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Vorrichtung zum Beeinflussen des Druckes bzw. der Flißgeschwindigkeit
von plastichen Stoffen in einem Schneckenextruder Der Gergenstand der Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bedinflussen des Druckes bzw. der Flißgeschwindigkeit
von plastichen, insbesondere Zähplastischen Stoffen in einem Schnekkenextruder im
Bereich des Fließkanals zwischen Plastifizierwerk zeug und Formgebungswerkzeug bzw.
innerhalb des Formgebungswerkzuges.
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Ein bekanntes Verarbeitungsverfahren für thermoplastische Kunststoffe
ist das Extrudieren in einer Extruder, bei dem Plastifizierwerkzeug und Formgebungswerkzeug
in einer Maschine zusammengefaßt sind. Hierbei wird in dem Plastifizierwerkzeug
der Kunststoffrohstoff vollständig aufgeschmolzen, komprimiert und unter Druck durch
das sich anschließende Formgebungswerkzeug ausgedrückt. Um diesen Druck in dem Extruder
zu beeinflussen, ist es bekannt in den Fließweg zwischen Plastifizierwerkzeug und
Formgebungswerkzeug feststehende Staueirichtungen in Gestalt von Lochplatten oder
Sieben einzubauen. Diese bekannten Staueinrichtungen naben den Nachteil, daß zwar
ein bestimmter Widerstand im Fließkanal erreicht wird, eine Änderung dieses Widerstandes
aber nur durch den Austausch der Regulierelemente erreicht werden kann.
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Zur Regulierung des Flusses innerhalb des Formwerkzeuges ist es beispielsweise
bei Breitschlitzwei-i:zeugen bekannt, mittels des sogenannten Staubalkens sowohl
den Riickdruck als auch den Druck über die Breite des Werkzeuges und damit den Fluß
zu beeinflussen. Hierbei ist jedoch zu beachten, daß es sich beim Breit schlitzwerkzeug
grundsätzlich um ein Werkzeug mit einem konstanten Querschnitt über dle gesamte
Breite handelt und der Staubalken stets den gesamten Querschnitt verändert. Darüber
hinaus ist es bei ungleichmäßigen Flußquerschnitten in Formgebungswerkzeugen
bekannt,
durch Ausarbeiten der Fließwege bzw. Einbauen von Verdrängerkörpen in den Fließweg
des Formgebungswerkzeuges den Fluß zu beeinflussen. Diesen bekannten Maßnahmen haftet
jdoch der Nachteil an, daß sie nicht regulierbar sind, d.h. daß während des Extrlisionsproze
?SCs keine Veränderung der Fließquerschnitte vorgenommen werden kann. Da Jedoch
die Verarbeitungsbedingungen für die verschiedenen Kunststoffrohstoffc von deren
speziellen Eigenschaften in hohem Maße abhängig sind und diesen angepaßt werden
müssen, beispielsweise ihrer Viskosität, der Abhängikeit der Viskosität von Temperatur
und Druck, der Wärmeempfindlichkeit, dem Schüttvolumen, ergibt sich während des
Extruzionsprozesses bereits bei geringen Temperatur- oder Ansatzschwankungen bzw.
Durchsatzmengenänderungen eine Veränderung des Druckes in dem Extruder und damit
eine Veränderung de.? Aus stoßes durch das Formgebungswerkzeug.
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Es hat sieh nuln gezeigt, daß Schwierigkeiten insbesondere behr Extrudieren
von zähviskosen Stoffen auftreten, da bereits geringe Schwankungen in der Temperatur
bzw. in der Durchsatzmenge zu Veränderungen der Plielßverhältnisse innerhalb des
Extruders bzw. des Formgebungswerkzeuges führen, die einen ungle ichmäß 3..gen Ausstoß
des Extrudates bewirken. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist darin zusehen,
eine Vorrichtung zum Beeinflussen des Druckes bzw. der Fließgeschwindigkeit von
plastischen Stoffen in einem Schneckenextruder zu schaffen, die auch während der
laufenden Extrusion, d.h. während des Extrusionsprozesses bei sich ändernden Extrusionsbedlngungen
wirksam erden kann d.h. eine kontinuierliche Beeinflussung des Druckes bzw. der
Fließgeschwindigkeit ermöglicht.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Veränderung des Fließwiderg standes
ist gekennzeichnet durch die Ausbildung als Lamelle.
