WO2021130176A1

WO2021130176A1 - Extrusionsdüse mit einsatzelement

Info

Publication number: WO2021130176A1
Application number: PCT/EP2020/087483
Authority: WO
Inventors: Manuel Schnellenberger; Gerald Leitner; Ernst Kronegger
Original assignee: Greiner Extrusion Group Gmbh
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2021-07-01
Also published as: EP4081384A1; US20230034650A1; DE102019135737A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Extrusionsdüse für eine Extrusionsvorrichtung zur Extrusion von Kunststoffprofilen, mit mindestens einer Düsenplatte (1), die mindestens einen Fließkanal (2) für Kunststoffschmelze aufweist, und mindestens einem Einsatzelement (4), das zur Verkleinerung einer von der Kunststoffschmelze durchströmbaren Querschnittsfläche des mindestens einen Fließkanals (2) in den mindestens einen Fließkanal (2) eingesetzt ist. In dem mindestens einen Fließkanal (2) ist mindestens eine Haltevorrichtung (3) vorgesehen, an der das mindestens eine Einsatzelement (4) angeordnet ist.

Description

Extrusionsdüse mit Einsatzelement

Die Erfindung betrifft eine Extrusionsdüse mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Eine derartige Extrusionsdüse dient zur Verwendung in einer Extrusionsvorrichtung zur Extrusion von Kunststoffprofilen. Für die Extrusion von Kunststoffprofilen wird festes Kunststoffmaterial in einem Extruder zu Kunststoffschmelze aufgeschmolzen und anschließend durch die Extrusionsdüse in Form gebracht. Die Extrusionsdüse kann eine Vielzahl von Düsenplatten aufweisen. Das Kunststoffprofil kann beispielsweise ein Hohlkammerprofil sein. Derartige Kunststoffprofile können für die Herstellung von Fensterprofilen vorgesehen sein. Die Ku nststoffschm elze strömt zur Ausformung des Kunststoffprofils durch eine Vielzahl von Fließkanälen in den Düsenplatten. Einem Bereich des Kunststoffprofils ist hierbei mindestens ein Fließkanal zugeordnet. Eine Menge an Kunststoffschmelze, die durch den mindestens einen Fließkanal hindurchströmt, ist maßgeblich für eine Wandstärke des Profilbereichs. Zur Optimierung der Wandstärke kann in dem mindestens einen Fließkanal mindestens ein Einsatzelement eingesetzt sein. Üblich ist es, das mindestens eine Einsatzelement in den mindestens einen Fließkanal zu klemmen oder an einer Haltevorrichtung außerhalb des mindestens einen Fließkanals anzuordnen. Das mindestens eine Einsatzelement verkleinert eine von der Kunststoffschmelze durchströmbare Querschnittsfläche des mindestens einen Fließkanals. Dadurch kann die Wandstärke des Kunststoffprofils verändert, insbesondere verringert werden. Das mindestens eine Einsatzelement wird passend für die Abmessungen des mindestens einen Fließkanals individuell gefertigt, was unter Umständen kostenintensiv sein kann.

Daher besteht die Aufgabe, eine Extrusionsdüse zur Verfügung zu stellen, mit der die Wandstärke eines Kunststoffprofils einfach, schnell und kostengünstig optimierbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in dem mindestens einen Fließkanal mindestens eine Haltevorrichtung vorgesehen ist, an der das mindestens eine Einsatzelement angeordnet ist. Die mindestens eine Haltevorrichtung ist also nicht außerhalb des mindestens einen Fließkanals, sondern in dem mindestens einen Fließkanal angeordnet. Insbesondere kann die mindestens eine Haltevorrichtung innerhalb des mindestens einen Fließkanals angeordnet sein, sodass die mindestens eine Haltevorrichtung von der Kunststoffschmelze im Betrieb umströmt wird. Eine Anordnung der mindestens einen Haltevorrichtung außerhalb des mindestens einen Fließkanals, beispielsweise in Form einer Vertiefung in der Oberfläche des mindestens einen Fließkanals, kann zu sichtbaren Abzeichnungen an dem Kunststoffprofil führen. Die Anordnung der mindestens einen Haltevorrichtung innerhalb des mindestens einen Fließkanals kann das optische Erscheinungsbild des Kunststoffprofils daher verbessern. Der mindestens eine Fließkanal kann durch eine umfänglich um die Extrusionsrichtung geschlossene Oberfläche begrenzt sein. Die Kunststoffschmelze kann durch den mindestens einen Fließkanals entlang der Oberfläche strömen. Die mindestens eine Haltevorrichtung kann an der überströmten Oberfläche vorgesehen sein. In einer Ausgestaltung ist die mindestens eine Haltevorrichtung an die Oberfläche des mindestens einen Fließkanals, an der die Kunststoffschmelze entlang strömbar ist, angeformt. Die mindestens eine Haltevorrichtung kann einstückig mit der mindestens einen Düsenplatte verbunden sein. Insbesondere kann die mindestens eine Haltevorrichtung von der Oberfläche in den mindestens einen Fließkanal vorstehen. Eine derart ausgebildete mindestens eine Haltevorrichtung kann die Verwendung von auswechselbaren, standardisierten und/oder genormten Einsatzelementen ermöglichen.

In einer Ausgestaltung ist die mindestens eine Haltevorrichtung einseitig an den mindestens einen Fließkanal angeformt. Die mindestens eine Haltevorrichtung kann ein fixer Bestandteil des mindestens einen Fließkanals sein.

