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DE2265035B2 - Extrusion press for producing a hollow strand made of thermoplastic material with a coating of another thermoplastic material - Google Patents

Extrusion press for producing a hollow strand made of thermoplastic material with a coating of another thermoplastic material

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DE2265035B2
DE2265035B2 DE2265035A DE2265035A DE2265035B2 DE 2265035 B2 DE2265035 B2 DE 2265035B2 DE 2265035 A DE2265035 A DE 2265035A DE 2265035 A DE2265035 A DE 2265035A DE 2265035 B2 DE2265035 B2 DE 2265035B2
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DE
Germany
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gap
tool
thermoplastic material
coating
hollow strand
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DE2265035A
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Peter 5208 Alzenbach Gauchel
Waldemar 5200 Siegburg Wissinger
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Dynamit Nobel AG
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Dynamit Nobel AG
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Publication date
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Publication of DE2265035A1 publication Critical patent/DE2265035A1/en
Publication of DE2265035B2 publication Critical patent/DE2265035B2/en
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Description

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf eine Strangpresse zum Herstellen eines Hohlstranges aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Beschichtung aus einem weiteren thermoplastischen Kunststoff, mit einem Strangpreßwerkzeug, in dem zur Formung des Hohlstrangs zwischen mindestens einem Dorn und einem Gehäuse eines Hauptwerkzeugs mindestens ein zylindrischer Spalt mit Austrittsöffnungen ins Freie gebildet ist und etwa senkrecht zur Zylinderachse des Spalts auf den Hohlstrang ein Düsenspalt eines Zusatzwerkzeuges zur Formung der Beschichtung mündet.The subject matter of the invention relates to an extruder for producing a hollow strand from thermoplastic material with a coating of another thermoplastic material, with an extrusion tool, in which to form the hollow strand between at least one mandrel and a housing of a main tool at least one cylindrical gap with outlet openings to the outside is formed and approximately perpendicular to the cylinder axis of the gap on the hollow strand a nozzle gap Additional tool for forming the coating opens.

Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise in der DE-AS 19 07 387 beschrieben, mit der Kunststoffrohre mit zwei konzentrischen Schichten aus voneinander verschiedenen Kunststoffen coextrudiert werden.Such a device is described, for example, in DE-AS 19 07 387, with the plastic pipes coextruded with two concentric layers of different plastics.

Hierbei wird die äußere Beschichtung auf die von dem Dorn getragene innere Schicht aufgebracht, wobei das zweischichtige Rohr noch gemeinsam im Extrusionswerkzeug zwischen Dorn und äußerer, verstellbarer Büchse über eine längere Distanz geführt ist, ehe es das Extrusionswerkzeug verläßt.Here, the outer coating is applied to the inner layer carried by the mandrel, the two-layer pipe still together in the extrusion tool between the mandrel and the outer, adjustable Bushing is guided over a longer distance before it leaves the extrusion die.

Aus der GB-PS 10 79 711 ist eine Vorrichtung zum Extrudieren zweischichtiger Kunststoffplatten bekannt, wobei der Kunststoff für die zweite Schicht ebenfalls innerhalb des Extrusionswerkzeuges der ersten Schicht zugeführt wird.From GB-PS 10 79 711 a device for extruding two-layer plastic sheets is known, wherein the plastic for the second layer is also inside the extrusion tool of the first layer is fed.

Eine Schwierigkeit bei der gemeinsamen Extrusion verschiedener Werkstoffe besteht in den evtl. unterschiedlichen Extrusionstemperaturen je nach gewählter Werkstoffkombination. H'er sind möglichst optimale Extrusionsbedingungen für beide Werkstoffe zu schaffen. Ein weiteres Problem bei der gemeinsamen Extrusion verschiedener Werkstoffe mit zueinander kombinierten Werkzeugen entsteht dadurch, daß der sogenannte Werkzeugwiderstand im Fließkanal des Hauptwerkzeuges für den ersten Kunststoff durch das Einmünden des Fließkanals des Zusatzwerkzeuges mit dem zweiten Kunststoff verändert wird. Solange die Beschichtung symmetrisch aufgebracht wird, wie in der DE-A.S 19 07 387 konzentrische Rohrumrr!arite!u"iT oder in der GB-PS 19 079 711, Plattenbeschichtung, sind auch die Veränderungen im Füeßkanal in ihren Auswirkungen symmetrisch und daher überschaubar und beherrschbar. Bei einer unsymmetrisch teilweisen außenseitigen Beschichtung des Hohlstranges hingegen werden die Fließbedingungen im Hauptfließkanal jedoch über den Querschnitt betrachtet ungleichmäßig verändert Während in einem Teilbereich, wo der Zweitwerkstoff zugeführt wird, ein Rückstau desOne difficulty with the joint extrusion of different materials is the possibly different extrusion temperatures depending on the selected material combination. The best possible extrusion conditions should be created for both materials. Another problem with the joint extrusion of different materials with tools combined with one another arises from the fact that the so-called tool resistance in the flow channel of the main tool for the first plastic is changed by the confluence of the flow channel of the additional tool with the second plastic. As long as the coating is applied symmetrically, as in DE-AS 19 07 387 concentric Rohrumrr! Arite! U " iT or in GB-PS 19 079 711, plate coating, the changes in the foot canal are symmetrical in their effects and therefore manageable and With an asymmetrical partial external coating of the hollow strand, however, the flow conditions in the main flow channel are changed unevenly when viewed across the cross-section

