WO1994008774A1 - Verfahren und spritzkopf zum herstellen und/oder umhüllen von strangprofilen - Google Patents

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WO1994008774A1
WO1994008774A1 PCT/EP1993/002816 EP9302816W WO9408774A1 WO 1994008774 A1 WO1994008774 A1 WO 1994008774A1 EP 9302816 W EP9302816 W EP 9302816W WO 9408774 A1 WO9408774 A1 WO 9408774A1
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channels
distributor
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PCT/EP1993/002816
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Burkhard Metzger
Hans Joachim Ziolkowski
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Krupp Bellaform Maschinenbau Gmbh
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    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
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    • B29C48/695—Flow dividers, e.g. breaker plates
    • B29C48/70—Flow dividers, e.g. breaker plates comprising means for dividing, distributing and recombining melt flows
    • B29C48/705—Flow dividers, e.g. breaker plates comprising means for dividing, distributing and recombining melt flows in the die zone, e.g. to create flow homogeneity
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    • B29C48/09—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels

Definitions

  • the invention relates to a method for the continuous production and / or sheathing of extruded profiles, wherein a plasticized material is fed to an extrusion die head and is pressed through it.
  • the invention also relates to a spray head for producing and / or enveloping extruded profiles with a feed channel for feeding plasticized material from a plasticizing and conveying device and with an outlet channel connected to the feed channel.
  • a spray head is known in which the extrusion nozzle is surrounded by an annular channel which is connected on the one hand to the plasticizing device via a feed channel and on the other hand ends in an annular slot which points counter to the direction of ejection of the extrusion nozzle and which runs around a deflection edge leads at the inlet end of the extrusion die and opens into the nozzle channel.
  • a deflection spray head which is mainly used for the production of hoses and tubular films, but also for cable sheathing.
  • the aim here is to ensure that the pressure, temperature, viscosity and speed values are distributed evenly over the entire circumference of the ring nozzle.
  • Two partial flows are combined in the deflection spray head, which are then combined with the partial flows thus formed in the outlet channel. Due to the acute-angled arrangement of the channels for the partial flows, that is to say the design of the flow islands, the partial flows cross, which leads to an intensive mixing of these partial flows. This is supported by the fact that the space behind the point of union of the partial streams widens in the exit direction.
  • a deflection spray head of this type is not suitable for generating a pattern, since the partial flows are completely mixed.
  • the object of the invention is a method and a spray head for the production and / or sheathing of extruded profiles, the extruded profile and / or the Sheathing should have a colored structure that resembles in particular a wood grain.
  • An at least two-tone plasticized material is used as the material for producing the extruded profile and / or the casing.
  • a two- or multi-colored material can be produced, for example, by adding several dyes to the plasticized material and by not carrying out homogeneous mixing.
  • After the production of the at least two-tone, plasticized material it is divided into at least two partial flows and then these partial flows are brought together again before the exit from the spray head while largely maintaining the partial flows.
  • extruded profiles and / or sheathing of extruded profiles can be produced which, for example in the case of a conical cut, such as when sharpening pencils, have arc-shaped colored structures which are comparable to a wood grain. It has been found here that there is a correlation between the number of the arched structure and the number of partial flows, so that the structure of the imitated wood grain can be adjusted via the number of partial flows.
  • the respective partial streams can in turn be divided into further partial streams, which are brought together again while largely maintaining these partial streams before they exit the spray head.
  • care must be taken that a complete mixing of the partial streams is avoided because otherwise the arcuate structures mentioned can no longer occur in the desired manner.
  • plasticized material is divided into partial streams of equal size.
  • the partial flows are brought together in a direction perpendicular to the exit direction of the spray head and then deflected together in the exit direction.
  • the space in which the partial flows are initially brought together is preferably an annular space.
  • a specially equipped spray head which has at least one feed channel through which plasticized material from a plasticizing and conveying device, for. B. is fed to an extruder.
  • at least two distributor channels are provided between the feed channel and the outlet channel of the spray head, which open out at spaced locations into a collecting channel, which is preferably an annular channel, which in turn is connected to the outlet channel via an annular slot.
  • the number of distribution channels, the distribution channels also being able to open into sub-distribution channels depends on the type of color structuring of the extruded profile and / or the sheathing of the extruded profile desired. This means that each sub-distribution channel can be divided into at least two further sub-distribution channels can be divided so that an arbitrarily fine structuring can be achieved.
  • the distributor channels open into the ring channel in the radial direction, the ring channel preferably being arranged perpendicular to the longitudinal axis of the outlet channel.
  • the distributor channels open into the ring channel at equidistant locations.
  • the distribution channels preferably each have the same cross-section.
  • the position of the ring channel in the spray head must be appropriately provided. If an already prefabricated extruded profile is inserted into the spray head, the ring channel is arranged in such a way that it surrounds the prefabricated extruded profile. In this case, the ring channel is preferably arranged in the exit direction in front of the nozzle of the spray head with which the ring channel is connected. If, for example, two sheaths are to be applied simultaneously to an extruded profile, the ring channel for the outer sheath can be arranged in the spray head behind the nozzle in the pull-off direction.
