DE2117045C3

DE2117045C3 - Strangpresse zum Herstellen von Profilen aus thermoplastischen Kunststoffen mit Mehrfarbeneffekt

Info

Publication number: DE2117045C3
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: 1975-09-18
Also published as: GB1360917A; CH535119A; IT967043B; DE2117045B2; DE2117045A1; FR2132753A1; FR2132753B1

Description

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine Strangpresse zum Herstellen von Profilen aus thermoplastischen Kunststoffen mit Mehrfarbeneffeki, mit einer Profildüse, in deren Extrusionskanal eine drehbare, mit radialen öffnungen versehene Hohlwelle angeordnet ist, die mit einem zusätzlichen Beimischextruder in Verbindung steht. ⁶S

Zweck einer solchen Strangpresse ist die Herstellung von Kunststoffprofilen mit Mehrfarbeneffekt, insbesondere Bänder. Platten und Material für Brillengestelle, Kämme, Haarschmuck, imitierten Bernstein und andere Steiwmitationen. Mh dem ersten Extruder wird das thermoplastische Material, gegebenenfalls eingefärbi, zugeführt Mittels des Beioiischextruders wird ein zweites thermoplastisches Material anderer Färbung, im folgenden als Farbkonzentrat bezeichnet, in das noch plastische, io der Extrusion befindliche Profil innerhalb der Profildüse eingebracht

Es ist bereits bekannt, eine mit öffnungen versehene rotierende Hohlwelle im Zuführkanal einer Düse anzuordnen. Durch die öffnungen wird das zweite Material in die plastische, in der Extrasion befindliche Masse eingeimpft Insbesondere bei der Herstellung breiter Platten erfolgt bei dieser Vorrichtung über die Breite gesehen die Verteilung des beigemischten Materials unregelmäßig. Denn in der Plattenmitte ist infolge der Extrusionsgeschwindigkeit ein Voreiien des Beimischmaterials bemerkbar, so daß gegenüber den Plattenrändem langer gezogene Tupfen auftreten. Das Erzielen 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 verschiedenfarbige, aneinanderliegende Stränge plastifizierten Materials in einer geeigneten Vorrichtung miteinandei verquirlt Dies hat den Nachteil, daß sich eine jahresringartige Schichtung der Farbkomponenten einstellt, die beim Anfräsen eine holzähnliche Struktur erscheinen 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 Farbeffekte mag für bestimmte Verwendungszwecke wünschenswert sein, für andere jedoch ist eine Zebrastreifenstrukuir unerwünscht.

Versucht wurde auch schon, mittels einer offenen Förderschnecke das Beimischmaierial 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 s;ch zum Herstellen paralleler Linien aus einem andersfarbigen Kunststoff in einem Profil einer Hauptstrangpresse, zwischen deren Extrusionskopf und der Düse der Hilfsstrangpressi 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 Hauptstrang eingebettet werden. Es ist auch bekannt, aus zwei Extrudern verschiedenfarbige Kunststoff-Fäden auszustoßen, von denen die aus dem ersten Extruder parallel und gerade ausgerichtet auf einer Unterlage abgelegt werden, während die vom zweiten Extruder ausgestoßenen Fäden wellenförmig changierend auf den unteren Fäden abgelegt werden. Anschließend werden alle Fäden gemeinsam durch einen Walzenspalt geführt und zu einer Platte verformt. Dabei vermischen

sich die verschiedenfarbigen Materialien, so daß sich eine Farbnuancierung ergibt, wobei allerdings der WeI-JenUniencharakter der wellenlinienartig abgelegten Fäden und deren Zusammenhang in Längsrichtung im Produkt erhalten bleibt, obwohl ein gewisser Ver-5chwimmungsgrad auftritt Auch hier muß gesagt werden, daß die entstandenen Farbeffekte wegen ihrer Regelmäßigkeit nicht allgemein verwendbar sind, insbesondere wenn es sich um modische Artikel handelt, die aus den Profilen herzustellen sind.

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

Im Formwerkzeugblock selbst sind Röhrchen eingelassen, die von den Rotationsebenen der Schlitze bis in den Extusionskanal für das Profil führen. Mit dieser Vorrichtung lassen sich in einem Strangprofil tupfenförmige Farbeffekte erzielen. Wegen der relativ langen Wege von der Hohlwelle zum Extruderkanal können thermische Schwierigkeiten auftreten, indem die Hauptmasse und die beigemischte Masse 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 Tupfen 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 feststehenden, mit öffnungen versehenen Hülse eng umschlossen ist. daß jeweils einzelne oder mehrere Öffnungen der Hol velle und der Hülse in einer gemeinsamen, zur Drei ichse 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 Beimischmaierials. 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 Strangprofilen mit verschiedenartigen Farbeffekten benutzen läßt. Die Öffnungen bestehen in der einfachsten Ausführungsform aus zylindrischen Bohrungen. Aber auch Schlitze, schräg, längs oder quer angeordnet, dienen der Verwirklichung besonderer Effekte.

