DE2622289A1

DE2622289A1 - Verfahren und vorrichtung zum extrudieren von gemusterten bahnen aus thermoplastischen kunststoffen

Info

Publication number: DE2622289A1
Application number: DE19762622289
Authority: DE
Inventors: Otto Rulle; Kurt Webermeier; Waldemar Wissinger
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Huels Troisdorf AG
Priority date: 1976-05-19
Filing date: 1976-05-19
Publication date: 1977-12-01
Also published as: IT1115943B; US4185951A; DE2622289C3; DE2622289B2; GB1550517A; BE854787A; SU753352A3; FR2351776A1; NL7705508A; JPS5310657A; DD129877A5

Description

Troisdorf, den 30.4.1976 2622289 OZ: 76034 (2589) MG/Sch

DYNAMIT' NOBEL AKTIENGESELLSCHAFT ■ Troisdorf, Bez. Köln

Verfahren und Vorrichtung zum Extrudieren von gemusterten Bahnen aus thermoplastischen Kunststoffen

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Extrudieren von gemusterten Baiinen aus thermoplastischen Kunststoffen, wobei eine vorzugsweise transparente Kunststoff-Grundmasse mit ein oder mehreren andersfarbigen Kunststoff-Zusatzmfr.ssen vereinigt wird. Disse Vereinigung der Gnmdmasse mit der oder den Zusatzmassen kann kontinuierlich, diskontinuierlich oder intervallartig erfolgen, wobei die Zusatzmassen teilweise und/oder ganz in die Grundmasse eingebettet werden können. Die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens geht von einem mit einem vorzugsweise als Breitschlitzwerkzeug ausgebildeten Extrusionswerkzeug mit Fließkanal für die Extrusion der aus Grund- und Zusatzmassen vereinigte Masse aus.

Verfahren und Vorrichtungen zum Extrudieren von gemusterten Bahnen aus thermoplastischen Kunststoffen sind beispielsweise in der DT-AS 15 54 863 und in der US-Patentschrift 37 92 945 beschrieben. Zum Herstellen gemusterter Kunststoffbahnen oder -platten ist die Anwendung des Extrudierens (Strangpreßverfahren]

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übli'ch, wobei zusätzliche andersfarbige Kunst stoff ma ssen in einen vorzugsweise transparenten Grundmassestrom eingeführt .werden. j • Dieses Vereinigen von Grundmasse und Zusatzmasse kann bereits vor dem gemeinsamen Extrusionswerkzeug vorgesehen sein, beispielsweise ist eine Einspeisung einer vereinigten vorgemusterten Masse in das Extrusionswerkzeug möglich. Darüber hinaus ist es aber auch bekannt, die Einspeisung der Zusatzmassen ir. die Grundmasse innerhalb des Extrusionswerkzeuges vorzusehen. Für diese Einführung der Zusatzmassen in den Grundmassestrom innerhalb des Extrusionswerkzeuges sind verschiedene Zufuhreinrichtungen bekannt, wobei eine kontinuierliche Zuführung oder auch Zuführungen mit intervallmäßigen Unterbrechungen möglich sind. Mit all diesen bekannten Verfahren und Vorrichtungen wer- dori Musterungen erzeugt, bei denen die zusätzlichen Farben im wesentlichen in der Extrusions-Fließrichtung der Platte oder Bahn verlaufen. Da bei der Extrusion Strömungen quer, d.h. außerhalb zur Extrusions-Fließrichtung und damit quer zur Dicke der Bahn oder Platte grundsätzlich nicht auftreten, sind die erzielbaren Musterungen im wesentlichen in einer Richtung, nämlich der Extrusions-Fließrichtung, orientiert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen gemusterter Bahnen aus thermoplastischen Kunststoffen im Extrusionsverfahren so abzuwandeln, daß Musterungen mit möglichst geringer in einer Richtung ausgerichteter Orientierung, d.h. also möglichst regellose und orientierungsfreie Muster, erzielbar sind. Hierbei geht die Erfindung von bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum

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Herstellen von gemusterten Bahnen aus thermoplastischen Kunststoffen im Extrusionsverfahren aus, mit denen bereits Vorgemusterte Bahnen hergestellt werden, wie sie z.B. in der DT-AS 15 54 863 und in der US-PS 37 92 945 beschrieben bzw. in der deutschen Patentanmeldung P 25 34 724.4 vorgeschlagen sind.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß der vereinigte Massestrom aus Grund- und Zusatzmassen während des Extrudierens mindestens in Teilbereichen bezogen auf den Fließquerschnitt quer zur Extrusions-Fließrichtung fließ^ Hierbei ist vorgesehen, daß in dem vereinigten Massestrom zeitlich und örtlich begrenzte Teilströme mit von der Extrusionsfließrichtung abweichender Fließrichtung erzeugt werden. Dieses kann beispielsweise dadurch geschehen, daß in dem Massestrom

gerührt wird oder eine, z.B. hin- und hergehende Bewegung erzeug·- wird, so daß durch Störung des Stromes in Extrusions-Fließrichtung

unterschiedliche Querströme erzeugt werden. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrensschrittes gelingt es, den nur in einer Richtung orientierten Massestrom und damit die längsorientierte Musterung der eingebetteten Zusatzmassen zu stören und ein sich Ausbreiten der Musterungen durch Verteilen und auch teilweise Vermischen in Richtungen quer zur Extrusions-Fließrichtung zu erreichen.

