DE4140146A1

DE4140146A1 - Extrusionswerkzeug zum extrudieren von mit verunreinigungen versetzten kunststoffabfaellen

Info

Publication number: DE4140146A1
Application number: DE4140146A
Authority: DE
Inventors: Mark Alfred James Pentecost
Original assignee: Greiner & Soehne C A
Current assignee: Greiner & Soehne C A
Priority date: 1990-12-21
Filing date: 1991-12-05
Publication date: 1992-06-25
Also published as: IT1252199B; ITMI913336A1; ITMI913336A0

Description

Die Erfindung betrifft eine Düsenanordnung, wie sie im Oberbegriff des Patentan spruches 1 beschrieben ist.

Es ist bereits eine Düsenanordnung zum Extrudieren von mit organischen und/oder mit mineralischen Verunreinigungen versetzten Kunststoffabfällen bekanntge worden - gemäß WO-OS 90/06 218 -, bei der einem Düsenspalt eine Mischvorrich tung vorgeschaltet ist. Diese Mischvorrichtung besteht aus einer Düsenplatte, in der über die gesamte Fläche senkrecht zu einer Extrusionsrichtung Düsenbohrungen mit unterschiedlichem Öffnungsquerschnitt angeordnet sind. Durch die Aufteilung der Kunststoffschmelze in einer Vielzahl von im wesentlichen parallel zueinander ver laufenden Schmelzesträngen soll über den gesamten Querschnitt der Kunststoff schmelze eine Vermischung zwischen den plastifizierten Kunststoffabfällen und den nicht plastifizierten Kunststoffabfällen bzw. Verunreinigungen erfolgen, so daß die se über den Querschnitt des Formteils gleichmäßig verteilt und mit der Längsabmes sung in Längsrichtung des Profils ausgerichtet sind. Diese Ausbildung der Düsena nordnung hat sich an sich bewährt, jedoch reicht die Oberflächenqualität der mit derartigen Düsenanordnungen hergestellten Formteile für eine Mehrzahl von An wendungsfällen nicht aus.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Düsenanord nung zu schaffen, mit der die Oberflächenqualität der Teile an die einzelnen Anwen dungsfälle möglichst universell angepaßt werden kann.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Kennzeichenteil des Patentanspru ches 1 angegebenen Merkmale erreicht. Die Vorteile dieser Lösung liegen darin, daß durch die starke Verdichtung der Schmelze aufgrund des hohen Verdichtungsfak tors in der Düsenanordnung der Plastifizierungsvorgang nicht unterbrochen wird bzw. unerwünschte Druckverminderungen verhindert werden, welche zu uner wünschten Ausgasungen, bedingt durch die nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfäl le bzw. die Verunreinigungen, führen. Dadurch wird aber auch gleichzeitig eine gute Durchmischung dieser nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfälle und der Ver unreinigungen mit den plastifizierten Kunststoffabfällen erreicht.

Vorteilhaft ist eine Weiterbildung nach Patentanspruch 2, wodurch ein Ausgasen und damit eine Blasenbildung in der Kunststoffschmelze während des Durchtritts durch die Düsenanordnung vorteilhaft vermieden wird.

Eine weitere Ausgestaltung beschreibt Patentanspruch 3, wodurch eine gleichmäßi ge Verteilung der den Kanalwandungen der einzelnen Kanäle zugeordneten plastifi zierten Schmelzemengen mit den in diesen eingebetteten, nicht aufgeschmolzenen Verunreinigungen bzw. Kunststoffabfällen über die gesamte Querschnittsfläche ei nes Formteiles, insbesondere auch eines Profils erzielbar ist.

Vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung nach Patentanspruch 4, da dadurch zwangs weise eine Ablenkung der Verunreinigungen und der nicht aufgeschmolzenen Abfäl le mit größerem Volumen in den Zentralbereich bzw. die Mittelschichten einer Formteilwandung erfolgt, so daß die Oberflächengüte der mit derartigen Düsenan ordnungen hergestellten Formteile ohne zusätzliche Maßnahmen wie Co-Extrusion oder Folienbeschichtung erheblich verbessert werden kann.

Es ist aber auch eine Ausgestaltung nach Patentanspruch 5 möglich, wodurch eine Bescheinigung des Extrusionswerkzeuges zur Verunreinigung oder nicht aufge schmolzener Kunststoffabfälle verhindert werden kann.

Bei einer Ausgestaltung nach Patentanspruch 6 wird erreicht, daß neben der Ablen kung der nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfälle bzw. Verunreinigungen in die Mittelschicht der Formteilwandungen auch zusätzlich eine gute Durchmischung der aufgeschmolzenen Kunststoffabfälle bzw. der Schmelze im Oberflächenbereich er zielt wird, wodurch auch die Fließeigenschaften der Schmelze in der Düsenanord nung und dadurch die Oberflächengüte der Formteile verbessert werden kann.

Eine andere Ausführungsvariante ist im Patentanspruch 7 beschrieben. Durch diese Ausgestaltung des Extrusionswerkzeuges wird der Fließwiderstand in der Düsenan ordnung nur unwesentlich erhöht, jedoch eine zuverlässige Ableitung von größeren nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfällen bzw. organischen oder mineralischen Verunreinigungen in den Mittelbereich der Formwandung erzielt.

Bei der Weiterbildung nach Patentanspruch 8 wird erreicht, daß die vollplastifi zierten Schmelzeteile, die ein günstigeres Fließverhalten aufweisen in diese nut artigen Vertiefungen ausweichen und somit aus dem Oberflächenbereich eines her zustellenden Formteils abgeleitet werden.

Durch die im Patentanspruch 9 beschriebene Ausgestaltung wird erreicht, daß die nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfälle und Verunreinigungen im Zuge des Durchtritts der Schmelze durch die Kanäle in das Extrusionswerkzeug kontinuier lich abgelenkt werden, ohne daß es zum Aufteilen der Kunststoffschmelze in einzel ne Stränge kommt bzw. in der Düsenanordnung Zonen mit einem erhöhten Wider stand und somit einem plötzlichen Druckanstieg entstehen.

Vorteilhaft ist auch eine Ausgestaltung nach Patentanspruch 10, da dadurch festge legt werden kann, bis zu welcher Größe die nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfäl le bzw. Verunreinigungen in der Oberflächenschicht verbleiben können und bis zu welcher Größe sie in den Mittelteil der Formwandungen abgelenkt werden. Diese Ausgestaltung hat den weiteren Vorteil, daß in den schwächer beanspruchten Mittel bereichen der Formwandung die gröberen Verunreinigungen bzw. nicht aufge schmolzenen Formteile in diesen Zonen als Füllmaterialien verwendet werden kön nen.

Vorteilhaft ist auch eine Ausgestaltung nach Patentanspruch 11, die eine kontinuier liche Durchmischung der Schmelze aus dem aufgeschmolzenen Kunststoffabfällen mit den nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfällen und Verunreinigungen ermög licht.

Eine weitere Ausbildung ist im Patentanspruch 12 gekennzeichnet. Dadurch wird er reicht, daß der kontinuierliche Umformungsprozeß auch im Bereich der Leitvorrich tungen nicht unterbrochen wird.

Von Vorteil ist auch die Weiterbildung nach Patentanspruch 13, da dadurch eine kontinuierliche Ausdehnung des Schmelzestroms zu einem geschlossenen Profil er folgt, weshalb überbeanspruchte Randzonen, die zur Rißbildung neigen können, ver hindert werden.