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Erfindungsgemäß sind in den Fließweg eine oder mehrere von außerhalb
des Fließweges verstellbare und einen Teilquerschnitt des Fließweges beeinflussende
Steuerlamellen angeordnet. Der Guerschnitt
der Steuerlamelle in
Fließrichtung ist dabei beispielsweise linsenförmig bzw. stegartig mit zugespitzen
Enden ausgebildet. Mit der erfindungsgemäß in den Fließquerschnitt eingebauten Steuerlamelle
ist es möglich, während des Extrudierens beispielsweise durch Drehen der Lamelle
den Fluß zu lenken. Ausgehend von eimer Anordnung der Steuerlamelle parallel zur
Fließrichtung kann durch Schrägstellen der Steuerlamelle die Flia3geschwindigkeit
verringert werden. Diese Verringerung der Flief3g'eschwindigkeit, die auch als Brenisregulierung
bezeichnet werden kann, ist jedoch nur bis zu einer gewissen Sehrägstellung der
Lamelle zur Flußrichtung wirksam, d.h. nur so lange, wie das Material an der Steuerlamelle
gleitet, also die Scherfestigkeä t des Materials größer ist als die gleitende Reibungskraft
auf der Lamelle. Dieser maximale Schrägstellwinkel richtet sich nach den Eigenschaften
des Materials, insbesondere der Viskosität, und liegt bei Hart PVC bei etwa 100.
Wird dieser Winkel der Schrägstellung der Lamelle zur Flußrichtung überschritten,
so tritt eine Abscherung auf, d.h. das Material bleibt auf der Lamelle stehen. Bei
Hart- PVC wäre die Folge Verbrennungen, da die Lamelle in diesem Fall wie ein fester
Einbau mit Totraum wirken würde.
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Der Regulierbereich der Fließgeschwindigkeit der plastischen Massen
irit Hilfe der erfindungsgemäßen Steuerlamelle richtet sich einerseits nach den
zu regulierenden Fließquerschnitten und andererseits unter anderem nach den Materialeigenschaften.
Es ist jedoch ohne weiteres möglich, durch Einsetzen einer einzigen Steuerlamelle
eine Verringerung der Fließgeschwindigkeit in bestimmten Bereichen um ca 25 und
mehr zu erreichen, ohne das eine Abscherung des Materials an der Steuerlamelle erfolgt.
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Mit dem erfindungsgemäßen Einbau einer Steuerlamelle in den Fließkanal
zwischen Plastifizierwerkzeug und Formwerkzeug ist es also möglich, den Widerstand
des Fließkanals kontinuierlich während des Extrusionsprozesses zu verändern, wodurch
Druckschwankungen infolge Temperaturschwankungen bzw. Materialansatzschwankungen
bzw. Durchsatzmengenschwankungen laufend ausgeglichen werden können.
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Es ist jedoch mit der erfindungsgemäßen Vorr<rhtung nicht nur möglich,
den Druck zwischen Plastifizierwerkzeug und Formgebungswerkzeug zu ändern, sondern
auch die Fließunterschiede im Formgebungswerkzeug selbst zu regeln. Zur Erfüllung
dieser Aufgabe wird die erfindungsgemäße Steuerlamelle in den Fließweg innerhalb
des Werkzeuges an den entsprechenden Stellen eingebaut.
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Hierdurch wird insbesondere möglich, Formgebungswerkzeuge, die keinen
konstanten Extrudatquerschnitt über die gesamte Breite aufweisen, d.h. also Eormgebullgswerkzeuge
für asymmetrische ProX file kontinuitlich in Bezug auf den Druck bzw. den Fluß zu
regeln. Dieses ist insbesondere bei solchen Querschnitten von Extrudaten von Bedeutung,
bei denen in bestimmten Querschnittsw bereichen Mate rialve rdickungen gegenüber
anderen Bereichen vorliegen. Es ist bekannt, daß in,einem größeren Querschnitt das
Material schneller fließt als in eiremengeren Querschnitt. Hier wird durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung die Möglichkeit gegeben, kontinuierlich während des Extrusionsprozesses
die über den Querschnitt gesehen unterschiedlichen Fließgeschwindigkeiten in dem
Formgebungswerkzeug bei erneut eintretenden Störungen kontinuierlich auszuregeln.