Ein Anwendungsgebiet der Erfindung ist beispielsweise die Herstellung gemusterter extrudierter thermoplastischer Kunststoffe für die Herstellung von Brillengestellen aus z.B. Celluloseacetat oder Celluloseacetatbutyrat.

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Das erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere für bereits mit einer Vormusterung versehenen Bahnen, d.h. Masseströme angewendet, wobei diese Vormusterung der Masse bedeutet, daß über den Querschnitt betrachtet, an beliebigen Stellen unterschiedliche Farbmasseströme vorhanden sind. Solche Vormusterungei können z.B. havannaartige Muster sein, Streifenmuster in Strömungsrichtung mit oder ohn? Unterbrechungsintervallc oder aber verschieden gefärbte Schichten über die Dicke oder die Breite neben- und übereinander und auch Kombinationen solcher Musterungen. Die Erfindung kann aber auch für solche thermoplastischen Bahnen angewendet werden, bei denen beispielsweise eine transparente Grundmasse mit metallischen Pigmenten, Glanzpigmenten oder dergleichen als Farbmasse eingefärbt ist, die bei normaler Extrusion nur in einer Richtung ausgerichtet ein

gleichmäßiges Muster ergeben würden. Durch Anwendung der Erfindung werden Jedoch auch hier schlierenförmige Muster erzeugt.

Eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens geht von einem vorzugsweise als Breitschlitzwerkzeug ausgebildeten Extrusionswerkzeug mit Fließkanal für die Extrusion der aus Grund- und Zusatzmassen vereinigten und damit vorgemusterten Masse aus. Die Vereinigung der Grundmasse mit der oder den Zusatzmassen kann entweder vor dem Extrusionswerkzeug erfolgen oder aber innerhalb desselben. Im letzteren Fall wird eine bekannte Vorrichtung verwendet, die einen Extruder mit Breitschlitzextrusionswerkzeug für die Grundmasse und einen oder mehrere Extruder für ein oder mehrere Zusatzmassen aufweist, wobei Zufuhreinrichtungen für die Einspeisung der Zusatzmassen in die Grundmasse innerhalb des Extrusionswerkzeuges vorgesehen

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Das Extrusionswerkzeug wird erfindungsgemäß in der Weise ausgestaltet, daß mindestens ein bewegbares Element in den Fließquerschnitt des Fließkanals des Extrusionswerkzeuges eingreifend vorgesehen ist. Beliebig ausgebildete Elemente, die quer oder schräg zum Massestrom in den Fließquerschnitt des Extrusionswerkzeuges angeordnet werden, können Querströmungen in Teilbereichen des Kassestromes sowohl quer zur Dicke als auch quer zur Breite der zu extruäierenden Bahn durch Bewegung dieser Elemente erzeugen. Entsprechend findet eine zusätzliche Verteilung der farbigen Zusatzmassen in der Grundmasse statt, wodurch entsprechend der Art der Bewegung ein vergrößertes Muster erzielt wird. Es können hierbei ein oder mehrere gleiche oder verschiedenartig ausgebildete Elemente verwendet werden, so bewirken sie entsprechende Querströmungen in entsprechenden Teilbereichen des Massestromes und erreichen damit eine Veränderung der Verteilung der Masse in Teilbereichen des Massestromes über den Querschnitt zueinander.

Zur Ausführung des erfinderischen VerfahrensSchrittes der beliebig erzeugten Querströmungen in dem vereinigten Massestrom und der damit erzielbaren zusätzlichen Musterung mittels eines oder mehrerer Elemente können die Achsen dieser Elemente sowohl

in Richtung der Breite der zu extrudierenden Bahn als auch in Richtung der Dicke derselben und möglicherweise auch in Richtung der Extrusionsachse liegen. Auch Zwischenwinkel der Achsanordnung der Elemente zu diesen drei aufgeführten Hauptachsen

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der. extrudierten Bahn sind möglich.