Eine weitere Ausgestaltung ist im Patentanspruch 14 gekennzeichnet, wodurch die beim Durchtritt durch die Leitvorrichtung in den Oberflächenveränderungen entste henden bis zum Austritt des Formteils aus dem Düsenspalt geglättet werden können, so daß Profile mit einer glatten Oberfläche erzielt werden können.

Es ist aber auch eine Ausgestaltung nach Patentanspruch 15 möglich. Durch die An ordnung der Leitvorrichtung in etwa mittig zwischen dem Einlaßkanal und dem Dü senspalt wird die Umformung des Schmelzestroms bzw. die Verlagerung der in die sen eingeschlossenen, nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfälle bzw. Verunreini gungen erst dann vorgenommen, wenn eine ausreichende Plastifizierung und Vermischung des Schmelzestroms erzielt ist, jedoch bereits so rechtzeitig abge schlossen, daß die durch die Leitvorrichtungen in der Oberfläche des Formteils her gestellten Unebenheiten bis zum Austreten aus dem Düsenspalt noch geglättet wer den können.

Eine andere Ausführungsvariante beschreibt Patentanspruch 16, wodurch es mög lich ist, Formteile mit strukturierter Oberfläche zu erzeugen. Dies hat den Vorteil, daß beim nachfolgenden Beschichten derartiger Formteile mit einer weiteren Kunst stoffschicht bzw. beim Aufbringen von Folien eine bessere Verbindung zwischen dem ursprünglichen Formteil und den neu aufzubringenden Kunststoffschichten bzw. Formteilen erzielt werden kann. Vor allem beim nachträglichen Aufextru dieren von Oberflächenschichten, beispielsweise aus frischem noch unbenutzten Kunststoffmaterial können dadurch Formteile mit hoher Oberflächengüte unter über wiegender Verwendung von Kunststoffabfällen hergestellt werden.

Von Vorteil ist auch eine Weiterbildung nach Patentanspruch 17, da dadurch die Verlagerung der in den Formteilen eingeschlossenen, nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfälle und Verunreinigungen unterschiedlich erfolgen kann und die Leit leisten nach dem Einbringen der nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfälle und Verunreinigungen in den Mittelbereich der Wandungen des Formteils zum Glätten der Oberflächenschichten bzw. zum Verschweißen der beim Einbringen der Kunst stoffabfälle und Verunreinigungen im Mittelteil im Profil hergestellten Vertiefun gen erfolgen können.

Vorteilhaft ist weiters eine Ausgestaltung nach Patentanspruch 18, da dadurch die im Zuge der Verlagerung der nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfälle und Verun reinigungen erzeugten Vertiefungen in den Oberflächenbereichen der Formteile kon tinuierlich mit weniger verschmutztem Material und überwiegend aufgeschmol zenen Kunststoffabfällen gefüllt und die Oberfläche der Formteile damit geglättet werden kann.

Auch eine Weiterbildung nach Patentanspruch 19 ist möglich. Dadurch können Formteile, die überwiegend aus Recyclingkunststoffen bestehen, in einfacher Weise an das Aussehen von aus Rohstoffen hergestellten Formteilen angepaßt werden, wo mit die Vermarktungsmöglichkeiten von Formteilen aus Recyclingkunststoffen und eventuell bestehende Bedenken von Kunden oder Verbrauchern zerstreut werden können.

Durch eine Ausbildung gemäß Patentanspruch 20 wird erreicht, daß die vorgeform ten Oberflächen, die gegebenenfalls durch entsprechende Kalibrierung und Kühlung bereits annähernd formstabil sind, mit einer Schicht hoher Oberflächengüte überzo gen werden können.

Eine Weiterbildung nach Patentanspruch 21 ermöglicht, daß im Zuge der Co-Ex trusion zur besseren Verbindung der beiden gemeinsam extrudierten Lagen aus Kunststoffmaterial, die mit der Leitvorrichtung hergestellten Vertiefungen direkt verwendet werden können.

Es ist auch eine Ausgestaltung nach Patentanspruch 22 von Vorteil, da dadurch strukturierte Oberflächen eines Formteiles geschaffen werden können, deren Ausse hen durch die in den Formteilen enthaltenen, nicht aufgeschmolzenen Kunststoffab fälle und Verunreinigungen nicht erheblich beeinflußt sind und die durch die struk turierten Oberflächen höhere Festigkeitswerte aufweisen.

Durch die Weiterbildung nach Patentanspruch 23 wird erreicht, daß der Fließwider stand im Bereich der Kanalwandungen bzw. der Leitvorrichtungen in vorteilhafter Weise gesenkt bzw. durch die Beaufschlagung mit verschiedenen Schwingungen die Verteilung bzw. Ableitung der nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfälle bzw. der Verunreinigungen in gewünschte Bereiche des Formteils begünstigt wird. Weiters kann dadurch in gezielten Bereichen eine Materialverdichtung und somit Verfesti gung des hergestellten Formteils erreicht werden.

Eine andere Ausführungsvariante beschreibt Patentanspruch 24. Die Unterteilung der Kanalwände in einzelne Teile hat den Vorteil, daß gewünschte Bereiche des Formteils zusätzlich verdichtet oder der Fließwiderstand in diesen beispielsweise mit den Leitvorrichtungen versehenen Teilen durch die Schwingungsbeaufschlagung verringert werden kann.

Es ist aber auch eine Ausgestaltung nach Patentanspruch 25 möglich, wodurch eine zusätzliche zwangsweise Verteilung der nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfälle bzw. der Verunreinigungen erzielt wird.

Die Weiterbildung nach Patentanspruch 26 ermöglicht eine Ablenkung der nicht auf geschmolzenen Kunststoffabfälle bzw. der Verunreinigungen in vorbestimmbare Oberflächenbereiche, so daß der Formteil im Bereich der Sichtflächen mit einer mög lichst glatten Oberfläche versehen werden kann.

Eine weitere Ausgestaltung beschreibt Patentanspruch 28, durch die eine räumliche Durchmischung der Kunststoffschmelze erzielt werden kann.

Durch eine exakte Steuerung der Temperatur über Heiz- bzw. Kühlvorrichtungen kann verhindert werden, daß in den Verjüngungsbereichen zwischen den einzelnen Leitvorrichtungen Teile der Schmelze überhitzt werden bzw. kann andererseits der durch die Leitvorrichtung erzeugte, erhöhte Durchströmwiderstand durch eine Ver minderung der Gleitreibung, beispielsweise aufgrund höherer Erhitzung der Kanal wandungen im Bereich der Leitvorrichtungen ausgeglichen werden.

Durch die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 30 ist es möglich, den Formteil in eine endgültig gewünschte, maßhaltige Form zu verbringen, worauf dann auf diese maßhaltig vorbereiteten Oberflächen eine beliebige Beschichtung aufgebracht wer den kann.

Vorteilhaft ist aber auch eine Ausführungsvariante nach Patentanspruch 31, da da durch eine Oberfläche mit exakt vorherdefinierbarem Material und Oberflächeneigen schaften einfach hergestellt werden kann.

Dabei ist eine Weiterbildung nach Patentanspruch 32 von Vorteil, da durch die beim Aufwalzen der mit einer gegengleichen Oberflächenausbildung als der Formteil ver sehenen Folie eine intensive Verzahnung und Verbindung zwischen der Folie und dem Formteil entsteht.

