DE69603898T2

DE69603898T2 - Extrusionsdüse für Zweischichtprofilen

Info

Publication number: DE69603898T2
Application number: DE69603898T
Authority: DE
Inventors: Roland Berrod; Jean-Claude Grosset
Original assignee: Grosfillex SAS
Current assignee: Grosfillex SAS
Priority date: 1995-04-14
Filing date: 1996-04-12
Publication date: 2000-02-24
Anticipated expiration: 2016-04-13
Also published as: FR2732923A1; ES2136373T3; DE69603898D1; EP0737561B1; BR9601361A; US5733491A; FR2732923B1; EP0737561A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Extrusionsvorrichtung zur Herstellung eines Hohlprofilteils, das eine Außenkontur aufweist, die im Querschnitt eine Mehrzahl von Segmenten aufweist, und ein Innenteil enthält, das aus einem ersten Kunststoffmaterial und zumindest einer Außenschicht hergestellt ist, die aus einem zweiten Kunststoffmaterial hergestellt ist und sich zumindest über einen Teil, den sogenannten "abgedeckten Teil", der Außenkontur erstreckt.
Bei zahlreichen Anwendungen, beispielsweise für Fenster- oder Zargenprofile, ist es notwendig, daß das äußere Erscheinungsbild des Profils besonders anspruchsvollen Qualitätskriterien entspricht. Wird beispielsweise die Herstellung von farbigen Profilen gewünscht, ist es notwendig, daß die Farbgebung dauerhaft beibehalten wird. Sofern die gängigen Farbpigmente nicht ausreichend lange wetter- oder lichtbeständig sind, muß auf besonders beständige Pigmente zurückgegriffen werden, deren Bezugskosten wesentlich höher liegen. Die Verwendung derartiger Pigmente bei konventionellen Einschichtprofilen, bei denen die Pigmente nicht nur an der Oberfläche sichtbar sind, sondern auch in der Dicke integriert sind, stellt eine unrentable Lösung dar, da ein Großteil der kostspieligen Pigmente nicht sichtbar ist.
Es erscheint somit erforderlich, Profile herzustellen, deren Innenbereich aus einem ersten kostengünstigen Kunststoffmaterial hergestellt ist, während nur die Außenschicht Farbpigmente enthält und aus einem zweiten aufwendigeren Kunststoffmaterial hergestellt ist.
Anzumerken ist, daß die oben erwähnte Problematik der Farbgebung nur ein Anwendungsbeispiel ist und es allgemein erstrebenswert sein kann, Profile herzustellen, deren Innenbereich aus einem ersten Kunststoffmaterial hergestellt ist, während die Außenschicht aus einem zweiten andersartigem Kunststoffmaterial hergestellt ist. So kann das erste Kunststoffmaterial aus wiederverwertetem Kunststoff bestehen, während das zweite Kunststoffmaterial von höherer Güte ist. Die beiden Kunststoffmaterialien können sich auch in ihren mechanischen Eigenschaften voneinander unterscheiden. Sie müssen jedoch vereinbar sein.
Anzumerken ist auch, daß es erwünscht sein kann, nur bestimmte Seiten des Profils zu bedecken, beispielsweise jene Seiten, die bei eingesetztem Profil sichtbar sind.
Aus der EP 0 435 786 ist eine Extrusionsvorrichtung bekannt, die enthält:
- einen ersten Einlaßkanal,
- eine erste Strangpresse, die zum Speisen des ersten Einlaßkanals mit einem ersten geschmolzenen Kunststoffmaterial bestimmt ist,
- einen Körper, der nacheinander axial in Strömungsrichtung des ersten Kunststoffmaterials angeordnet einen Zwischenkanal, der mit dem ersten Einlaßkanal verbunden ist, und einem Extrusionskanal enthält, dessen Wandung mehrere Längsfacetten zum Definieren der Außenkontur des Profilteils aufweist,
- einen axialen Extrusionskern, der einen ersten Abschnitt, der im Zwischenkanal angeordnet ist, und einen zweiten Abschnitt aufweist, der im Extrusionskanal angeordnet ist, wobei der zwischen dem zweiten Abschnitt und der Wandung des Extrusionskanals vorhandene Zwischenraum zur Bestimmung der Form des Profilteils dient, und wobei der zweite Abschnitt des Kerns die Innenkontur definiert und die Wandung des Extrusionskanals die Außenkontur definiert,
- einen zweiten Einlaßkanal, der einen Einlaß und ein Auslaßende hat, das mit dem Extrusionskanal verbunden ist, und
- eine zweite Strangpresse, die zum Speisen des zweiten Einlaßkanals mit einem zweiten geschmolzenen Kunststoffmaterial bestimmt ist.
Die Vorrichtung enthält Mittel, um den Fluß des zweiten Kunststoffmaterials im zweiten Einlaßkanal zu regeln und um am Auslaßende des letzteren eine homo gene Verteilung des zweiten Kunststoffmaterials auf den abgedeckten Teil der Außenkontur des Profilteils zu bestimmen. Sie enthält ferner ein inneres Hohlteil, das eine Durchgangsausnehmung aufweist, durch die der Extrusionskern hindurchgeht, und ein äußeres Hohlteil, das auf das innere Hohlteil aufsteckbar ist, welche Teile aufeinandergesteckt zwischen sich einen Diffusionskanal für das zweite Kunststoffmaterial einschließen. Dieser Kanal bildet einen Teil des zweiten Einlaßkanals und enthält einen ersten Bereich, der die Form von zwei schraubenartigen Halbwindungen hat, die zu einer Symmetrieebene des Außenumfangs des inneren Hohlteils plansymmetrisch sind und in dieser Ebene mit ihren beiden Endabschnitten aufeinandertreffen, um eine kontinuierliche Gießkehle zu bilden, welcher erster Verbindungsbereich der Halbwindungen gegenüber dem zweiten Verbindungsbereich nach hinten versetzt und direkt mit dem Einlaß des zweiten Einlaßkanals verbunden ist. Der Diffusionskanal weist ferner einen zweiten Bereich auf, der sich zwischen der Gießkehle und dem vorderen Ende dieses Kanals erstreckt und durch den Zwischenraum gebildet ist, der zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten des Außenumfangs des Innenteils und des Innenumfangs des Außenteils vorhanden ist.
Die bekannten Vorrichtungen dieser Art ermöglichen es nicht, "Zweischichtprofile" mit relativ aufwendiger Form herzustellen, beispielsweise derjenigen Art, wie sie bei Zargen oder Fensterumrandungen verwendet werden, d. h. deren Kontur eine Mehrzahl von Segmenten aufweist und nicht einfach die Form einer kreisförmigen oder nahezu kreisförmigen Kurve hat. Versucht man nämlich durch Auswechseln der Extrusionsdüse diese Vorrichtungen zur Herstellung derart aufwendiger Profile zu verwenden, so vermischen sich die beiden Kunststoffmaterialien nahezu willkürlich und die erhaltenen Profilteile weisen große Bereiche auf, in denen nur das eine der beiden Kunststoffmaterialien vorhanden ist.
Schließlich können bekannte Vorrichtungen dieser Art nur für Profile mit sehr einfacher Form Anwendung finden, die insgesamt eine Symmetrieachse aufweisen.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diese Nachteile zu beseitigen und soll es ermöglichen, Profilteile herzustellen, deren Innenbereich effektiv das Innere bzw. den Kern des Profils bestimmt, und deren Außenschicht, die diesen Kern bedeckt, die gewünschte Dicke aufweist und an der gesamten Kontur oder zumindest an sämtlichen Teilen der Kontur vorhanden ist, an denen sie notwendig und gewünscht ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das innere Hohlteil einen vorderen Endabschnitt mit einer Vorderseite aufweist, die sich im wesentlichen radial zwischen dem vorderen Ende des Diffusionskanals und dem Extrusionskanal erstreckt, daß sie ein nachgelagertes Teil enthält, das mit einer Durchgangsbohrung versehen ist, deren Kontur zumindest über einem axialen Abschnitt die Wandung des Extrusionskanals bildet, welches nachgelagerte Teil eine Hinterseite aufweist, die im wesentlichen radial verläuft und der Vorderseite des vorderen Endabschnitts gegenüberliegt,
daß der zweite Einlaßkanal einen Verstellteil enthält, der durch den Raum zwischen der Hinterseite des nachgelagerten Teils und der Vorderseite des vorderen Endabschnitts gebildet ist,