Nach einem Vorschlag der Erfindung ist das Element stabartig ausgebildet und mit seiner Längsachse bevorzugt innerhalb des Fließquerschnittes angeordnet. Ein weiterer Vorschlag der Erfindung sieht vor, das Element tellerartig bzw. scheibenartig auszubilden und die Achse des Elementes bevorzugt außerhalb j des Fließquerschnittes anzuordnen. Solche Elemente werden bevorzugt quer zur ExtrusJ.ons-Fließrichtung bzw. nahezu quer zur Extrusions-Fließrichtung von einer Seite in den Massestrom ragend angeordnet, wobei aus mechanischen Gründen die Achse bevorzugt außerhalb des Querschnittes angeordnet ist und zur Erzeugung einer Bewegung, beispielsweise einer Drehbewegung, angetrieben wird.

Zur Erzeugung einer Bewegung ist vorgesehen, daß das Element mit einem Antrieb verbunden ist. Als Bewegung wird bevorzugt eine Drehbewegung vorgesehen, jedoch sind auch beispielsweise oszillierende Bewegungen oder aber durch Exzenter hervorgerufene Bewegungen einsetzbar.

Zum Erzielen möglichst umfangreicher und unterschiedlicher Querströme in dem Massestrom wird weiter vorgeschlagen, die Elemente mit Durchbrechungen für den Durchfluß des Massestromes auszubilden. Hierbei wird angestrebt, einen möglichst großen Teil der Oberfläche des Elementes als Durchflußquerschnitt auszubilden. Die Querströme oder ein Verwirbeln des Massestromes über den Fließquerschnitt betrachtet wird durch die

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Durchbrechlangen des Elementes in der Weise erzielt, daß der

Massestrom in die Durchbrechungen einfließt und nach Durchfließen der Durchbrechungen des Elementes bei gleichzeitiger Bewegung, z.B. Drehung dieser Elemente an anderer Stelle des Massestromes im Vergleich zu seinem Eintritt in das Element wieder austritt.

Neben dem zwangsweise Durchfließen des Elementes in vorgegebenen Durchbrechungen bei z.B. gleichzeitiger Drehung desselben ist es auch möglich, die Oberfläche des Elementes kammartig oder noppenartig oder ähnlich profiliert auszubilden, so daß der Massestrom in dieser Profilierung das Element umfließen kann. Durch das eingebaute Element wird auch der Fließquerschnitt verengt, wodurch der Massestrom in die Profilierung als Durchflußqueräohnitt gezwungen wird, gleichzeitig erfolgt noch eine Bewegung des Elementes, so daß nicht nur eine lineare Umlenkung von Masseströmen erfolgt, sondern ein Versetzen des Massestromes über den Querschnitt.

Die Geschwindigkeit der Bewegung richtet sich sowohl nach den Materialeigenschaften als auch nach den gewünschten Musterungen bzw. Veränderungen der Vormusterung.

Bei der Ausbildung der Elemente als stabartige Elemente mit Durchbrechungen, können diese als Bohrungen mit runden, ovalen oder sonstigen Querschnitten, auch als Schlitze usw. ausgebildet sein. Diese Durchbrechungen können zur Längsachse des Elementes unter beliebigen Winkeln geneigt sein, sie können auch einander

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treffen oder durchkreuzen. Bei der Gestaltung des Elementes

an der Oberfläche, so daß der Massestrom das Element ümfließen kann, kann die Oberfläche ebenfalls beliebig mit Noppen, Schaufeln, Rippen od. dgl. ausgebildet sein, die unter beliebig zueinander wählbaren Winkeln einander zugeordnet werden können. Man kann auch das Element mit Durchbrüchen und Obe^flät ^nprofilierung ausbilden.

Es ist auch möglich, das Element hohl auszubilden und die Wandungen mit Durchbrüchen zu versehen, z.B. rohrförmig.

Die Achsen der Rührelemente können in beliebiger Richtung zur Extrusions-Fließrichtung der Masse angeordnet sein, wobei bevorzugte Richtungen quer* senkrecht und längs zur Extrusions-Fließrichtung sind. Dabei ist es möglich, die Elemente quer zur Extrusions-Fließrichtung in beliebiger Anordnung zum Fließquerschnitt, z.B. mittig, einseitig, einander gegenüber oder gegeneinander versetzt und/oder hintereinander anzuordnen, wobei ein oder mehrere gleiche oder verschieden ausgebildete Elemente vorgesehen sein können. Je nach vorgegebener Vormusterung des vereinigten Massestromes kann dann durch die Anzahl und Anordnung sowie durch die wählbare Bewegung, die Bewegungsgeschwindigkeit, den wählbaren Drehsinn sowie durch eine auch variable Geschwindigkeit der Elemente eine entsprechende Musterung erzielt werdenj Es ist auch möglich, einen Exzenterantrieb vorzusehen, der eine hin- und hergehende Schwenkbewegung erzeugt.

