DE2117045B2

DE2117045B2 - Strangpresse zum Herstellen von Profilen aus thermoplastischen Kunststoffen mit Mehrfarbeneffekt

Info

Publication number: DE2117045B2
Application number: DE2117045A
Authority: DE
Inventors: Heinz-Juergen 4047 Dormagen Feller; Bernhard 7301 Scharnhausen Ide
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1971-04-07
Filing date: 1971-04-07
Publication date: 1975-01-09
Also published as: DE2117045A1; DE2117045C3; FR2132753B1; CH535119A; GB1360917A; IT967043B; FR2132753A1

Description

vorliegende Erfindung richtet sich auf eine e zum Hefstellen von Profilen aus thermo* pMMpPffi fransftrafFett ä Mehrfarbeneffekt, mir einer Profildllse, in deren Exlrusiönskanal eine drehba* fe» unit radialen öffnungen versehene Hohlwelle angeordnet ist, die mit einem zusätzlichen Beimisehextfu* der int Verbindung steht

Zweck einer solchen Strangpresse ist die Herstellung von Kunstsiöffpronien mit Mehrfäfbetvef fekt, insbesön* dere Sander, Platten und Material for Brillengestetfe, Kämme, Haarschmuck, imitierten Bernstein und andere Steinimitationen, Mit dem ersten Extruder wird das thermoplastische Material, gegebenenfalls eingefärbt, zugeführt. Mittels des Beimischextruders wird ein zwei tes thermoplastisches Material anderer Färbung, im fol genden als Farbkonzentrat bezeichnet, in das noch plastische, in der Extrusion befindliche Profil innerhalb der Profildüse eingebracht Es ist bereits bekannt, eine mit öffnungen versehene

ro rotierende Hohlwelle im Zuführkanal eine*· Düse anzuordnen. Durch die öffnungen wird das zweite Material in die plastische, in der Extrusion befindliche Masse eingeimpft Insoesondere bei der Herstellung breiter Platten erfolgt bei dieser Vorrichtung über die Breite

is gesehen die Verteilung des beigemischten Materials unregelmäßig. Denn in der Plattenmitte ist infolge der Extrusionsgeschwindigkeit ein Voreilen des Beimischmaterials bemerkbar, so daß gegenüber den Plattenrändern länger gezogene Tupfen auftreten. Pas Erzielen

zo gleichmäßiger Farbeffekte über die Plattenbreite ist mit dieser Vorrichtung kaum möglich. Das Farbkonzentrat läuft aus den nicht verschließbaren Bohrungen auch zu lange nach. Nach einer anderen Herstellungsweise werden ver schiedenfarbige, aneinanderliegende Stränge plastifi- zierten Materials in einer geeigneten Vorrichtung miteinander verquirlt Dies hat den Nachteil, daß sich eine jahresringartige Schichtung der Farbkomponenten einstellt, die beim Anfräsen eine holzähnliche Struktur er- scheinen läßt, nicht jedoch die bei Brillengestellen und Kämmen bevorzugten Schildpatt- und Havanna-Effekte.

Es ist weiterhin eine Breitschlitzdüse bekannt in der ein durch eine Kurbelschwinge gesteuertes Absperrele ment abwechselnd ganz oder teilweise einen von zwei zugeführten Strömen plastifizierten Materials absperrt Es wird hiermit eine quer zur Extrusionsrichtung verlaufende Zebrastreifenstruktur erreicht Die zu große Gleichmäßigkeit der Farbeffekt« mag für bestimmte Verwendungszwecke wünschenswert sein, für andere jedoch ist eine Zebrastreifenstruktur unerwünscht

Versucht wurde auch schon, mittels einer offenen Förderschnecke das Beimischmaterial in die plastische Masse einzutragen. Für größere Plattenbreiten ist diese Vorrichtung ungeeignet weil bereits nach kurzer Wegstrecke das Farbkonzentrat von der Förderschnecke abgespült wird. Es entsteht hierbei ein Längsstreifeneffekt. Dafür gelten die gleichen Vorbehalte wie für eine Zebrastreifenstruktur.