und daß dieser Verstellteil einen veränderlichen Querschnitt aufweist, wodurch Mittel gebildet sind, um, ausgehend von einem im wesentlichen einheitlichen Durchsatz des zweiten Kunststoffmaterials am vorderen Ende des Diffusionskanals die Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Kunststoffmaterials zu einer gegebenen Facette der Wandung des Extrusionskanals zu regeln als Funktion des entlang des Strömungsweges des zweiten Kunststoffmaterials gemessenen Abstandes zwischen dem Einlaß des Verstellteils und dieser Facette, wobei die Querschnittsveränderungen des Verstellteils mit Hilfe von zumindest einem Verstärkungsbereich durchgeführt werden, mit dem zumindest eine der zwischen dem Verstellteil vorgesehenen Seiten versehen ist und der den Querschnitt des letztgenannten bereichsweise verkleinert.
Durch diese Anordnungen wird das zweite Kunststoffmaterial gleichmäßig verteilt, um die Außenschicht des Profilteils zu bilden, und sämtliche Bereiche dieses Teils, die tatsächlich mit der Außenschicht bedeckt werden sollen, werden in homogener Weise bedeckt.
Es kann vorkommen, daß bestimmte Bereiche des Profilteils nicht durch das zweite Kunststoffmaterial abgedeckt werden. Wenn diese Bereiche Profilseiten sind, kann der zweite Einlaßkanal so angeordnet werden, daß er nicht in diese Seiten mündet, indem die diesen Seiten entsprechende Endabschnitte am Auslaß dieses Kanals verschlossen werden.
Wenn diese Bereiche kleinere Abschnitte sind, wie etwa einfache Rinnen oder Kehlen, kann die Extrusionsdüse so angeordnet werden, daß sie eine von der Gestalt des Extrusionskanals geringfügig abweichende Gestalt an der Verbindungsstelle des zweiten Einlaßkanals mit diesem Extrusionskanal aufweist, indem beispielsweise erneute Rippen vorgesehen werden, um am Profilteil beschichtungsfreie Kehlen auszubilden. Diese Kehlen können nicht sichtbare Bereiche des Profils sein, in denen beispielsweise in Falle eines Profils für Fensterumrandungen dann eine Dichtung eingebracht wird.
Zur Herstellung von Profilteilen mit n(n größer als 1) Außenschichten (beispielsweise verschiedene Farben an unterschiedlichen Bereichen der Außenkontur oder mehrere übereinandergelegte Schichten mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften), kann die Vorrichtung mit n+1 Einlaßkanälen versehen sein, d. h. mit dem ersten und dem zweiten oben erwähnten Einlaßkanal, und mit n-1 weiteren Einlaßkanälen, deren Gestalt insgesamt derjenigen des zweiten Einlaßkanals ähnlich ist und deren jeweilige Auslaufenden jeweils nacheinander in stromabwärts laufender Richtung mit dem Extrusionskanal verbunden sind.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlprofilteils der vorgehend genannten Art, bei dem die erfindungsgemäße Extrusionsvorrichtung Anwendung findet, der erste Einlaßkanal mit dem ersten geschmolzenen Kunststoffmaterial gespeist wird, man das Fließen dieses ersten geschmolzenen Kunststoffmaterials in dem Zwischenkanal und in dem Extrusionskanal realisiert, um den Innenbereich des Hohlprofils zu extrudieren, und mit Hilfe der zweiten Strangpresse der zweite Einlaßkanal mit dem zweiten geschmolzenen Kunststoffmaterial gespeist wird und man das Fließen dieses zweiten Kunststoffmaterials in dem Extrusionskanal im Innenbereich des Profilteils realisiert, um in diesem Innenbereich die Außenschicht dieses Teils zu extrudieren.
Die Erfindung wird besser verstanden und ihre Vorteile werden besser deutlich beim Lesen der nachfolgenden näheren Beschreibung von Realisierungsmöglichkeiten, die durch nicht beschränkgende Beispiele angegeben sind. Diese Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische, aufgebrochene Ansicht der wesentlichen Teile der Extrusionsvorrichtung,
Fig. 2 einen Axialschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Teils, mit dem der Diffusionskanal und der Verstellteil realisiert werden können,
Fig. 4 eine Vorderansicht des Teils nach Fig. 3,
Fig. 5 eine Vorderansicht der Extrusionsdüse,
Fig. 6 einen Schnitt, der das mit Hilfe der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 hergestellte Profilteil zeigt und mit der Düse nach Fig. 5 ausgestattet ist,
Fig. 7 eine Variante zu Fig. 5, und
Fig. 8 einen zur Fig. 2 analogen Schnitt, der eine Vorrichtung zeigt, welche nach einer Variante mit einem dritten Einlaßkanal ausgestattet ist.
Es ist zunächst aus der Fig. 2 ersichtlich, daß die Vorrichtung einen Körper 10, einen ersten Einlaßkanal 12 für ein erstes geschmolzenes Kunststoffmaterial 11 und einen zweiten Einlaßkanal 14 für ein zweites geschmolzenes Kunststoffmaterial 13 enthält. Eine erste und eine zweite Strangpresse, die symbolisch dargestellt sind und mit den Bezugszeichen 16 bzw. 18 versehen sind, sind dazu bestimmt, jeweils den ersten Einlaßkanal mit dem ersten geschmolzenen Kunststoffmaterial und den zweiten Einlaßkanal mit dem zweiten geschmolzenen Kunststoffmaterial zu speisen.
Der Körper 10 enthält nacheinander axial in durch den Pfeil F angedeuteter Strömungsrichtung des ersten Kunststoffmaterials angeordnet einen Zwischenkanal 20, der mit dem ersten Einlaßkanal 12 verbunden ist, und einen Extrusionskanal 22, dessen Wandung mehrere (in der Schnittansicht nicht dargestellte) Längsfacetten zum Definieren der Außenkontur des mit Hilfe der Vorrichtung hergestellten Profilteils aufweist.
In der gesamten nachfolgenden Beschreibung werden die Stellungen der verschiedenen Elemente (vorn, hinten, stromaufwärts bzw. vorgelagert, stromabwärts bzw. nachgelagert) bezüglich der Strömungsrichtung F definiert.
Wie an sich bekannt, enthält diese Vorrichtung einen axialen Extrusionskern 24, welcher einen ersten Abschnitt 24a, der im Zwischenkanal 20 angeordnet ist, und einen zweiten Abschnitt 24b, der im Extrusionskanal 22 angeordnet ist, aufweist. Der zwischen dem zweiten Abschnitt 24b und der Wandung des Extrusionskanals 22 vorhandene Zwischenraum 26 dient zur Bestimmung der Form des Profilteils. Somit definiert der zweite Abschnitt des Kerns die Innenkontur des Profils und die Wandung des Extrusionskanals definiert seine Außenkontur.
Der zweite Einlaßkanal 14 enthält einen Einlaß 28, der mit der zweiten Strangpresse 18 verbunden ist, und ein Auslaßende 30, das mit dem Extrusionskanal 22 verbunden ist. Somit gelangt das zweite Kunststoffmaterial 13 mit dem ersten Kunststoffmaterial in Kontakt, wenn der Innenbereich des Profilteils bereits durch den Kanal und den Extrusionskern definiert ist. Der Anschlußbereich zwischen dem Auslaßende des zweiten Einlaßkanals und dem Extrusionskanal kann sich nämlich am Einlaß 22' des Extrusionskanals, oder aber, wie es beim dargestellten Beispiel der Fall ist, geringfügig nach diesem Einlaß befinden, so daß ein erster Teil 22a des Extrusionskanals ausgebildet ist, in welchem der Innenbereich des Profilteils seine Form erhält. Im zweiten Teil 22b dieses Kanals befinden sind die beiden Schichten des Profilteils.
Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, besteht die Extrusionsvorrichtung aus einer Einheit aus aneinander gestapelter oder gesteckter Teile, die miteinander befestigt sind. Somit ist der Extrusionskern 24 in Ringen gelagert, die stromabwärts in Strömungsrichtung F des ersten Kunststoffmaterials mit den Bezugszeichen 32a, 32b und 32c versehen sind.
Ein weiterer Ring 34 ist am Ring 32a angebracht. Der erste Kernabschnitt 24a erstreckt sich im wesentlichen vom Ring 34 bis zum Ring 32c. Der jeweilige Innenumfang dieser Ringe bestimmt den Zwischenkanal 20, dessen Form sich stromabwärts fortschreitend ändert, bis im wesentlichen die Außenkontur des Profilteils definiert ist.