Die Erfindung wird in der Zeichnung an Ausführungsbeispielen

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BAD ORIGINAL

	1	3	9	'?% 2622289	erläutert, es zeigen
			eine schematische Aufsicht auf eine Extrusionsvor
weiter	2a	4	richtung für gemusterte Bahnen
Fig.	C
	5	vorgemusterte Bahnen nach der Vorrichtung nach Fig. 1
Fig.		eine schematische Aufsicht auf ein Breitschlitzwerk
- bis	6	zeug mit zusätzlichem Element gemäß der Erfindung
Fig.		ein Fertigmuster mit der Vorrichtung nach Fig. 3
	7	mittels Vormuster nach Fig. 2a -
Fig.	8a	einen Längsquerschnitt durch ein Bre its clilitzwerkzeug
	C	ait zwei Zusatzfarbmassen und Element - "
Fig.		einen Längsquerschnitt eines Breitschlitzwerkzeuges
	mit Element in anderer Anordnung
Fig.	Ansicht eines Elementes

Fig.	weitere Querschnitte von Variationen des Elementes
Fig.	nach Fig. 7
bis	einen weiteren Querschnitt eines Elementes

Fig.

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Fig.*10 zwei Ansichten eines außenseitig profilierten Elementes · '" :

Fig. 11 schematische Darstellung von Anordnungen des Elementes a bis d innerhalb des Breitschlitzwerkzeuges

Fig. 12 schematische Ansicht von Elementen angeordnet senk- und 13 recht zur Extrusionsrichtung.

In der Fig. 1 ist schematisch eine Extrusionsrichtung dargestellt, mit der mehrfarbige in Extrusions-Fließrichtung orientierte Kunststoffbahnen extrudiert werden. Der Extruder 1 extrudiert hierbei die Grundmasse 51, die vorzugsweise transparent itit, über das vorgesetzte Breitschlitzwerkzeug 4 zu der Bahn 5. Das Breitschlitzwerkzeug 4 weist hierbei den Verteilerspalt 6 für die Grundmasse 51 auf, der über die Vorlaufzone 14 in den Fließkanal 7 übergeht, an den sich der Düsenaustrittsspalt 15 anschließt.

Die Zuführung der von der Grundmasse abweichend eingefärbten weiteren Kunststoffzusatzmassen erfolgt über weitere Extruder 2, 3 direkt in das Breitschlitzwerkzeug 4, Von den Extrudern 2, 3 werden ebenfalls jeweils voneiander verschieden gefärbte Zusatzmassen 52, 53 über Zuführeinrichtungen 10 direkt in den Fließkanal 7 eingebracht und hier mit der Grundmasse 51 vereinigt. Durch den Düsenaustrittsspalt 15 verläßt dann eine in Extrusions-Fließrichtung orientiert vorgemusterte Bahn 5 das Werkzeug. Beispiele solcher vorgemusterten in Extrusionsrichtung orientierten Bahnen sind in den Fig. 2a bis 2c schematisch dargestellt.

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Hierbei zeigt Fig. 2a eine vorgemusterte Bahn 5, in deren transparente Grundmasse 51 farblich voneinander verschiedene Farbstreifen 52, 53 eingebettet sind. In der Fig. 2b ist eine Variante dieser Bemusterung dargestellt, wobei auf der transparenten Grundmasse einseitig zusätzlich eine Farbmasseschicht vorgesehen ist, während innerhalb der transparenten Grundmasse 51 zusätzlich Farbstreifen 52 vorhanden sind. Auch Musterungen vertikal zur Dicke der extrudierten Bahn 5 sind möglich, wie beispielsweise Fig. 2c zeigt. Darüber hinaus ist es möglich, durch eine entsprechende intervallartige Steuerung bzw. Unterbrechung der Zuführeinrichtung 10 die Farbmassen in Längsrichtung zu unterbrechen. Die aufgezeigten Beispiele der Vormusterung nach Fig. 2a bis c stellen lediglich Beispiele dar, weitere Möglichkeiten sind je nach Ausbildung der Zufuhreinrichtungen 10 und der Anzahl der verwendeten zusätzlichen Extruder möglich. Darüber hinaus ist es auch möglich, bereits eine vereinigte Masse aus einer Grundmasse und ein oder mehreren Zusatzmassen in das Breitschlitzwerkzeug einzuspeisen, wobei die Vereinigung vorher stattgefunden hat.

In der Fig. 3 ist schematisch in Aufsicht.auf das Breitschlitzwerkzeug 4 nach Fig. 1 mit der Ausbildung gemäß der Erfindung dargestellt.