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Die Größe und Anzahl der Seuerlamelen richtet sich nach dem zu beeinflussenden
Fließquerschnitt einerseits in dem Fließkanal zwischen Plazifizierwerkzeug und Formgebungswerkzeug
andererseits innerhalb des Formgebungswerkzeuges. Es ist möglich, beispielsweise
in einem Fließkanal die Steuerlamelle so auszubilden, daß sie in der Höhe den gesamten
Fließquerschnitt erfaßt, während es in anders gelagerten Fällen, beispielsweise
innerhalb des Formwerkzeuges zweckmäßig sein könnte, die Steuerlamelle in ihrer
Höhe nuieinen Teil des Fließquerschnittes ausfüllen zu lassen.
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Für die Fälle, in denen der Regulierspielraum einer Steuerlamelle
nicht ausreicht, können in Weiterbildung der Erfindung zwei oder mehr Steuerlamellen
nebeneinander und oder hintereinander angeordnet werden Auf diese Weise ist möglich,
über den gesamten Fließquerschnitt hinweg in bestimmten Bereichen unabhängig von
anderen Bereichen kontinuierlich regulierend einzugreifen.
Weitere
Einzelheiten der erfindungsgemäßen Steuerlamelle werden in der Zeichnung anhand
von Ausführungsbeispielen dargestellt und erläutert. Es zeigen: Figur 1 das Arbeitsschema
eines Extruders.
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Figur 2 a, b, Q drei Schuitte in verschiedenen Ebenen durch einen
Fließkanal mit eingebauter Steuerlamelle.
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Figur 3 eine weitoxe Ausgestaltung der Steuerlamelle in Seitenansicht.
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Figur 4 einen Querschnitt durch einen Fließkanal mit mehreren nebeneinander
abgreordneten Steuerlamellen.
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Figur f5 as b zwei zu einander senkrec?ite Schnitte durch einen Fließkanal
mit mehreren neben und hintereinander angeordneten Steuerlamellen.
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Figur 6 a a, b zwei Schnitte durch einen Fließkanal mit geteilten
Steuerlamellen.
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Figur 7 a b zwei Querschnitte durch einen Pileßkanal mit rundem Querschnitt
mit Steuerlamelle.
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Figur 8 ein extrudiertes Profil mit asymmetrischem ungleichstarkem
Querschnitt.
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Figur 9 a, b, c drei Ansichten eines Formgebungswerkzeuges im Auszug
für das Profil nach Figur 8 mit eingebauter Steuerlamelle.
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Figur 10 a, b zwei weitere Ansichten auf die eingebaute Steuerlamelle
nach Figur 9 in Funktion.
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In der Figur 1 ist das Arbeitsschema eines Schneckenextruders im Querschnitt
schematisch dargestellt. Die Einfüllung des Rohstoffes 31 erfolg in den Trichter
30, der am Ende des die Schnekke 32 umgebenden Gehäuses 34 angebracht ist. Das Gehäuse
bzw. Zylinder 34 ist außenseitig mit Kühlkanälen 33 bzw. Heizbändern 42 ausgestattet.
Der eingefüllte Rohstoff 31 wird in der Zone I einbezogen und verdichtet, nachfolgend
in der Zone II erwärmt und plastifiziert und in der anschließenden Zone III komprimiert
und Ausgestoßen. Am Ende dieser durch die Schnecke 32 bestimmten Plastifizierungseinheit
schließt sich das Formgebungswerkzeug 36 an.
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Der tibergang zwischen dem Plastifizierwerkzeug 32 und dem Formwerkzeug
36 wird durch den Fließkanal
gebildet. Zur Regulierung des Fließdruckes
ist beispielsweise in den Fließkanal 1 eine Lochplatte 39 fest eingebaut. innerhalb
des Formwerkzouges 36 kann die Fluß regulierung beispielsweise durch fest eingebaute
Verdrängerlrörper gesteuert werden. Das Formwerkzeug 36 kann beispielsweise als
Breitschlitzdüse, Rohrdüse, Lochdüse, Profildüse oder dergleichen ausgebildet sein.