Ebenso verändert sich stromabwärts fortschreitend die Form des ersten Abschnitts 24a des Extrusionskerns, bis die Innenkontur des Profils definiert ist. Ab dem Ring 32c behalten der Kern und der Extrusionskanal im wesentlichen die gleiche Form bei, nämlich diejenige, die das Profilteil annehmen soll. Die Ringe sind im Inneren eines inneren Hohlteils 36 gelagert, welches seinerseits in ein äußeres Hohlteil 38 eingesteckt ist, das nachfolgend näher beschrieben wird.
Der Extrusionskern wird im Extrusionskanal von Stegen oder Tragrippen getragen, wie etwa vom Steg 33, der schematisch gestrichelt dargestellt ist und diesen mit dem Innenumfang des Rings 32b verbindet.
Ab dem Verbindungsbereich des zweiten Einlaßkanals mit dem Extrusionskanal ist die Wandung dieses Kanals durch den Innenumfang zweier aneinander befestigter Teile 40 und 42 definiert, wobei das Auslaßende des nachgelagerten Teils 42 die Extrusionsdüse 44 definiert, welche dem Profilteil seine endgültige Form verleiht. Am Auslaß dieser Düse sind die nachgelagerten Elemente der Extrusionsdüse, die beispielsweise eine Kalibrier- und Kühleinheit sowie ein Profilvorschubsystem aufweisen, symbolisch dargestellt und mit dem Bezugszeichen 46 versehen. Im dargestellten Beispiel ist ein vorgelagertes Hohlteil 48 mit der vorderen Seite des Innenteils 36 verbunden und mit einer axialen Bohrung versehen, die den ersten Einlaßkanal 12 bildet und mit dem Zwischenkanal 20 verbunden ist.
Die Vorrichtung enthält Mittel, um den Fluß des zweiten Kunststoffmaterials 13 im zweiten Einlaßkanal 14 zu regeln und um am Auslaufende 30 des letzteren eine homogene Verteilung dieses zweiten Kunststoffmaterials auf die Außenkontur des Profilteils zu bestimmen.
Fig. 6 zeigt den Querschnitt dieses Teils 50. Es ist ersichtlich, daß seine Außenkontur 52 eine Mehrzahl von Segmenten aufweist, die zueinander geneigt sind und von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit nur bestimmte Segmente dargestellt und mit den Bezugszeichen 52a, 52b und 52c versehen sind. Diese Außenkontur weist auch Rippen 53a, 53b, 53c und 53d sowie Rinnen 54a, 54b und 54c auf.
Der Innenbereich 56 des Profilteils 50, der sein Inneres bzw. seinen Kern bildet, ist aus dem ersten Kunststoffmaterial hergestellt. Er enthält in bekannter Weise Ausnehmungen und Verbindungsstege, von denen nur bestimmte dargestellt und mit den Bezugszeichen 57a, 57b bzw. 57c versehen sind. Das Profil enthält auch eine Außenschicht 57, die aus einem zweiten Kunststoffmaterial hergestellt ist. Um die Darstellung zu vereinfachen, ist diese Außenschicht, sofern sie bezüglich der Dicke der verschiedenen Profilwände fertiggestellt ist, nur durch einen hervorgehobenen Strich symbolisiert. Es ist ersichtlich, daß sie sich gleichförmig über nahezu die gesamte Kontur des Profils erstreckt. Nur bestimmte Bereiche sind davon ausgenommen, wie etwa die Rinnen 54a, 54b und 54c, was beabsichtigt und durch die besondere Gestalt der Extrusionsdüse bedingt ist, wie nachfolgend erläutert wird.
Der zweite Einlaßkanal 14 enthält einen Verstellteil 60, der einen Einlaß 62 aufweist sowie Mittel zum Einstellen der Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Kunststoffmaterials 13 zu einer gegebenen Facette der Wandung des Extrusionskanals 22 als Funktion des entlang des Strömungsweges des zweiten Kunststoffmaterials gemessenen Abstandes zwischen dem Einlaß 62 des Verstellteils und dieser Facette. Der Strömungsweg ist die Strecke, welche das zweite Kunststoffmaterial durchläuft, um vom Einlaß des Verstellteils des zweiten Einlaßkanals zu der Seite der Kontur des Profilteils zu gelangen, die es bedecken soll.
Diese Mittel zum Einstellen der Strömungsgeschwindigkeit bestehen vorteilhaft aus Veränderungen im Querschnitt des Verstellteils des zweiten Einlaßkanals. Aus der Fig. 2 geht deutlich hervor, daß die eine Wandung des Verstellteils eine Stufe 64 aufweist, durch die der Querschnitt an bestimmten Stellen vermindert ist, um an diesen Stellen die Strömungsgeschwindigkeit herabzusetzen. Somit enthält der zweite Verstellteil einen ersten Bereich mit gegebenem Querschnitt, an dem die Strömungsgeschwindigkeit an allen Punkten im wesentlichen konstant ist, und einen zweiten Bereich mit vermindertem Querschnitt, an dem die Strömungsgeschwindigkeit verlangsamt ist. Die Gestalt dieses zweiten Bereichs ist auf die Kontur des Profilteils abgestimmt, das mit Hilfe des zweiten Kunststoffmaterials abgedeckt wird.
Gegebenenfalls kann, wenn gewünscht, dieser Verstellteil nahezu über den gesamten zweiten Einlaßkanal vorgesehen sein, so daß die Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Kunststoffmaterials zwischen dem Einlaß 28 des zweiten Einlaßkanals 14 und dem Profilteil direkt eingestellt wird.
Vorteilhafterweise enthält der zweite Einlaßkanal gleichwohl einen Diffusionskanal 66, dessen Auslaß einen insgesamt ringförmigen Bereich bildet, der sich um den Extrusionskanal herum befindet und in dem die Strömungsgeschwindigkeit gleichmäßig ist. Der Auslaß dieses Diffusionskanals bildet sodann den Einlaß des Verstellteils 60, wodurch die Einstellung der Geschwindigkeit erleichtert wird, da diese ausgehend von einer gleichmäßigen Strömungsgeschwindigkeit über die gesamte Kontur, die das Profil umschließt, erfolgt. Somit besteht im dargestellten Beispiel der Auslaß des Diffusionskanals aus seinem im wesentlichen ringförmigen vorderen Ende, daß mit dem Bezugszeichen 62 versehen ist, da es ebenfalls den Einlaß des Verstellteils 60 bildet. Dieser Diffusionskanal enthält Mittel, um einen im wesentlichen einheitlichen Durchsatz des zweiten Kunststoffmaterials an diesem vorderen Ende zu bestimmen.
Bei der dargestellten Ausführungsform wird dieser im wesentlichen einheitliche Durchsatz dadurch bestimmt, daß der Diffusionskanal zweiteilig ausgeführt ist. Somit weist das innere Hohlteil 36 einen Außenumfang 68 auf, der insgesamt die Form eines nach hinten, d. h. in zum Pfeil F der Fig. 2 entgegengesetzter Richtung, erweiterten Kegelstumpfs hat. Dieses Teil 36 weist eine Durchgangsausnehmung 70 auf, durch die der Extrusionskern 24 hindurchgeht. Wie aus der Fig. 2 erkennbar ist, dient nämlich der Innenumfang dieser Durchgangsausnehmung 70 als Tragteil für die zuvor erwähnten Ringe 34, 32a, 32b und 32c, in denen sich ein Teil des Extrusionskerns befindet.
Das äußere Hohlteil 38 kann auf das innere Hohlteil 36 aufgesteckt werden und enthält dazu eine Durchgangsausnehmung 72, in die der im wesentlichen kegelstumpfförmige Außenumfang des Teils 36 zu liegen kommt. Wenn die beiden Teile so zusammengesteckt sind, bildet sich zwischen dem Außenumfang 68 des Teils 36 und dem Innenumfang 72 des Teils 38 ein Zwischenraum. Dieser Zwischenraum bildet den Diffusionskanal 66. Der erste Teil 74 dieses Diffusionskanals ist eine Kehle, in der das zweite Kunststoffmaterial relativ zügig fließt, während sein zweiter Teil 76 seinen solchen Querschnitt hat, daß die Strömung darin langsamer ist.