Das mindestens eine Einsatzelement kann zur Beeinflussung der Kunststoffschmelze dienen. Mit dem mindestens einen Einsatzelement kann die von der Kunststoffschmelze durchströmbare Querschnittsfläche des mindestens einen Fließkanals quer zu einer Extrusionsrichtung, entlang der die Ku nststoffsch melze durch den mindestens einen Fließkanal hindurch strömbar ist, veränderbar, insbesondere verkleinerbar, sein. Veränderbar bedeutet hier auch, dass ein größeres Einsatzelement gegen ein kleineres Einsatzelement ausgetauscht werden kann und umgekehrt.

Die von der Kunststoffschmelze durchströmbare Querschnittsfläche des mindestens einen Fließkanals kann insbesondere senkrecht zur Extrusionsrichtung angeordnet sein. Das mindestens eine Einsatzelement kann einen durch den mindestens einen Fließkanals ausgebildet Hohlraum verkleinern. Insbesondere kann ein von der Kunststoffschmelze durchströmbares Volumen des mindestens einen Fließkanals mit dem mindestens einen Einsatzelement verkleinert werden. Die Kunststoffschmelze kann bei Vorhandensein des mindestens einen Einsatzelements nicht mehr frei durch den mindestens einen Fließkanals hindurchströmen, sondern muss um das mindestens eine Einsatzelement herum strömen. Ein Volumen einer Kunststoffschmelze, die den mindestens einen Fließkanal pro Zeiteinheit durchströmt, kann durch das mindestens eine Einsatzelement verringert werden.

Das mindestens eine Einsatzelement kann lösbar in die mindestens eine Haltevorrichtung eingesetzt sein. Das lösbare Einsetzen des mindestens einen Einsatzelements an der mindestens einen Haltevorrichtung ermöglicht ein beliebiges und insbesondere mehrmaliges Wechseln des mindestens einen Einsatzelements, ohne dass eine Gefahr für die Beschädigung der mindestens einen Düsenplatte besteht.

In einer Ausgestaltung bildet die mindestens eine Haltevorrichtung mindestens einen Hinterschnitt aus, über den das mindestens eine Einsatzelement senkrecht zu einer Extrusionsrichtung, entlang der die Kunststoffschmelze durch den mindestens einen Fließkanal hindurch ström bar ist, formschlüssig an der mindestens einen Haltevorrichtung festgelegt ist. Das mindestens eine Einsatzelement kann aufgrund der Festlegung an dem mindestens einen Hinterschnitt nicht von der mindestens einen Haltevorrichtung abgehoben werden. Außerdem kann der mindestens eine Hinterschnitt einen Schutz gegen das Eindringen von Kunststoffschmelze in einen Zwischenraum zwischen der mindestens einen Haltevorrichtung und dem mindestens einen Einsatzelement bieten.

In einer Ausgestaltung bildet die mindestens eine Haltevorrichtung eine Aufnahme aus, in die das mindestens eine Einsatzelement einführbar ist. Beispielsweise kann das mindestens eine Einsatzelement zur Montage entlang der Extrusionsrichtung in die Aufnahme an der mindestens einen Haltevorrichtung eingeschoben werden.

Das mindestens eine Einsatzelement kann an der Aufnahme entlang der Extrusionsrichtung kraftschlüssig und/oder formschlüssig gehalten sein. Ein kraftschlüssiger Halt des mindestens einen Einsatzelement kann insbesondere entgegen der Extrusionsrichtung vorgesehen sein. Die durch den mindestens einen Fließkanals hindurchströmende Kunststoffschmelze kann hierbei auf einen festeren Halt des mindestens einen Einsatzelements an der mindestens einen Haltevorrichtung hinwirken. Die Aufnahme kann entlang der Extrusionsrichtung konisch ausgebildet sein. Die Aufnahme kann sich also entlang der Extrusionsrichtung verengen. Durch die konische Ausbildung der Aufnahme kann das mindestens eine Einsatzelement kraftschlüssig und/oder formschlüssig an der Aufnahme gehalten sein. Die Ausbildung der Aufnahme kann eine sichere und feste Positionierung des mindestens einen Einsatzelements an der Aufnahme ermöglichen.

In einer Ausgestaltung umfasst die mindestens eine Haltevorrichtung zwei Stege, die von einer Oberfläche des mindestens einen Fließkanals hervorstehen. An jedem der Stege kann ein Hinterschnitt ausgebildet sein. Das mindestens eine Einsatzelement kann an den Stegen über den Hinterschnitt jeweils formschlüssig in einer Ebene senkrecht zur Extrusionsrichtung und von den zwei Stegen gemeinsam kraftschlüssig in Extrusionsrichtung gehalten sein. Die zwei Stege können schräg zur Extrusionsrichtung erstreckt sein. Insbesondere können die zwei Stege symmetrisch zur Extrusionsrichtung zueinander angeordnet sein, so dass die zwei Stege auch schräg zueinander erstreckt sind. Die zwei Stege können jeweils konisch auf die Extrusionsrichtung zulaufend erstreckt sein. In einer Ausgestaltung sind die zwei Stege spiegelsymmetrisch zu einer Ebene, die senkrecht zur Oberfläche des mindestens einen Fließkanals und parallel zur Extrusionsrichtung erstreckt ist, angeordnet. Erstreckungsrichtungen der zwei Stege können sich in der Extrusionsrichtung schneiden.