Wie auch immer die Zufuhreinrichtung 10 zum Einbringen der zusätzlichen Farbmassen 52, 53 ausgebildet sein mag, durch die vorgegebene Extrusions-Fließrichtung 11 wird die gemusterte Bahn 5 stets ein in Extrusions-Fließrichtung orientierte

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Musterung aufweisen. Zur Verminderung dieser Orientierung in Extrusionsrichtung bzw. möglichst zur Aufhebung derselben und zur weiteren Variation der Musterung über den gesamten Querschnitt der extrudierten Bahn wird der vereinigte Massestrom aus den einzelnen Strömen 51, 52, 53 nach der Vereinigung einer zusätzlichen Bewegung außerhalb der Extrusions-Fließrichtung unterworfen. Diese? Erzeugen von Querströmen erfolgt mittels des schematisch dargestellten Elementes 12, das noch im Bereich des Fließkanals 7 vor dem Düsenaustrittsspalt 15 in den Fließquerschnitt eingreift. Das Element 12 wird mittels eines Antriebes 13 gedreht, wobei sowohl die Drehrichtungen änderbar als auch die Drehzahl variabel ist. Auch die Anordnung des Elementes in den Fließquerschnitt kann gewählt werden, wobei ein oder mehr Elemente nebeneinander, übereinander odsr versetzt gegeneinander, sowohl vollständig den Fließquerschnitt als auch nur teilweise ausfüllend vorgesehen sein können.

Aus der Fig. 4 ist schematisch zu ersehen, wie durch die Einwirkung des Elementes in den vereinigten Massestrom die ursprünglich fadenförmigen oder streifenförmigen Farbmassen in der Grundmasse schlierenförmig oder nach Art eines Pfauenauges aufgefächert sind, wobei sie auch in Längserstreckung sich außerhalb der ursprünglichen geraden Achse bewegen. Auf diese Weise entsteht eine stärker verteilte Musterung in der Bahn 5, die sich mehr einem regellosen Musterbild nähert.

In der Fig. 5 ist ein Breitschlitzwerkzeug zum Extrudieren gemusterter Kunststoffbahnen in vereinfachter Form im Längsschnitt dargestellt. Das gezeigte Breitschlitzwerkzeug 4 ist so ausge-

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stattet, daß neben der Einspeisung des Grundmassestromes zusätzlich zwei voneinander verschiedene Farbmasseströme" eingespeist werden. Der von den in Fig. 5 nicht dargestellten Extruder 1 kommende Grundmassestrom 51 wird in einen entsprechend gestalteten Verteilerspalt 6 gleichmäßig über die gesamte Breite des Werkzeuges verteilt. An den Verteilerspalt 6 schließt sich die Vorlaufzone 14 mit Fließkanal 7 und daran der Düsenaustrittsspalt 15 an, an dessen Ende die fertige Bahn 5 austritt. In den Fließkanal 7 münden die Zufuhreinrichtungen 10 für die farblich voneinander verschiedenen Zusatzmassen 52, 53 zum Einbetten in die Grundmasse 51. Die Zusatzmassen 52, 53 werden von den Extrudern kommend über die Zufuhrkanäle 8, 9 über röhrenförmige Auslaßöffnungen 16 in den Grundmassestrom 51 eingebracht. Zwischen den Zufuhrkanälen 8, 9 und den Austrittskanälen 16 sind in dem gezeigten Beispiel noch schneckenförmig ausgebildete Drehschieber 17 angeordnet, die durch ihre Drehbewegung Unterbrechungen in den Zufluß der Zusatzmassen bewirken. Eine solche Einrichtung ist beispielsweise in der Patentanmeldung P 25 34 724.4 vorgeschlagen.

Es sind jedoch auch andere Zuführeinrichtüngen für die Zusatzmassen bei dem gezeigten Werkzeug 4 möglich, wozu wir nur beispielsweise auf die bekannten Vorrichtungen nach der DT-AS 15 54 863 und die US-PS 37 92 945 verweisen. Der nunmehr vereinigte mehrfarbige Massestrom strömt weiter durch den vorderen Teil des Fließkanals in den Düsenaustrittsspalt 15. In diesem vorderen Teil des Fließkanals ist das z.B. drehbare stabartige

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Element 12 angeordnet, das in dem gezeigten Beispiel der Fließkanal in der Dicke weitestgehend ausfüllt. Das drehbare Element 12 kann selbst beliebige Gestalt aufweisen, da je nach seinen Querschnitten, Drehsinn, Drehzahl oder·sonstiger Bewegung und der vorgegebenen Vormusterung neue Farbstrukturen (Musterungen) entstehen, die auch eine Strukturierung quer zur Dicke und quer zur Breite der Bahn aufweisen. .

