer beliebigen Einfärbung verwendet werden. Die direkte Extrusion der Beschichtung 8 auf das gleichlaufend extrudierte Profil 2 gewährleistet eine gute j Haftung der Schicht 8 auf dem Profil 2, welche auch der nachfolgenden Kalibrierung in der Kalibriereinrichtung 4 standhält und Profile hoher Maßhaltigkeit und Güte liefert. Die Größe des Zusatzwerkzeuges 6 richtet sich auch nach dem Umfang ' der Beschichtung des extrudierten Profiles. Das Zusatzwerkzeug umfaßt zumindest einen Teil des Umfanges des zu extrudierenden Profiles. Je nach Art und Umfang der Beschichtung können ein oder mehr Zusatzwerkzeuge mit einer oder mehreren Nebendüsen in einer radialen Ebene um den Hauptdüsenaustritt des Hauptwerkzeuges angeordnet sein.

j In der Figur 5 ist eine Ausbildung des Zusatzwerkzeuges 6 mit

I dem Hauptwerkzeug 3 gezeigt. Der Materialzulauf 23 des Zweitwerkstoffes aus dem Extruder 19 erfolgt hier unter 90 ° zur Extrusionsrichtung 21 des Strangprofiles 2. Das Zusatzwerkzeug 6 ist aus diesem Grunde ebenfalls unter 90 zum Hauptwerkzeug angeordnet und ist teilweise vor dem Hauptdüsenaustritt 5 des Hauptwerkzeuges 3 stirnseitig 10 angeordnet. Der Freiraum zwischen dem Zusatzwerkzeug 6 und dem Hauptwerkzeug 3 dient der thermischen Isolation, so daß die Verarbeitungstemperatur des

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': Zweitwerkstoff es nicht von dem Hauptwerkzeug beeinflußbar ist. I Das Zusatzwerkzeug 6 ist in dem gezeigten Beispiel so ausge-

!bildet, daß der Düsenaustritt 7 des Zusatzwerkzeuges 6 eine

iSeite des extrudierten Profiles 2 beschichtet. Das extrudierte Profil 2 ist in dem gezeigten Beispiel ein mehrkammeriges Hohlprofil, dessen Hohlkammern von den Dornen 12, 12a gebildet wer- : den.

'In Figur 6 ist darüber hinausgehend das Zusatzwerkzeug 6 voll-

ständig vor der Stirnseite 10 des Hauptwerkzeuges 3 angeordnet, wobei zusätzlich der Dorn 12a des Hohlkammerprofils, der die Hohlkammer an der zu beschichtenden Seite bildet, bis zur ;Vorderkante 26 des Zusatzwerkzeuges herausgeführt ist. Dieser Dorn 12a dient damit gleichzeitig der Unterstützung der zu beschichtenden Seite des Profils, wobei die weiteren Seiten 27 ■des Dorns 12a leicht abgeschrägt sind, so daß ein Ankleben des :austretenden extrudierten Profiles 2 an dem Dorn 12a während

der Verfestigungsphase vermieden ist, siehe auch Figur 6a.

Abweichend von dem Beispiel nach Figur 6 ist bei dem Werkzeug nach Figur 7 und 7a eine allseitige Beschichtung des extrudierten Hohlprofiles 2 vorgesehen, allerdings mit einem einzigen Werkstoff, der aus dem Zweitextruder 19 über die Zufuhrkanäle der Verteilerzone 15 für die allseitige Beschichtung des Profils zugeführt wird. Auch hierbei ist der Dorn 12 für die Hohlkammer des Profils bis zur vorderen Stirnseite 26 des Nebenwerkzeuges 6 vorgezogen, um eine allseitige Unterstützung der beschichteten Profilseiten zu bewirken.

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Je nach den Eigenschaften des Beschichtungswerkstoffes zu dem Trägerwerkstoff für das Profil müssen im Zusatzwerkzeug 6 andere Verarbeitungstemperaturen als in dem Hauptwerk zeug 3 eingehalten werden. Zu diesem Zweck ist der Bereich 14 für die thermische Isolation zwischen Zusatzwerkzeug und Hauptwerkzeug vorgesehen. Dieser Bereich kann beispielsweise als reiner Luftspalt oder aber auch zusätzlich ausgefüllt mit Isolierstoffen, d.h. Wärmedämmstoffen vorgesehen sein.

Troisdorf, den 10. September 1975
Deutsche Patentanmeldung P 22 65 035.7 OZ: 72098A MG/Sch

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Claims

Patentansprüche

ι 1. Vorrichtung zum Extrudieren von mindestens auf einem Teil des Umfanges mit einer Beschichtung aus einem oder mehreren weiteren Y/erkstoffen versehenen Strangprofilen aus vorzugsweise thermoplastischen Kunststoffen mit einem Hauptextrusionswerkzeug für das Strangprofil und mindestens einem zusätzlichen im Bereich des Hauptdüsenaustrittes des Hauptwerkzeuges angeordneten Werkzeug mit einer oder mehreren mit einstellbaren DUsenaustrittsspalten ausgebildeten Nebendüsen für einen Zweitwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzwerkzeug mindestens teilweise stirnseitig vor dem Hauptwerkzeug angeordnet ist, so daß der radiale Düsenaustrittsspalt des Zusatzwerkzeuges stirnseitig etwa mit dem Hauptwerkzeug abschließt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzwerkzeug stirnseitig vor das Hauptwerkzeug gesetzt ist.
3. Vorrichtung zum Extrudieren von Hohlprofilen mit einem im Hauptwerkzeug angeordneten Dorn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn bündig mit der austrittsseitigen Stirnseite des Zusatzwerkzeuges abschließend angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dornende auf den nicht der beschichteten Profilseite zugewandten Seiten verjüngt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß das Zusatzwerkzeug zumindest teilweise thermisch isoliert von dem Hauptwerkzeug angeordnet ist.

Troisdorf, den 10. September 1975 Deutsche Patentanmeldung P 22 65 035.7 OZ: 72098 A MG/Sch

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