Eine andere Ausführungsvariante beschreibt Patentanspruch 33. Durch die Verwen dung eines bei Druck und Temperatur reagierenden treibmittelhaltigen Kunststoffma terials zur Verbindung einer Folie mit dem Formteil können durch die aus den Alt kunststoffen hergestellten Formteile bewirkten Oberflächen Rauhigkeiten und Un ebenheiten angepaßt ausgeglichen werden, ohne daß die Oberflächengüte der Formteile leidet.

Die Erfindung umfaßt des weiteren auch ein Verfahren, wie es im Oberbegriff des Patentanspruches 34 beschrieben ist.

Dieses Verfahren ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 34 gekennzeichnet. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß durch die Ableitung der nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfälle bzw. Verunreinigungen aus den Ober flächenbereichen in den Zentralbereich der Verwandungen des Formteils, Formteile mit feineren und glatteren Oberflächen geschaffen werden. Dazu kommt, daß durch die Verlagerung der Verunreinigungen bzw. nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfäl le in den Mittelbereich ein Formteil mit in etwa sandwichartig ausgebildeten Wand ungen erzielt wird, und sich somit die Verunreinigungen der nicht aufgeschmolze nen Kunststoffabfälle im weniger belasteten Kernbereich befinden, so daß vor allem bei Formteilen wie z. B. Profilen für Fenster oder dgl. bessere Festigkeitswerte erzielbar sind.

Schließlich ist auch ein Vorgehen nach Patentanspruch 35 möglich, wodurch auch das Aufbringen von zusätzlichen Beschichtungen oder Folien erheblich vereinfacht wird.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Anlage zum Herstellen von aus Recyclingkunststoffen bestehenden Formteilen, insbesondere Platten, in Seitenansicht und vereinfachter schematischer Darstellung;

Fig. 2 das Extrusionswerkzeug zum Herstellen eines Formteiles, in Seitenan sicht, geschnitten und ebenfalls in vereinfachter schematischer Dar stellung;

Fig. 3 das Extrusionswerkzeug nach Fig. 2 in Stirnansicht, geschnitten, gemäß den Linien III-III in Fig. 2;

Fig. 4 ein anderes erfindungsgemäßes Extrusionswerkzeug in Seitenansicht, ge schnitten und vereinfachter schematischer Darstellung;

Fig. 5 das Extrusionswerkzeug nach Fig. 8 in Schnitt, gemäß den Linien V-V in Fig. 8;

Fig. 6 das Extrusionswerkzeug nach Fig. 5 in Stirnansicht, geschnitten, gemäß den Linien VI-VI in Fig. 5;

Fig. 7 das Extrusionswerkzeug nach Fig. 5 in Stirnansicht, geschnitten, gemäß dem Pfeil VII in Fig. 5;

Fig. 8 das Extrusionswerkzeug gemäß den Fig. 5 bis 7 mit einem Fließkanal im Bereich der Leitvorrichtungen, in Seitenansicht geschnitten und in stark vereinfachter schematischer Darstellung;

Fig. 9 das Extrusionswerkzeug nach Fig. 8 in Stirnansicht, geschnitten, gemäß den Linien IX-IX in Fig. 8;

Fig. 10 eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Extrusionswerk zeuges mit einem Fließkanal eines weiteren Extruders im Bereich der Dü senanordnung zur Durchführung einer Co-Extrusion in Seitenansicht, ge schnitten und in vereinfachter schematischer Darstellung;

Fig. 11 das Extrusionswerkzeug nach Fig. 10 in Stirnansicht, geschnitten, gemäß den Linien XI-XI in Fig. 10;

Fig. 12 ein Detail des Extrusionswerkzeuges nach Fig. 11 in Seitenansicht, ge schnitten;

Fig. 13 eine Stirnansicht von Leitvorrichtungen eines Extrusionswerkzeuges im Schnitt und in schematischer Darstellung;

Fig. 14 eine Stirnansicht der Leitvorrichtungen in einem von der Fig. 13 unter schiedlichen Querschnittsbereich im Schnitt gemäß den Linien XIV-XIV in Fig. 13;

Fig. 15 eine Draufsicht auf eine Formwandung eines erfindungsgemäßen Extru sionswerkzeuges mit über deren Flächen verteilt angeordneten, ins besondere warzenartigen Leitvorrichtungen:

Fig. 16 die Kanalwandung nach Fig. 15 in Stirnansicht, geschnitten, gemäß den Linien XVI-XVI in Fig. 15.

In Fig. 1 ist eine Anlage 1 zum Herstellen eines Formteiles 2 z. B. einer oder einem Hohlprofil aus Recyclingkunststoffen gezeigt. Diese Anlage 1 umfaßt eine Extruder 3, ein Extrusionswerkzeug 4, zum Extrudieren, sowie eine dem Extrusionswerkzeug 4, in Extrusionsrichtung - Pfeil 5 - nachgeordnete Kalibriervorrichtung 7 und eine Kühlvorrichtung 8. Dieser Kühlvorrichtung 8 ist üblicherweise eine Abzugvorrich tung sowie eine Trenneinrichtung zum Herstellen von Plattenabschnitten gleicher Größe von der endlos extrudierten Platte oder dem Profil nachgeordnet. Anstelle von Platten können auch Formteile 2 mit unterschiedlichen Querschnittsformen her gestellt werden.

In Fig. 2 und 3 ist das Extrusionswerkzeug 4 in größerem Maßstab und geschnitten dargestellt. Ein von einer Schnecke 9 eines bevorzugt als Doppelschneckenextruder ausgebildeten Extruders 3 ausgestoßener Schmelzestrang 10 wird in einem Verteil stück 11 des Extrusionswerkzeuges 4 auf zwei Schmelzeteilstränge 12 und 13 aufge teilt. Der an den Ausgang des Extruders 3 anschließende Einlaßkanal 14 teilt sich in zwei zur Extrusionsrichtung, gemäß Pfeil 5 divergierende Fließkanäle 15,16 auf, die einen im wesentlichen kreisförmigen oder ovalen Querschnitt aufweisen und in wel chen Verteilkanäle 17 bzw. 18 angeordnet sind, mit welchen der Schmelzeteilstrang 12 bzw. 13 in Schmelzebahnen 19, 20 umgewandelt wird.

Die Fließkanäle 15 und 16 münden in einem Düsenspalt 21 einer Düsenlippe 22 ei ner Düsenanordnung 23.

Im Endbereich der Fließkanäle 15, 16 also vom Düsenspalt 21 ausgehend in Rich tung der Verteilkanäle 17, 18 sind Außenseiten 24, 25 eines Formteils 26 zugeordne ten Kanalwandungen 27, 28, Leitvorrichtungen 29, z. B. in Art von Federn über die Kanalwandung 27, 28 vorspringende Leitleisten 30, angeordnet.

Wie besser aus Fig. 3 ersichtlich, erstrecken sich diese Leitleisten 30 bis in den Be reich des Düsenspaltes 21, und der Formteil 26 weist somit über seinen Umfang ver teilt nutartige Vertiefungen 31 bzw. zwischen diesen liegende Vorsprünge 32 auf.