Fig. 2 zeigt einen axialen Schnitt durch die geometrische Achse A des Extrusionskanals. Die Schnittebene bildet eine Symmetrieebene des Kegelstumpfs, der insgesamt der Form des Außenumfangs 68 des inneren Hohlteils 36 entspricht. In diese Ebene sind die beiden Enden 74a und 74b der Kehle 74 geschnitten, wobei die verdeckte Hälfte dieser Kehle gestrichelt dargestellt ist. Es ist ersichtlich, daß die halbe Kehle 74 die Form einer schraubenartigen Halbwindung hat, deren erstes Ende 74a, nämlich dasjenige, das am weitesten hinten liegt, direkt mit dem Einlaß 28 des zweiten Einlaßkanals 14 verbunden ist. Die Form der zweiten Hälfte der Kehle 74 leitet sich symmetrisch von der Schnittebene der Fig. 4 ab. Insgesamt ist die Form dieser Kehle besser in den Fig. 1 und 3 zu sehen. Die beiden Enden einer jeden Halbwindung sind mit den beiden Enden der anderen Halbwindung verbunden, und zwar in Verbindungsbereichen, die den in Fig. 2 angedeuteten Enden 74a und 74b entsprechen, so daß die Gießkehle kontinuierlich verläuft.
Wie besser aus der Fig. 1 hervorgeht, ist diese Gießkehle in Form einer ersten Rinne 75a ausgebildet, die aus zwei schraubenartigen Halbwindungen besteht und am Außenumfang 68 des Teils 36 ausgebildet ist, und in Form einer zweiten Rinne 75b mit ähnlicher Gestalt, die am Innenumfang 72 des Teils 38 ausgebildet ist. Wenn diese beiden Teile zusammengesteckt sind, liegen diese beiden Rinnen einander gegenüber und bilden jeweils zur Hälfte den im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt der Kehle 74. Eine Kehle gleicher Art kann dadurch erhalten werden, daß nur eine tiefere Rinne in den Außenumfang 68 des Teils 36 oder in den Innenumfang 72 des Teils 38 gearbeitet ist.
Der zweite Teil 76 des Diffusionskanals erstreckt sich zwischen dieser Gießkehle 74 und dem vorderen Ende 62 dieses Kanals und besteht aus dem Zwischenraum, der zwischen den beiden kegelstumpfförmigen Flächen mit gleichem Scheitelwinkel vorgesehen ist, welche jeweils am Außenumfang 68 des Teils 36 und am Innenumfang 72 des Teils 38 vor der Gießkehle gebildet sind. Diese bei den kegelstumpfförmigen Flächen sind mit den Bezugszeichen 78 und 80 versehen.
Dabei weist der Außenumfang 68 des Teils 36 von vorne nach hinten eine erste kegelstumpfförmige Fläche 78, eine Rinne 75a und eine zweite kegelstumpfförmige Fläche 79 auf. In gleicher Weise weist der Innenumfang 72 des Teils 38 eine erste kegelstumpfförmige Fläche 80, die Rinne 75b und eine zweite kegelstumpfförmige Fläche 81 auf. Wie besser aus der Fig. 2 hervorgeht, bilden die kegelstumpfförmigen Flächen 78 und 80 dann, wenn das Teil 36 in das Teil 38 eingesteckt ist, zwischen sich den zweiten Teil des Diffusionskanals, die Rinnen 75a und 75b bilden die Gießkehle und die kegelstumpfförmigen Flächen 79 und 81 sind aufeinander abgestimmt, um zu vermeiden, daß das zweite Kunststoffmaterial nach hinten zurückläuft. Das vordere Ende 74c der Gießkehle 74 ist natürlich direkt zum zweiten Teil des Diffusionskanals hin offen.
Die Dicke des den zweiten Teil bildenden Zwischenraums ist im wesentlichen konstant und kleiner als die Tiefe der Gießkehle. In Fig. 2 sind die Punkte M&sub1;, M&sub2; und M&sub3; angegeben, um die Strecke des zweiten Kunststoffmaterials ab seinem Einlaß in den zweiten Einlaßkanal 14 besser zu erläutern. Um vom Punkt M&sub1; zum Punkt M&sub2; zu gelangen, brauchen die fließfähigen Teilchen nur eine relativ kurze Strecke zurückzulegen, während die Strecke vom Punkt M&sub1; zum Punkt M&sub3; wesentlich länger ist, da sie um den Extrusionskanal herum verläuft.
Die besondere Gestalt des Diffusionskanals ermöglicht es jedoch, daß die fließfähigen Teilchen, die gleichzeitig zum Punkt M&sub1; gelangen, auch gleichzeitig zu den Punkten M&sub2; und M&sub3; gelangen. Vom Punkt M&sub1; zum Punkt M&sub2; wird die Strecke nämlich nahezu ganz im zweiten Teil 76 des Diffusionskanals und somit langsam durchlaufen. Dagegen durchlaufen die fließfähigen Teilchen vom Punkt M&sub1; zum Punkt M&sub3; zunächst den halben Umfang der Gießkehle, um zum Punkt M'&sub1; zu gelangen, eine Strecke, in der die Strömung schnell ist, da der Querschnitt der Gießkehle im Verhältnis zu dem des zweiten Teils des Diffusionskanals relativ groß ist, und nur ein sehr kleiner Bereich der Strecke zwischen dem Punkt M'&sub1; und dem Punkt M&sub3; im zweiten Teil mit vermindertem Querschnitt zurückgelegt wird.
Um das Verständnis zu erleichtern sind die Punkte M&sub2; und M&sub3; einander diagonal gegenüberliegend gelegt. Die schraubenartige Form der Gießkehle ermöglicht es dabei, daß die gleichzeitig zum Punkt M&sub1; gelangenden Teilchen auch alle gleichzeitig zum vorderen Ende 62 des Diffusionskanals gelangen. Der Durchsatz ist somit an diesem vorderen Ende im wesentlichen einheitlich, so daß die Parameter der Strömung am gesamten Umfang des Einlasses des Verstellteils 60 des zweiten Einlaßkanals im wesentlichen gleich sind.
Das innere Hohlteil 36 weist eine Vorderseite 84 auf, die an einem vorderen Endabschnitt 82 gebildet ist und sich im wesentlichen radial vom vorderen Ende 62 des Diffusionskanals 66 bis zum Extrusionskanal 22 hin erstreckt.
Diese Seite bildet die vorgelagerte Wandung des Verstellteils 60. Die nachgelagerte Wandung dieses Verstellteils ist durch die hintere Seite des nachgelagerten Teils 40 gebildet, welches mit einer Durchgangsbohrung versehen ist, dessen Kontur 86 zumindest über einen axialen Abschnitt die Wandung des Extrusionskanals bildet. Die hintere Seite 88 dieses Teils verläuft im wesentlichen radial bzw. weist zumindest einen im wesentlichen radialen Bereich 87 auf, welcher der vorderen Seite 84 des hohlen Verbindungsteils 82 gegenüberliegt, um die nachgelagerte Wandung des Verstellteils 60 zu bilden. Letzterer besteht somit aus dem Zwischenraum, der zwischen den Seiten 84 und 87 gebildet ist.
Um den Querschnitt dieses Kanals zu verändern, weist zumindest eine der Seiten 84 und 87 zumindest einen verstärkten Bereich auf, durch den der Querschnitt des Verstellteils bereichsweise vermindert ist.
Im dargestellten Beispiel besteht dieser verstärkte Bereich aus einer Stufe 90, die sich an der vorderen Seite 84 befindet und die Öffnung dieser letztgenannten umschließt, wohingegen der Bereich der Hinterseite 87 des Teils 40, der zum Bilden der nachgelagerten Wandung des Verstellteils dient, eben ist. Der vordere Endabschnitt 82 umschließt den Extrusionskern 24 und der zwischen dem Innenumfang 83 dieses Teils 82 und dem Kern 24 vorhandene Zwischenraum bildet einen ersten Teil 22a des Extrusionskanals 22. Dieser erste Teil ist dem Einlaß des zweiten Kunststoffmaterials 13 in den Extrusionskanal vorgelagert und bildet somit einen vorgelagerten Teil dieses Kanals, an dem nur das erste Kunststoffmaterial 11 vorhanden ist, und er dient dazu, den Innenbereich des Profilteils zu bestimmen.
Das Teil 36 könnte einteilig mit dem Teil 82 hergestellt sein. Im dargestellten Beispiel ist dieser Teil jedoch aus einem Verbindungsteil 82 gebildet, das um den Extrusionskern herum am vorderen Ende des Hohlteils 36 durch Einfügung in letzteres eingesetzt ist. Es sei allgemein darauf hingewiesen, daß diese Vorderseite 84 fest mit dem Teil 36 (durch Befestigung oder einteilige Herstellung) verbunden ist. Bei vorhandenem Verbindungsteil 82 entspricht der erste Teil 22a des Extrusionskanals im wesentlichen dem zwischen der Innenkontur 83 dieses Teils 82 und dem Extrusionskern 24 angeordneten Abschnitt.
Der Extrusionskanal enthält einen zweiten Teil 22b, der dem Einlaß für das zweite Kunststoffmaterial 13 nachgelagert ist und dessen Wandung zum Definieren der Außenkontur des Profilteils dient, das mit seiner Außenschicht versehen ist. Vorzugsweise bleibt das Profil des Extrusionskerns an beiden Teilen 22a und 22b des Extrusionskanals identisch.