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Am Düsenmund 37 verläßt das Extrudat 38 den Schneckenextruder.
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Der Bereich zwischen der Schneckenspitze 35 und dem Formgebungswerkzeug
36 wird als Fließkanal lil bezeiclinet, der außen von der Fließkanalwandung 1 bagrentz
ist. Die Plastifizierinheit kann auch aus mehreren Schnecken bestehen.
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Eine Möglichkeit zur Regelung des Druckes bzw. Flusses in dem Fließkanal
zwischen Platifizierworkzeug und Formgebungswerkzeug bzw. innerhalb des Formgebungswerkzeuges
ist durch Anwendung der erfindungsgemäßen Steuerlamelle nach Figur 2 gegeben. In
der Figur 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in ihrer einfachsten Form im Prinzip
in drei Ansichten dargestellt. Der den Fluß der plastischen Masse beherbergende
Fließkanal 41 ist von der Gehäusewandung 1 begrenzt. In dem gezeigten Beispiel ist
die Wan du 1 des Fließkanales aus einem StUck gearbeitet. Der Pfeil 19 gibt die
Flußrichtung an. Die zur regelbaren Veränderung des Widerstandes im Fließkanal 41
vorgesehene Steuerlamelle 2 ist an beiden Enden mit einem zylindrischen Ansatz 3
ausgebildet, der den Fließkanal 41 gegenüber dem Gehäuse 1 abdichtet und vermeidet,
da tote Stellen im Fluß entstehen. Gleichzeitig dienen die zylindrischen Ansätze
D als Führung für die Steuerlamelle 2. Die Ansätze 3 sitzen in Bohrungen 11, 12
des Gehäuses passend und abdichtend. An dem einen Erde ist die Steuerlamelle 2 über
den zylindrischen Ansatz 3 hinaus verlängert in Gestalt der Verstellwelle 4, die
ein Verdrehen der Steuerlamelle 2, beispielsweise mittels des Vierkantes 6 ermöglicht.
In der Aufsicht auf den Schnitt A-A der Figur 2b nach Figur 2c ist die Drehrichtung
5 der Steuerlamelle 2 eingezeichnet. Die Mutter 7 hat die Aufgabe,
nach
Festlegung der Stellung der Steuerlamelle 2 diese in ihrer jeweiligen Stellung zu
halten. Der Querschnitt 20 der Steuerlaw melle 2 ist linsenförmig ausgebildet, so
daß strömungstechnisch gesehen keine Totstellen entlang der Steuerlamelle entstehen
können wo bi5piolsweis e ein thermisch empfindliches Material, wie z.. PVC, sich
festsetzen und durch überhitzung zersetzen könnte. Der Querschnitt 20 der Steuerlamelle
2 ist so dünn gehalten, wie es statisch möglich ist, um durch den dünnen Querschnitt
möglichst wenig Materialvolumen im Querschnitt des Fließkanal betrachtet wegzunehmen.
Durch Verdrehen der Lenklamelle 2 in c'eifurch den Pfeil 5 angezeigte Drehrichtung,
d.h. durch Schrägtellen der Lenklamelle in Bezug auf die Flußrichtung 19, tritt
eine Beeinflussung des Flusses durch Abbremsen der Fließgeschwindigkeit ein. Diese
Flußregulierung kann von außerhalb des Fließkanals während des Fließvorganges, d.h.
während des Extrudierens durch einfaches Drehen der Lamelle erfolgen. Eine solche
Regulierung des Druckes bzw. der Fleißgeschwindigkeit innerhalb des Fließkanals
ist beispielsweise erforderlich, wenn durch unterschiedliche iEt-terung des Extruders
mit unterschiedlichen Naterialchargen sich die Druckverhältnisse innerhalb des Extruders
verändern und damit eine Veränderung des Ausstoßes, d.h. der Abmessungen des Extrudats
bewirken. Mit der erfindungsw gemäß eingebauten Steuerlamelle ist es möglich, diese
Veränderungen des Druckes bzw. der Fließgeschwindigkeit der plastischen Masse während
des laufenden Prozesses auszugleichen.