Durch eine Breite 33 der zwischen den Leitleisten 30 gebildeten Vorsprünge 32 des Formteils 26 kann erreicht werden, daß nicht aufgeschmolzene Kunststoffabfälle 34 bzw. Verunreinigungen 35, deren Flockengröße größer als die Breite 33 der Vor sprünge 32 bzw. die Distanz zwischen dem Leitleisten 30 quer zur Extrusionsrich tung ist, aus diesem Bereich der Vorsprünge 32 abgelenkt werden, und wie schema tisch in der Zeichnung dargestellt, nur im mittleren Bereich des Formteiles 26 ein gebettet werden. In den Vorsprüngen 32 verbleiben dagegen die voll aufgeschmolzenen Kunststoffabfälle und gegebenenfalls nicht aufgeschmolzene Kunststoffabfälle 36 bzw. Verunreinigungen 37, deren Flockengröße kleiner als die Breite 33 ist. Damit wird eine homogene Oberfläche mit einem besseren optischen Aussehen erzielt, die eine Verbindung mit einer weiteren Schicht begünstigt. Es ist aber auch möglich, daß die Leitleisten 30 eine entsprechende Distanz vor dem Dü senspalt 21 enden. Dies ermöglicht, daß eine glatte Oberfläche, also ohne Vertiefun gen 31 bzw. Vorsprüngen 32 geschaffen werden kann.

Das aus der Düsenanordnung 23 austretende Extrudat bzw. der Formteil 26 kann in dem der Düsenanordnung 23 nachgeordneten Kalibrierwerkzeug 7 auf seine endgül tigen Abmessungen verformt und in der daran anschließenden Kühlvorrichtung 8 ab gekühlt und gegebenenfalls durch eine Heizvorrichtung 38 zum nachträglichen Auf extrudieren einer Deckschicht wieder aufgeschmolzen werden.

In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsvariante eines Extrusionswerkzeuges 4 gezeigt, bei welchem beispielsweise zur Herstellung eines Hohlprofils 39 als Formteil 26 ge genüberliegenden Außenseiten 24 des Formteils 26, Leitvorrichtungen 29 im Be reich der Kanalwandungen 27 und 28 zugeordnet sind. Während sich die Leitvorrich tung 29 vom Düsenspalt 21 entgegen der Extrusionsrichtung - Pfeil 5 - in den Fließ kanal 16 erstreckt, ist die Leitvorrichtung 29 im Fließkanal 15 nur über eine Länge 40 des Fließkanals 15 angeordnet und endet in einer Distanz 41 vor dem Düsenspalt 21. Selbstverständlich kann, wie durch strichlierte Linien angedeutet, die Distanz 41, in welcher die Leitvorrichtung 29 vor dem Düsenspalt 21 endet, an den jeweili gen Einsatzfall angepaßt werden.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dem Düsenspalt 21 gegebenenfalls unter Zwischenschaltung der Kalibriervorrichtung 7 ein Kalander 42 nachgeordnet, mit welchem beliebige Folien 43, insbesondere Kunststoffolien auf die Außenseiten 24, gegebenenfalls auch 25, des Formteiles 26 aufgebracht werden können. Dadurch kann eine beliebige Oberflächengestaltung mit der für den jeweiligen Anwendungs fall gewünschten Oberflächenqualität erzielt werden.

Dabei ist schematisch gezeigt, daß durch die Ausgestaltung der Außenseite 24 mit Vorsprüngen 32 bzw. Vertiefungen 31 beim Aufkalandrieren der Folie 43 die vorragenden Leitvorrichtungen 29 auf der Außenseite 24 verformt werden könnten. Bei entsprechender Druckaufbringung fließen die Vorsprünge 32 seitlich auseinan der, um eine intensive Verbindung mit der aufkalandrierten Folie 43 herzustellen. Bei der gegenüberliegenden Außenseite 24, bei der die auf der Kanalwandung 27 angeordneten Leitvorrichtungen 29 in einer Distanz 41 vor dem Düsenspalt 21 en den, und somit eine nahezu ebenflächige Außenseite 24 hergestellt wird, erfolgt das Verbinden der aufkalandrierten Folie 43 mit der noch warmen Oberflächenschicht in Art einer Verklebung. Dazu kann z. B. auf der Folie 43 ein entsprechender Troc kenkleber aufgebracht sein, der unter Temperatur und Druckeinwirkung ausreagiert und die beiden Lagen miteinander verbindet.

So ist es unter anderem auch möglich, daß die auf der Folie 43 aufgebrachte, sche matisch angedeutete Beschichtung 44 durch einen unter Druck und Temperatureinwirkung ein Treibmittel freisetzenden Kunststoffschaum gebildet ist, der aufschäumt und die Hohlräume zwischen der aufkalandrierten Folie und den Au ßenseiten 24 bzw. 25 auffüllt. Eine derartige Beschichtung 44 empfiehlt sich auch für jene Folie 43, die auf jene Außenseite 24 bzw. 25 aufkalandriert wird, welche beim Austritt aus dem Düsenspalt 21 mit Vorsprüngen 32 bzw. Vertiefungen 31 ver sehen ist.

Selbstverständlich ist es natürlich auch möglich, den Formteil 26 auf allen Seitenflä chen umlaufend mit Vertiefungen 31 bzw. Vorsprüngen 32 oder allseitig glatt auszu bilden.

In den Fig. 5 bis 9 ist eine weitere Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Extrusionswerkzeuges 4 gezeigt. Aus der Darstellung, insbesondere in Fig. 5, ist die Anordnung des Einlaßkanals 14 und der sich in Extrusionsrichtung - Pfeil 5 - an schließende Verlauf des Verteilkanals 17 besser zu ersehen. Im Endbereich des Fließkanals 15 vor dem Düsenspalt 21 sind auf der Kanalwandung 27 Leitvorrichtun gen angeordnet. Wie schematisch im linken Teil der Fig. 5 gezeigt, können auch auf der Kanalwandung 27 Leitvorrichtungen 29 angeordnet sein. Über den Verteilkanal 17 wird die im Extruder aus den Kunststoffabfällen hergestellte Schmelze mit den darin eingeschlossenen nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfällen 34, 36 und den Verunreinigungen 35, 37 quer zur Extrusionsrichtung - Pfeil 5 - über eine Breite 45 des beispielsweise eine Platte bildenden Formteiles verteilt und in der gewünschten Dicke durch den am besten aus Fig. 7 zu ersehenden Düsenspalt 21 ausgetragen.

Wie insbesondere aus Fig. 6 und 8 zu ersehen ist, ist das Extrusionswerkzeug 4 ex akt symmetrisch geteilt und besteht aus einer oberen Formhälfte 46 und einer unte ren Formhälfte 47. Die obere Formhälfte 46 nimmt die Kanalwandung 28 mit den auf dieser angeordneten Leitvorrichtungen 29 und die untere Formhälfte 47 die Ka nalwandung 27 auf. Zur ordnungsgemäßen Verarbeitung der aus aufgeschmolzenen Kunststoffabfällen bestehenden Schmelze können im Bereich des Extrusionswerk zeuges 4 Kühlvorrichtungen 48, insbesondere Kanäle für Kühlmittel und/oder Heiz vorrichtungen 49, z. B. Heizstäbe angeordnet sein, die nur schematisch angedeutet wurden und entsprechend den aus dem Stand der Technik bekannten Möglichkeiten vorgesehen und ausgebildet sein können.