In einer Ausgestaltung ist das mindestens eine Einsatzelement entlang einer Extrusionsrichtung, entlang der die Ku nststoffschm elze durch den mindestens einen Fließkanal hindurch strömbar ist, keilförmig ausgebildet. Insbesondere können längserstreckte Strömungsflächen des mindestens einen Einsatzelements, die von der mindestens einen Haltevorrichtung hervorstehen und entlang denen die Kunststoffschmelze im Betrieb strömt, schräg zueinander ausgebildet sein.

Zusätzlich oder alternativ zu dem Schutz, den der mindestens eine Hinterschnitt gegen das Eindringen von Kunststoffschmelze in den Zwischenraum zwischen der mindestens einen Haltevorrichtung und dem mindestens einen Einsatzelement bietet, kann die keilförmige oder konische Ausbildung des mindestens einen Einsatzelements zusammen mit der konischen Ausbildung der Aufnahme Schutz gegen das Eindringen von Kunststoffschmelze in den Zwischenraum bieten. Der mindestens eine Hinterschnitt kann hierbei gegen Eindringen von Kunststoffschmelze in einer Ebene senkrecht zur Extrusionsrichtung schützen, während die keilförmige oder konische Ausbildung des mindestens einen Einsatzelements und der Aufnahme gegen ein Eindringen von Kunststoffschmelze entlang der Extrusionsrichtung schützen kann. Durch das Vorsehen des mindestens einen Hinterschnitts und/oder durch die konische Ausbildung der Aufnahme und des mindestens einen Einsatzelements kann eine Dichtheit zwischen der Aufnahme und dem mindestens einen Einsatzelement gewährleistet sein.

Das mindestens eine Einsatzelement und/oder die mindestens eine Haltevorrichtung sind kürzer als der mindestens eine Fließkanal entlang der Extrusionsrichtung. Dadurch kann das mindestens eine Einsatzelement flexibel für eine Vielzahl von Plattenstärken der mindestens einen Düsenplatte eingesetzt werden. Im Fall eines Einsatzelements, das entlang der Extrusionsrichtung genauso lang wie der mindestens eine Fließkanals ist, können unbeabsichtigte Abweichungen der Plattenstärke der mindestens einen Düsenplatte dazu führen, dass eine Lücke zwischen benachbarten Düsenplatten auftritt, in die Kunststoffschmelze eindringen kann. Als Folge kann die Kunststoffschmelze anbrennen, was zu Abzeichnungen an dem Kunststoffprofil führen kann. Zur Beseitigung der Aufzeichnungen kann es erforderlich sein, dass der Extrusionsprozess unterbrochen werden muss, um die mindestens eine Düsenplatte zu entfernen und zu reinigen. Nacharbeiten an der mindestens einen Düsenplatte können ebenso zu einer Verringerung der Platten stärke und somit zu Lücken zwischen benachbarten Düsenplatten führen. Die Einsatzelemente, die für die nach bearbeitete Düsenplatte verwendet werden sollen, müssten in diesem Fall ebenfalls nach bearbeitet werden, um ihre Länge entlang der Extrusionsrichtung an die verringerte Plattenstärke anzupassen.

Das mindestens eine Einsatzelement kann an mindestens einer Seite der mindestens einen Haltevorrichtung, insbesondere an zwei Seiten der mindestens einen Haltevorrichtung, über die mindestens eine Haltevorrichtung hinaus hervorstehen. Auch dadurch kann ein Eindringen von Kunststoffschmelze in den Zwischenraum zwischen dem mindestens einen Einsatzelement und der mindestens einen Haltevorrichtung verhindert werden.

In einer Ausgestaltung weist das mindestens eine Einsatzelement ein Basisteil zur Anordnung an der mindestens einen Haltevorrichtung und ein Kopfteil zum Formen der Kunststoffschmelze auf. Über das Basisteil kann das mindestens eine Einsatzelement an der mindestens einen Haltevorrichtung angeordnet sein. Das Kopfteil kann von dem Basisteil und der Haltevorrichtung hervorstehen. Die Kunststoffschmelze kann im Betrieb das Kopfteil umströmen, sodass die Kunststoffschmelze an dem Kopfteil geformt wird.

Das Basisteil kann im Querschnitt, beispielsweise in einer Ebene senkrecht zur Extrusionsrichtung, als ein symmetrisches Trapez, gegebenenfalls mit abgerundeten Ecken ausgebildet sein. Analog dazu kann die Aufnahme im Querschnitt in derselben Ebene auch als ein symmetrisches T rapez gegebenenfalls mit abgerundeten Ecken ausgebildet sein, sodass das Basisteil in die Aufnahme einführbar ist. Eine Grundfläche des Basisteils kann im Querschnitt breiter als eine Kopfteilfläche des Basisteils sein, von der das Kopfteil von dem Basisteil hervorsteht. Ebenso kann die Aufnahme sackförmig ausgebildet sein, um das Eindringen von Kunststoffschmelze in einen Zwischenraum zwischen dem Basisteil und der Haltevorrichtung zu verhindern.

Ein Grad von Beeinflussung einer Wandstärke eines Profilbereichs des Kunststoffprofils kann durch die Form des Kopfteils gesteuert werden. In einer Ausgestaltung steht das Kopfteil im Querschnitt, beispielsweise in einer Ebene senkrecht zur Extrusionsrichtung, zungenförmig oder T-förmig von dem Basisteil hervor. Ein Grad von Beeinflussung der Wandstärke des Profilbereiches Kunststoffprofils kann alternativ oder zusätzlich durch die Anzahl der Einsatzelemente, die in dem mindestens einen Fließkanals angeordnet sind, gesteuert werden.