  • Distribution plate which has the distribution channels around the ring channel.
  • the distributor channels and the annular channel are preferably formed as grooves in the distributor plate, which are covered by a cover plate resting on the distributor plate, leaving an annular opening in the region of the annular channel.
  • the merged partial streams can either exit directly into the outlet channel, this ring opening being designed as an annular slot, or the partial streams are fed through a ring slot extending in the axial direction to a nozzle part in which there is a nozzle mandrel.
  • the cover plate can thus either form the end plate of the spray head and have a central bore for the outlet channel, or the cover plate is designed as an intermediate plate between the distributor plate and a nozzle part. In the latter case, the cover plate preferably also has the feed channel which opens into the distributor channels.
  • the cover plate preferably has a central bore which, together with an insert projecting into the bore, delimits at least a first section of the ring slot.
  • the insert can be a tubular extension of the distributor plate, which in turn receives a guide insert with a bore tapering in the exit direction for inserting a prefabricated extruded profile.
  • a nozzle part adjoins this cover plate in the exit direction and, together with a nozzle mandrel arranged in the nozzle part, delimits a second section of the ring slot. If a prefabricated extruded profile is to be encased, this nozzle mandrel has a central hole that matches the hole in the guide insert flees. The prefabricated extruded profile is inserted through this hole into the outlet channel of the spray head, where the desired sheathing takes place.
  • the nozzle mandrel just described can be replaced by a nozzle mandrel without a central bore.
  • the nozzle part can also be provided on its end face with distributor channels and an annular channel, which are introduced as grooves in the nozzle part. These grooves are then covered by the end plate of the spray head, which has a central bore for forming the outlet channel.
  • this nozzle part also has the feed channel, which is connected on the one hand to the distribution channels and on the other hand with a plasticizing and conveying device, such as. B. is connected to an extruder.
  • distribution channels can also be branched into further sub-distribution channels.
  • the cover plate is designed in such a way that an annular slot remains free between the inner edge of the ring channel and the end plate, through which the plasticized, at least two-tone material can exit into the outlet channel.
  • distribution channels and the ring channels are made as grooves in the respective components of the spray head, which is advantageous from the manufacturing point of view, these channels have a semicircular cross section.
  • the distribution channels are preferably designed so that they are of equal length. This results in an even distribution of the structuring over the entire circumference.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through the spray head
  • FIG. 2 shows the top view of the distributor plate
  • FIG. 3 shows the top view of the nozzle part
  • Figure 5 shows a pointed pen in perspective.
  • FIG. 1 the spray head is shown in longitudinal section.
  • This spray head 1 has a distributor plate 4, which counter to the
  • the end plate 2 has a central bore 3, so that at least one prefabricated extruded profile 39 can be inserted into the spray head 1.
  • the distributor plate 4 also has a central bore 5 which continues in the tubular extension 6 of the distributor plate 4, in which a guide insert 13 is arranged.
  • This guide insert which is fastened to the distributor plate 4 with its fastening flange 15, has a bore 14 tapering in the exit direction so that the prefabricated extruded profile 39 can enter the spray head 1 without damage.
  • the distribution channels 8a, 8b and sub-distribution channels 9a, 9b, 10a, 10b (see FIG. 2) and the annular channel 11 are formed in the form of grooves in the outlet-side end face of the distributor plate 4. These grooves are covered by the cover plate 16, which also has the feed channel 17, which opens into the distributor channels 8a, 8b, an annular opening 44 being left free in the area of the annular channel 11, through which the partial flows brought together in the annular channel 11 into the through the Outer surface 7 of the tubular extension 6 and the central bore 18 of the cover plate 16 limited ring slot 19 can emerge.
  • the first section 19 of the ring slot opens into the second section of the ring slot 20, which is formed by the nozzle part 22 and the mandrel 24, which abuts the end face 12 of the tubular extension 6.
  • the nozzle part 22 has a conical inner surface 23 to which the configuration of the nozzle mandrel 24 is adapted.
  • the nozzle mandrel 24 has a central bore 25 which is aligned with the tapered bore 14 of the guide insert 13.
  • the nozzle mandrel 34 has a cylindrical spinous extension 26 which projects into the outlet channel 38.
  • the outlet channel 38 is formed by a corresponding bore in the nozzle part 22 and the central bore 37 of the end plate 36.
  • the nozzle part 22 which is fastened to the cover plate 16 by means of the holding plate 27 and is adjustable and fixable in the radial direction by means of adjusting screws 28, likewise has distribution channels 32a, b and sub-distribution channels 33a, b, 34a, b and one on its end face 30 Annular channel 35 in the form of grooves.
  • the distributor channels 32a, b are connected to the feed channel 31 in the nozzle part 22, which is connected to a further plasticizing and conveying device (not shown).
  • the end plate 36 is designed such that the distributor and sub-distributor channels 32a, b, 33a, b, 34a, b and the ring channel 35 are covered, an annular opening 44 in the form of an annular slot 46 remaining free in the region of the annular channel 35, so that the conveyed plasticized material from the annular channel 35 can enter the outlet channel 38 and covers the casing formed by the nozzle part 22.
