DE69217025T2

DE69217025T2 - Düse zur Herstellung coextrudierter Artikel

Info

Publication number: DE69217025T2
Application number: DE69217025T
Authority: DE
Inventors: Antonio Addeo; Bruno Albrisi; Marino Lamperti; Francesco Milani; Annibale Vezzoli
Original assignee: SVILUPPO SETTORI IMPIEGO Srl; Milani Resine SpA
Current assignee: Centro Sviluppo Settori Impiego SRL
Priority date: 1991-11-28
Filing date: 1992-11-27
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2012-11-28
Also published as: US5364254A; EP0548549B1; ITMI913194A0; EP0548549A1; IT1252023B; ITMI913194A1; ATE148022T1; DE69217025D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Form zum Herstellen coextrudierter Gegenstände, bei denen ein Kern, der durch eine Mischung aus Polymermaterialien, insbesondere aus recycelten Polymermaterialien gebildet ist, mit einer Polymerbeschichtung versehen ist, wobei die Form einen Hauptkörper mit einer ringförmigen inneren Leitung, die dazu dient, den Strom aus schmelzflüssigem Material zu befördern, das dazu dient, den Kern des coextrudierten Gegenstandes zu bilden, sowie einen Hilfskörper aufweist, der an einem korrespondierenden Ende des Hauptkörpers so angebracht ist, daß ein ringförmiger Spalt gebildet wird, durch den das polymere Beschichtungsmaterial strömen soll, damit es auf die Oberfläche des Kerns des Gegenstandes aufgetragen wird.
Formen sind schon seit langer Zeit auf diesem Gebiet bekannt, die zum Herstellen coextrudierter struktureller Formen verwendet werden, wobei sie aus einer Materialvielzahl gebildet werden, die auch aus einer unterschiedlichen Härte und/oder Farbe bestehen kann. Die Arbeitsweise der besagten Formen basiert auf der Verwendung von thermoplastischen polymeren Materialien, die eindeutige rheologische Eigenschaften haben. Wenn diese Eigenschaften variieren, insbesondere bei einer Viskositätsabweichung und einer Veränderung der Durchschnittsmolekulargewichtswerte der schmelzflüssigen Masse, ist das Gleichgewicht zwischen korrekter Fortbewegung und Verteilung der schmelzflüssigen Masse gefährdet und die Folge ist, daß die Form nicht länger für den beabsichtigten Verwendungszweck geeignet ist.
Deshalb ist es ersichtlich, daß die traditionelle Technik, die verwendet wird, um die coextrudierten Formen zu bilden, nicht auf die Formgebung der Düsen übertragen werden kann, die zum Extrudieren von Mischungen aus thermoplastischen Polymeren verwendet werden, die auf der unterschiedlichen Sammlung von Abfall (Recycling) bei der Abfallverarbeitung usw beruht. Das Vorhandensein von verschiedenen polymeren Matrizen, die miteinander chemisch inkompatibel sind, führt zu einer Phasentrennung, während schmelzflüssiges Material durch den Extrusionskopf strömt. Bei den in der Vergangenheit ausgeführten Versuchen und beim Erzielen einer Beschichtung mittels einer Coextrusionstechnik, wobei eine gespritzte strukturelle Form auf einer heterogenen Mischung von thermoplastischen Polymeren basiert, mit einer schützenden- und einer ästhetischen Haut, die auf einem spezifischen Polymermaterial basiert, wurde beobachtet, daß anstatt einer gleichmäßigen Verteilung an der Oberfläche einer gespritzten strukturellen Form, das besagte Hautmaterial die Grenzregion zwischen verschiedenen Phasen der Polymermatrix durchdringt, was zu Herstellungsgegenständen führt, die durch eine große Ungleichheit in der Verteilung des Polymermaterials, das die Schutzhaut bildet, gekennzeichnet sind.
FR-A-1 348 485 beschreibt eine Form zur Herstellung coextrudierter Gegenstände, in welcher das Harz innerhalb eines schraubenartigen Rings, der mit einer zylindrischen inneren Leitung verbunden ist, strömt und dann durch eine Bahn gelangt, die eine Kegelstumpfkonfiguration besitzt.
FR-A-2 306 819 beschreibt eine Extrusionsform, die Folien aus recyceltem Polymermaterial bläst, in welcher das geschmolzene Material in zwei Ströme geteilt wird, die in spiralförmige Rillen geleitet werden.
DE-A-3 542 241 beschreibt eine Form, in welcher das geschmolzene Material in mindestens zwei separate Ströme geführt wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Form beschrieben in FR-A-1 348 485 zu verbessern und eine Coextrusionsform oder Kopf für eine strukturelle Herstellungsform vorzusehen, die nicht das oben genannte Problem hat, und leicht und einfach herzustellen ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die besagte Aufgabe mittels einer Form, wie in Anspruch 1 definiert, erreicht.
Einzelne Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das nicht Vorhandensein einer Kegelform der inneren Leitung des Hauptkörpers, im allgemeinen als "Parallelabschnitt" der Form bezeichnet, ermöglicht es, daß die Beförderungsrate der ursprünglichen schmelzflüssigen Masse - d.h. des Kernmaterials, das bestimmt ist, an seiner äußeren Fläche das coextrudierte Material aufzunehmen, - hinreichend konstant gehalten wird. Vorzugsweise weist der oben genannte Spalt eine Anzahl von geformten ringähnlichen Kammern auf, die im wesentlichen koaxial zu der inneren Leitung angeordnet sind, die durch den Hauptkörper vorgesehen ist und an ringförmigen Passieröffnungen glatt ineinander übergehen, durch die das schmelzflüssige Material strömt.