ίο Erstwerkstoffes eintritt, fehlt eine solche Beeinflussung im übrigen Querschnittsbereich, so daß dort der Erstwerkstoff unter anderen Bedingungen fließtίο the first material occurs, there is no such influence in the remaining cross-sectional area, so that the first material flows there under different conditions

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die durch einen Rückstau des Kunststoffes im Spalt zur Formung des Hohlstranges infolge der relativ zum Querschnitt des Hohlstranges asymmetrischen Zuführung des Kunststoffes für die Beschichtung auftretenden Störungen weitgehend auszuschalten und damit die unerwünschten Veränderungen der Fließbedingungen auszugleichen. Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe bei einer Strangpresse der eingangs genannten Art dadurch, daß bei einer Erstreckung des Düsenspaltes des Zusatzwerkzeuges nur über einen Teil des Umfanges des Spaltes des Hauptwerkzeuges der Düsenspalt etwa in der Mündungsebene der Austrittsöffnung des Spaltes angeordnet ist. Durch diese erfindr.ngsgemäße Anordnung des Düsenspaltes des Zusatzwerkzeuges etwa im Bereich der Mündungsebene des Spaltes des Hauptwerkzeuges wird erreicht, daß in Abhängigkeit von der Viskosität und der Dicke des Hohlstranges im Verhältnis zur Beschichtung sowohl einerseits ein Rückstau im Spalt des Hauptwerkzeuges als auch andererseits eine Formänderung des Hohlstranges durch die Zuführung des Kunststoffes für dieThe invention is based on the object that by backing up the plastic in the gap for molding of the hollow strand due to the asymmetrical feed of the relative to the cross section of the hollow strand Plastic for the coating to largely eliminate disturbances and thus the undesirable Compensate for changes in flow conditions. The invention solves the problem posed an extruder of the type mentioned, characterized in that with an extension of the nozzle gap of the additional tool only over part of the circumference of the gap of the main tool The nozzle gap is arranged approximately in the mouth plane of the outlet opening of the gap. Through this Inventive arrangement of the nozzle gap of the additional tool approximately in the area of the mouth plane the gap of the main tool is achieved that depending on the viscosity and the thickness of the Hollow strand in relation to the coating both on the one hand a back pressure in the gap of the main tool as well as on the other hand a change in shape of the hollow strand by the supply of the plastic for the

31) Beschichtung ausgeschaltet werden kann. Auf diese Weise wird durch die Erfindung bewirkt, daß der Fließkanal des Hauptwerkzeuges auch in dem Bereich, wo das Nebenwerkzeug einmündet, bis zum Austritt aus dem Werkzeug den gleichen Widerstand wie die übrigen, nicht zu beschichtenden Bereiche aufweist, da der Düsenspalt des Zusatzwerkzeuges nicht mehr innerhalb des Hauptwerkzeuges angeordnet ist und nicht mehr auf dessen Fließkanalwiderstand einwirken kann.3 1 ) coating can be turned off. In this way, the invention has the effect that the flow channel of the main tool has the same resistance as the other areas not to be coated, even in the area where the auxiliary tool opens, as the other areas not to be coated, since the nozzle gap of the auxiliary tool no longer exits the tool is arranged within the main tool and can no longer act on its flow channel resistance.

Bei der gleichzeitigen Extrusion verschiedener Werkstoffe und der nachfolgender, gemeinsamen Kalibrierung des beschichteten Hohlstranges ist darauf zu achten, daß die verschiedenen Werkstoffe etwa gleiche Schrumpfungswerte bei der Abkühlung aufweisen, um ein Abplatzen der Beschichtung zu vermeiden.With the simultaneous extrusion of different materials and the subsequent, common Calibration of the coated hollow strand must be ensured that the different materials are approximately have the same shrinkage values on cooling in order to prevent the coating from flaking off.