  • the spray head 1 is surrounded by heating tapes 21 and 29 in order to keep the plasticized material at the temperature required for the extrusion.
  • FIG. 2 shows the top view of the distributor plate 4.
  • the feed channel 17 opens into the branching point 45 of the distributor channels 8a and 8b.
  • the plasticized material fed through the feed channel is thus divided by deflection by 90 ° into two partial streams which flow along the distribution channels 8a and 8b to the ring channel 11.
  • the two distribution channels 8a and 8b are arranged such that they extend outward from the branching point 45 in the opposite direction.
  • the distribution channels 8a and 8b have at their end an arcuate section 8 "which leads radially to the annular channel 11. This arcuate section 8 'branches into two sub-distribution channels 9a and 9b or 10a and 10b.
  • These sub-distribution channels 9a, 9b, 10a, 10b is smaller than the cross section of the distribution channels 8a and 8b.
  • These sub-distribution channels also each have a curved section 9 ', 10' at their end, which radially opens into the annular channel 11.
  • the sub-distribution channels have the same cross-section and the same length.
  • the entry points of the sub-distribution channels 9a, 9b, 10a, 10b into the ring channel 11 are distributed equidistantly along the circumference of the ring channel 11, so that in each case 2 sub-distribution channels 9a, 10b or 9b and 10a lie opposite one another.
  • FIG. 3 shows the view of the end face of the nozzle part 22.
  • the feed channel 31 opens into the two distribution channels 32a and 32b, which branch into sub-distribution channels 33a, 33b or 34a and 34b. These sub-distribution channels open into the ring channel 35.
  • the configuration of the distribution channels 32a, 32b and the sub-distribution channels 34a, 34b and 33a, 33b corresponds to the configuration of the distribution and sub-distribution channels in FIG. 2, so that reference can be made to these explanations.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the spray head 1 in longitudinal section.
  • This spray head is designed for the production of extruded profiles, which are covered with a thin outer layer.
  • the difference from the embodiment of FIG. 1 is that the nozzle mandrel 24 has been replaced by a closed nozzle mandrel 24a.
  • FIG. 5 shows a tipped encased extruded profile 40 in a perspective view.
  • This coated extruded profile 40 can be a pen, for example.
  • the prefabricated extruded profile 39 represents the writing lead and the casing 41 represents the lead casing.
  • a further outer layer 42 is applied to the mine casing 41. If for the sheath 41 a plasticized two-tone Material is introduced through the feed channel 17 of the embodiment of the spray head 1 shown in FIG. 1, the casing 41 shows, after sharpening, arc-shaped color structures 43 which resemble a wood grain of a pencil.
  • the number of arcuate structures 43 is correlated with the number of partial flows and thus with the number of distribution channels or sub-distribution channels.
  • arcuate structures 43 appear more or less clearly. If the partial flows are mixed slightly on the way to the outlet opening of the spray head 1, the number of arcuate structures 43 corresponds to the number of partial flows.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Zur Ausbildung von farblich strukturierten Strangprofilen und/oder deren Umhüllung wird ein zumindest zweifarbiges plastifiziertes Material verwendet, das in mindestens zwei Teilströme aufgeteilt wird. Diese Teilströme werden vor dem Austritt aus dem Spritzkopf (1) unter weitgehender Aufrechterhaltung der Teilströme wieder zusammengeführt. Diese Teilströme können wiederum in weitere Teilströme aufgeteilt sein. Der Spritzkopf (1) besitzt eine Verteilerplatte (4), in der in Form von Nuten Verteilerkanäle (8a, b) sowie ein Ringkanal (1) eingebracht sind, der über einen Ringschlitz (19, 20) mit dem Austrittskanal (38) verbunden ist. Das durch den Ringschlitz (19, 20) in den Austrittskanal (38) eintretende plastifizierte Material ummantelt das durch den Führungsteil (13) und den Düsendorn (24) eingeführte vorgefertigte Strangprofil (39).

Description

Verfahren und Spritzkopf zum Herstellen und/oder Umhüllen von Strangprofilen
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen und/oder Umhüllen von Strangprofilen, wobei ein plastifiziertes Material einem Strangspritzkopf zugeführt und durch diesen ausgepreßt wird. Die Erfindung betrifft auch einen Spritzkopf zum Herstellen und/oder Umhüllen von Strangprofilen mit einem Zuführkanal zum Zuführen von plastifiziertem Material von einer Plastifizier- und Fördervorrichtung und mit einem mit dem Zuführkanal in Verbindung stehenden Austrittskanal.
Bei Polymerbleistiften, insbesondere solchen, deren Minenummantelung aus mit Polymeren versetzten Materialien besteht, ist es erwünscht, über eine geeignete Farbstruktur die Holzmaserung herkömmlicher Bleistifte zu imitieren. Mit den bisherigen Fertigungsmethoden konnten lediglich farblich homogene Minenummantelungen hergestellt werden oder aber solche Farbstrukturen, die mit einer Holzmaserung nicht vergleichbar sind.