Reine Linieneffekte und auch größere Farbschlieren herzustellen, ist ebenfalls schon bekannt Man bedient sich zum Herstellen paralleler Linien aus einem andersfarbigen Kunststoff in einem Profil einer Hauptstrangpresse, zwischen deren Extrusionskopf und der Düse der HilfsStrangpresse ein Verstellschieber angeordnet ist, der mehrere Verteilerdüsen mit einer unterschiedlichen Zahl feiner Kanäle aufweist Man verwendet wahlweise eine dieser Verteilerdüsen, so daß parallele Fäden des andersfarbigen Kunststoffes in den Haupt- ,§trang eingebettet werdejhj |s !strati
imf ^fiw»ire%1referaf61g%s

auszustehen* van denen die aus dent erst parallel und gerade ausgerichtet auf einer Untftf abgelegt werden» während die vom weiten Extruder ausgestoBeKen Patten wellenförmig changierend) adf den unteren Faden abgelegt werden. Anschließend werden alle Fitfengemeinsam durch einen Walzenspalt geführt und zu einer Platte vetföfmi, Dabei vemtiseneti

sich die verschiedenfarbigen Materialien, so du 13 sich eine Farbnuancierung ergibt, wobei allerdingü der WeI-lenliniencharakier der wellenlinienartig abgelegten Fäden und deren Zusammenhang in Längsrichtung im Produkt erhalten bleibt, obwohl ein gewisser Verscnwimmungsgrad auftritt. Auch hier muß gesagt werden, daß die entstandenen Farbeffekte wegen ihrer Regelmäßigkeit nicht allgemein verwendbar sind, insbesondere wenn es sich um modische Artikel bündelt, die aus den Profilen herzustellen sind.

Schließlich ist auch schon bekannt, im Formwerkzeugblock eines Extruders eine mit einem Beiraisichextruder verbundene Hohlwelle anzuordnen, die zu ihrer Wandung Schlitze aufweist.

Im Formwerkzeugblock selbst sind Röhrchen eingelassen, die von den Rotationsebenen der Schlitze bis in den Extrusionskanal für das Profil führen. Mit dieser Vorrichtung lassen sich in einem Strangprofil tupfenförmige Farbeffekte erzielen. Wegen der relativ langen Wege von der Hohlwelle zürn Extruderkanal können thermische Schwierigkeiten auftreten, indem die Hauptmasse und die beigemischte Mas->e im Augenblick der Vereinigung in ihren Temperaturen zu weit auseinanderliegen. Schließlich tritt wegen der relativ langen Bohrungen auch noch ein Nachlaufen auf, so daß die Tupfen bereits die Form länglicher Streifen besitzen. Dies entspricht insbesondere bei Fertigartikeln mit relativ kleinen Abmessungen nicht immer dem modischen Empfinden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Strangpresse zu schaffen, mit der Profile mit tupfenartigen Farbeffekten großer Variationsbreite herstellbar sind, wobei die Tupfen leicht verwischt sein können, aber keinen langen Nachlauf aufweisen. Die Tupfer sollen dabei möglichst in der Mittelebene des Strangprofiles oder gleichmäßig über dessen Dicke verteilt liegen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die drehbare Hohlwelle von einer feststehen den, mit öffnungen versehenen Hülse eng umschlossen ist. daß jeweils einzelne oder mehrere Öffnungen der Hohlwelle und der Hülse in einer gemeinsamen, zur Drehachse der Hohlwelle senkrechten Ebene angeordnet und zur Deckung bringbar sind und daß der Extrusionskanal sich vor der Hülse in an sich bekannter Weise teilt und hinter dieser wieder vereinigt.

Mit dieser Strangpresse ist der gewünschte Farbeffekt exakt vorausplanbar. Die Druckverteilung innerhalb der Hohlwelle ist auch bei breitem Düsenkanal sehr gleichmäßig und wirkt sich entsprechend vorteilhaft auf die Farbeffekte über die Breite der Platte aus. Von besonderem Vorteil ist die plötzliche Unterbrechung des Zuflusses des Beimischmaterials, wenn die Öffnungen der Hohlwelle infolge ihrer Rotation durch den nicht perforierten Rohrmantel verschlossen werden.