Wird beispielsweise in einem Profilbereich eine zu große Wandstärke festgestellt, kann durch das Einfügen eines oder mehrerer Einsatzelemente in mindestens einem dem Profilbereich zugeordneten Fließkanal der Querschnitt des mindestens einen Fließkanals in einer Ebene senkrecht zur Extrusionsrichtung verringert werden. Zusätzlich zu der Oberfläche des Fließkanals strömt die Kunststoffschmelze ebenso entlang von Strömungsflächen des mindestens einen Einsatzelements. Dadurch kann ein Reibungswiderstand, den die Kunststoffschmelze beim Durchströmen des mindestens einen Fließkanals erfährt, vergrößert werden. Dadurch kann die Kunststoffschmelze im Vergleich zu dem mindestens einen Fließkanal ohne das mindestens eine Einsatzelement abgebremst werden. Das mindestens eine Einsatzelement kann also dazu beitragen, eine Strömungsgeschwindigkeit der Kunststoffschmelze in dem mindestens einen Fließkanal zu steuern. Die Wandstärke des Profilbereichs kann bei einer geringeren Strömungsgeschwindigkeit in dem zugeordneten mindestens einen Fließkanal geringer sein im Vergleich zu mindestens einem Fließkanal ohne das mindestens eine Einsatzelement. Das Ergebnis der Nutzung des mindestens einen Einsatzelements kann daher eine verringerte Wandstärke des Profilbereichs sein. Die Beeinflussung der Wandstärke kann mit einer Größe des Kopfteils des mindestens einen Einsatzelements skalieren.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Extrusionsdüse anhand von Figuren beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Düsenplatte mit einem Fließkanal;

Fig. 2A eine Draufsicht auf eine Haltevorrichtung;

Fig. 2B einen Querschnitt durch eine Haltevorrichtung;

Fig. 3A eine Draufsicht auf ein Einsatzelement;

Fig. 3B einen Querschnitt durch ein Einsatzelement;

Fig. 4A eine Draufsicht auf eine Haltevorrichtung, an der ein Einsatzelement angeordnet ist; Fig. 4B einen Querschnitt durch eine Haltevorrichtung und ein Einsatzelement;

Fig. 5A-5D perspektivische Ansichten einer Düsenplatte mit einem Fließkanal und einem Einsatzelement;

Fig. 6 eine Ansicht einer Extrusionsdüse mit mehreren Düsenplatten; und

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine Düsenplatte mit mehreren Fließkanälen.

Fig. 1 zeigt eine Düsenplatte 1 mit einem Fließkanal 2 für Kunststoffschmelze. In den Fließkanal 2 ist ein Einsatzelement 4 eingesetzt, durch das eine von der Kunststoffschmelze durchströmbare Querschnittsfläche des Fließkanals 2 verkleinert ist. Der Kunststoffschmelze steht durch das eingesetzte Einsatzelement 4 ein geringeres Volumen zum Durchströmen des Fließkanals 2 zur Verfügung. Das Einsatzelement 4 ragt von einer Oberfläche 20 des Fließkanals 2, an der die Kunststoffschmelze entlangströmt, hervor. Es steht in den Strom der Kunststoffschmelze hinein. Die Kunststoffschmelze erleidet dadurch Reibungsverluste an dem Einsatzelement 4, so dass eine Strömungsgeschwindigkeit der Kunststoffschmelze verringert wird. Das Einsatzelement 4 ragt von einer ersten Seite des Fließkanals 2 in Richtung einer gegenüberliegenden zweiten Seite des Fließkanals 2. Eine Höhe des Einsatzelements 4 über der Oberfläche 20 des Fließkanals 2, an der das Einsatzelement 4 angeordnet ist, ist geringer, als ein Abstand zwischen der ersten und der zweiten Seite. Ein Abstand zwischen zwei Seiten des Fließkanals 2 wird durch das Einsatzelement 4 daher nicht vollständig ausgefüllt. Insbesondere ist das Einsatzelement 4 nur an einer Seite des Fließkanals 2 gehalten. Durch das Einsatzelement 4 wird die von der Kunststoffschmelze durchströmbare Querschnittsfläche quer zu der Extrusionsrichtung E, entlang der die Kunststoffschmelze durch den Fließkanal 2 hindurchströmt, verkleinert.

In dem Fließkanal 2 ist eine Haltevorrichtung 3 vorgesehen, an der das Einsatzelement 4 angeordnet ist. Die Haltevorrichtung 3 ist dazu ausgebildet, das Einsatzelement 4 zu halten. Insbesondere hält die Haltevorrichtung 3 das Einsatzelement 4 entgegen der Extrusionsrichtung E, sodass das Einsatzelement 4 nicht von der Kunststoffschmelze mitgenommen wird. Die Haltevorrichtung 3 ist innerhalb des Fließkanals 2 angeordnet. Sie steht von der Oberfläche 20 des Fließkanals 2 in Richtung der Kunststoffschmelze hervor. Der Fließkanal 2 bildet an der Düsenplatte 1 einen annähernd quaderförmigen Hohlraum. Die Haltevorrichtung 3 bildet einen entlang der Extrusionsrichtung E längserstreckten Vorsprung in den Fließkanal 2. An der Haltevorrichtung 3 ist das Einsatzelement 4 eingeklemmt. Das Einsatzelement 4 ist ebenfalls entlang der Extrusionsrichtung E längserstreckt. Eine Querschnittsfläche des Einsatzelements 4 längs der Extrusionsrichtung E ist größer als eine Querschnittsfläche des Einsatzelements 4 quer zur Extrusionsrichtung E.