Zur besseren Verteilung des Beimischmaterials ist nach der Erfindung vorzugsweise vorgesehen, daß in der Hohlwelle ein feststehender Verdrängerkörper angeordnet ist Er besteht beispielsweise aus einem Dorn oder einer feststehenden Schnecke.

Bei einem breiten Düsenkanal wird hiermit eine gleichmäßigere Verteilung über dessen gesamte Breite erzielt Vorzugsweise schließt sich an dem dem Beimischextruder abgewandten Ende des Verdrängerkörpers 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 gesehen, beim Extrudieren Tupfen verschieden starker Farbintensität aufprägen.

Nach einet besonderen Ausbildungsform der 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 ha ben. Auch mit dieser Maßnahme läßt sich die Form der Farbtupfen beeinflussen.

Vorzugsweise sind die öffnungen der Hülse an der Wiedervereinigungsstelle des Extrusionskanls angeordnet. Dabei wird das Beimischmaterial in die Mittelebene des Strangprofils eingebettet Eine andere Ausführungsform, gegebenenfalls mit der vorstehenden kombiniert, sieht vor, daß die Öffnungen der Hülse in aulgesetzten Düsen verschiedener Höhen münden, die vorzugsweise um 90° gegenüber der Wiedervereinigungsstelle 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 S'.hematisch dargestellt und nachstehend näher erläutert. Es zeigt

Γ 1 g. 1 die Vorrichtung im Schnitt nach Linie A-Am F . g. 2.

F i g 2 die Vorrichtung im Schnitt nach Linie B-B in

Fig. t.

F 1 g. 3 eine Draufsicht au^f die Hohlwelk· und die

Hülse.

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

In F i g. 1 und 2 ist einer Strangpresse 1 eine Profildüsc 2 nachgeschaltet. In ihrem Extrusionskanal 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 Antriebskupplung 7 an. Am anderen Ende ist das Innere der Hohl-

welle 4 mit einem Beimischextruder 8 verbunden. Die Hohlwelle 4 ist von einer fixierten Hülse 9 so eng umgeben, daß sich kein Material zwischensetzen kann. Bei der Rotation der Hohlwelle 4 wird das Beimischmaterial durch die öffnungen 5 der Hohlwelle 4 gegen die Wandung der Hülse 9 gedrückt Sobald die öffnungen 5 mit den öffnungen 10 der Hülse 9 zur Deckung kommen, wird das Beimischmaterial; hindurchgepreßt in das Hauptmaterial hinein, dessen Strom sich vor der Hülse 9 geteilt hat« diese umströmt und sich im Bereich der öffnungen 10 der Hülse 9 wieder vereinigt. Im exlrudierten Strangprofil 11 erscheinen dann die Tupfen 12.

Gemäß einer Variation sind zusätzlich, gegenüber den öffnungen 10 um 90° versetzte öffnungen 10a, die mit Düsen !4 versehen sind, in der Hülse 9 angeordnet.

In F i g. 3 sind in der Hohlwelle 304 die öffnungen in Form von Schrägschlitzen 305 verschiedener Neigung angeordnet. In gleicher Weise ist die Hülse 309 mit Schrägschlitzen 305 versehen.

In Fig.4 weist die in der Hülse 409 angeordnete öffnung 410 nach außen eine konische Erweiterung 411 auf.

F i g. 5 zeigt eine Öffnung 510, die sich zu einem Näpfchen 512 erweitert.

In F i g. 6 ist die Hülse im Bereich der öffnung 51C mit einer Abflachung 613 versehen.

F i g» 7 zeigt eine auf die öffnung 710 aufgesetzte Düse 714.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Strangpresse zum Herstellen von Profilen aus thermoplastischen Kunststoffen mit Mehrfarbenef- S fekt, mit einer Profiidüse, in deren Extrusionskanal eine drehbare, mit radialen öffnungen versehene Hohlwelle angeordnet ist, die mit einem zusätzlichen Beimischextruder in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daS die drehbare Hohlweile (4) von einer feststehenden, mit öffnungen (10) versehenen Hülse (9) eng umschlossen ist, daß jeweils einzelne oder mehrere öffnungen (S, 10) der Hohlwelle (4) und der Hülse (9) in einer gemeinsamen, zur Drehachse der Hohlwelle (4) senkrech· ten 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 dtm dem zusätzlichen Beimischextruder (8) abgewandten Ende des Verdrängerkörpers (13) em Abweiser (6) angeordnet ist.

6. Strangpresse nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (4) mit intermittierend wechselnder Drehzahl antreibbar 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 1 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.

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