Dank solch einer Eigenschaft kann eine natürliche Vorverteilung der geschmolzenen Polymerbeschichtung (Schutzhaut) erhalten werden.
Vorzugsweise weist das Ende des Hauptkörpers der Form eine im wesentlichen konische Form auf und ist mit einer äußeren Fläche versehen, die eine wellenförmige in Längsrichtung verlaufende Außenlinie hat, die zusammen mit der entsprechenden Innenfläche des Hilfskörpers die oben erwähnten ringartig geformten Kammern bildet.
Weitere Vorteile und Eigenschaften einer Form gemäß der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, die nur beispielsweise und nicht einschränkend auf Beispiele eingeht, ersichtlich, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen; in denen
Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer Form gemäß der Erfindung zeigt, und
Fig. 2 ein Detail, das in einem größeren Maßstab als in Fig. 1 dargestellt ist, zeigt.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist mit 1 eine Coextrusionsform oder Kopf für strukturelle Hohlformen im allgemeinen bezeichnet. Die Form 1 umfaßt einen Hauptkörper 2, der ein zentrales Durchgangsloch 3 hat und an dem Ende eines Extrudersinstalliert ist (nicht in den Zeichnungen gezeigt) unter Zwischenschaltung eines Verbindungskopfes 4 und eines Querstücks 5, an welchem ein Dorn 6 koaxial mit der Zentralbohrung 3 des Körpers 2 in der Mitte befestigt ist und den inneren Querschnitt der Form definiert. Zwischen den genannten inneren Querschnitt und der Wand der Zentralbohrung 3 ist eine innere Leitung "A" begrenzt, durch die das schmelzflüssige Polymermaterial strömt, das durch den Extruder nach 7 gespeist wird, und die den Kern der coextrudierten strukturellen Form gestaltet. Die Leitung "A" ist nicht konisch zulaufend und das Verhältnis von ihrer Länge zu ihrer Breite (d.h. Dicke des Spalts) sollte nicht kleiner als 20 und vorzugsweise nicht kleiner als 40 sein.
Der Körper 2 der Form 1 ist mit einem Endstück 2a gegenüber dem Verbindungskopf 4 versehen, das eine im wesentlichen Kegelstumpfform aufweist und an dem ein Hilfskörper 8 angebracht ist, der im wesentlichen ringförmig ist und eine innere konische Fläche 8a aufweist. Gegenüber dem Hilfskörper 8 ist eine Ausgleichsplatte 9 angebracht, durch die eine Durchgangsbohrung 9a in der Mitte vorgesehen ist, und die dazu geeignet ist, zusammen mit einem Frontabschnitt 2b von dem Endstück 2a des Hauptkörpers 2 eine ringförmige Passieröffnung "L" zu bestimmen, durch die das Polymerbeschichtungsmaterial strömen soll.
Natürlich kann die Passieröffnung "L" teilweise bis zu einer variablen Größe geschlossen werden, im Falle von offenen strukturellen Formen und/oder in dem Fall, in welchem nur eine Teilbeschichtung der äußeren Fläche der strukturellen Form erwünscht ist. Das Polymerbeschichtungsmaterial wird zu der Form 1 mittels eines zweiten Extruders (in den Zeichnungen nicht gezeigt) durch eine Leitung 10 zugeführt, die zu einem Spalt "B" führt, der zwischen dem Endstück 2a des Körpers 2 und dem ringförmigen Hilfskörper 8 bestimmt wird. Der Spalt "B" weist eine Anzahl von ringförmigen Kammern auf, die von der Fläche 11 des Endstücks 2a bestimmt werden, wobei die Fläche eine wellenförmige in Längsrichtung verlaufende Außenlinie mit einer sinusähnlichen Form aufweist. Die ringähnlichen Kammern, die koaxial zu der zentralen zylindrischen Leitung "A" sind, gehen an ringförmigen Passieröffnungen, die von den Wellenkuppen der Fläche 11 und der Innenwand des Hilfskörpers 8 bestimmt werden, glatt ineinander über. Solche ringförmigen Passieröffnungen haben eine Höhe, die vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 5 mm liegt, und der Biegungsradius (der Kuppen und der Täler), der wellenförmig in Längsrichtung verlaufenden Außenlinie der Fläche 11 liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 3 bis 15 mm. Des weiteren hat die oben genannte wellenförmige in Längsrichtung verlaufende Außenlinie "Wellenhöhen" (d.h. Niveauunterschiede zwischen Tälern und Gipfeln), die fortschreitend gegen den Frontabschnitt 2b abnehmen, d.h. in der Richtung der Vorwärtsbewegung des Polymerbeschichtungsmaterials.
Die Endausgleichsplatte 9, die die Aufgabe leistet den Strom des Polymerbeschichtungsmaterials zu regulieren, indem Sie letzeres in die gewünschten Mengen und zu den gewünschten Zonen verteilt, kann in Abhängigkeit von der Art der extrudierten Materialien verändert werden, um die Form und/oder Höhe der Passieröffnung "L" zu variieren, die vorzugsweise eine Höhe aufweisen sollte, die innerhalb des Bereichs von 0,2 bis 3 mm liegt.