Fig. 2A ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt der Oberfläche 20 des Fließkanals 2 zu entnehmen, an der die Haltevorrichtung 3 angeordnet ist. Fig. 2B zeigt einen Querschnitt durch die Haltevorrichtung 3. Die Haltevorrichtung 3 ist an die Oberfläche 20 des Fließkanals 2, an der die Kunststoffschmelze entlang ström bar ist, angeformt. Sie umfasst zwei Stege 31 , 32, die jeweils gratförmig von der Oberfläche 20 hervorstehen. Zwischen den Stegen 31 , 32 ist eine Aufnahme 30 für das Einsatzelement 4 ausgebildet. Das Einsatzelement 4 ist an der Aufnahme 30 entlang der Extrusionsrichtung E kraftschlüssig und formschlüssig haltbar.

An der Haltevorrichtung 3 sind zwei Hinterschnitte ausgebildet, über die das Einsatzelement 4 formschlüssig an der Haltevorrichtung 3 festlegbar ist. Die Hinterschnitte fixieren das Einsatzelement 4 insbesondere in einer Ebene senkrecht zur Extrusionsrichtung E formschlüssig. Zur Ausbildung der Hinterschnitte weisen die Stege 31, 32 jeweils einen Halteabschnitt 310, 320 auf, der entlang der Extrusionsrichtung E längserstreckt ist. Die Halteabschnitte 310, 320 stehen jeweils schräg von der Oberfläche 20 des Fließkanals 2 hervor. Ein Winkel W2 jeweils zwischen den Halteabschnitten 310, 320 und der Oberfläche 20 ist kleiner als 90°. Die Halteabschnitte 310, 320 sind aufeinander zu geneigt. Dadurch kann das Einsatzelement 4 in einer Ebene senkrecht zur Extrusionsrichtung E formschlüssig an der Haltevorrichtung 3 gehalten werden.

Fig. 2A ist zu entnehmen, dass die Stege 31, 32 auf der Oberfläche entlang der Extrusionsrichtung E in einem Wnkel W1 zueinander angeordnet sind. Insbesondere sind die Stege 31 , 32 nicht parallel zueinander ausgerichtet. Der Wnkel W1 zwischen den Stegen 31 , 32 in einer Ebene parallel zu der Oberfläche 20 des Fließkanals 2, an der die Stege 31 , 32 angeordnet sind, kann in einem Intervall zwischen 0,5° und 10° liegen. Der geringe Wnkel W1 sorgt dafür, dass die Aufnahme 30 entlang der Extrusionsrichtung E keilförmig ausgebildet ist. Wenn Ku nststoffschm elze an dem an der Haltevorrichtung 3 angeordneten Einsatzelement 4 vorbeiströmt, wird das Einsatzelement 4 durch die Kunststoffschmelze entlang der Extrusionsrichtung E in die keilförmige Aufnahme 30 hineingedrückt, sodass das Einsatzelement 4 verliersicher an der Aufnahme 30 haltbar ist.

Fig. 3A zeigt eine Draufsicht auf ein Einsatzelement 4. Das Einsatzelement 4 ist entlang der Extrusionsrichtung E keilförmig ausgebildet. Zwei Stirnflächen 440, 450 des Einsatzelements 4 entlang der Extrusionsrichtung E sind stumpfwinklig ausgebildet, um ein Vorbeiströmen der Kunststoffschmelze an den Stirnflächen 440, 450 zu ermöglichen. Damit kann ein unerwünschtes Ansammeln von Kunststoffschmelze an den Stirnflächen 440, 450, wie es etwa bei ebenen Stirnflächen denkbar und möglich wäre, verhindert werden. Bei einem Ansammeln von Kunststoffschmelze an einer der Stirnflächen 440, 450 besteht die Gefahr, dass die Kunststoffschmelze anbrennt. Die Stirnflächen 440, 450 können entlang der

Extrusionsrichtung E natürlich in einer beliebigen Form von dem Einsatzelement 4 hervorstehen. Beispielsweise kann mindestens eine der Stirnflächen 440, 450 abgerundet oder spitzwinklig ausgebildet sein.

Seitenabschnitte 401 , 402 des Einsatzelements 4, die jeweils einem der Stege 31 , 32 zugewandt sind, sind in einem Winkel V1 schräg zueinander angeordnet. Zum Einführen des Einsatzelements 4 in die Aufnahme 30 der Haltevorrichtung 3 wird das Einsatzelement 4 zwischen die zwei Stege 31, 32 geschoben. Dadurch, dass die zwei Stege 31 , 32 schräg zueinander angeordnet sind und das Einsatzelement 4 keilförmig ausgebildet ist, sind die Haltevorrichtung 3 und das Einsatzelement 4 miteinander verkeilbar.

Der Winkel V1 , in dem die Seitenabschnitte 401 , 402 in dem Einsatzelement 4 in Fig. 3A schräg zueinander angeordnet sind, ist größer als der Winkel W1, in dem die Stege 31 , 32 in der Haltevorrichtung 3 in Fig. 2A zueinander angeordnet sind.