Das schließt jedoch nicht aus, daß der Zweitwerkstoff eine andere Verarbeitungstemperatur als der erste Werkstoff aufweist, und für diese wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß die den DUsenspalt des Zusatzwerkzeuges umgebenden Wänden von den den Spalt des Hauptwerkzeuges umgebenden Wänden thermisch isoliert sind.However, this does not rule out that the second material has a different processing temperature than the first Has material, and for this it is proposed in a further development of the invention that the DUsenspalt of the walls surrounding the additional tool from the walls surrounding the gap of the main tool are thermally insulated.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Ausführungsbeispielen dargestellt und wird anhand dieser nachfol- gend näher erläutert. Es zeigtThe invention is shown in the drawing using exemplary embodiments and is based on this following explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine Extrusionsanlage schematisch,
Fig. 2 einen auszugsweisen Querschnitt durch das Hauptwerkzeug mit der Anordnung des Zusatzwerkzeuges,
1 shows an extrusion system schematically,
2 shows a partial cross-section through the main tool with the arrangement of the additional tool,

Fig. 3 eine Vorderansicht der Werkzeuge nach F i g. 2 in verkleinerter Darstellung.FIG. 3 is a front view of the tools according to FIG. 2 in a reduced representation.

In der Fig. 1 ist schematisch eine Extrusionsanlage für Hohlsträn^e dargestellt. Eiri Extruder 1 wird überIn Fig. 1, an extrusion system for hollow strands is shown schematically. Eiri extruder 1 is over

einen Einfülltrichter 20 mit Kunststoff für einen zu extrudierenden Hohlstrang 2 gespeist, der in einem Hauptwerkzeug 3 geformt und in einer naci geordneten Kalibriereinrichtung 4 auf die präzise Maßform kalibriert wird. Im Bereich der Austrittsöffnung 5 des Hauptwerkzeuges 3 ist ein Zusatzwerkzeug 6 angeordnet, das den Zweitwerkstoff für eine Beschichtung 8 des Hohlstranges 2 über einen Zweitextruder 19 mit Materialzufuhr 18 führt Als Erstwerkstoff für den Hohlstrang Ί kann beispielsweise PVC-Hart verwendet ι ο werden, während für die Beschichtung 8 als Zweitwerkstoff ein Polymethylmethacrylat, das gut wärmeverformbar und extnidierbar ist, mit einer beliebigen Einfärbung verwendet werden kann.a funnel 20 is fed with plastic for a hollow strand 2 to be extruded, which is formed in a main tool 3 and calibrated to the precise dimensional shape in a naci-arranged calibration device 4. In the area of the outlet opening 5 of the main tool 3 is arranged an auxiliary tool 6 which guides the second material for a coating 8 of the hollow strand 2 via a two text rudder 19 with material feed 18 as Erstwerkstoff for the hollow strand Ί may, for example hard PVC used ο ι, while for the coating 8, as the second material, a polymethyl methacrylate, which is readily thermally deformable and extensible, can be used with any coloration.

Die direkte Extrusion der Beschichtung 8 auf den gleichzeitig extrudierten Hohlstrang 2 gewährleistet eine gute Haftung der Beschichtung 8, welche auch der nachfolgenden Kalibrierung in der Kalibriereinrichtung 4 standhält und beschichtete Hohlstränge 2 hoher Maßhaltigkeit und Güte liefert. Die Größe des Zusatzwerkzeuges 6 richtet sich nach dem Umfang der Beschichtung 8 für den extrudierten Hohlstrang 2. Das Zusatzwerkzeug 6 umfaßt nur einen Teil des Umfanges des zu extrudierenden Hohlstranges 2. Je nach Art und Umfang der Beschichtung 8 können ein oder mehr Zusatzwerkzeuge 6 mit einer oder mehreren Nebendüsen in einer radialen Ebene um die Austrittsöffnu.ig des Hauptwerkzeuges 3 angeordnet sein.The direct extrusion of the coating 8 onto the hollow strand 2, which is extruded at the same time, is guaranteed a good adhesion of the coating 8, which also the subsequent calibration in the calibration device 4 withstands and provides coated hollow strands 2 of high dimensional accuracy and quality. The size of the Additional tool 6 depends on the scope of the coating 8 for the extruded hollow strand 2. The Additional tool 6 comprises only part of the circumference of the hollow strand to be extruded 2. Depending on the type and Perimeter of the coating 8 can be one or more additional tools 6 with one or more auxiliary nozzles in a radial plane around the outlet opening Main tool 3 be arranged.