Wie besser in den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, weist die Stufe bzw. der vorspringende Teil 90 der Vorderseite 84 einen äußeren Rand 92 und einen inneren Rand 94 auf, welcher der Kontur der Durchgangsbohrung dieses Teils folgt. Folglich definiert die Form dieses Innenrandes 94 die Kontur des Innenbereichs des Profilteils. Das vordere Ende 62 des Diffusionskanals 66 befindet sich im Bereich des kreisförmigen Außenrandes 96 der Vorderseite 84.
Bei den Punkten, wie etwa den Punkten P&sub1; oder P&sub2; des Innenrandes 94, welche dem kreisförmigen Rand 96, also dem vorderen Endabschnitt des Diffusionskanals, radial am nächsten liegen, ist der Abstand zwischen dem Innenrand 94 und dem Außenrand 92 am größten. Mit anderen Worten liegen die Punkte P'&sub1; und P'&sub2; des Außenrandes, die den Punkten P&sub1; und P&sub2; des Innenrandes entsprechen, nahezu am kreisförmigen Rand 96. Damit wird ab dem Moment, wo das zweite Kunststoffmaterial an den kreisförmigen Rand 96 gelangt, nahezu seine gesamte Strecke bis zu den Punkten P&sub1; und P&sub2; in einem Bereich mit vermindertem Querschnitt des Verstellteils 60 und somit sehr langsam durchlaufen.
Dagegen ist bei den Punkten, wie etwa den Punkten P&sub3; und P&sub4; des Innenrandes 94, welche vom kreisförmigen Rand 96 radial am weitesten entfernt sind, der Abstand zwischen dem Innenrand und dem Außenrand am kleinsten. Mit anderen Worten wird ab dem Moment, wo das zweite Kunststoffmaterial an den vorderen Endabschnitt des Diffusionskanals gelangt, seine Strecke bis zu den Punkten P&sub3; und P&sub4; zunächst bis zu den Punkten P'&sub3; und P'&sub4; in einem Bereich des Verstellteils, in dem der Querschnitt relativ größ ist und somit mit einer relativen hohen Strömungsgeschwindigkeit, und anschließend über einen nur kleinen Teil der Strecke in einem Bereich, in dem Querschnitt vermindert ist, durchlaufen.
Durch diese Ausgestaltung gelangen die fließfähigen Teilchen des zweiten Kunststoffmaterials, die gleichzeitig an den kreisförmigen Rand 96 gelangen, auch gleichzeitig zu den Punkten P&sub1;, P&sub2;, P&sub3; und P&sub4;, so daß das zweite Kunststoffmaterial in homogener Weise auf die Kontur des Profilteils verteilt wird.
Vorteilhaft weist der Vorsprungsteil 90 einen ebenen Bereich 90a auf, der sich quer zur Längsrichtung A des Extrusionskerns 24 erstreckt und dessen freier Rand den Außenrand 92 dieses Vorsprungsteils bildet. Dieser ebene Bereich 90 hat eine konstante Dicke, jedoch variiert seine Länge, d. h. seine Abmessung quer zur Achse A des Extrusionskerns, und ermöglicht es so, die Strömungsgeschwindigkeiten des zweiten Kunststoffmaterials einzustellen. Es sei darauf hingewiesen, daß der Außenrand 92 eine geneigte Kante ist, die den stoßfreien Übergang vom durchgehenden Teil der Seite 84 zum vorspringenden Teil ermöglicht.
Der vorspringende Teil weist auch einen zum Extrusionskanal hin geneigten Bereich 90b auf, dessen freier Rand den Innenrand 94 dieses vorspringenden Teils bildet. Damit der Querschnitt des Verstellteils in seinem gesamten Bereich, welcher mit dem Vorsprungsteil 90 versehen ist, und somit auch im Bereich, in dem sich der geneigte Bereich 90b erstreckt, konstant bleibt, weist die Durchgangsbohrung des nachgelagerten Teils 40 einen nach hinten erweiterten hinteren Teil 86' auf, der dem geneigten Bereich 90b gegenüberliegt und sich in einem im wesentlichen konstanten Abstand von diesem letztgenannten befindet. Sofern im größeren Teil dieses Verstellteils die Strömung radial zur Extrusionsrichtung verläuft, ermöglicht es der geneigte Bereich 90b, die Richtung dieser Strömung zu ändern, bis sie am Auslaß des zweiten Einlaßkanals im wesentlich tangential zur Extrusionsrichtung F verläuft.
Auch kann der Querschnitt des Verstellteils 60 von seinem Rand 62 ausgehend kontinuierlich verändert werden. Dazu könnte die Vorderseite 84 insgesamt konvex ausgebildet sein. Diese konvexe Form wäre in den Bereichen, in denen die Strömung stark verlangsamt werden soll (d. h. in den Bereichen, bei denen der Innenrand 94 sich nahe dem kreisförmigen Rand 96 befindet), stärker bzw. drastischer ausgebildet, und in den Bereichen, wo die Strömung nicht merklich verlangsamt werden soll (d. h. in den Bereichen, bei denen der Innenrand 94 vom kreisförmigen Rand 96 entfernt ist) weniger stark.
Vorteilhaft ist es, wenn die Vorderseite 84 leicht veränderbar ist, wodurch es möglich ist, mit dem gleichen Werkzeug verschiedene Profile mit gleichem Inneren, aber mit in ihrer Dicke oder ihrer Verteilung auf die Kontur oder auch einfach auf bestimmten Seiten unterschiedlichen Außenschichten herzustellen. Dazu kann die Verwendung eines unabhängigen und somit austauschbaren Verbindungsteils 82 genutzt werden.
Die Wandung des zweiten Teils 22b des Extrusionskanals hat eine ähnliche Form wie der erste Teil 22a. Um die Herstellung der Außenschicht, d. h. die Hinzufügung dieser Schicht an den Innenbereich des im ersten Teil 22a des Extrusionskanals extrudierten Profilteils zu ermöglichen, ist der Abstand e' zwischen der Wandung des zweiten Teils 22b und dem Extrusionskern 24 größer als der Abstand e zwischen der Wandung des ersten Teils 22a des Extrusionskanals und dem Extrusionskern 24.
Selbstverständlich betrifft dann, wenn nur bestimmte Seiten der Profilteile mit dem zweiten Kunststoffmaterial bedeckt werden sollen, dieser Unterschied im Abstand nur diejenigen Facetten des Extrusionskanals, die diesen Seiten entsprechen.
Wie aus der Fig. 6 hervorgeht, ermöglichen es der Diffusionskanal 66 und der Verstellteil 60 des zweiten Einlaßkanals, das Profilteil mit einer feinen, homogenen Aussenschicht 57 zu versehen. Diese Außenschicht ist durch einen hervorgehobenen Strich dargestellt, die sich nahezu über die gesamte Außenfläche des Profilteils erstreckt.
Wie zuvor erwähnt, sind jedoch bestimmte Bereiche der Kontur des Profils, wie etwa die Rinnen 54a, 54b und 54c, nicht mit der Außenschicht versehen. Dies wird durch eine besondere Gestalt der Extrusionsdüse erhalten, deren Vorderseite in Fig. 5 sichtbar ist. In dieser Figur ist die Wandung 100 des Extrusionskanals an seinem Auslaß zu sehen. Es zeigt sich, daß diese Wandung genau die gleiche Form wie die Außenkontur des Profilteils der Fig. 6 hat. Insbesondere gehen Rippen 101, 102 und 103 daraus hervor, die den Rinnen 54a, 54b und 54c ihre Form verleihen. Diese Rippen sind nur in einem Endabschnitt des Extrusionskanals vorhanden, während sie im größeren Teil dieses Kanals und insbesondere in dem Bereich, der gerade dem Auslaß des zweiten Einlaßkanals 14 nachgelagert ist, weggelassen sind.
Mit anderen Worten enthält der Extrusionskanal einen Endabschnitt, dessen Wandung zumindest eine Rippe aufweist, die an der Wandung der anderen Abschnitte dieses Kanal weggelassen ist und dazu dient, an der Außenkontur des Profilteils eine Rinne zu definieren, an der die Außenschicht weggelassen ist. Wenn die Extrusionsdüse die Form der in Fig. 7 dargestellten Düse hätte, dann wäre die gesamte Kontur des Profilteils mit der Außenschicht bedeckt. Die Form der Düse aus der Fig. 7 entspricht dabei der Wandung des Bereichs des Extrusionskanals, der sich zwischen dem Auslaß 30 des zweiten Einlaßkanals und dem Endabschnitt des Extrusionskanals befindet (dort sind die Facetten ersichtlich, die zur Herstellung der verschiedenen Segmente der Außenkontur des Profilteils dienen). Man sieht, daß die Rippen 101 und 102 bereits zu den ebenen Bereichen 101' und 102' hinzugefügt worden sind und daß die Rippe 103 bereits in einer Rinne 103' hinzugefügt worden ist.