Aus der DE-OS 20 30 578 ist ein Spritzkopf bekannt, bei dem die Strangpreßdüse von einem Ringkanal umgeben ist, der einerseits mit der Plastifiziervorrichtung über einen Zuführkanal verbunden ist und andererseits in einen entgegen der Ausstoßrichtung der Strangpreßdüse weisenden Ringschlitz ausläuft, der um eine Umlenkkante am Einlaufende der Strangpreßdüse führt und in den Düsenkanal mündet. Mit diesem bekannten Spritzkopf können Strangprofile hergestellt oder ummantelt werden. Eine Strukturierung der Strangprofile oder der Ummantelung kann mit diesem Spritzkopf jedoch nicht erzeugt werden.
Aus der DE-GM 19 27 405 ist ein Umlenkspritzkopf bekannt, der vornehmlich für die Herstellung von Schläuchen und Schlauchfolien, aber auch für Kabelummantelungen eingesetzt wird. Hierbei soll erreicht werden, daß die Druck-, Temperatur-, Viskositäts- und Geschwindigkeitswerte auf den gesamten Umfang der Ringdüse völlig gleichmäßig verteilt sind. Im Umlenkspritzkopf werden jeweils 2 Teilströme zusammengefügt, die dann mit den so gebildeten Teilströmen im Austrittskanal zusammengeführt werden. Aufgrund der spitzwinkligen Anordnung der Kanäle für die Teilströme, das heißt der Ausgestaltung der Strömungsinseln, kreuzen sich die Teilströme, was zu einer intensiven Vermischung dieser Teilströme führt. Dies wird dadurch unterstützt, daß der Raum hinter dem Vereinigungspunkt der Teilströme sich in Austrittsrichtung erweitert. Für die Erzeugung einer Strukturierung ist eine derartiger Umlenkspritzkopf nicht geeignet, da eine vollständige Vermischung der Teilströme erfolgt.
Aus der DE-OS 19 63 161 ist ein Verfahren zur Herstellung von Gegenständen mit holzmaserungsähnlicher Beschaffenheit aus thermoplastischen Kunststoffen bekannt. Bezüglich der Strukturierung kommt es entscheidend darauf an, daß der Pigmentgehalt der Farbgranulate erheblich größer ist als der der Grundmischung.
Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren und ein Spritzkopf zur Herstellung und/oder Ummantelung von Strangprofilen, wobei das Strangprofil und/oder die Ummantelung eine farbliche Strukturierung aufweisen soll, die insbesondere einer Holzmaserung ähnelt.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Spritzkopf ist Gegenstand des Anspruchs 6.
Als Material für die Herstellung des Strangprofils und/oder der Ummantelung wird ein zumindest zweifarbiges plastifiziertes Material verwendet. Ein zwei- oder mehrfarbiges Material kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß dem plastifizierten Material mehrere Farbstoffe zugegeben werden, und daß keine homogene Vermischung durchgeführt wird. Nach der Herstellung des zumindest zweifarbigen, plastifizierten Materials wird dieses in mindestens zwei Teilströme aufgeteilt und anschließend werden diese Teilströme vor dem Austritt aus dem Spritzkopf unter weitgehender Aufrechterhaltung der Teilströme wieder zusammengeführt. Auf diese Weise können Strangprofile und/oder Ummantelungen von Strangprofilen erzeugt werden, die beispielsweise bei einem konischen Anschnitt, wie beim Anspitzen von Bleistiften, bogenförmige farbliche Strukturen aufweisen, die mit einer Holzmaserung vergleichbar sind. Hierbei hat sich herausgestellt, daß eine Korrelation zwischen der Anzahl der bogenförmigen Struktur und der Anzahl der Teilströme besteht, so daß über die Anzahl der Teilströme die Struktur der imitierten Holzmaserung eingestellt werden kann.
Um eine möglichst feine Strukturierung zu erzielen, können die jeweiligen Teilströme wiederum in weitere Teilströme aufgeteilt werden, die vor dem Austritt aus dem Spritzkopf unter weitgehender Aufrechterhaltung dieser Teilströme wieder zusammengeführt werden. Beim Zusammenführen der Teilströme muß darauf geachtet werden, daß eine vollständige Vermischung der Teilströme vermieden wird, weil ansonsten die erwähnten bogenförmigen Strukturen nicht mehr in der gewünschten Weise auftreten können.
Um eine weitgehend symmetrische Strukturierung zu erzielen, ist es von Vorteil, wenn das plastifizierte Material in jeweils gleich große Teilströme aufgeteilt wird.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform werden die Teilströme in einer Richtung senkrecht zur Austrittsrichtung des Spritzkopfes zusammengeführt und anschließend gemeinsam in Austrittsrichtung umgelenkt. Der Raum, in dem die Teilströme zunächst zusammengeführt werden, ist vorzugsweise ein Ringraum.