In der Fig. 7 ist die Ansicht eines Elementes 12 dargestellt, wie es beispielsweise bei der Anordnung nach Fig. 5 eingesetzt werden kann. Das Element 12 ist hierbei als Stab ausgebildet, der über die gesamte Breite de^ Strömungsquerschnittes in den Fließkanal reicht und einseitig angetrieben wird. Da der Durchmesser des Elementes praktisch der Dicke des Fließkanalquerschnittes entspricht, ist das Element 12 mit den Durchbrüchen 18„ ausgebildet. Diese Durchbrüche oder Bohrungen 18, in dem, gezeigten Beispiel mit ovalem Querschnitt, sind in dem gezeigten Beispiel zu der Längsachse 19 des Elementes 12 unter einem Winkel, hier ca. 70 °, angeordnet, wobei außerdem die Bohrungen abwechselnd gegeneinander um 90 ° versetzt angeordnet sind. Die Bohrungen oder Durchbrüche 18, die auch als Schlitze oder in kreisrunder Form ausgebildet sein können, bilden den Durchflußquerschnitt für den vereinigten Massestrom. Dieser Durchflußquerschnitt sollte,· bezogen auf die Oberfläche des Elementes wenigstens 20 % von demselben betragen. Da das Element sich außerdem noch um seine Längsachse dreht, wird der in die Bohrungen gezwungene Massestrom zusätzlich um den Weg der Drehung aus seinem ursprünglichen Platz in dem Massestrom in Strömungs-

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richtung herausgenommen und an einen neuen Platz versetzt, wodurch die Strukturierung quer zur Bahnenbreite und q^uer zur Bahnendicke entsteht. Je nach gewünschter Umverteilung des vereinigten Massestromes sind auch beliebig andere Winkelstellungen sowohl der einzelnen Bohrungen in dem Element als auch des Elementes selbst in Bezug auf die Extrusions-Fließrichtung zu wählen. Bei dem Beispiel nach Fig. 7 ist die Achse 20 der ovalen Bohrungen 18 zur Elementachse 19 geneigt angeordnet. Es ist auch eine senkrechte Stellung der Bohrungen 18 möglich, wobei jedoch eine andere Musterung erzielt wird.

In der Fig. 6 ist ein weiteres Beispiel der Anordnung von Elementen gemäß der Erfindung in einem Breitschlitzwerkzeug 4 gezeigt. Auch hier wird das Breitschlitzwerkzeug 4 von dem Grundmassestrom 51 gespeist, in dem innerhalb des Fließkanals 7 die Zusatzmassen 52, 53 über die Zufuhreinrichtungen 10 mittels röhrenförmiger Auslaßöffnungen 16 eingeführt werden. Bei diesem Beispiel werden die Zusatzmasseströme nicht unterbrochen, wie bei dem Beispiel nach Fig. 5, sondern hier entstehen kontinuierlich fließende Farbfäden in dem Grundmassestrom, die nicht an der Oberfläche, sondern im mittleren Bereich des Massestromes zu liegen kommen. Der in dem Fließkanal erzeugte mehrfarbige Massestrom trifft anschließend auf drei hintereinander angeordnete und drehbare Elemente 12. Durch die nacheinanderfolgende Anordnung mehrerer Elemente kann durch eine entsprechende Formgebung jedem Element eine andere Aufgabe zum Verteilen und Verrühren und Umlenken des mehrfarbigen Massestromes und damit

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zur Erzeugung eines entsprechend reichen Musters zugeordnet werden. Je nach Formgebung der Elemente ihrer Anzahl, ^Drehsinn und Drehzahl und der Vormusterung sind voneinander verschieden strukturierte Muster erzielbar. Durch die eingesetzten Elemente entstehen in der gerichteten Strömung zusätzliche Fließstrukturen quer zur Dicke und quer zur Breite des Fließquerschnittes.

In den Fig. 8a bis c sind schematisch weitere Querschnitte eines stabartigen und vorzugsweise drehbaren Elementes nach Fig. 7 dargestellt, die weitere Möglichkeiten der Anordnung der Durchbrüche bzw. Bohrungen 18 durch das Element 12 zeigen. Bei dem Beispiel nach Fig. 8a treffen sich zwei Bohrungen 18, bei dem Beispiel nach Fi₁X. 8c kreuzen zwei Bohrungen 18 einander, während bei Fig. 8b nur eine T-förmige einseitige Kreuzung von Bohrungen 18 vorgesehen ist. Der Querschnitt der Durchbrüche 18, ihre Neigung zur Längsachse 19 des Elementes 12 und zum Querschnitt des Elementes sowie die Anzahl der Bohrungen sind beliebig variierbar und richten sich nach den erwünschten Musterungen und nach der Vormusterung der extrudierten Bahn.