Claims

1. Form zum Herstellen coextrudierter Gegenstände, bei denen ein Kern, der durch eine Mischung aus Polymermaterialien, insbesondere aus recycelten Polymermaterialien gebildet ist, mit einer Polymerbeschichtung versehen ist, wobei die Form (1) einen Hauptkörper (2) mit einer ringförmigen inneren Leitung (A), die dazu dient, den Strom aus schmelzflüssigem Material zu befördern, das dazu dient, den Kern des coextrudierten Gegenstandes zu bilden, sowie einen Hilfskörper (8) aufweist, der an einem korrespondierenden Ende (2a) des Hauptkörpers (2) so angebracht ist, daß ein ringförmiger Spalt (B) gebildet wird, durch den das polymere Beschichtungsmaterial strömen soll, damit es auf die Oberfläche des Kerns des Gegenstandes aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Querchnittsfläche der inneren Leitung (A) in axialer Richtung längs der Innenwand des Hauptkörpers (2) konstant ist und das Verhältnis der Länge der inneren Leitung (A) zu der Weite der inneren Leitung (A) größer als 20 ist.

2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (B) eine Anzahl von geformten ringähnlichen Kammern aufweist, die im wesentlichen koaxial zu der inneren Leitung (A) angeordnet sind, die durch den Hauptkörper (2) vorgesehen ist, und an ringförmigen Passieröffnungen glatt ineinander übergehen, durch die das schmelzflüssige Material strömt.

3. Form nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (2a) des Hauptkörpers (2) der Form (1) eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Form aufweist und mit einer außeren Fläche (11) versehen ist, die eine wellenförmige, in Längsrichtung verlaufende Außenlinie hat, die zusammen mit der entsprechenden Innenfläche (8a) des tassenförmigen Hilfskörpers (8,9) die oben erwähnten ringartig geformten Kammern bildet.

4. Form nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Passieröffnungen, durch die das schmelzflüssige Material fließt, eine Höhe aufweisen, die innerhalb des Bereichs von 0,5 bis 5 mm liegt.

5. Form nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wellenförmige, in Längsrichtung verlaufende Außenlinie der äußeren Fläche (11) des Endes (2a) des Hauptkörpers (2) ein Wellenhöhe aufweist, die fortschreitend abnimmt in Richtung der Vorwärtsbewegung des schmelzflüssigen Materials.

6. Form nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskörper (8) eine abnehmbare Endplatte (9) aufweist, die zusammen mit einem vorderen Abschnitt (2b) des Endes (2a) des Hauptkörpers (2) eine Passieröffnung (L) bildet, durch die schmelzflüssiges Material fließt und die eine Höhe im Bereich von 0,2 bis 3 mm hat.

7. Form nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge der inneren Leitung (A) zu deren Weite größer als 40 ist.