Zur Durchführung dieses Verfahrens ist ein besonders ausgestatteter Spritzkopf erforderlich, der mindestens einen Zuführkanal aufweist, durch den plastifiziertes Material von einer Plastifizier- und Fördervorrichtung, z. B. einem Extruder zugeführt wird. Zwischen dem Zuführkanal und dem Austrittskanal des Spritzkopfes sind erfindungsgemäß mindestens zwei Verteilerkanäle vorgesehen, die an zueinander beabstandeten Stellen in einen Sammelkanal, der vorzugsweise ein Ringkanal ist, münden, der wiederum über einen Ringschlitz mit dem Austrittskanal verbunden ist. Die Anzahl der Verteilerkanäle, wobei auch die Verteilerkanäle wiederum in Unterverteilerkanäle einmünden können, richtet sich nach der Art der gewünschten farblichen Strukturierung des Strangprofiles und/oder der Ummantelung des Strangprofiles. So kann auch jeder Unterverteilerkanal wiederum in mindestens zwei weitere Unterverteilerkanäle aufgeteilt werden, so daß eine beliebig feine Strukturierung erzielt werden kann.
Um eine möglichst kurze Baulänge des Spritzkopfes zu realisieren, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Verteilerkanäle in radialer Richtung in den Ringkanal einmünden, wobei der Ringkanal vorzugsweise senkrecht zur Längsachse des Austrittskanales angeordnet ist. Um eine regelmäßige Strukturierung längs des Umfangs des Strangprofiles und/oder der Ummantelung zu erzielen, ist es vorteilhaft, die Verteilerkanäle an äquidistanten Stellen in den Ringkanal einmünden zu lassen.
Vorzugsweise weisen die Verteilerkanäle jeweils einen gleich großen Querschnitt auf.
Je nachdem, ob ein Strangprofil oder eine Ummantelung eines vorgefertigen Strangprofiles oder eine Mehrfachummantelung erzeugt werden soll, ist die Lage des Ringkanals im Spritzkopf entsprechend geeignet vorzusehen. Wenn ein bereits vorgefertigtes Strangprofil in den Spritzkopf eingeführt wird, wird der Ringkanal so angeordnet, daß er das vorgefertigte Strangprofil umgibt. In diesem Fall wird der Ringkanal vorzugsweise in Austrittsrichtung vor der Düse des Spritzkopfes angeordnet, mit der der Ringkanal in Verbindung steht. Wenn beispielsweise zwei Ummantelungen gleichzeitig auf ein Strangprofil aufgebracht werden sollen, kann der Ringkanal für die äußere Ummantelung im Spritzkopf in Abzugsrichtung hinter der Düse angeordnet sein.
Wenn ein Strangprofil hergestellt werden soll oder ein vorgefertigtes Strangprofil lediglich mit einer Ummantelung versehen werden soll, die die gewünschte farbliche Strukturierung aufweist, so ist eine Verteilerplatte erforderlich, die die Verteilerkanäle um den Ringkanal aufweist. Vorzugsweise sind die Verteilerkanäle und der Ringkanal als Nuten in der Verteilerplatte ausgebildet, die von einer auf der Verteilerplatte aufliegenden Deckplatte unter Freilassung einer Ringöffnung im Bereich des Ringkanals abgedeckt sind. Durch diese Ringöffnung können die zusammengeführten Teilströme entweder unmittelbar in den Austrittskanal austreten, wobei diese Ringöffnung als Ringschlitz ausgebildet ist, oder die Teilströme werden durch einen sich in axialer Richtung erstreckenden Ringschlitz einem Düsenteil zugeführt, in dem sich ein Düsendorn befindet. Die Deckplatte kann somit entweder die Endplatte des Spritzkopfes bilden und eine zentrale Bohrung für den Austrittskanal aufweisen, oder die Deckplatte ist als Zwischenplatte zwischen der Verteilerplatte und einem Düsenteil ausgebildet. Im letzteren Fall weist die Deckplatte vorzugsweise auch den Zuführkanal auf, der in die Verteilerkanäle einmündet.
Vorzugsweise weist die Deckplatte eine zentrale Bohrung auf, die zusammen mit einem in die Bohrung hineinragenden Einsatz zumindest einen ersten Abschnitt des Ringschlitzes begrenzt. Der Einsatz kann ein rohrförmiger Ansatz der Verteilerplatte sein, der wiederum einen Führungseinsatz mit einer sich in Austrittsrichtung verjüngenden Bohrung zum Einführen eines vorgefertigten Strangprofiles aufnimmt. In Austrittsrichtung schließt sich an diese Deckplatte ein Düsenteil an, das zusammen mit einem im Düsenteil angeordneten Düsendorn einen zweiten Abschnitt des Ringschlitzes begrenzt. Wenn ein vorgefertigtes Strangprofil ummantelt werden soll, besitzt dieser Düsendorn eine zentrale Bohrung, die mit der Bohrung des Führungseinsatzes fluchtet. Durch diese Bohrung wird das vorgefertigte Strangprofil in den Austrittskanal des Spritzkopfes eingeführt, wo die gewünschte Ummantelung erfolgt.
Wenn nicht eine Ummantelung sondern die Ausbildung des Strangprofiles im Spritzkopf erzeugt werden soll, kann dieser soeben beschriebene Düsendorn durch einen Düsendorn ohne zentrale Bohrung ausgetauscht werden.