In der Fig. 9 ist ebenfalls wie vorzugsweise in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ein stabartiges und drehbares Element gezeigt, das von dem vereinigten Farbmassestrom durchflossen wird. In der Fig. 9 ist jedoch kein voller Querschnitt des stabartigen Elementes 12 vorgesehen, sondern ein als Rohrkörper ausgebildetes Element 12 mit dem Hohlraum 21. Von der Oberfläche des Elementes sind beliebig gestaltete und angeordnete Durchbrechungen 18 als Löcher oder Schlitze vorgesehen, die durch die Wandung des Elementes 12 die Außenseite mit dem

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Hohlraum 21 verbinden. Ein durch die Durchbrechungen 18 in den Hohlraum 21 gelangender Massestrom wird durch die Bewegung des Rührelementes über den Querschnitt des Massestromes betrachtet weiterbewegt und tritt an anderer Stelle aus den Durchbrechungen 18 wieder aus dem Element 12 aus und in den in Extrusions-Fließrichtung weiterfließenden Massestrom ein. Hierdurch entstehen die gewünschten Musterungen, die die einseitig längsorientierte Musterung durch die vorgegebene Extrusionsrichtung auflockern. '

Zur Verwirklichung der Erfindung können auch außer von dem vereinigten Massestrom durchflossenen Elementen solche verwendet werden, die das Element außenseitig zumindest teilweise umfließen, wozu in Fig. 10 ein Beispiel an einem stabartigen Element schematisch auszugsweise in Ansicht und Querschnitt dargestellt ist. Die gesamte Oberfläche des Elementes 12 ist hierbei mit schlitzförmigen Einschnitten 22 versehen, zwischen denen sogenannte Kämme oder Noppen 23 stehen bleiben. Die Einschnitte 22 bzw. Kämme 23 liegen schräg zur Längsachse 19 des Elementes und wechseln einander im Winkel zu dieser Längsachse ab. Die Breite, Höhe, der Winkel und der Abstand sowie der gegenseitige Versatz dieser Einschnitte 22 und Kämme 23 zueinander sowie ihre Anzahl in Reihen am Umfang können beliebig je nach geforderter Musterung variiert werden. Durch die Profilierung der Oberfläche des Elementes 12 erfolgt nich nur eine zwangsweise Umlenkung des vereinigten Massestromes, sondern gleichzeitig durch die Drehbewegung des Elementes auch ein Weitertransport außerhalb der Extrusions-Fließrichtung.

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Von Bedeutung ist hierbei, daß der Massestrom unterbrochen, d.h. verändert wird. Neben den gezeigten stabartigen Konstruktionen sind auch noch andere Ausbildungen von stabartigen Elementen möglich, z.B. als schraubenllnienförmige Drehelemente oder als kurbelwellenartig ausgebildete Drehelemente.

In der Fig. 11 ist eine Auswahl-verschiedener Möglichkeiten der Anordnung von Elementen, insbesondere stabartigen Elementen in dem Fließkanal 7 dargestellt. In Extrusions-Fließrichtung 11 gesehen fällt das Element 12 nach Fig. 11a den Querschnitt nahezu vollständig aus, wobei lediglich ein Element vorgesehen ist. Aus dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 11d sind zwei Elemente 12 hintereinander angeordnet mit Abstand. Es ist jedoch auch möglich, noch ein drittes oder sogar viertes Element anzuordnen.

Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 11b sind Elemente 12 verwendet, deren Querschnitt kleiner als der Strömungsquerschnitt ist, wobei beispielsweise zwei gegeneinander versetzte Elemente, die auch unterschiedlich gestaltet sein können, vor- j

gesehen sind. Dies ist beispielsweise dann von Interesse, wenn auch die Vormusterung des Massestromes über den Querschnitt betrachtet unterschiedlich ist. Bei dem Beispiel nach Fig. 11c ist ein Element dargestellt, das nur von einer Seite her in den Fließkanal 7 eingreift.

Wie aus den gezeigten Beispielen hervorgeht, können die Elemente sowohl mittig als auch außermittig in dem Fließkanal eingeordnet sein, ihre Anordnung ist sowohl nebeneinander als auch übereinander als auch versetzt möglich. Auch der Drehsinn der

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Elemente kann gleichsinnig oder entgegengesetzt oder wechselnd in gleichen oder unterschiedlichen und über die Zeit gesehen möglicherweise auch variablen Drehzahlen erfolgen. Alle diese Variationsmöglichkeiten können, richtig zueinander und entsprechend der Vormusterung ausgewählt, eine Vielfalt von Mustern bewirken.

Neben den bisher dargestellten stabartigen Elementen sind auch beliebig anders gestaltete bewegbare Elemente im Sinne der Erfindung einsetzbar.