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Das Regeln der Fließgeschwindigkeit mit der erfindungsgemäßen Steuerlamelle
ist bei thermisch empfindlichen Stoffen begrenzt bis zu einer gewissen Schrägstellung.
Hier ist die Drehung der Steuerlamelle wirksam solange, wie das plastische Material
an der Lamelle noch gleitet, also die Scherfestigkeit des Materials ist größer als
die gleitende Reibungskraft an der Lamelle. Bei Uberschreiten eines bestimmten Winkels
der Schrägstellung der Lamelle, der materialabhängig ist, tritt eine Abscherung
auf, d.h.das Material bleibt auf der Lamelle stehen und nachfolgend ergeben sich
Verstopfungen bzw. Zersetzungen des Materials. Dieser maximale Verdrehwinkel derfteuexiamelle
2 beträgt beispielsweise bei
Hart-PVC etwa 100. Diese Gefahr ist
bei thermisch unempfindlichen Stoffen nicht gegeben. Die Größe der Beeinflussung
der Fließgoschwindigkeit bzw. des Druckes innerhalb des Flioßkanals hängt von den
Naßverhältnissen zwischen dem Querschnitt des Fließkanals und der Steuerlamelle
sowie von den Materialeigenschaften ab. Eine einzelne Steuerlamelle hat nur einen
bestimmten Regulierbereich, der jedoch bei der Verringerung der Fließgeschwindiglucit
um 25 und mehr liegen kann. Reicht die Regulier möglichkeit einer einzigen Steuerlamelle
nicht aus, so ist es möglich, in Anwendung der Erfindung auch zwei oder mehr Steuerlamellen
sowohl nebeneinander und oder hintereinander einzusetzen. Beispiele hierfür sind
beispielsweise in der Figur 4 dargestellt. Hier sind über den Querschnitt des Fließkanals
41 parallel nebeneinander über die gesamte Höhe des Fließkanals 41 reichend vier
Stellerlamellen 2 nebeneinander angeordnet. Mit einer solchen Anordnung mehrerer
Steuerlamellen ist es auch möglich, falls erwünscht, über den Querschnitt des Fließkanals
hinweg unterschiedlich zu regeln, was beispielsweise für nachgeschaltete Formgebungswerkzeuge
mit asymmetrischen Formgebungsquerschnitten von Bedeutung sein könnte. In den beiden
Schnitten nach Figur 5a md b ist die Anordnung mehrerer Steuerlamellen 2 in zwei
verschiedenen Querschnittebenen des Fließkanals 41 dargestellt, wobei die Steuerlamellen
in den beiden Ebenen 16 bzw. 17 zusätzlich um 900 zu einander versetzt verlaufen.
Mit einer solchen, wie in Figur gezeigten Anordnung von Steuerlamellen ist es möglich,
einen sehr großen Querschnitt des Fließkanals 41 außerordentlich einfach in Bezug
auf die Fließ geschwindigkeit in den einzelnen Bereichen zu regeln. Mit den in den
Figuren 4 und 5 gezeigten Anordnungen mehrerer erfindungsgemäßer Steuerlamellen
in dem Querschnitt des Fleißkanals 41 ist es nicht nur möglich, den Rückdruck Zur
Schnecke hin zu variieren, sondern auch den Druck und damit die Fließgeschwindigkeit
über den gesamten Querschnitt des Fließkanals 41 zu regeln, sQeaß damit das Einfließen
des Materials in das vorgesetzte Formgebungsoçerkzeug laufend kontinuierlich gesteuert
werden kann.
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In der Figur, ist eine Ansicht einer Steuerlamelle 2 gezeigt, deren
Gestalt strömuflgstechnisch bestimmten Anforderungen angepaßt ist. In diesem F1all
sind die Aussparungen 10 im Bereich der Gehäusewandung 1 an der Steuerlamelle 2
ausgebildet, um den Widerstand entlang der Wand 1 des Fleißkanals 41 weniger zu
erhöhen als in der Mitte des Fließkanals. Damit ist die Bremswirkung der Steueriamelle
in dieser Zone geringer als im mittleren Bereich. Im übrigen ist es vorteilhaft,
die Steuerlamelle 2 mit den zylindrischen Ansätzen 3 und der Verstellwelle 4 aus
einem einzigen Stück zu arbeiten, beispielsweise aus hochfestem Stahl .