Für den Fall, daß das Strangprofil und/oder die Ummantelung des Strangprofiles noch mit einer weiteren Ummantelung z. B. einer dünnen Außenschicht versehen werden soll, die ebenfalls eine solche farbliche Strukturierung aufweisen soll, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform das Düsenteil an seiner Stirnseite ebenfalls mit Verteilerkanälen und einem Ringkanal versehen sein, die als Nuten in das Düsenteil eingebracht sind. Diese Nuten werden dann von der Endplatte des Spritzkopfes abgedeckt, die eine zentrale Bohrung zur Ausbildung des Austrittskanales aufweist. Vorzugsweise weist dieses Düsenteil auch den Zuführkanal auf, der einerseits mit den Verteilerkanälen in Verbindung steht und andererseits mit einer Plastifizier- und Fördereinrichtung, wie z. B. einem Extruder verbunden ist. Auch diese Verteilerkanäle können in weitere Unterverteilerkanäle verzweigt sein. Die Deckplatte ist so ausgebildet, daß zwischen dem inneren Rand des Ringkanals und der Endplatte ein Ringschlitz freibleibt, durch den das plastifizierte, zumindest zweifarbige Material in den Austrittskanal austreten kann.
Dadurch, daß die Verteilerkanäle und die Ringkanäle als Nuten in die jeweiligen Bauteile des Spritzkopfes eingebracht sind, was von der herstellungstechnischen Seite vorteilhaft ist, weisen diese Kanäle einen halbkreisförmigen Querschnitt auf. Die Verteilerkanäle sind vorzugsweise so ausgebildet, daß sie gleich lang sind. Dadurch wird eine gleichmäßige Verteilung der Strukturierung über den gesamten Umfang erzielt.
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch den Spritzkopf,
Figur 2 die Draufsicht auf die Verteilerplatte,
Figur 3 die Draufsicht auf das Düsenteil,
Figur 4 einen Längsschnitt durch den Spritzkopf gemäß einer weiteren Ausführungsform und
Figur 5 einen angespitzten Schreibstift in perspektivischer Darstellung.
In der Figur 1 ist der Spritzkopf im Längsschnitt dargestellt. Dieser Spritzkopf 1 besitzt eine Verteilerplatte 4, die entgegen der
Austrittsrichtung des Spritzkopfes 1, die durch den Pfeil gekennzeichnet ist, von einer Stirnplatte 2 und in Austrittsrichtung von einer Deckplatte 16 begrenzt ist. Die Stirnplatte 2 weist eine zentrale Bohrung 3 auf, so daß zumindest ein vorgefertigtes Strangprofil 39 in den Spritzkopf 1 eingeführt werden kann. Auch die Verteilerplatte 4 weist eine zentrale Bohrung 5 auf, die sich im rohrförmigen Ansatz 6 der Verteilerplatte 4 fortsetzt, in dem ein Führungseinsatz 13 angeordnet ist. Dieser Führungseinsatz, der mit seinen Befestigungsflansch 15 an der Verteilerplatte 4 befestigt ist, weist eine sich in Austrittsrichtung verjüngende Bohrung 14 auf, so daß das vorgefertigte Strangprofil 39 ohne Beschädigung in den Spritzkopf 1 einlaufen kann.
In die austrittsseitige Stirnfläche der Verteilerplatte 4 sind die Verteilerkanäle 8a, 8b und Unterverteilerkanäle 9a, 9b, 10a, 10b (s. Figur 2) sowie der Ringkanal 11 in Form von Nuten ausgebildet. Diese Nuten werden von der Deckplatte 16, die auch den Zuführkanal 17 aufweist, der in die Verteilerkanäle 8a, 8b einmündet, abgedeckt, wobei im Bereich des Ringkanals 11 eine Ringöffnung 44 freigelassen wird, durch die die im Ringkanal 11 zusammengeführten Teilströme in den durch die Außenfläche 7 des rohrförmigen Ansatzes 6 und die zentrale Bohrung 18 der Deckplatte 16 begrenzten Ringschlitz 19 austreten kann. Der erste Abschnitt 19 des Ringschlitzes mündet in den zweiten Abschnitt des Ringschlitzes 20 ein, der durch das Düsenteil 22 und den Dorn 24 gebildet wird, der an der Stirnseite 12 des rohrförmigen Ansatzes 6 anliegt. Das Düsenteil 22 weist eine konische Innenfläche 23 auf, an die die Ausgestaltung des Düsendorns 24 angepaßt ist. Der Düsendorn 24 weist eine zentrale Bohrung 25 auf, die mit der sich verjüngenden Bohrung 14 des Führungseinsatzes 13 fluchtet. Der Düsendorn 34 besitzt einen zylindrischen Dornfortsatz 26, der in den Austrittskanal 38 hineinragt. Der Austrittskanal 38 wird durch eine entsprechende Bohrung im Düsenteil 22 und der zentralen Bohrung 37 der Endplatte 36 gebildet.
