DE3239782C2 - Vorrichtung zum Coextrudieren einer einen Farbkeil aufweisenden Folie aus einem ungefärbten thermoplastischen Kunststoff - Google Patents

Vorrichtung zum Coextrudieren einer einen Farbkeil aufweisenden Folie aus einem ungefärbten thermoplastischen Kunststoff

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer einen Farbstreifen mit unterschiedlicher Farbintensität aufweisenden Folie mit einem Extruder zum Aufschmelzen eines Stromes eines thermoplastischen Kunststoffes und mit einem Breitschlitzwerkzeug mit einem Verteilerkanal mit vorgelagertem Drosselfeld, Staubalken und Düsenaustrittsspalt, bei dem ein farbloser und ein gefärbter Schmelzestrom jeweils zu einer Folie gewünschter Breite geformt werden und vor dem Austritt aus der Düse längs eines Seitenrandes zu einer Folie verschmelzen und auf einer vorgegebenen Breite gerechnet von der Übergangslinie der gefärbten Folie in den Bereich der farblosen Folie ein sich keilförmig erstreckender Farbstreifen aus einem Teilstrom des gefärbten Schmelzestromes über eine in Extrusionsrichtung gesehen vor dem Staubalken und nach dem Verteilerkanal befindliche Breitschlitzdüse mit keilförmigem Austrittsspalt unter entsprechender Verdrängung des farblosen Schmelzestromes eingebracht wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Coextrudieren einer einen Farbkeil aus einem gefärbten thermoplastischen Kunststoff aufweisenden Folie aus einem ungefärbten thermoplastischen Kunststoff, mit einer einen Verteüerkanal, eine im Bereich eines Staubalkens verlaufende Vorlaufzone, ein zwischen dem Verteüerkanal und der Vorlaufzone angeordnetes Drosselfeld und einen Düsenaustrittsspalt aufweisenden Breitschlitzdüse und mit einer vor der dem Drosselfeld zugewandten Vorderkante des Staubalkens angeordneten Zuführeinrichtung für den Kunststoff des Farbkeils, wobei die Einspeisebohrung für die Zuführeinrichtung in dem Staubalken angeordnet ist.
Eine solche Vorrichtung zum Coextrudieren einer Kunststoffolie mit einen. Farbkeil ist in der nicht vorveröffentlichten DE-OS 31 32 509 bereits vorgeschlagen worden.
Nach der US-PS 33 54 025 soll eine Folie mit einem keilförmigen Farbband cxtrudiert werden, wobei die gcfärbte Masse durch eine entsprechend geformte öffnung in den übrigen Massestrom eingespritzt wird und zusammen mit dieser zu der Folie geformt wird.
Aus tier Dl·'. OS K) )r> VH ist ein Verfahren /mti I !erstellen einer einen l'arbsireifen mit unterschiedlicher Farbintensität aufweisenden Folie bekannt, bei dem der Strom gefärbten Kunststoffes zu einem Zeitpunkt eingespritzt wird, bei dem sich der Hauptstrom noch in Querrichtung ausbreitet Das Einspritzen dei gefärbten Schmelzestromes erfolgt dabei im Bereich des Verteilerkanals, wodurch der gefärbte Schmelzestrom ebenfalls noch in Querrichtung zur Extrusionsrichtung mit ausgebreitet und verteilt wird.
Beim Herstellen von in Teilbereichen gefärbten
ίο durchsichtigen Folien, wie sie beispielsweise als Zwischenfolien für Sicherheitsglas für Kraftfahrzeuge benutzt werden, wird ein genau definierter und dimensionierter Obergangsbereich von einem farblosen Teil in einen gefärbten Teil mit kontinuierlichem Übergang der Farbintensität gefordert, wobei solche Folien in gleicher Qualität reproduzierbar herstellbar sein sollen. Ein Nachteil des Verfahrens nach der DE-OS 20 35 578 ist darin zu sehen, daß es sehr schwierig ist, den gewünschten Farbstreifen in Querschnitt Ausbreitung, Dimensionierung und Farbintensität exakt zu steuern, da die gefärbte Masse im Verteüerkanal eingespritzt wird und noch nachfolgend eine Ausbreitung quer zur Extrusionsrichtung unterliegt.
Der Erlindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der es möglich ist, auf einfache Weise reproduzierbar in gleicher Qualität und Dimensionsgenauigkeit Folien mit einem Farbstreifen mit unterschiedischer Farbintensität d.h. Farbkeil herzustellen, wie sie beispielsweise als gefärbte Sicherheitsglasfolien aus Polyvinylbutyral bekannt sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zuführeinrichtung als Breitschlitzdüse mit einem Verteilkanal, einem entsprechend dem Farbkeil keilförmig ausgebildeten Austrittsspalt und einem zwisehen dem Verteilkanal und dem Austrittsspalt angeordneten Drosseldamm ausgebildet ist, deren Verteilkanal, deren Drosseldamm und deren Austrittsspalt zwischen dem Staubalken und einer dem Staubalken anliegenden Düsenplatte angeordnet sind.