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In deJ- Figur 6 ist ein Fließkanal- 41 dargestellt, dessen Gehäuse
in das Oberteil 1b und das Unterteil 1a unterteilt ist. Bei einem solchen geteilten
Werkzeuggehäuse 1 ist es beispielsweise auch möglich, die Steuerlamelle 2 zu teilen,
und wie in der Figur 6a und b dargestellt eine untere und eine obere Steuerlamelle
2a, 2b vorzusehen. In diesem Wal würde zwischen den beiden Enden der Steuerlamellen
2ar 2b der Spalt 1, verbleiben.
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Aus diesem Beispiel nach Figur 6 geht auch hervor, daß die Höhe der
Steuerlamelle nicht identisch sein muß mit der Höhe des Querschnittes bzw. dem Durchmesser
des Fließkanals. Die Abmessungen der Steuerlamelle richten sich grundsätzlich nach
den Abmessungen des Werkzeuges bzw. der Fließkanäle und den an die Regulierung des
Flusses gestellten Anforderungen.
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In den beiden Schnitten nach Figur za, b ist beispielsweise ein Fließkanal
41 mit rundem Querschnitt dargestellt, in den die Steuerlamelle 2 eingebaut ist.
Die Steuerlamelle 2 entspricht in ihrer Höhe hier dem Durchmesser des Fließkanals.
In den Bereichen, wo die zylindrischen Ansätze 3 der Steuerlamelle 2 in dem Gehäuse
1 sitzen, ist die Innenwandfläche im Bereich 14 soweit angepaßt, daß beim Verdrehen
der Steuerlamelle hier keine Totstellen im Materialfluß entstehen konnen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Regeln der Flie ßgeschwindigkeit
ist mit all ihren in den vorangehenden Figuren erläuterten
Variationen
nicht nur für den Fließkanal zwischen Schnecke und Formgebungswerkzeug einsetzbar,
um den Druck zwischen Schnecke und Formgebungswerkzeug zu ändern, sondern auch um
die Fließunterschiede innerhalb des Fonflgebungswerkzees zu regeln, in dem sie in
das Formgebungswerkzeug an geeigneten Stellen eingebaut wird. In den nachfolgenden
Figuren 8 bis 10 ist ein Beispiel gezeigt, das den Einbau einer erfindungsgemäßen
Steuerlamelle in den Fließweg eines Formgebungswerkzeuges eines asymiflCtrlschen
zu extrudierenden Profilsdarstellt. Die Figur 8 zeigt ein solches ungleichmäßiges
Profil 21 im Querschnitt, bei dem Bereiche sehr starker Materialanhäufungen mit
anderen Bereichen abwechseln. Die Stegdicke 22 wird beispielsw weise im Bereich
des Wulstes 24 um ein Mehrfaches überschritten.
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Bei einem solchen Profilquerschnitt treten bei der Extrusion erhebliche
Schwierigkeiten auf, da im Bereich des gröPten Querschnittes, das ist hier im Bereich-
24, das Profil beim Austritt aus dem Formgebungswerkzeug wesentlich schneller läuft
als in den stegartigen Bereichen 22. Dieser Tatsache ist bisher in der Regel dadurch
Rechnung getragen worden, daß die Einlaufkanäle innerhalb des Formgebungswe rkzeuges
entsprechend ausgearbeitet wurden bzw. in den großen Querschnitt Verdrängerkörper
fest eingebaut urden, um so den Fluß im Werkzeug dem Profilquerschnitt anzupassen.
Diese Maßnahmen versageredoch dann, wenn während des Extrusionsvorganges Veränderungen
in der Temperatur, im Durchsatz usw. eintreten, die laufend die Fließgeschwindigkeit
bzw.
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den Druck in dem Formgebungswerkzeug verändern. Diese laufend eintretenden
Veränderungen in den Fließbedingungen können durch die bekannten Maßnahmen von festeingebauten
Verdrängerkörperni bzw. entsprechende Fließquerschnitte nicht mehr beeinflußt werden.