Selbstverständlich könnte auch ohne weiteres vorgesehen sein, daß die Außenschicht sogar in den Rinnen 54a, 54b oder 54c vorhanden ist, indem der Wandung des Extrusionskanals die Form der Düse aus der Fig. 5 bereits vom ersten Teil 22a dieses Kanals ausgehend verliehen wird.
Mit der Vorrichtung der Fig. 1 bis 3 kann die Außenschicht auf die gesamte Aussenkontur der Profilteile verteilt werden, gegebenenfalls mit Ausnahme von bestimmten Rinnen.
Wie zuvor erwähnt, kann es jedoch erwünscht sein, die Außensicht nur auf einem Teil, dem sogenannten "abgedeckten Teil", der Außenkontur der Profilteile zu erhalten. In diesem Fall können die Endabschnitte am Auslaß des zweiten Einlaßkanals, die den "nicht abgedeckten" Teilen entsprechen, verschlossen sein. Ferner kann der Auslaß des Diffusionskanals nur an einem oder an mehreren Ringbereichen offen sein, in denen die Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Kunststoffmaterials homogen ist und die nur dem abgedeckten Teil (gegebenenfalls in mehreren Abschnitten) dieser Profilteile entsprechen.
Der Ausdruck "im wesentlichen ringförmig", der zur Definition dieses Auslasses verwendet wird, deckt auch diese Möglichkeit ab.
In Fig. 8 sind die Teile der Vorrichtung 110, die denjenigen der Vorrichtung 10 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 3 versehen, jedoch um 100 erhöht.
Mit der Vorrichtung 110 können Profilteile mit zwei Außenschichten hergestellt werden. Dabei weist sie neben dem ersten und dem zweiten Einlaßkanal 112 bzw. 114 für das erste und das zweite Kunststoffmaterial 111 bzw. 113 einen dritten Einlaßkanal 214 auf, der mit einem dritten Kunststoffmaterial 213 durch eine dritte Strangpresse 218 gespeist wird.
Wie im Falle des zweiten Kunststoffmaterials, enthält die Vorrichtung Mittel, um den Fluß des dritten Kunststoffmaterials im dritten Einlaßkanal 214 zu regeln und um am Auslaufende 230 des letzteren eine homogene Verteilung des dritten Kunststoffmaterials auf die Außenkontur des Profilteils oder zumindest auf einen Teil dieser Kontur zu bestimmen, der durch das dritte Kunststoffmaterial abgedeckt werden soll.
Die Gestalt des dritten Einlaßkanals ist allgemein analog zum zweiten Einlaßkanal, und der Auslaß 230 dieses dritten Kanals mündet in den Extrusionskanal 122, welcher dem Bereich, in den der Auslaß 130 des zweiten Kanals 114 mündet, nachgelagert ist.
Insbesondere enthält im dargestellten Beispiel der dritte Einlaßkanal 214 einen Diffusionskanal 266, dessen insgesamt ringförmiger Auslaß 262 den Einlaß eines Verstellteils 260 bildet.
Ein hohles Zwischenteil 236, dessen Innenumfang 270 und Außenumfang 278 insgesamt kegelstumpfförmig sind, ist auf das innere Hohlteil 136 aufgesteckt, während das äußere Hohlteil 238, dessen Innenumfang 272 insgesamt kegelstumpfförmig ist, seinerseits auf das hohle Zwischenteil 236 aufgesteckt ist.
Somit ist der Diffusionskanal 166 des zweiten Einlaßkanals 114 mit der aus zwei schraubenartigen Halbwindungen gebildeten Kehle 174 zwischen dem insgesamt kegelstumpfförmigen Außenumfang 178 des Teils 136 und dem insgesamt kegelstumpfförmigen Innenumfang 270 des Teils 236 ausgebildet. Der Verstellteil 160 dieses Kanals ist dabei zwischen der Vorderseite 184 und einer nachgelagerten Wandung 187 gebildet, die aus der Hinterseite eines im wesentlichen radial verlaufenden vorderen Endabschnitts 282 des Teils 236 besteht.
Der dritte Einlaßkanal 214 enthält einen Diffusionskanal 266, der aus einem kegelstumpfförmigen Raum 276 und einer aus zwei schraubenartigen Halbwindungen bestehenden Kehle 274 gebildet ist und zwischen dem insgesamt kegelstumpfförmigen Außenumfang 278 des Zwischenteils 236 und dem ebenfalls insgesamt kegelstumpfförmigen Innenumfang 272 des äußeren Teils 238 vorgesehen ist.
Dieser dritte Kanal 214 weist auch einen Verstellteil 260 mit veränderlichem Querschnitt auf, der zwischen der im wesentlichen radialen Vorderseite 284 des Bereichs 282 des Teils 236 und der im wesentlichen radialen nachgelagerten Wandung 287 angeordnet ist, die an der Hinterseite eines Bereichs 240 des Teils 238 gebildet ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Bereiche 282 bzw. 240 unabhängige Teile oder aber einteilig mit den Teilen 236 bzw. 238 ausgebildet sein können.
Der Extrusionskanal 122 enthält einen ersten Teil 122a, der dem Auslaß 130 des Kanals 114 vorgelagert ist und einen durchgehenden Querschnitt e aufweist, einen zweiten Teil 122b, der sich zwischen den Auslässen 130 und 230 befindet und einen durchgehenden Querschnitt e' aufweist, der größer ist als e, und einen dritten Teil 122c, der dem Auslaß 130 nachgelagert ist und einen durchgehenden Querschnitt e" aufweist, der größer ist als e'.
Beim Beispiel nach Fig. 8 können zwei Außenschichten übereinander gelegt werden, die in homogener Weise auf die Außenkontur der Profilteile verteilt sind. Der Auslaß 130 kann auch so vorgesehen sein, daß er nur an bestimmten Facetten des Extrusionskanals mündet, und der Auslaß 230 kann so angeordnet sein, daß er an weiteren Facetten dieses Kanals mündet. Somit können bestimmte Bereiche der Außenkontur der Profilteile mit dem zweiten Kunststoffmaterial bedeckt werden, während weitere Bereiche dieser Kontur mit dem dritten Kunststoffmaterial bedeckt werden.
Um zu vermeiden, daß die Fig. 8 unübersichtlich wird, sind nur drei Einlaßkanäle dargestellt. Im allgemeinen können n Einlaßkanäle auf die gleiche Art wie die Kanäle 114 und 214 ausgebildet und nacheinander mit dem Extrusionskanal verbunden sein, dem vorgelagert ein erster Einlaßkanal angeschlossen ist.
Es sei noch darauf hingewiesen, daß bei Fig. 8 die Einlässe 128 und 228 des zweiten und dritten Einlaßkanals einander nahezu diagonal gegenüberliegen, und zwar aus Platzgründen, die auf die vorhandenen Strangpressen 118 und 218 zurückzuführen sind. Im allgemeinen genügt es, sie im Winkel versetzt anzuordnen.
Die oben beschriebene Vorrichtung dient zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung eines Hohlprofilteils mit einer Außenkontur, die im Querschnitt eine Mehrzahl von Segmenten aufweist, und mit einem Innenbereich oder Kern aus einem ersten Kunststoffmaterial und zumindest einem Außenbereich, der aus einem zweiten Kunststoffmaterial hergestellt ist.
Mit Hilfe der ersten Strangpresse 16 bzw. 116 wird dazu ein erster Einlaßkanal 12 bzw. 112 mit dem ersten geschmolzenen Kunststoffmaterial 11 bzw. 111 gespeist, das Fließen dieses ersten geschmolzenen Kunststoffmaterials wird in dem Zwischenkanal 20 bzw. 120 und in dem Extrusionskanal 22 bzw. 122 realisiert, um den Innenbereich des Hohlprofils zu extrudieren, und mit Hilfe zumindest der zweiten Strangpresse 18, 118 bzw. 218 wird zumindest der zweite Einlaßkanal 14, 114 bzw. 214 mit zumindest dem zweiten geschmolzenen Kunststoffmaterial 13 gespeist, und das Fließen dieses zweiten Kunststoffmaterials wird in dem Extrusionskanal oder insbesondere im genannten Innenbereich des Profilteils realisiert, um in diesem Innenbereich die Außenschicht dieses Teils zu extrudieren.
Die soeben beschriebene Vorrichtung ist in der einen bzw. der anderen Variante so ausgestaltet, daß jeglicher Bereich, der einer Wirbelströmung oder Fließunterbrechung des einen bzw. des anderen Kunststoffmaterials unterliegen könnte, vermieden wird.
Dies ist insofern ein entscheidender Aspekt der Erfindung, als das Kunststoffmaterial Gefahr laufen könnte, zu lange in derartigen Bereichen zu verweilen und somit zu hohen Temperaturen ausgesetzt wäre, wodurch es schadhaft würde.
Mit dieser Vorrichtung können nämlich wahlweise hitzeempfindliche oder hitzebeständige Materialien extrudiert werden.