Die erfindungsgemäße Einspeisung des zusätzlichen Schmelzestromes erfolgt also nach dem Verteüerkanal, d. h. also nachdem der Hauptschmelzestrom vollständig in Querrichtung auf die gesamte gewünschte Folienbreite ausgebreitet ist und im Bereich des Staubalkens bereits parallel auf der gesamten Breite in Extrusionsrichtung fließt. Die vordere Kante des Staubalkens wird erfindungsgemäß gleichzeitig als Düsenaustrittsspaltkante für den zusätzlichen Schmelzest<-om benutzt und durch Vorsatz einer die eingearbeitete Gestalt der gewünschten Düse aufweisenden Düsenplatte entsprechend der Größe der Düsenplatte in diesem Bereich zu einer kleinen Breitschlitzdüse innerhalb des gesamten Breitschlitzwerkzeuges umgebildet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat gegenüber den bekannten lnjektionsdüsen, Torpedos, oder sonstigen im wesentlichen runden oder ovalen rohrförmigen Einspritzvorrichtungen den wesentlich Vorteil, daß auch für die einzuspritzenden Schmelze eine flußgerechte Verteilung der Masse auf einen gewünschten Querschnitt in der Weise er-
bo folgt, daß bei Beendigung des Verteilvorganges die Austrittsgeschwindigkeit des zusätzlichen Schmelzestromes an jedem Punkt des Austriltsspaltcs gleich ist durch Einsatz eines entsprechend gestalteten Werkzeuges, so daß ein reibungsloses Verschmelzen mit dem bereits
hr) vorhandenen Massestrom stattfindet.
F.ine bevorzugte Ausbildung der Vorrichtung besteht darin, dal.l der Veiieilei kanal, der Dn>ssekkiinm und ei ne dem Austritt.sspalt entsprechende Aussparung in dor
Düsenplatte vertieft angeordnet sind. Diese Verteilerplatte wird dann an die Vorderkante des Staubalkens angesetzt und bildet mit diesem zusammen in dem ausgearbeiteten Bereich den Fließkanal für den Teilschmelzestrom. Bevorzugt ist die Düsenplatte in eine Ausnehmung des Staubalkens eingesetzt
Gemäß der Erfindung ist nach einer weiteren Ausbildung die Düsenplatte zum Einstellen des Austrittsspaltes verstellbar ausgebildet, z. B. mittels Schrauben oder Beilegescheiben.
Die Ausbildung der Zuführeinrichtung als Breitschlitzdfrüt ermöglicht entsprechend der Länge bzw. Breite des Austrittsspaltes einen entsprechend im Querschnitt dimensionierten exakten gefärbten Bereich herzustellen, wobei durch die Gestalt der Breitschlitzdüse die gleiche Austrittsgeschwindigkeit der gefärbten Schmelze über die ganze Breite des gewünschten Farbstreifens auch bei unterschiedlicher Dicke desselben ermöglicht ist. Damit ist aber die gewünschte exakte Steuerung des Farbkeils möglich.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient vorzugsweise dem Herstellen von Folien aus Polyvinylbutyral, die als Zwischenfolien für Sicherheitsglas im Kraftfahrzeugwesen und Bauwesen benutzt werden.
Die Vorrichtung nach der Erfindung wird anhand der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Coextrudieren einer einen Farbkeil aufweisenden Folie,
F i g. 2 einen Querschnitt durch die Farbkeilfolie nach Fi g. 1 entlang der Linie 11-11,
F i g. 3 eine Einzelheit der Vorrichtung nach F i g. 1 teilweise geöffnet in größerer Darstellung,
F i g. 4 einen Längsschnitt der Vorrichtung nach F i g. 3 entlang der Linie IV-IV mit einer Breitschlitzdüse,
F i g. 5 den Längsschnitt der Breitschlitzdüse nach F i g. 4 in größerer Darstellung,
Fig.6 eine Ansicht auf die Breitschlitzdüse nach F i g. 5 entlang der Linie Vl-Vl,
F i g. 7 eine Draufsicht der Breitschlitzdüse in Richtung X nach F i g. 5 und
F i g. 8 die Ansicht der Breitschlitzdüse in Richtung E nach F i g. 5.
Zwei große Breitschlitzwerkzeuge 4a und 4b sind so aneinandergekoppelt, daß eine überbreite Folie 20 aus Kunststoff herstellbar ist. Wesentlich ist hierbei, daß die Breitschlitzwerkzeuge 4a und 4b die gleiche Geometrie in Bezug auf die Fließquerschnittgestaltuiig aufweisen, jedoch unterschiedliche Breite Ba bzw. Bb der Folienbereiche 20a, 206. Zur Ausbildung eines Farbteils 20c in der Folie 20 ist eine Breitschlitzdüse 21 in dem Breitschlitzwerkzeug 4a im Übergangsbereich zum Breitschlitzwerkzeug 4b vorgesehen.