In der Fig. 12 ist ein solches Beispiel schematisch im Querschnitt des Fließkanals 7 des Werkzeuges 4 dargestellt, bei dem scheibenförmige Elemente 12 zur Erzeugung von Querströmungen in dem vereinigten Massestrom vorgesehen sind. Die Darstellung ist rein schematisch und zeigt nur die grundsätzliche Anordnung. Die Achsen 19 der Elemente 12 sind hier in Richtung der Dicke der extrudierten Bahn d.h. der Dicke des Kanals 14a angeordnet. Die Elemente 12, wovon zwei nebeneinander, jedoch um 180 versetzt vorgesehen sind, liegen teils innerhalb teils außerhalb des Fließkanals 7. Die Elemente tragen an ihrer in den Fließkanal 7 reichenden Seite beliebig geformte Noppen oder Kämme 25. Vorteilhaft ist es hierbei, nur die Noppen 23 in den Fließkanal 7 hineinragen zu lassen. Die Noppen 23 können ^e nach beabsichtigter Querströmung und damit erzielbarem Musterungseffekt an beliebigen Stellen der Elemente 12 angeordnet sein. Sie können auch mit unterschiedlicher Größe ausgebildet sein. Auch die Anordnung der Elemente 12 in i&rer Ape-^rung zu dem Massestrom in dem

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Fließkanal 7 ist beliebig wählbar, das gilt sowohl für die Anzahl der Elemente, ihre einseitige oder zweiseitige bzw. einander gegenüberliegende Anordnung als auch für die je nach Erfordernis versetzte Stellung zueinander in dem Fließkanal. Die Elemente 12 nach Fig. 12 werden bevorzugt gedreht, siehe Pfeil.

Eine weitere Möglichkeit der Ausbildung und Anordnung von Elementen gemäß der Erfindung ist schematisch in der Fig. 13 dargestellt. In dem Querschnitt des Breitschlitzwerkzeuges 4 ist der Fließkanal 7 ausgebildet, in den die scheibenförmigen Elemente 12 eingreifen. In diesem Beispiel liegen die Achsen 19 der Elemente in Extrusions-Fließrichtung des Massestromes, wobei auch hier die Winkel der Achsen 19 beliebig variierbar sind. Die Achsen 19 der Elements liegen bevorzugt außerhalb des Fließkanals 7. Die Ausbildung der Elemente selbst kann beliebig sein und ist den zu erzeugenden Querströmungen angepaßt. In dem gezeigten Beispiel nach Fig. 13 ist das Element 12 als Platte mit Durchbrüchen 1ö ausgebildet. Die Durchbrüche 18 können beliebige Form und Größe und Zuordnung zueinander aufweisen, wozu in dem Beispiel nach Fig. 13 zwei Variationen dargestellt sind. Daneben sind auch flügelartige, radartige, schaufeiförmige oder sonst beliebig gestaltete Oberflächen der Elemente je nach gewünschter Strukturierung des Musters einsetzbar z.B. in einer Anordnung nach Fig. 13.

Die in Dig. 13 dargestellten Elemente 12 sind mit ihren Achsen 19 außerhalb des Kanals 14a angeordnet, was sowohl aus kon-

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struktiven und auch fließtechnischen Gründen von Vorteil ist,

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Claims

' 1J Verfahren zum Extrudieren von gemusterten Bahnen aus thermoplastischen Kunststoffen, wobei eine vorzugsweise transparente Kunststoff-Grundmasse mit ein oder mehreren andere farbigen Kunststoff-Zusatzmassen vereinigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der vereinigte l'Jassestrom aus Grund- und Zusatzmassen während des Kxtrudierens mindestens in Teilbereichen bezogen auf den Fließquerschnitt quer zur Extrusions-Fließrichtung fließt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem vereinigten Massestrom zeitlich und örtlich begrenzte Teilströme mit von der Extrusions-Fließrichtung abweichender Fließrichtung erzeugt werden.
3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einem vorzugsweise als Breitschlitzv/erkzeug ausgebildeten Extrusionswerkzeug mit Fließkanal für die Extru- ! sion der aus Grund- und Zusatzmassen vereinigten Masse, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein bewegbares Element \ in den Fließquerschnitt des Fließkanals des Extrusionswerkzeuges eingreifend vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Element stabartig ausgebildet und mit seiner Längsachse bevorzugt innerhalb des Fließquerschnittes angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das

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ORIGINAL INSPECTED

Element tellerartig bzw. scheibenartig ausgebildet und
die Achse des Elementes bevorzugt außerhalb des Fl'ießquerschnittes angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere gleiche oder verschieden ausgebildete Elemente senkrecht oder schräg zur Extrusionsrichtung in beliebiger Anordnung innerhalb des Fließquerschnittes, 'z.B. mittig, einseitig, einander gegenüber oder gegeneinander versetzt und/oder hintereinander vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Element mit Durchbrechungen für den Durchfluß der Masse ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Elementes kammartig
oder noppenartig oder ähnlich profiliert ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Element hohl und die Wandungen mit
Durchbrüchen ausgebildet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Element mit einem Antrieb verbunden ist.

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11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Element drehbar ist.