Claims

1. Extrusionsvorrichtung zur Herstellung eines Hohlprofilteils (50), das eine Außenkontur (52) aufweist, die im Querschnitt eine Mehrzahl von Segmenten (52a, 52b, 52c) aufweist, und ein Innenteil (56) enthält, das aus einem ersten Kunststoffmaterial und zumindest einer Außenschicht (57) hergestellt ist, die aus einem zweiten Kunststoffmaterial hergestellt ist und sich zumindest über einen Teil, den sogenannten "abgedeckten Teil", der Außenkontur erstreckt, welche Vorrichtung enthält:

- einen ersten Einlaßkanal (12),

- eine erste Strangpresse (16), die zum Speisen des ersten Einlaßkanals (12) mit einem ersten geschmolzenen Kunststoffmaterial (11) bestimmt ist, einen Körper (10), der nacheinander axial in Strömungsrichtung (F) des ersten Kunststoffmaterials (11) angeordnet einen Zwischenkanal (20), der mit dem ersten Einlaßkanal (12) verbunden ist, und einen Extrusionskanal (22) enthält, dessen Wandung mehrere Längsfacetten zum Definieren der Außenkontur des Profilteils aufweist,

- einen axialen Extrusionskern (24), der einen ersten Abschnitt (24a), der im Zwischenkanal (20) angeordnet ist, und einen zweiten Abschnitt (24b) aufweist, der im Extrusionskanal (22) angeordnet ist, wobei der zwischen dem zweiten Abschnitt und der Wandung des Extrusionskanals vorhandene Zwischenraum (26) zur Bestimmung der Form des Profilteils dient, wobei der zweite Abschnitt des Kerns die Innenkontur definiert und wobei die Wandung des Extrusionskanals die Außenkontur definiert,

- einen zweiten Einlaßkanal (14), der einen Einlaß (28) und ein Auslaßende (30) hat, das mit dem Extrusionskanal (22) verbunden ist, und

- eine zweite Strangpresse (18), die zum Speisen des zweiten Einlaßkanals (14) mit einem zweiten geschmolzenen Kunststoffmaterial (13) bestimmt ist,

welche Vorrichtung Mittel aufweist, um den Fluß des zweiten Kunststoffmaterials (13) im zweiten Einlaßkanal (14) zu regeln, und um am Auslaßende (30) des letzteren eine homogene Verteilung des zweiten Kunststoffmaterials auf den abgedeckten Teil der Außenkontur des Profilteils (50) zu bestimmen, welche Vorrichtung ferner ein inneres Hohlteil (36), das eine Durchgangsausnehmung (70) aufweist, durch die der Extrusionskern (24) hindurchgeht, und ein äußeres Hohlteil (38) aufweist, das auf das innere Hohlteil aufsteckbar ist, welche Teile (36, 38) aufeinandergesteckt zwischen sich einen Diffusionskanal (66) für das zweite Kunststoffmaterial (13) einschließen, welcher Kanal einen Teil des zweiten Einlaßkanals (14) bildet und einen ersten Bereich (74) enthält, der die Form von zwei schraubenartigen Halbwindungen hat, die zu einer Symmetrieebene des Außenumfangs (68) des inneren Hohlteils (36) plansymmetrisch sind und in dieser Ebene mit ihren beiden Endabschnitten (74a, 74b) aufeinandertreffen, um eine kontinuierliche Gießkehle zu bilden, welcher erster Verbindungsbereich (74a) der Halbwindungen gegenüber dem zweiten Verbindungsbereich (74b) nach hinten versetzt und direkt mit dem Einlaß (28) des zweiten Einlaßkanals (14) verbunden ist, welcher Diffusionskanal (66) ferner einen zweiten Bereich (76) enthält, der sich zwischen der Gießkehle (74) und dem vorderen Ende (62) dieses Kanals (66) erstreckt und durch den Zwischenraum gebildet ist, der zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten des Außenumfangs (68) des Innenteils (36) und des Innenumfangs (72) des Außenteils (38) vorhanden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß das innere Hohlteil (36) einen vorderen Endabschnitt (82) mit einer Vorderseite (84) aufweist, die sich im wesentlichen radial zwischen dem vorderen Ende (62) des Diffusionskanals (66) und dem Extrusionskanal (22) erstreckt,