Der Düsenteil 22, der mittels der Halteplatte 27 an der Deckplatte 16 befestigt ist und mittels Justierschrauben 28 in radialer Richtung verstellbar und fixierbar ist, besitzt an seiner Stirnseite 30 ebenfalls Verteilerkanäle 32a, b sowie Unterverteilerkanäle 33a, b, 34a,b und einen Ringkanal 35 in Form von Nuten. Die Verteilerkanäle 32a, b stehen mit dem Zuführkanal 31 im Düsenteil 22 in Verbindung, der an eine weitere Plastifizier- und Fördereinrichtung (nicht dargestellt) angeschlossen ist. Die Endplatte 36 ist derart ausgebildet, daß die Verteiler- und Unterverteilerkanäle 32a, b, 33a, b, 34a, b und der Ringkanal 35 abgedeckt sind, wobei im Bereich des Ringkanals 35 eine Ringöffnung 44 in Form eines Ringschlitzes 46 frei bleibt, so daß das geförderte plastifizierte Material aus dem Ringkanal 35 in den Austrittskanal 38 eintreten kann und die mittels des Düsenteils 22 gebildete Ummantelung überzieht. Der Spritzkopf 1 ist mit Heizbändern 21 und 29 umgeben, um das plastifizierte Material auf der für das Strangpressen erforderlichen Temperatur zu halten.
In der Figur 2 ist die Draufsicht auf die Verteilerplatte 4 dargestellt. Der Zuführkanal 17 mündet an der Verzweigungsstelle 45 der Verteilerkanäle 8a und 8b in diese ein. Das durch den Zuführkanal zugeführte plastifizierte Material wird somit durch Umlenkung um jeweils 90° in zwei Teilströme aufgeteilt, die längs der Verteilerkanäle 8a und 8b zum Ringkanal 11 strömen. Die beiden Verteilerkanäle 8a und 8b sind in der hier gezeigten Ausführungsform so angeordnet, daß sie sich in entgegengesetzter Richtung von der Verzweigungsstelle 45 nach außen erstrecken. Die Verteilerkanäle 8a und 8b besitzen an ihrem Ende einen bogenförmigen Abschnitt 8", der radial auf den Ringkanal 11 zuführt. Dieser bogenförmige Abschnitt 8' verzweigt sich in zwei Unterverteilerkanäle 9a und 9b bzw. 10a und 10b. Der Querschnitt dieser Unterverteilerkanäle 9a, 9b, 10a, 10b ist kleiner als der Querschnitt der Verteilerkanäle 8a und 8b. Auch diese Unterverteilerkanäle besitzen an ihrem Ende jeweils einen gekrümmten Abschnitt 9', 10', der radial in den Ringkanal 11 einmündet. Die Unterverteilerkanäle besitzen gleichen Querschnitt und gleiche Länge. Die Eintrittsstellen der Unterverteilerkanäle 9a, 9b, 10a, 10b in den Ringkanal 11 sind äquidistant längs des Umfanges des Ringkanals 11 verteilt, so daß sich jeweils 2 Unterverteilerkanäle 9a, 10b bzw. 9b und 10a gegenüberliegen.
In der Figur 3 ist die Ansicht der Stirnseite des Düsenteils 22 dargestellt. Der Zuführkanal 31 mündet in die beiden Verteilerkanäle 32a und 32b, die sich in Unterverteilerkanäle 33a, 33b bzw. 34a und 34b verzweigen. Diese Unterverteilerkanäle münden in den Ringkanal 35. Die Ausgestaltung der Verteilerkanäle 32a, 32b sowie der Unterverteilerkanäle 34a, 34b und 33a, 33b entspricht der Ausgestaltung der Verteiler¬ und Unterverteilerkanäle der Figur 2, so daß auf diese Ausführungen Bezug genommen werden kann.
In der Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform des Spritzkopfes 1 im Längsschnitt dargestellt. Dieser Spritzkopf ist zur Herstellung von Strangprofilen ausgebildet, die mit einer dünnen Außenschicht ummantelt werden. Der Unterschied zur Ausführungsform der Figur 1 besteht darin, daß der Düsendorn 24 durch einen geschlossenen Düsendorn 24a ausgetauscht wurde.
In der Figur 5 ist ein angespitztes ummanteltes Strangprofil 40 in perspektivischer Darstellung gezeigt. Dieses ummantelte Strangprofil 40 kann beispielsweise ein Schreibstift sein. In diesem Fall stellt das vorgefertigte Strangprofil 39 die Schreibmine dar und die Ummantelung 41 die Minenumhüllung. Auf der Minenumhüllung 41 ist eine weitere Außenschicht 42 aufgebracht. Wenn für die Ummantelung 41 ein plastifiziertes zweifarbiges Material durch den Zuführkanal 17 der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform des Spritzkopfes 1 eingeleitet wird, zeigt die Ummantelung 41 nach dem Anspitzen bogenförmige Farbstrukturen 43, die einer Holzmaserung eines Bleistiftes ähneln. Die Anzahl der bogenförmigen Strukturen 43 ist mit der Anzahl der Teilströme und somit mit der Anzahl der Verteilerkanäle bzw. Unterverteilerkanäle korreliert. Je nach Art des eingesetzten Materials und dem Grad der Vermischung der Teilströme kommen diese bogenförmigen Strukturen 43 mehr oder weniger deutlich zum Vorschein. Bei geringer Vermischung der Teilströme auf dem Weg zur Austrittsöffnung des Spritzkopfes 1 entspricht die Anzahl der bogenförmigen Strukturen 43 der Anzahl der Teilströme.