Vorzugsweise sind die Hohlwelle und/oder die Hülse austauschbar. So lassen sich Hülsen und Hohlwellen mit öffnungen verschiedenartiger Anordnung, Größe und Gestalt benutzen, so daß sich die Vorrichtung für die Herstellung von Sirangptöfilen mit verschiedenartigen Fäftraffefctefi benutzen" läßt. Die öffnungen bestehen in der einfachsten Ausführungsform au» zylindrischen Bohrungen. Aber auch Schlitze, schräg, längs oder quer angeordnet, dienert der Verwirklichung be· sonderer Effekte.

Zur besseren Verurfhinff des Beimisehmaterials ist nach der Erfindung vorzugsweise vorgesehen, daß in der Hohlwelle ein feststehender Verdröngerkörper angeordnet ist. Er besteht beispielsweise aus einevn Dorn oder einer feststehenden Schnecke,

Bei einem breiten DPsenkanal wirij hiermit eine gleichmäßigere Verteilung über dessen gesamte Breite erzielt. Vorzugsweise schließt sich an dem dem Beimischextruder abgewandten Ende des VerdrSngerkörpers ein Abweiser an. Dieser hat den Zweck, daß beim Wechsel des Beimischmaterials das alte Material schnell und restlos aus der Hohlwelle ausgetragen wird.

Um besondere Effekte bei der Farbgebung zu erzielen, sieht die Erfindung gemäß einer besonderen Weiterbildung vor, daß die Hohlwelle mit intermittierend wechselnder Drehzahl antreibbar ist Damit läßt sich in Längsrichtung des Profils der Abstand der Farbtupfen beim Extrudieren des Strangprofils verändern.

Die Intensität der Farbtupfer läßt sich gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung dadurch variieren, daß der für die Zuführung des Farbstoffes dienende Beimischextruder mit intermittierend wechselnder Drehzahl antreibbar ist. So lassen sich dem Flachprofil, in Längsrichtung ge^r .hen, beim Extrudieren Tupfen verschieden starker Farbintensität aufprägen.

N3ch einer besonderen Ausbildungsform dei erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Hülse im Bereich der Öffnungen Abflachungen auf. Durch diese Gestaltung läßt sich auf die Form der Tupfen Einfluß nehmen.

Nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die öffnungen der Hülse nach außen Erweiterungen auf. Sie können z. B. die Form einer konischen Verjüngung oder eines Näpfchens haben. Auch mit dieser Maßnahme läßt sich die Form der Farbtupfen beeinflussen.

Vorzugsweise sind die öffnungen der Hülse an der Wiedervereinigungsstelledes Extrusionskanls angeordnet. Dabei wird das Beimischmaterial in die Mittelebene des Strangprofiis eingebettet. Eine andere Ausführungsform, gegebenenfalls mit der vorstehenden kombiniert, sieht vor, daß die öffnungen der Hülse in aufgesetzten Düsen verschiedener Höhen münden, die vorzugsweise um 90° gegenüber der Wiedervereinigungssteile des Extrusionskanals versetzt angeordnet sind, wobei die Düsen auch die Form von Warzen aufweisen können. Dabei werden die Tupfen über die Dicke des Profils verteilt, wobei die Höhe der aufgesetzten Warzen oder Düsen die Lage der Tupfen im Profilquerschnitt bestimmen.

In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Strangpresse in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zeigt

F i g. I die Vorrichtung im Schnitt nach Linie A-A in F i g. λ

F i g. 2 die Vorrichtung im Schnitt nach Linie B-B in Fig. 1,

Fig.3 eine Draufsicht auf die Hohlwelle und die Hülse,

F i g. 4 bis 7 Schnitte durch die abrißweise dargestellte Hülse mit verschiedenen Ausführungsformen der öffnungen.