daß sie ein nachgelagertes Teil (40) enthält, das mit einer Durchgangsbohrung versehen ist, deren Kontur (86) zumindest über einem axialen Abschnitt die Wandung des Extrusionskanals (22) bildet, welches nachgelagerte Teil eine Hinterseite (87) aufweist, die im wesentlichen radial verläuft und der Vorderseite (84) des vorderen Endabschnitts (82) gegenüberliegt,

daß der zweite Einlaßkanal (14) einen Verstellteil (60) enthält, der durch den Raum zwischen der Hinterseite (87) des nachgelagerten Teils (40) und der Vorderseite (84) des vorderen Endabschnitts (82) gebildet ist,

und daß dieser Verstellteil einen veränderlichen Querschnitt aufweist, wodurch Mittel gebildet sind, um, ausgehend von einem im wesentlichen einheitlichen Durchsatz des zweiten Kunststoffmaterials am vorderen Ende (62) des Diffusionskanals (66), die Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Kunststoffmaterials zu einer gegebenen Facette der Wandung des Extrusionskanals (22) zu regeln als Funktion des entlang des Strömungsweges des zweiten Kunststoffmaterials gemessen Abstandes zwischen dem Einlaß (62) des Verstellteils (60) und dieser Facette, wobei die Querschnittsveränderungen des Verstellteils (60) mit Hilfe von zumindest einem Verstärkungsbereich (90) durchgeführt werden, mit dem zumindest eine der zwischen dem Verstellteil (60) vorgesehenen Seiten (87, 84) versehen ist und der den Querschnitt des letztgenannten bereichsweise verkleinert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang (68) des inneren Hohlteils (36) insgesamt die Form eines nach hinten erweiterten Kegelstumpfs aufweist, wobei der zweite Teil (76) des Diffusionskanals (66) zwischen zwei kegelstumpfförmigen Flächen (78, 80) mit gleichem Scheitelwinkel vorgesehen ist, welche jeweils am Außenumfang (68) des inneren Teils (36) und am Innenumfang (72) des äußeren Teils (38) gebildet sind, wobei die Dicke des den zweiten Teil bildenden Raums im wesentlichen gleichbleibend und geringer als die Tiefe der Gießkehle (74) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterseite (87) des nachgelagerten Teils (49) im wesentlichen eben ist, daß der vordere Endabschnitt (82) den Extrusionskern umschließt und der zwischen dem Innenumfang dieses Teils und dieses Kerns vorhandene Zwischenraum einen ersten Teil (22a) des Extrusionskanals (22) bildet, der zum Definieren des Innenbereichs des Profilteils dient, welcher Kanal einen zweiten Teil (22b) enthält, der dem ersten Teil (22a) nachgelagert ist und dessen Wandung zum Definieren der Außenkontur des Profilteils mit äußerer Schicht dient, daß die Vorderseite (84) des vorderen Endabschnitts (82) einen Vorsprungsteil (90) aufweist, der einen Außenrand und einen Innenrand aufweist, welcher der Kontur des Außenumfangs des vorderen Endabschnitts (82) folgt, und daß bei den Punkten (P&sub1;, P&sub2;) des Innenrands (94), welche dem vorderen Endabschnitt (62) des Diffusionskanals (66) radial am nächsten liegen, der Abstand zwischen dem Innenrand (94) und dem Außenrand (92) am größten ist, während bei den Punkten (P&sub3;, P&sub4;) des Innenrandes (94), welche vom vorderen Endabschnitt (62) des Diffusionskanals (66) am weitesten entfernt sind, der Abstand zwischen dem Innenrand (94) und dem Außenrand (92) am kleinsten ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprungsteil (90) einen ebenen Bereich (90a), der sich quer zur Längsrichtung (A) des Extrusionskerns (24) erstreckt und dessen freier Rand den Außenrand (92) des Vorsprungsteils (90) bildet, und einen zum Extrusionskanal geneigten Bereich (90b) aufweist, dessen freier Rand den Innenrand (94) dieses Teils bildet, und daß die Durchgangsbohrung des nachgelagerten Teils einen hinteren Bereich (86') aufweist, der nach hinten erweitert ist und in einem im wesentlichen konstanten Abstand diesem geneigten Bereich (90b) gegenüberliegt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des zweiten Teils (22b) des Extrusionskanals (22) eine analoge Form zu der des ersten Teils (22a) dieses Kanals hat, welcher Abstand (e') zwischen der Wandung dieses zweiten Teils und dem Extrusionskern größer ist als der Abstand (e) zwischen der Wandung des ersten Teils des Extrusionskanals und dem Extrusionskern.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Extrusionskanal (22) einen Endabschnitt aufweist, dessen Wandung zumindest eine Rippe (101, 102, 103) enthält, welche an der Wandung der weiteren Abschnitte dieses Kanals nicht vorgesehen ist und dazu dient, an der Außenkontur (57) des Profilteils eine Rinne (54a, 54b, 54c) zu bestimmen, an der die Außenschicht weggelassen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen dritten Einlaßkanal (214) enthält, der mit einem dritten geschmolzenen Kunststoffmaterial (213) durch eine dritte Strangpresse (218) gespeist wird, einen Einlauf (228) hat und ein Auslaßende (230) aufweist, das mit dem Extrusionskanal (122) nach dem Anschlußbereich des Auslaßendes (130) des zweiten Einlaßkanals (114) verbunden ist, welcher dritte Einlaßkanal (214) eine dem zweiten Einlaßkanal ähnliche Konfiguration hat.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß, sei n eine ganze Zahl größer als 1, sie n+1 Einlaßkanäle aufweist, welche neben dem ersten und dem zweiten Einlaßkanal (112, 114) n-1 weitere Einlaßkanäle (214) enthalten, deren Gestalt derjenigen des zweiten Einlaßkanals ähnlich ist und deren Auslaufenden jeweils nacheinander in stromabwärts laufender Richtung mit dem Extrusionskanal (122) verbunden sind.

9. Verfahren zur Herstellung eines Hohlprofilteils (50) mit einer Außenkontur (52), die im Querschnitt eine Mehrzahl von Segmenten (52a, 52b, 52c) aufweist, und mit einem Innenteil (56) aus einem ersten Kunststoffmaterial und zumindest einer Außenschicht (57), die aus einem zweiten Kunststoffmaterial hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 vorgesehen wird, daß mit Hilfe der ersten Strangpresse (16, 116) der erste Einlaßkanal (12, 112) mit dem ersten geschmolzenen Kunststoffmaterial (11, 111) gespeist wird, man das Fließen dieses ersten geschmolzenen Kunststoffmaterials in dem Zwischenkanal (20, 120) und in dem Extrusionskanal (22, 122) realisiert, um den Innenbereich des Hohlprofils zu extrudieren, und mit Hilfe zumindest der zweiten Strangpresse (18, 118; 218) zumindest der zweite Einlaßkanal (14, 114, 214) mit zumindest dem zweiten geschmolzenen Kunststoffmaterial (13, 113; 213) gespeist wird und man das Fließen dieses zweiten Kunststoffmaterials in dem Extrusionskanal im Innenbereich des Profilteils realisiert, um in diesem Innenbereich die Außenschicht dieses Teils zu extrudieren.