Fig. 3B zeigt einen Querschnitt durch das Einsatzelement 4. Das Einsatzelement 4 umfasst ein Basisteil 41 zur Anordnung an der Haltevorrichtung 3 und ein Kopfteil 42 zum Formen der Kunststoffschmelze. Das Basisteil 41 weist eine Grundfläche 430 auf, die an die Oberfläche 20 des Fließkanals 2 angrenzt. Von der Grundfläche 430 stehen zwei Seitenabschnitte 401, 402 hervor. Die Seitenabschnitte 401, 402 bilden zu der Grundfläche 430 jeweils einen Wnkel V2, der kleiner als 90° ist. Die Seitenabschnitte 401, 402 sind jeweils aufeinander zu geneigt. Der Wnkel V2 zwischen der Grundfläche 430 und den Seitenabschnitten 401, 402 ist jeweils größer als der Wnkel W2 zwischen der Oberfläche 20 des Fließkanals 2 und den Halteabschnitten 310, 320 der Stege 31 , 32, so dass das Einsatzelement 4 mit der Haltevorrichtung 3 verkeilbar ist.

Fig. 4A zeigt eine Draufsicht auf die Haltevorrichtung 3 mit an der Haltevorrichtung 3 angeordnetem Einsatzelement 4. Das Einsatzelement 4 ragt entlang der Extrusionsrichtung E an zwei Seiten von der Haltevorrichtung 3 hervor. Es ist zwischen die zwei Stege 31, 32 der Haltevorrichtung 3 eingeschoben, bis ein weiteres Vorschieben entlang der Extrusionsrichtung E aufgrund einer abnehmenden Breite der Aufnahme 30 entlang der Extrusionsrichtung E nicht mehr möglich ist. Die Haltevorrichtung 3 und das Einsatzelement 4 sind innerhalb des Fließkanals 1 angeordnet. Sie ragen auch nicht über den Fließkanal 1 hinaus. Fig. 4B zeigt einen Querschnitt durch den Fließkanal 2 mit darin eingesetzten Einsatzelement 4. Die Haltevorrichtung 3 ist an die Oberfläche 20 des Fließkanals 2 angeformt. Das Einsatzelement 4 ist über das Basisteil 41 an der Haltevorrichtung 3 gehalten. Ein erster Steg 31 der Haltevorrichtung 3 bildet einen ersten Hinterschnitt für den Basisabschnitt aus und ein zweiter Steg 32 der Haltevorrichtung 3 bildet einen zweiten Hinterschnitt für den Basisabschnitt aus. Ein erster Halteabschnitt 310 des ersten Stegs 31 grenzt an einen ersten Seitenabschnitt 401 des Basisteils 41 an. Ein zweiter Halteabschnitt 320 des zweiten Stegs 32 grenzt an einen zweiten Seitenabschnitt 402 des Basisteils 41 an. Dadurch wird das Einsatzelement 4 zwischen den zwei Stegen 31 , 32 lösbar entgegen der Extrusionsrichtung E eingeklemmt.

Fig. 5A bis Fig. 5D zeigen unterschiedliche Ausbildungen des Einsatzelements 4. Das Basisteil 41 der gezeigten Einsatzelemente 4 ist als Gleichteil ausgebildet, sodass jeweils gleiche Haltevorrichtungen 3 zur Anordnung der Einsatzelemente 4 an dem Fließkanal 2 verwendet werden können. Insbesondere sind die Basisteile 41 jeweils keilförmig entlang der Extrusionsrichtung E ausgebildet. Die unterschiedlichen Ausbildungen der Einsatzelemente 4 können alleine oder in Kombination in mindestens einen Fließkanal 2 eingesetzt werden.

Das Einsatzelement 4, das in Fig. 5A gezeigt ist, ist keilförmig ausgebildet. Insbesondere weist es ein Kopfteil 42 auf, das entlang der Extrusionsrichtung E keilförmig ausgebildet ist und dessen Höhe über dem Basisteil 41 konstant ist. Das Kopfteil 42 ist in einer ersten Ebene entlang der Extrusionsrichtung E und parallel zur Oberfläche des Fließkanals 2, an der das Einsatzelement 4 angeordnet ist, keilförmig ausgebildet und weist in einer zweiten Ebene entlang der Extrusionsrichtung E und senkrecht zu der Oberfläche eine rechteckige Querschnittfläche auf. Das Kopfteil 42 weist eine erste und eine zweite Strömungsfläche 421, 422 auf, die jeweils von dem Basisteil 41 hervorstehen. Die Kunststoffschmelze ist jeweils an den Strömungsflächen 421 , 422 entlang strömbar. Die erste und die zweite Strömungsfläche 421 , 422 sind über eine dritte Strömungsfläche 423, die an einer dem Basisteil 41 abgewandten Seite des Kopfteils 42 angeordnet ist, miteinander verbunden. Die dritte Strömungsfläche 423 verkleinert sich entlang der Extrusionsrichtung E, sodass eine Strömungsgeschwindigkeit einer an dem Einsatzelement 4 vorbeiströmenden Kunststoffschmelze entlang der Extrusionsrichtung E zunehmen kann.

Das in Fig. 5B gezeigte Einsatzelement 4 weist ein Kopfteil 42 auf, dessen Höhe über dem Basisteil 41 entlang der Extrusionsrichtung E zunimmt. Durch die allmählich zunehmende Höhe des Kopfteils 42 über dem Basisteil 41 ist eine Form der durch den Fließkanals 2 hindurchströmenden Kunststoffschmelze entlang der Extrusionsrichtung E allmählich veränderbar. Außerdem kann eine Strömungsgeschwindigkeit der an dem Einsatzelement 4 vorbeiströmenden Kunststoffschmelze entlang der Extrusionsrichtung E abnehmen.