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'Auch hier kann mit der erfindungsgemäßen Steuerlamelle Abhilfe geschaffen
werden. Durch Einbau der erfindungsgemäßen Steuer lamelle 25 nach Figur 9a beispielsweise
in den Querschnittsbereich des Profiles mit der größten Materialanhäufung ist es
möglich, in diesem Bereich den Fluß im Werkzeug laufend, d.h.
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während des Extrusionsvorganges zu beeinflussen. Das Formgebung werkzeug,
das ein geteiltes Werkzeug ist, enthält das Werkzeugunterteil
36a
und das Werkzeugoberteil 36b. Die Steuerlamelle 25 ist So in den Formgebungsquerschnitt
des Formgebungswerkzeuges nahe dem Austritt aus dem Formgebungswerkzeuges angteordnet,
daß es gleichzeitig den verdickten Querschnittsbereich 24 gleichmäßig unterteilt.
Die Steuerlamelle 25 reicht hierbei nur über einen Teil der Höhe des Querschnittes.
In der Figur 9c ist eine Aufsicht auf die Steuerlamelle 25 dargestellt, wähend in
Figur 9b eine Seitenansicht der Steuerlamelle mit dem Einbau in das Werkzeugunterteil
36a gezeigt ist. Die Maße der Steuerlamelle 25 richten sich hierbei nach den Fließquerschnitten
innerhalb des Formgebungswerlrzeuges bzw. nach den Maßen des zu extrudierenden Profils
21. In dem gezeigten Beispiel beträgt die Länge 26 und die Höhe 23 der Steuerlamelle
25 jeweils die dreifache Stegdicke (S) 22 des Profils21. Verwendet man als Material
für das zu extrudierende Profil 21 beispielsweise einen Hart-PVC-Ansatz, so ist
es, mit der Figur 9 gezeigten Steuerlamelle möglich, die Fließgeschwlndigkeit im
Bereich 24 des Profils 21 durch verdrehen der Steuerlamelle schräg zur Flußrichtung
um etwa 5° um 20% zu vermindern.
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Eine solche Beeinflussung der Fließgeschwindigkeit innerhalb des Formgebwngswerkzeuges
36a, b ist in soweit von erheblicher Bedeutung, als bereits geringe Temperaturschwankungen
oder Materialansatzschwankungen die Fließverhältnisse in dem Schneckenextruder verändern
und damit das Geradeaus Laufen des Profiles aus dem Formgebungswerkzeug verändern.
Für alle die Fälle nämlich, bei denen beispielsweise der verdickte Bereich 24 des
Profils durch Veränderungen in den Extrusionsbedingungen plötzlich auch nur geringfügig
schneller aus dem Formgebungswerkzeug extrudiert wird als der schmale Steg des Profiles,
tritt eine Krümmung des Profiles ein, die natürlich keineswegs erwünscht ist.
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In der Figur 10a ist ein schematischer Querschnitt durch das Formgebungswerkzeug
36a, b gezeigt, mit vollständig eingebauter Steuerlamelle 25, die über den in die
Verstellwelle 24 gesteckten Hebel 28 im Bezug auf die Flußrichtung schräg gestellt
werden kann, wie aus der Aufsicht auf das Werkzeugunterteil 36a nach
Figur
1Ob zu ersehen ist. Hierbei zeigt der Pfeil 18 die Drehrichtung an, wodurch die
Schrägstellung der Lamelle 25 im Bezug auf die Flußrichtung 29 erfolgt. Der Austritt
des Profils 21 aus dem Formgebungswerkzeug 36 erfolgt an der Austrittsseite bzw.*
je nach den zu extrudierenden Profilquerschnitten ist es möglich. in Anwendung der
Erfindung mehrere Steuerlamellen unter schiedlicher Gestalt an verschiedenen Stellen
eines Formgebungs werkzeuges anzuordnen, wobei die einzelnen Steuerlamellen unabhangig
voneinander während des Extrusionsprozesses stufenlos verstellt werden können und
damit die Fließbedingungen innerhalb des Formgebungswerkzeuges sich verändernden
Umständen angepaßt werden können, um letztlich konstante Extrusionsbedingungen zu
erhalten.
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dem Düsenmund 37