In F t g, 1 und 2 ist einer Strangpresse 1 eine Profil» döse 2 naehgeschältet tn ihrem Extrusionsiiäriäl 3 ist eine drehbare Hohlwelle 4 angeordnet, die öffnungen 5 aufweist. An ihrem einen Ende ist im Inneren ein mitrotierender Abweiser 6 vorgesehen. Ein Verdrängerkörper 13 sorgt für die Ablenkung des Beimischmaterials zu den öffnungen 5. Außen greift eine Antriebskuppiung 7 an. Am anderen Ende ist das Innere der Hohl·

21 17 04S

welle 4 mit einem Beimischextruder 8 verbunden. Die Hohlwelle 4 ist von einer fixierten Hülse 9 so eng umgeben, daB sich kein Materia! zwischensetzen kann. Bei der Rotation der Hohlwelle 4 wird das Beimfechmaterial durch die Öffnungen 3 Ott Hohlwelle 4 gegen die S Wandung der Hülse 9 gedrückt. Sobald die öffnungen S mit den Öffnungen lö der Hülse 9 tut Deckung kommen, wird das ßeimisGhniaterial hindurchgertfeßt in das Hauptmaterial hinein, dessen Strom sich vor der Hülse 9 geteilt hat« diese umströmt und nidh im Bereich der Öffnungen iO der Hülse 9 wieder Vereinigt. Im extrudleiten Strangprofil M erscheinen dann die Tupfen 12. Gemäß einer Variation sind zusätzlich, gegenüber den Öffnungen 10 um 90° versetzte Öffnungen 10a, die mit Düsen 14 versehen sind, in der Hülse »angeordnet.

In F i g. 3 sind in der Hohlwelle 304 die !Öffnungen in Form von Schrägschlitzen 30$ verschiedener Neigung angeordnet, In gleicher Weise ist die Halse 309 mit Schrägschlitzen 3OS versehen.

In Fig.4 weist die in der Hülse 409 angeordnete Öffnung 410 nach außen eine konische Erweiterung 4t 1 auf.

Pig.5 zeigt eine öffnung 51O₄ die sich zu einem Näpfchen 512 erweitert.

In Fig.6 ist die Hülse im Bereich der öffnung.510 mit einer Abflachung 613 versehen.

P i g, 7 zeigt eine auf die Öffnung 710' aufgesetzte Düse 714.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Strangpresse zum Herstellen von Profilen aus thermoplastischen Kunststoffen mit Mehrfarbeneffekt, mit einer ProfildQse, in deren Extrusionskanal eine drehbare, mit radialen öffnungen versehene Hohlwelle angeordnet ist, die mit einem zusStzii chen Beimischextruder in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daB die drehbare Hohlwelle (4) von einer feststehenden, mit öffnungen (10) versehenen Hülse (9) eng umschlossen ist, daß jeweils einzelne oder mehrere öffnungen (5,10) der Hohlwelle (4) und der Hülse (9) in einer gemeinsamen, zur Drehachse der Hohlwelle (4) senkrechten Ebene angeordnet und zur Deckung bringbar sind und daß der Extrusionskanal (3) sich vor der Hülse (9) in an sich bekannter Weise teilt und hinter dieser wieder vereinigt.

2. Strangpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (4) auswechselbar ist.

3. Strangpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (9) austauschbar ist.

4. Strangpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hohlwelle (4) ein feststehender Verdrängerkörper (13) angeordnet ist.

5. Strangpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem zusätzlichen Beimischextruder (8) abgewandten Ende des Verdrängerkör-ers (13) ein Abweiser (6) angeordnet ist

6. Strangpresse nach Ansf-uch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (4) mit intermittierend wechselnder Drehzahl ..ntreibbar ist

7. Strangpresse nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Beimischextruder (8) mit intermittierend wechselnder Drehzahl antreibbar ist.

8. Strangpresse nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (9) im Bereich der Öffnungen (610) Abflachungen (613) aufweist

9. Strangpresse nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen die Form von Schlitzen (310) besitzen.

10. Strangpresse nach Anspruch I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (410) der Hülse (409) nach außen Erweiterungen (411) aufweisen.

11. Strangpresse nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (10a) der Hülse (9) in aufgesetzten Düsen (14) verschiedener Höhe münden, die vorzugsweise um 90° gegenüber der Wiedervereinigungsstelle des Extrusionskanals (3) versetzt angeordnet sind.