Dadurch ist im Übergangsbereich des gefärbten Folienbereiches 20b zu ungefärbten Folienbereich 20a der Farbkeil 20c über eine Breite Bc mit in Richtung auf den Folienbereich 20a abnehmender Farbintensität keilförmig unter einem Winkel λ von bevorzugt 3 bis 20° t>o angeordnet.
Ein farbloser Schmelzestrom 1 wird dazu; mittels eines Extruders 14 plastifiziert und dem Breitschlitzwerkzeug 4a zugeführt. Von einem zweiten Extruder 15 wird ein farbiger Schmelzestrom 2 über einen Zufuhrkanal b5 3b dem Breitschlitzwerkzeug 4b zugeführt. Von dem Schmclzestroni 2 wird ein Tcilschmelzestrom 2c für den Farbstreifen über die Leitung 3cabgezweigt und mittels einer Schmelzepumpe 17 der Breitschlitzdüse 21 zugeführt.
Die Breitschlitzdüse 21 weist einen Staubalken 6a auf, der mit einer Ausnehmung 28 ausgebildet ist, in welche eine Düsenplatte 22 unter Ausbildung des Fließquerschnittes für die Breitschlitzdüse 21 eingesetzt ist. Der Schmclzesirom I kommt von einem Vertcilerkanal 5a und wird über das Drosselfeld 10a gleichmäßig verteilt, so daß bei Eintritt in eine Vorlaufzone lla im Bereich des Staubalkens 6a der Schmelzestrom 1 auf voiler gewünschter Folienbreite parallel in Extrusionsrichtung P läuft (F i g. 4). An der Vorderkante des Staubalkens 6a ist auf der gewünschten Breite ein Austrittsspalt 24 für den Teilschmelzestrom 2c aus der Breitschlitzdüse 21 ausgebildet Der Teilschmelzestrom 2c wird durch eine Ausnehmung in dem Staubalken 6a dem Fließquerschnitt der Breitschlitzdüse 21 zugeführt. Der Fließquerschnitt der Breitschlitzdüse 21 wird durch eine Düsenplatte 22 ausgebildet, die an der Vorderseite des Staubalkens 6a unter entsprechender Belassung von Fließquerschnitten befestigt ist.
Der Staubalken 6a weist eine Ausnahmeöffnung 30 für die Zuführung des Teilschmelzestromes 2c und eine Durchtrittsöffnung 23 in den Fließquerschnitt der Breitschlitzdüse 21 auf. Der Fließquerschnitt der Breitschlitzdüse 21 wird zwischen der Vorderseite des Staubalkens 6a und der davor angebrachten Düsenplalte 22 gebildet (F i g. 5). Die Düsenplatte 22 ist in eine Ausnehmung 28 des Staubalkens 6a eingesetzt. Der Fließquerschnitt der Breitschlitzdüse 21 weist im wesentlichen einen Verteilkanal 211, ein den Drosseldamm 210, mit der Funktion eines Drosselfeldes und den Austrittsspalt 24 auf. Die Länge L des Austrittsspaltes 24 wird gewählt je nach der gewünschten Breite des Farbkeils 20c.
Der Austrittsspalt 24 ist keilförmig von der größten Breite 241 bis auf 0 an dem entgegengesetzten Ende 240 ausgebildet. Bei einer solchen Gestaltung des Austrittsspaltes 24 ist eine einseitige Einspeisung angeordnet (F ig. 7).
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Coextrudieren einer einen Farbkeil aus einem gefärbten thermoplastischen Kunststoff aufweisenden Folie aus einem ungefärbten thermoplastischen Kunststoff, mit einer einen Verteilerkanal, eine im Bereich eines Staubalkens verlaufende Vorlaufzone, ein zwischen dem Verteilerkanal und der Vorlaufzone angeordnetes Drosselfeld und einen Düsenaustrittsspalt aufweisenden Breitschlitzdüse und mit einer vor der dem Drosselfeld zugewandten Vorderkante des Starbalkens angeordneten Zuführeinrichtung für den Kunststoff des Farbkeils, wobei die Einspeisebohrung für die Zuführeinrichtung in dem Staubalken angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung als Breitschlitzdüse (21) mit einem Verteilkanal (211), einem entsprechend dem Farbkeil keilförmig ausgebildeten Austrittsspalt (24) und einem zwischen dem Verteilkanal (211) und dem Austrittsspalt (24) angeordneten Drosseldamm (210) ausgebildet ist, deren Verteilkanal (211), deren Drosseldamm (210) und deren Austrittsspalt (24) zwischen dem Staubalken (6a) und einer an dem Staubalken (6a; anliegenden Düsenplatte (22) angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilkanal (211), der Drosseldamm (210) und eine dem Austrittsspalt (24) entsprechende Aussparung in der Düsenplatte (22) vertieft angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenplatte (22) in eine Ausnehmung (28) des Staubalkens (6a) eingesetzt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenplatte (22) zum Einstellen des Austrittsspaltes (24) verstellbar ausgebildet ist.
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