In den Fig. 8 und 9 ist dann schematisch die Bewegung der in die Schmelzebahn 20 eingeschlossenen, nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfälle 34,36 und der nicht aufgeschmolzenen Verunreinigungen 35, 37 dargestellt. Dabei ist aus diesen Darstel lungen besser ersichtlich, daß durch die Leitvorrichtungen 29 bzw. die Leitleisten 30 jene Kunststoffabfälle 34 und Verunreinigungen 35, die nicht aufgeschmolzen sind und deren Flockengröße größer ist als die Breite 33 der Vorsprünge 32, bzw. eine Distanz 50 zwischen den Leitleisten 30 zur Mitte der Platte zu abgelenkt wer den, während im Bereich zwischen den Leitleisten 30, also in den nutförmigen Ver tiefungen 31 nur Schmelzgutteile aus aufgeschmolzenen Kunststoffabfällen verblei ben, die mit kleineren Verunreinigungen 37 bzw. nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfällen 36 durchsetzt sind. Dadurch wird eine homogene Oberflächen schicht erzielt, die auch die Herstellung von möglichst schlierenfreien Oberflächen beim Austritt des Formteils 26 aus dem Düsenspalt 21 ermöglicht.

Um die Oberflächengüte der Formteile 26 noch zusätzlich zu erhöhen, ist es auch möglich - wie beispielsweise in Fig. 7 gezeigt - die Düsenlippe 22 mit einem quer zur Extrusionsrichtung - Pfeil 5 - verlaufenden Schlitz 51 zu versehen, der parallel zum Düsenspalt 21 verläuft. Über Verstellelemente 52 die jeweils mit einem Ende auf einer Seite des Schlitzes 51 angeordnet sind, kann eine Spaltbreite bzw. eine Öff nungsweite des Düsenspaltes 21 reguliert werden. Durch eine Vielzahl über die Län ge des Schlitzes 51 verteilte Verstellelemente 52 ist die Feinheit der Regelung der Dicke des herzustellenden Formteils 26 beeinflußbar.

Dazu kommt, daß diese Verstellelemente 52 bei kurzzeitigen Beaufschlagungen mit beispielsweise pulsierenden Medien in Vibration versetzt werden können, um damit eine zusätzliche Verdichtung bzw. Verbesserung der Oberflächeneigenschaften der hergestellten Formteile 26 zu erzielen.

Die Verstellelemente können, wie aus dem Stand der Technik bereits bekannt, durch Piezoelemente, Hydraulikzylinder, Spindelwandermutteranordnungen und dgl. gebil det sein. Die Schwingungsbeaufschlagung bzw. die Verstellung der Verstellelemen te 52 kann durch eine dem Extrusionswerkzeug 4 zugeordnete Steuervorrichtung er folgen.

Es ist aber auch möglich, die Formhälften 46 und 47 über einen in Fig. 9 schema tisch angedeuteten Schwingungserzeuger 53 in Schwingungen zu versetzen. Um dies zu ermöglichen, kann auch vorgesehen werden, daß zwischen den einzelnen Formhälften 46, 47 eine elastische Zwischenschicht 54 angeordnet ist, die eine Über tragung der Schwingungsbewegung einer Formhälfte 46 relativ zur anderen Form hälfte 47 ermöglicht. Des weiteren ist es aber auch möglich, daß auf dem Schmelze gut Strom innerhalb des Extrusionswerkzeuges 4 eine Schwingungsbelastung, beispielsweise mittels Ultraschall oder Mikrowellen aufgebracht wird, um die Fließ eigenschaften des mit den Verunreinigungen 35, 37 und nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfällen 34, 36 versehenen Schmelzeguts zu verbessern. So ist es unter an derem auch möglich, daß, wie mit strichlierten Linien angedeutet, ein die Leitvor richtungen 29 aufnehmender Einsatz 55, der über Zwischenschichten 54 zur Form hälfte 46 relativ beweglich gelagert ist, mit Schwingungsenergie vom Schwingungs erzeuger 53 beaufschlagt werden kann.

Gleichermaßen ist es auch möglich, im Bereich des Düsenspaltes 21 jene die Düsen lippen 56 bildenden Platten mit Schwingungserzeugern 53 zu verbinden, um auf die Oberfläche eine Schwingungs- bzw. Vibrationsenergie zur Verbesserung der Ober flächenqualität und zur zusätzlichen Verdichtung der Oberflächenschichten der Formteile 26 aufzubringen. Dazu sind die Düsenlippen 56 über Führungsbolzen 57, wie beispielsweise in Langlöchern der Düsenlippen 56 geführt sind, relativ beweg lich gegenüber den Formhälften 46, 47 gelagert.

Wie weiters aus Fig. 9 zu ersehen ist, können wie auch bereits in Fig. 5 angedeutet. nicht nur im Bereich der Kanalwandung 28, sondern auch im Bereich der Kanalwan dung 27, wie mit strichlierten Linien angedeutet. Leitvorrichtungen 29 mit Leitlei sten 30 angeordnet sein. Gleiches trifft selbstverständlich auch auf die Kanalwan dungen 58 und 59 zu, mit welchen die Längsseitenkanten eines z. B. durch eine Plat te gebildeten Formteils 26 hergestellt werden.

In den Fig. 10 bis 12 ist eine andere Ausführungsform eines Extrusionswerkzeuges 4 gezeigt, mit welchem ein Hohlprofil mit einer an der Sichtfläche angeordneten, durch Co-Extrusion hergestellten Ummantelung hergestellt werden kann.

Dieses Extrusionswerkzeug 4 verfügt über einen vom Extruder 3 beschickten Einlaß kanal 14, an dem sich ein in Umfangsrichtung geschlossener hohlprofilartiger Fließ kanal 15 anschließt. Ein Kern 60, welcher den inneren Hohlraum des Hohlprofils bildet, ist über Stegplatten 61, die beispielsweise gemäß der WO-OS 90/06 218 aus gebildet sein können, im Innenraum des Extrusionswerkzeuges 4 gehalten. Zwi schen den Düsenlippen 56 die gemeinsam mit dem Kern 60 den Düsenspalt 21 bil den, ist eine Zwischenplatte 62 angeordnet, auf der in Umfangsrichtung distanziert nebeneinander Leitvorrichtungen 29, z. B. Leitleisten 30, angeordnet sind.

Wie besser aus Fig. 11 ersichtlich ist, sind diese Leitvorrichtungen 29 in einem ko nisch verjüngenden Teil des Fließkanals 15 angeordnet und verlaufen in den geradli nigen Profilbereichen parallel zueinander, während sie in den gebogenen Bereichen in radialer Richtung verlaufen und sich in Extrusionsrichtung - Pfeil 5 - verjüngend ausgebildet sind. Zwischen den einzelnen durch Leitleisten 30 gebildeten Leitvor richtungen 29 sind Vertiefungen 31 angeordnet.

Wie besser aus der Fig. 12 zu entnehmen ist sind diese Leitleisten 30 bzw. Leitvor richtungen 29 konisch ausgebildet, und es nimmt eine Höhe 63 in Extrusionsrich tung - Pfeil 5 - zu, und somit ergibt sich ein konischer Höhenverlauf dieser Leitlei sten 30.

Die Leitleisten 30 können dabei senkrecht zur Extrusionsrichtung - Pfeil 5 - einen rechteckigen Querschnitt aber auch einen leicht konischen bzw. trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Eine Distanz 50 zwischen den einzelnen Leitvorrichtungen 29 bzw. Leitleisten 30 kann über den Umfang der Kanalwandung 27 gleich groß oder partiell unterschiedlich sein. Dazu kommt, daß die minimale und maximale Di stanz 50 in Anbetracht der Flockengröße der zu verarbeitenden Kunststoffabfälle 34, 36 bzw. Verunreinigungen 35, 37 festgelegt werden kann.