Das in Fig. 5C gezeigte Einsatzelement 4 ist entlang der Extrusionsrichtung E längserstreckt und weist ein Kopfteil 42 mit einem ersten Kopfteilabschnitt 4201 auf, der in einer Ebene senkrecht zur Extrusionsrichtung E entlang einer ersten Richtung erstreckt ist. Das Kopfteil 42 weist einen zweiten Kopfteilabschnitt 4202 auf, der in einer Ebene senkrecht zur Extrusionsrichtung E entlang einer zweiten Richtung erstreckt ist, die senkrecht zur ersten Richtung angeordnet ist. Das Kopfteil 42 ist relativ zu einer Ebene entlang der Extrusionsrichtung E symmetrisch ausgebildet. Das Kopfteil 42 ist insbesondere im Querschnitt in der Ebene senkrecht zur Extrusionsrichtung T-förmig ausgebildet. Der erste Kopfteilabschnitt 4201 steht entlang der ersten Richtung von dem Basisteil 41 hervor. Der zweite Kopfteilabschnitt 4202 ist an dem ersten Kopfteilabschnitt 4201 an einer dem Basisteil 41 abgewandten Seite angeordnet. Eine Breite des zweiten Kopfteilabschnitts 4202 ist unabhängig von einer Größe der Haltevorrichtung 3 oder des Basisteil 41 festlegbar. Somit kann eine beliebig geformte Querschnittsfläche des Fließkanals 2 durch das Kopfteil 42 ausgefüllt werden.

Der erste Kopfteilabschnitt 4201 weist eine erste und eine zweite Strömungsfläche 421 , 422 auf. Die erste und die zweite Strömungsfläche 421 , 422 sind entlang der Extrusionsrichtung E schräg zueinander angeordnet und stehen von dem Basisteil 41 hervor. Der zweite Kopfteilabschnitt 4202 weist vier Strömungsflächen 423, 424, 425, 426 auf, an denen die Kunststoffschmelze entlang ström bar ist. Jeweils zwei Strömungsflächen 423, 424, 425, 426 liegen gegenüber zueinander. Eine dem Basisteil 41 abgewandte dritte Strömungsfläche 423 und eine dem Basisteil 41 zugewandte vierte Strömungsfläche 424 sind schräg zueinander angeordnet. Der erste Kopfteilabschnitt 4201 grenzt an die vierte Strömungsfläche 424 an und teilt die vierte Strömungsfläche 424 dadurch in zwei Abschnitte. Ein Abstand zwischen der dritten und vierten Strömungsfläche 423, 424 verringert sich entlang der Extrusionsrichtung E. Die dritte und die vierte Strömungsfläche 423, 424 sind über eine fünfte und eine sechste Strömungsfläche 425, 426, die sich gegenüberliegen, verbunden. Ein Abstand zwischen der fünften und sechsten Strömungsfläche 425, 426 verringert sich entlang der Extrusionsrichtung E. Der zweite Kopfteilabschnitt 4202 ist in zwei Ebenen, die insbesondere senkrecht zueinander und parallel zur Extrusionsrichtung E angeordnet sind, keilförmig ausgebildet. Grundsätzlich kann der zweite Kopfteilabschnitt 4202 ebenso vier parallele Strömungsflächen oder wenigstens ein Paar von parallelen Strömungsflächen aufweisen. Das in Fig. 5D gezeigte Einsatzelement 4 weist ein Kopfteil 42 auf, das relativ zu der Ebene entlang der Extrusionsrichtung E asymmetrisch ausgebildet ist. Insbesondere ist das Kopfteil 42 im Querschnitt in der Ebene senkrecht zur Extrusionsrichtung L-förmig ausgebildet.

Die zweite Strömungsfläche 422 ist entlang einer Ebene von dem ersten Kopfteilabschnitt 4201 zu dem zweiten Kopfteilabschnitt 4202 erstreckt. Die dritte Strömungsfläche 423 weist zwei Nuten 46 zur einfachen, visuellen Identifikation des Einsatzelements 4 auf. Grundsätzlich kann eine beliebige Anzahl von Nuten 46 zur Unterscheidung verschiedener Ausführungsbeispiele der Einsatzelemente 4 vorgesehen sein. Das Einsatzelement gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 5D füllt eine geringere Querschnittsfläche des Fließkanals 2 aus als das Einsatzelement 4 gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 5C. Durch die Auswahl verschieden geformter Einsatzelemente 4 kann also die ausgefüllte Querschnittsfläche des Fließkanals 2 zur Beeinflussung der Kunststoffschmelze festgelegt werden.

Fig. 6 zeigt eine Extrusionsdüse mit sieben Düsenplatten 1, 1‘, die sechs Fließkanäle 2, 2‘ für Kunststoffschmelze aufweisen. An einer der Düsenplatten 1 ist in den Fließkanälen 2 jeweils eine Haltevorrichtung 3 angeordnet. An der Haltevorrichtung 3 ist jeweils ein Einsatzelement 4 vorgesehen, durch die der Fließkanal 2 verkleinert ist. Dadurch kann durch jeden der verkleinerten Fließkanäle 2 nur einen Bruchteil der Kunststoffschmelze fließen, die durch einen Fließkanal 2 ohne das Einsatzelement 4 hindurchfließen würde. Haltevorrichtungen 4 und/oder Einsatzelemente 4 können an jedem der Fließkanäle 2, 21 oder auch nur an einem Teil der Fließkanäle 2, 21 vorgesehen sein.

Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch eine Düsenplatte 1 mit einer Vielzahl von Fließkanälen 2. In einem Teil der Fließkanäle 2 sind eine, zwei oder drei Haltevorrichtungen 3 angeordnet. In dem mindestens einen Fließkanals 2 kann also eine Vielzahl von Haltevorrichtungen 3 vorgesehen sein. Die Vielzahl von Haltevorrichtungen 3 ist vorliegend jeweils an einer gemeinsamen Seite eines Fließkanals 2 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich können die Haltevorrichtungen 3 an unterschiedlichen Seiten des Fließkanals 2 angeordnet sein, sodass sich die Einsatzelemente 4 an den Haltevorrichtungen 3 entgegengesetzt gegenüberstehen und/oder senkrecht zueinander angeordnet sind. An jeder der Haltevorrichtung 3 ist ein Einsatzelement 4 angeordnet. Durch die Anordnung der Einsatzelemente 4 in den Fließkanälen kann eine Strömungsgeschwindigkeit von Kunststoffschmelze durch die Fließkanäle 2 verringert werden. Die Kunststoffschmelze strömt langsamer durch einen Fließkanal 2 mit Einsatzelement 4, so dass die Wandstärke des zugehörigen Profilbereichs geringer ist. Bezugszeichenliste

1 , r Düsenplatte

2, 2' Fließkanal 20 Oberfläche

3 Haltevorrichtung

30 Aufnahme

31, 32 Steg 310, 320 Halteabschnitt 4 Einsatzelement

401 , 402 Seitenabschnitte

41 Basisteil

42 Kopfteil

4201, 4202 Kopfteilabschnitt 421 , 422, 423, 424, 425, 426 Strömungsfläche

430 Grundfläche

440, 450 Stirnfläche

46 Nut

E Extrusionsrichtung V1, V2, W1, W2 Winkel

Claims

Ansprüche

1. Extrusionsdüse für eine Extrusionsvorrichtung zur Extrusion von Kunststoffprofilen, mit mindestens einer Düsenplatte (1), die mindestens einen Fließkanal (2) für Kunststoffschmelze aufweist, und mindestens einem Einsatzelement (4), das zur Verkleinerung einer von der Kunststoffschmelze durchströmbaren Querschnittsfläche des mindestens einen Fließkanals (2) in den mindestens einen Fließkanal (2) eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem mindestens einen Fließkanal (2) mindestens eine Haltevorrichtung (3) vorgesehen ist, an der das mindestens eine Einsatzelement (4) angeordnet ist.

2. Extrusionsdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Haltevorrichtung (3) innerhalb des mindestens einen Fließkanals (2) angeordnet ist.

3. Extrusionsdüse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem mindestens einen Einsatzelement (4) die von der Kunststoffschmelze durchströmbare Querschnittsfläche des mindestens einen Fließkanals (2) quer zu einer Extrusionsrichtung (E), entlang der die Kunststoffschmelze durch den mindestens einen Fließkanal (2) hindurch ström bar ist, verkleinerbar ist.

4. Extrusionsdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Einsatzelement (4) lösbar in die mindestens eine Haltevorrichtung (3) eingesetzt ist.

5. Extrusionsdüse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Haltevorrichtung (3) an eine Oberfläche (20) des mindestens einen Fließkanals (2), an der die Kunststoffschmelze entlang ström bar ist, angeformt ist.

6. Extrusionsdüse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Haltevorrichtung (3) mindestens einen Hinterschnitt ausbildet, überden das mindestens eine Einsatzelement (4) senkrechtzu einer Extrusionsrichtung (E), entlang der die Kunststoffschmelze durch den mindestens einen Fließkanal (2) hindurch strömbar ist, formschlüssig an der mindestens einen Haltevorrichtung (3) festgelegt ist.

7. Extrusionsdüse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Haltevorrichtung (3) eine Aufnahme (30) ausbildet, in die das mindestens eine Einsatzelement (4) einführbar ist.

8. Extrusionsdüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Einsatzelement (4) an der Aufnahme (30) entlang einer Extrusionsrichtung (E), entlang der die Kunststoffschmelze durch den mindestens einen Fließkanal (2) hindurch strömbar ist, kraftschlüssig und/oder formschlüssig gehalten ist.

9. Extrusionsdüse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Haltevorrichtung (3) zwei Stege (31, 32) umfasst, die von einer Oberfläche (20) des mindestens einen Fließkanals (2) hervorstehen.

10. Extrusionsdüse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Stege (31, 32) schräg zu einer Extrusionsrichtung (E), entlang der die Kunststoffschmelze durch den mindestens einen Fließkanal (2) hindurch strömbar ist, erstreckt sind.

11. Extrusionsdüse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Einsatzelement (4) entlang einer Extrusionsrichtung (E), entlang der die Kunststoffschmelze durch den mindestens einen Fließkanal (2) hindurch strömbar ist, keilförmig ausgebildet ist.

12. Extrusionsdüse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Einsatzelement (4) ein Basisteil (41) zur Anordnung an der mindestens einen Haltevorrichtung (3) und ein Kopfteil (42) zum Formen der Kunststoffschmelze aufweist.

13. Extrusionsdüse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (41) im Querschnitt als ein symmetrisches T rapez ausgebildet ist.

14. Extrusionsdüse nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfteil (42) im Querschnitt zungenförmig oder T-förmig von dem Basisteil (41) hervorsteht.