Bezugszeichenliste:
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Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen und/oder Umhüllen von Strangprofilen, wobei ein plastifiziertes Material einem Spritzkopf zugeführt und durch diesen ausgepreßt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß ein zumindest zweifarbiges, plastifiziertes Material verwendet wird, das in mindestens zwei Teilströme aufgeteilt wird, und
daß diese Teilströme vor dem Austritt aus dem Spritzkopf unter weitgehender Aufrechterhaltung der Teilströme wieder zusammengeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teilstrom in mindestens zwei weitere Teilströme aufgeteilt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Teilströme gleich groß sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilströme in einer Richtung senkrecht zur Austrittsrichtung zusammengeführt und anschließend gemeinsam in Austrittsrichtung umgelenkt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilströme in einem Ringraum zusammengeführt werden.
6. Spritzkopf zum Herstellen und/oder Umhüllen von Strangprofilen mit einem Zuführkanal zum Zuführen von plastifiziertem Material von einer Plastifizier- und Fördervorrichtung und mit einem mit dem Zuführkanal in Verbindung stehenden Austrittskanal, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zuführkanal (17, 31) an mindestes zwei Verteilerkanäle (8a,b, 32a,b) angeschlossen ist, die an zueinander beabstandeten Stellen in einen Ringkanal (11, 35) münden, der über einen Ringschlitz (19, 20) mit dem Austrittskanal 38 verbunden ist.
7. Spritzkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Zuführkanäle (17, 31) vorgesehen sind, die an jeweils eigene Verteilerkanäle (8a, 8b, 32a, 32b) angeschlossen sind.
8. Spritzkopf nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Verteilerkanal (8a, b, 32a, b) in mindestens zwei Unterverteilerkanäle (9a, b, 10a, b, 33a, b, 34a, b) mündet, die an den Ringkanal (11, 35) angeschlossen sind.
9. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelkanal ein Ringkanal (11, 35) ist.
10. Spritzkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerkanäle (8a, b, 32a, b) in radialer Richtung an äquidistanten Stellen in den Ringkanal (11, 35) einmünden.
11. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteiler- und Unterverteilerkanäle (8a, b, 32a, b, 9a, b, 10a, b, 33a, b, 34a, b) jeweils gleichen Querschnitt aufweisen.
12. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (11, 35) senkrecht zur Längsachse des Austrittskanals (38) angeordnet ist.
13. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (35) den Austrittskanal (38) umgibt.
14. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerkanäle (8a, b, 32a, b) und der Ringkanal (11, 35) als Nuten in einer Verteilerplatte (4) ausgebildet sind, die von einer Deckplatte (16) unter Freilassung einer Ringöffnung (44) im Bereich des Ringkanals (11, 35) abgedeckt sind.
15. Spritzkopf nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckplatte die Endplatte (36) des Spritzkopfes (1) bildet und eine zentrale Bohrung (37) für den Austrittskanal (38) aufweist.
16. Spritzkopf nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckplatte (16) den Zuführkanal (17) aufweist.
17. Spritzkopf nach Anspruch 14 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckplatte (16) eine zentrale Bohrung (18) aufweist, die zusammen mit einem in die Bohrung (18) hineinragenden Einsatz zumindest einen ersten Abschnitt (19) des Ringschlitzes begrenzt.
18 Spritzkopf nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz ein rohrförmiger Ansatz (6) der Verteilerplatte (4) ist, der einen Führungseinsatz (13) mit einer sich in Austrittsrichtung verjüngenden Bohrung (14) zum Einführen eines vorgefertigten Strangprofiles (39) aufnimmt.
19. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in Austrittsrichtung an die Deckplatte (16) ein Düsenteil (22) anschließt, das zusammen mit einem im Düsenteil (22) angeordneten Düsendorn (24, 24a) einen zweiten Abschnitt (20) des Ringschlitzes begrenzt.
20. Spritzkopf nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsendorn (24) eine zentrale Bohrung (25) aufweist, die mit der Bohrung (14) des Führungseinsatzes (13) fluchtet.
21. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die in Austrittsrichtung weisende Stirnseite (30) des Düsenteils (22) die Verteilerkanäle (32a, b) und den Ringkanal (35) aufweist, wobei die Verteilerkanäle (32a, b) mit einem zweiten Zuführkanal (31) und der Ringkanal (35) über einen Ringschlitz (46) mit dem Austrittskanal (38) in Verbindung stehen.
22. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerkanäle (8a, b, 32a, b) und die Unterverteilerkanäle (9a, b, 10a, b, 33a, b, 34a, b) sowie der Ringkanal (11 , 35) halbkreisförmigen Querschnitt besitzen.
23. Spritzkopf nach einem der Ansprüche 6 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die sich jeweils entsprechenden Verteilerkanäle (8a, b, 32a, b) und/oder die Unterverteilerkanäle (9a, b, 10a, b, 33a, b, 34a, b) gleich lang sind.
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