Bezüglich der Auslegung der Distanz 50 zwischen den einzelnen Leitvorrichtungen 29 wird auf die Ausführungen zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen Bezug genommen.

In dem Ausführungsbeispiel, gemäß den Fig. 10-12, ist weiters gezeigt, daß ein aus Recyclingkunststoffen, also Kunststoffabfällen, hergestelltes Hohlprofil, welches als Grundprofil dient, gleichzeitig im Zuge einer Co-Extrusion mit einer Beschich tung 64 aus einem weiteren Kunststoff versehen sein kann. Dazu wird über einen weiteren Fließkanal 65 von einem weiteren Extruder ein plastifiziertes Kunststoffma terial zugeführt, welches über einen Düsenschlitz 66, der in Extrusionsrichtung - Pfeil 5 - unmittelbar hinter der Zwischenplatte 62 in die Düsenanordnung 23 mün det, eingebracht. Dazu ist eine Austrittskante 67 der Kanalwandung 27 um eine Dic ke 68 für die Beschichtung 64 gegenüber der Düsenlippe 56 in Richtung des Kerns 60 versetzt angeordnet.

Durch diese Ausgestaltung des Extrusionswerkzeuges 4 wird erreicht, daß das aus der Zwischenplatte 62 ausgetragene Tragprofil mit Längsrillen versehen ist, so daß sich das über den Fließkanal aufextrudierte Material innig mit dem Vorformling bzw. dem Grundprofil aus dem Recyclingkunststoff verbinden kann und somit eine dauerhafte innige Verbindung in Art eines Sandwichelementes zwischen dem über wiegend aus Recyclingkunststoffen hergestellten Grundprofil und der aus Rohstof fen gefertigten Beschichtung erzielt wird.

In den Fig. 13 bis 15 sind weitere mögliche Ausbildungen der auf den Kanalwandun gen 27, 28 bzw. 58, 59 bzw. der Zwischenplatte 62 angeordneten Leitvorrichtungen 29 zu entnehmen. So können sich die Leitleisten 30 gemäß Fig. 12 in Richtung der Extrusionsrichtung von einer Breite 69 auf eine Breite 70 verbreitern, während ihre Höhe von einer Höhe 71 auf eine Höhe 72 abnimmt. Die unterschiedlichen Breiten 69, 70 und die unterschiedliche Höhen 71, 72 sind im übrigen auch aus der Darstel lung in Fig. 14, ersichtlich.

Selbstverständlich ist es dabei auch möglich, daß eine Oberfläche 73 der Leitvorrich tungen 29, wie dies an Hand unterschiedlich ausgestalteter Oberflächen 73 in Fig. 14 gezeigt ist, zusätzlich mit Ausnehmungen bzw. Vertiefungen oder dgl. versehen sein können, um eine noch bessere Verzahnung zwischen einer auf einen Formteil 26 in Co-Extrusion oder nachträglich aufzubringenden Reschichtung bzw. Folie zu erzie len.

In den Fig. 15 und 16 ist weiters eine Draufsicht und eine Stirnansicht einer Kanal wandung 27, 28 bzw. 58, 59 gezeigt. Auf dieser sind beispielsweise durch, insbeson dere warzenartige Erhöhungen in Form von Kegelstümpfen, Kegeln, Tetraedern oder ähnlichen Raumformen gebildete Leitvorrichtungen 29 angeordnet. Diese, z. B. auch durch Kugelkalotten 74 gebildeten Leitvorrichtungen 29 können über die Flä che der Kanalwandung 27, 28 bzw. 58, 59 verteilt, insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnet sein.

Die gegenseitige Versetzung dieser Leitvorrichtungen 29 auf den Kanalwandungen 27 kann beliebig erfolgen. Die Abstände der einzelnen Leitvorrichtungen 29 in Ex trusionsrichtung - Pfeil 5 - bzw. quer dazu können variieren und diese versetzt über die Fläche angeordnet sein. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß die Leitvor richtungen, beispielsweise die Kugelkalotten bzw. Zylinder oder Kegel unterschied liche Höhen und/oder unterschiedliche Volumina in Richtung quer bzw. in Extru sionsrichtung aufweisen.

Für die Funktion des Extrusionswerkzeuges 4, insbesondere bei der Verarbeitung von Kunststoffabfällen, ist, wie am besten aus Fig. 10 ersichtlich, aber auch das Ver hältnis der Querschnittsflächen beim Eintritt des Schmelzeguts in das Extrusions werkzeug 4 und dessen Austritt erheblich. So werden gute Ergebnisse bei der Verar beitung von Recyclingkunststoffen, die mit Verunreinigungen versetzt sind, er reicht, wenn eine Querschnittsfläche auf Grund des Durchmessers 75 des Einlaßkanals 14 zumindest fünfmal, bevorzugt zehnmal, so groß ist, wie eine Kreis ringfläche im Bereich der Düsenanordnung 23 mit einem Innendurchmesser 76 und einer Kreisringbreite 77.

Durch diese hohe Verdichtung des zu verarbeitenden Extrudates nach dem Ausgang des Extruders bis zum Düsenschlitz, wird ein intensives Anschmelzen bzw. Erwei chen jener Kunststoffabfälle 34 erreicht, die einen Fließpunkt über der Verarbei tungstemperatur des Formteils 26 aufweisen.

Durch dieses Verhältnis zwischen der Querschnittsfläche beim Eintritt der Schmelze in das Extrusionswerkzeug und dessen Austritt wird aber auch sichergestellt, daß trotz der großen Menge an nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfällen bzw. Verun reinigungen keine Hohlräume bzw. Lunker im Schmelzestrom während des Passie rens durch das Extrusionswerkzeug 4 entstehen können.

Ein weiterer Vorteil der Leitvorrichtungen 29 ist auch darin, daß unmittelbar im An schluß an die Leitvorrichtungen 29 durch die Herabsetzung des Druckes aufgrund der größeren Querschnittsfläche nach dem Ende der Leitvorrichtungen 29 die höher viskosen Schmelzeteile, also die aufgeschmolzenen Kunststoffabfälle, rascher die Hohlräume schließen als die nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfälle bzw. Verun reinigungen, die naturgemäß eine geringere Fließgeschwindigkeit in der Schmelze aufweisen. Dadurch wird sichergestellt, daß auch dann, wenn die Leitvorrichtungen im Abstand vor dem Düsenspalt 21 enden, der Querschnittsbereich der Profile in je nen Oberflächenbereichen, in denen die Leitvorrichtungen 29 angeordnet sind, mit voll aufgeschmolzenem und bzw. oder plastifiziertem Kunststoffmaterial aus den Kunststoffabfällen gefüllt werden kann.

Selbstverständlich ist es aber im Rahmen der Erfindung auch möglich, daß die Dü senlippen 56 - insbesondere in Fig. 8 - anstelle der durch Unwuchtschwinger symbo lisch dargestellten Schwingungserzeuger 53 über durch Verstellelemente 78 für die Düsenlippen 56 gebildete Schwingungserzeuger gebildet werden können. Diese kön nen z. B. durch druckmittelbetriebene Zylinderkolbenanordnungen, Piezoelemente oder beliebige andere Schwingungserzeuger unter Ausnutzung von elektromagneti schen Feldern gebildet sein.