In den Fig.2 und 3 sind die Zuordnung und Ausbildung des Zusatzwerkzeuges 6 und Hauptwerk- x> zeuges 3 gezeigt Das Zusatzwerkzeug 6 ist unter 90° zum Hauptwerkzeug 3 angeordnet und teilweise stirnseitig vor das Hauptwerkzeug 3 gezogen. Der Düsenspalt 7 des Zusatzwerkzeuges 6 mündet im Bereich der Austrittsöffnung 5 des Hauptwerkzeuges 3 auf den zu beschichtenden Hohlstrang 2. Auf diese Weise wird die Rückwirkung des zugeführten Zweitjverkstoffes der Beschichtung 8 auf die Fließbedingungen in dem Hauptwerkzeug 3 praktisch ausgeschaltet, so daß auch komplizierte Hohlprofile, wie sie in dem gezeigten Beispiel dargestellt sind, unsymmetrisch nur einseitig mit einer Beschichtung 8 bei Formtreue und Maßhaltigkeit extrudiert werden können. In dem gezeigten Beispiel ist das Zusatzwerkzeug 6 so ausgebildet, daß aus seinem Düsenspalt 7 eine Seite des extrudierten Hohlstranges 2 beschichtet wird Der Hohlstrang 2 weist in dem gezeigten Beispiel ein mehrkammeriges Hohlprofi! auf, dessen Hohlkammern von Dornen 11,12,14,16,17 gebildet werden, die in dem Hauptwerkzeug 3 angeordnet sind. Der Zweitwerkstoff wird über einen Zuführungskanal 10 und eine Verteilerzone 15 dem Düsenspalt 7 zugeführtIn figures 2 and 3, the assignment and training of the auxiliary tool 6 and Hauptwerk-> tool 3 x shown, the auxiliary tool 6 is arranged at 90 ° to the main tool 3 and partially pulled frontally against the main tool. 3 The nozzle gap 7 of the additional tool 6 opens in the area of the outlet opening 5 of the main tool 3 onto the hollow strand 2 to be coated. as shown in the example shown, can only be extruded asymmetrically on one side with a coating 8 with dimensional accuracy and dimensional accuracy. In the example shown, the additional tool 6 is designed so that one side of the extruded hollow strand 2 is coated from its nozzle gap 7. In the example shown, the hollow strand 2 has a multi-chamber hollow profile! on, the hollow chambers of which are formed by mandrels 11, 12, 14, 16, 17 which are arranged in the main tool 3. The second material is fed to the nozzle gap 7 via a feed channel 10 and a distribution zone 15

Ein Freiraum 13 zwischen dem Zusatzwerkzeug 6 und dem Hauptwerkzeug 3 dient der thermischen Isolation, so daß die Verarbeitungstemperatur des Zweitwerkstoffes nicht wesentlich von den Temperaturen in dem Hauptwerkzeug 3 beeinflußbar ist. Dieser Bereich kann beispielsweise ein reiner Luftspalt oder aber auch zusätzlich mit Isolierstoffen, d. h. Wärmedämmstoffen, ausgefüllt sein.A space 13 between the additional tool 6 and the main tool 3 is used for thermal insulation, so that the processing temperature of the second material cannot be influenced significantly by the temperatures in the main tool 3. This area can For example, a pure air gap or additionally with insulating materials, d. H. Thermal insulation materials, be filled out.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Strangpresse zum Herstellen eines Hohlstranges aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Beschichtung aus einem weiteren thermoplastischen Kunststoff, mit einem Strangpreßwerkzeug, in dem zur Formung des Hohlstrangs zwischen mindestens einem Dorn und einem Gehäuse eines Hauptwerkzeugs mindestens ein zylindrischer Spalt mit Austrittsöffnung ins Freie gebildet ist und etwa senkrecht zur Zylinderachse des Spalts auf den Hohlstrang ein Düsenspalt eines Zusatzwerkzeuges zur Formung der Beschichtung mündet, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Erstreckung des Düsenspalts des Zusatzwerkzeuges (6) nur über einen Teil des Umfangs des Spalts des Hauptwerkzeuges (3) der Düsenspalt etwa in der Mündungsebene der Austrittsöffnung (5) des Spalts angeordnet ist.1. Extrusion press for producing a hollow strand made of thermoplastic material with a Coating made of another thermoplastic material, with an extrusion tool in which for forming the hollow strand between at least one mandrel and a housing of a main tool at least one cylindrical gap is formed with an outlet opening into the open and approximately perpendicular to the cylinder axis of the gap on the hollow strand a nozzle gap of an additional tool for forming the coating opens, thereby characterized in that with an extension of the nozzle gap of the additional tool (6) only over part of the circumference of the gap of the main tool (3) of the nozzle gap approximately in the plane of the mouth the outlet opening (5) of the gap is arranged. 2. Strangpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Düsenspalt des Zusatzwerkzeuges (6) umgebenden Wände von den den Spalt des Hauptwerkzeugs (3) umgebenden Wänden thermisch isoliert sind.2. Extruder according to claim 1, characterized in that the die gap of the Additional tool (6) surrounding walls from those surrounding the gap of the main tool (3) Walls are thermally insulated.
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8235 Patent refused