So ist es natürlich auch möglich, daß anstelle der Verbindung des Einsatzes 55 mit der Formhälfte 46 über Zwischenschichten, insbesondere elastische Zwischenschich ten 54 der Einsatz 55 in präzisen Führungen direkt in der Formhälfte 46 geführt ist.

In Fig. 10 ist als Variante weiters gezeigt, daß ein weiterer Extruder 79 auch im Be reich des Einlaßkanales 14 über einen Fließkanal 65 einmünden kann.

Um sicherzustellen, daß die durch den weiteren Extruder 79 eingebrachte, meist aus Rohstoffen, also somit aus reinem, noch unverwendetem Material bestehende Deck schicht 80 im Zuge des weiteren Verformungsvorganges der Schmelze eine durchge hende Oberfläche bildet und eine entsprechend hohe Oberflächenqualität aufweisen kann, sind die Leitvorrichtungen 29, beispielsweise Leitleisten 30, im Einlaßkanal 14 unmittelbar vor der Einmündung des Fließkanals 65 in demselben angeordnet. Dadurch werden wie anhand der vorstehenden Ausführungsbeispiele bereits aus führlich erläutert, die groben, nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfälle 34 bzw. die Verunreinigungen 35 und 37 in Richtung der Mitte des Schmelzgutstroms abge leitet, und es verbleibt nur feineres, aufgeschmolzenes Material im Bereich der Beschichtung 80, welches sich mit diesen auch besser verbindet. Eine Schichtdicke 81 ist bei dieser Ausführungsvariante im Auslaßbereich des Fließkanals 65 dicker und nimmt in Richtung des Düsenspaltes 21 aufgrund der Vergrößerung der Oberflä che während der Verformung des Schmelzestranges zu dem Formteil 26, beispiels weise einem Rohr, auf eine Schichtdicke 82 ab. In diesem Fall ist es beispielsweise auch möglich, die Zwischenplatte 62 mit den Leitvorrichtungen 29 gänzlich wegzu lassen, wiewohl es auch möglich sein kann, auch in diesem Bereich über einen wei teren Fließkanal 65 eine weitere Beschichtung mit einem von einem zusätzlichen Extruder 83 kommenden Material aufzubringen.

Bevorzugt werden die Leitvorrichtungen 29, insbesondere die Leitleisten 30 daher immer dort angeordnet, wo aufgrund gewünschter nachfolgender Bearbeitungsvorgän ge bzw. dem Austritt aus dem Werkzeug eine gewünschte Oberflächenqualität und Güte und ein möglichst geringer Anteil an nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfäl len bzw. Verunreinigungen mit dem oberen Bereich der Flockengröße liegenden Ab messungen vermieden werden soll.

Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung möglich, über die gezeigten Aus führungsbeispiele hinaus die Anordnung der Einzelelemente beliebig zu verändern bzw. auch unterschiedlich zu kombinieren. Auch Einzelmerkmale aus den gezeigten Ausführungsbeispielen können eigenständige, erfindungsgemäße Lösungen darstel len.

Abschließend sei noch festgehalten, daß in den Zeichnungen des Ausführungsbei spiels zum besseren Verständnis der Erfindung einzelne Teile unproportional vergrö ßert und schematisch vereinfacht dargestellt sind.

Bezugszeichenaufstellung

1 Anlage
2 Formteil
3 Extruder
4 Extrusionswerkzeug
5 Pfeil
6
7 Kalibriervorrichtung
8 Kühlvorrichtung
9 Schnecke
10 Schmelzestrang
11 Verteilstück
12 Schmelzeteilstrang
13 Schmelzeteilstrang
14 Einlaßkanal
15 Fließkanal
16 Fließkanal
17 Verteilkanal
18 Verteilkanal
19 Schmelzebahn
20 Schmelzebahn
21 Düsenspalt
22 Düsenlippe
23 Düsenanordnung
24 Außenseite
25 Außenseite
26 Formteil
27 Kanalwandung
28 Kanalwandung
29 Leitvorrichtung
30 Leitleiste
31 Vertiefung
32 Vorsprung
33 Breite
34 Kunststoffabfall
35 Verunreinigung
36 Kunststoffabfall
37 Verunreinigung
38 Heizvorrichtung
39 Hohlprofil
40 Länge
41 Distanz
42 Kalander
43 Folie
44 Beschichtung
45 Breite
46 Formhälfte
47 Formhälfte
48 Kühlvorrichtung
49 Heizvorrichtung
50 Distanz
51 Schlitz
52 Verstellelement
53 Schwingungserzeuger
54 Zwischenschicht
55 Einsatz
56 Düsenlippe
57 Führungsbolzen
58 Kanalwandung
59 Kanalwandung
60 Kern
61 Stegplatten
62 Zwischenplatte
63 Höhe
64 Beschichtung
65 Fließkanal
66 Düsenschlitz
67 Austrittskante
68 Dicke
69 Breite
70 Breite
71 Höhe
72 Höhe
73 Oberfläche
74 Kugelkalotte
75 Durchmesser
76 Innendurchmesser
77 Kreisringbreite
78 Verstellelement
79 Extruder
80 Deckschicht
81 Schichtdicke
82 Schichtdicke
83 Extruder

Claims

1. Extrusionswerkzeug zum Extrudieren von überwiegend einen Fließpunkt von über 80 Grad C aufweisenden, mit organischen und/oder mineralischen Verun reinigungen versetzten Kunststoffabfällen mit einer Flockengröße von kleiner 6 mm, von welchen zumindest ein Teil einen Fließpunkt aufweist, der höher ist als eine maximale Verarbeitungstemperatur des Formteils, bei der an einen Auslaß ei nes Extruders ein Einlaßkanal und gegebenenfalls Verteilkanal anschließt, der über einen Fließkanal mit einem Düsenspalt im Bereich einer Düsenanordnung verbun den ist und bei welchem eine Querschnittsfläche des Einlaßkanals mehrfach größer ist als die Querschnittsfläche des Düsenspalts, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Querschnittsfläche des Einlaßkanals (14) oder des Verteil kanals (18) und einer minimalen Querschnittsfläche im Fließkanal (15, 16) und/oder des Düsenspaltes (21) zumindest 5 : 1 bevorzugt 10 : 1 beträgt.

2. Extrusionswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fließkanal (15, 16) und/oder der Verteilkanal (18) in Richtung des Düsenspaltes (21) insbesondere kontinuierlich verjüngend ausgebildet ist.

3. Extrusionswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Verteilkanal (18) in einer den Düsenspalt (21) aufnehmenden Ebene verbreitert und in einer dazu senkrecht verlaufenden Richtung gegen den Düsenspalt (21) insbesondere kontinuierlich verjüngend ausgebildet ist.

4. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest über einen Teil des Einlaß-, Verteil- und/oder Fließkanals (14; 17, 18; 15, 16), bevorzugt einer Kanalwandung (27, 28; 58, 59) zwischen dem Extruder (3) und dem Düsenspalt (21) in Extrusionsrichtung erstreckende, in Umfangsrichtung voneinander distanziert angeordnete und in Richtung der gegenüberliegenden Kanalwandung (27, 28; 58, 59) vorragende Leitvor richtungen (29) angeordnet sind.

5. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtungen (29) gegenüber der Kanalwan dung (27, 28, 58, 59) elastisch verstellbar und/oder elastisch verformbar ausgebildet und/oder in einer gegenüber den Kanalwandungen elastisch verstellbaren Lagervor richtung gehaltert sind.

6. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtungen (29) durch über die Kanalwan dung (27, 28; 58, 59) zumindest in einzelnen Querschnittsbereichen verteilt und di stanziert voneinander angeordnete, insbesondere warzenartige Erhöhungen gebildet sind.

7. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtungen (29) durch über die Kanalwan dung (27, 28; 58, 59) vorragende, insbesondere federartige Leitleisten (30) gebildet sind.

8. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung (29) durch in den Kanalwandun gen (27, 28; 58, 59) angeordnete, nutförmige Vertiefungen (31) gebildet ist.

9. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überstand der Leitvorrichtung (29) über die Kanal wandung (27, 28; 58, 59) bzw. eine Tiefe der Vertiefungen (31) in Extrusionsrichtung zunimmt.

10. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Distanz zwischen den Leitvorrichtungen (29) in Umfangsrichtung des Einlaß- und/oder Fließ- und/oder Verteilkanals (14, 15, 16, 17, 18) bzw. eine Breite der nutförmigen Vertiefungen (31) gleich groß oder kleiner ist als eine durchschnittliche Flockengröße der Kunststoffabfälle, vorzugsweise derjeni gen Kunststoffabfälle mit über der maximalen Verarbeitungstemperatur des Form teils liegendem Fließpunkt.

11. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanz zwischen den Leitvorrichtungen (29) und die Breite der Vertiefungen (31) in Extrusionsrichtung gleich groß, bevorzugt sich verjüngend ausgebildet ist.

12. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spaltbreite des Einlaß- und/oder Fließ- und/oder Verteilkanals (14 bis 18) zwischen den nutförmigen Vertiefungen (31) und der ge genüberliegenden Kanalwandung (27, 28) über eine Länge (40) der Leitvorrichtun gen (29) gleich groß, bevorzugt sich verjüngend ausgebildet ist.

13. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verteilkanal (17, 18) und dem Düsen spalt (21) angeordnete Fließkanäle (15, 16) einen endlosen Umfang aufweisen und sich konisch verjüngend ausgebildet sind.

14. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtungen (29) in einer Distanz (41) vor dem Düsenspalt (21) angeordnet sind.

15. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtungen (29) in etwa mittig zwischen dem Einlaßkanal (14) und dem Düsenspalt (21) angeordnet sind und sich zumindest über 20 % einer Länge des Fließkanals (15,16) erstrecken.

16. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Leitvorrichtungen (29) vom Düsenspalt (21) bzw. den Düsenlippen (22) entgegen der Extrusionsrichtung in Richtung des Einlaß kanals (14) über einen Teil der Länge des Fließkanals (15, 16) erstrecken.

17. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die der gegenüberliegenden Kanalwandung (27, 28, 58, 59) zugewandten Oberflächen (73) der Leitvorrichtungen (29) mit bevorzugt in Extrusionsrichtung verlaufenden Formelementen versehen sind.

18. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl und eine Querschnittsform der Leitvorrich tung (29) bzw. Leitleisten (30) in in Extrusionsrichtung voneinander distanzierten Querschnittsbereichen des Einlaß-, Fließ- bzw. Verteilkanals (14 bis 18) unterschied lich ist.

19. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Distanz in Umfangsrichtung und/oder eine Höhe der Leitvorrichtungen (29) mit geringer werdendem Abstand zum Düsenspalt (21) kleiner wird.

20. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß dem Düsenspalt (21) bzw. einer diesem nachgeord neten Kühlvorrichtung (8) und/oder einer Kalibriervorrichtung (7) ein weiterer Ex truder nachgeordnet ist, welcher zumindest Umfangsflächenteile des Formteils (2) zugeordnet ist.

21. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß in Extrusionsrichtung vor dem Düsenspalt (21) ein weiterer Fließkanal (65) zumindest eines weiteren Extruders mündet und daß die Leitvorrichtungen (29) des ersten Extruders (3) vor der Einmündung des weiteren Fließkanals (65) insbesondere eines Einlaßkanals (14), angeordnet sind.

22. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtungen (29) allen Kanalwandungen (27, 28; 58, 59) zugeordnet sind.

23. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß den Kanalwandungen (27, 28; 58, 59) bzw. den Leitvor richtungen (29) Schwingungserzeuger (53), insbesondere Ultraschall-, Mikrowellen- und/oder Vibrationsvorrichtungen, zugeordnet sind.

24. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der Kanalwandungen (27, 28; 58, 59) über elasti sche Zwischenglieder voneinander getrennt sind und vorzugsweise einzelne dieser Teile mit den Schwingungserzeugern (53) bewegungsverbunden sind.

25. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß im Fließ- und/oder Einlaßkanal (15, 16; 14) eine zusätz liche mechanische Knet- bzw. Verwirbelungsvorrichtung angeordnet ist.

26. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtungen (29) insbesondere schräg zur Extrusionsrichtung verlaufend angeordnet sind.

27. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenspalt (21) einen hohlprofilförmigen Quer schnitt aufweist und die außen umlaufenden Kanalwandungen (27, 28) mit Leitvor richtungen (29) versehen sind.

28. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtungen (29) räumlich gekrümmt verlau fen.

29. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Leitvorrichtungen (29) zusätzliche und insbesondere von den übrigen getrennte Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen (49,48) angeordnet sind.

30. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß dem Düsenspalt (21) eine Kalibrier- und/oder Kühlvor richtung (7,8) und daran anschließend eine Heizvorrichtung (38) für die erhabenen Oberflächenbereiche des Formteils (2) nachgeordnet ist.

31. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß dem Düsenspalt (21) gegebenenfalls unter Zwischen schaltung einer Kalibrier- und/oder Kühlvorrichtung (7, 8) ein Kalander (42) zum Aufwalzen einer Folie (43) nachgeordnet ist.

32. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (43) eine zur Oberfläche des Formteils (2) gegengleiche Querschnittsausbildung aufweist.

33. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (43) auf der dem Formteil (2) zugewandten Seite mit einer unter Druck und Temperatur reagierenden treibmittelhaltigen Be schichtung (44) aus Kunststoff versehen ist.

34. Verfahren zum Extrudieren von überwiegend einen Fließpunkt von über 80 Grad C aufweisenden, mit organischen und/oder mineralischen Verunreinigun gen versetzten Kunststoffabfällen mit einer Flockengröße von kleiner 6 mm, von welchen zumindest ein Teil einen Fließpunkt aufweist, der höher ist als eine maxi male Verarbeitungstemperatur des Formteils, wobei diese Kunststoffabfälle und Verunreinigungen in einem Extruder plastifiziert und der aus dem Extruder austre tende Schmelzestrang auf seinem Durchtritt durch das Extrusionswerkzeug durch mischt und zu einem Formteil mit gewünschter Querschnittsform verformt wird, da durch gekennzeichnet, daß während der Umformung des Schmelzestranges in einen flächenhaften oder räumlichen Körper die nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfäl le und/oder die Verunreinigungen in einem Mittelbereich einer Wandung des Form teils abgelenkt und in dieser Lage in den Formteil eingeschweißt werden.

35. Extrusionswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile in ihren Oberflächen nach der Ableitung der nicht aufgeschmolzenen Kunststoffabfälle bzw. der Verunreinigungen geglättet werden.