DE3604004A1 - Breitschlitzduesenwerkzeug zum strangpressen von mehrschichtigen laminaten aus thermoplastischem kunststoff - Google Patents

Description

Das gattungsgemäße Breitschlitzdüsenwerkzeug geht aus von einem Aggregat mit mehrteiligem, in bezug auf Kanäle und Verbreiterungs­ spalträume für die thermoplastifizierten Kunststoffströme zu einer Mittelebene symmetrischem Werkzeugblock, zumindest einem Einmün­ dungsbereich und einem daran angeschlossenen, in der Mittelebene liegenden und in bezug auf die Achse des Breitschlitzdüsenwerkzeuges symmetrischen Verbreiterungsspaltraum sowie anschließender Breit­ schlitzdüse, wobei der Werkzeugblock auf der der Breitschlitzdüse gegenüberliegenden Seite einen axialen Zusatzkanal runden oder rechteckigen Querschnittes zur Einführung eines Sonderkunststoffes aufweist, der in einen in den Einmündungsbereich eintretenden Aus­ ziehspalt übergeht. Der Sonderkunststoff bildet in dem Laminat zu­ meist eine Sperrschicht gegen Dampf- oder Gasdiffusionen. Ein üblicher Sonderkunststoff ist z. B. PVdC. Die Sonderkunststoffe sind häufig temperaturempfindlich. Andererseits muß der Sonderkunststoff zum Zwecke der einwandfreien Verbindung mit den übrigen Kunststoffen in dem Laminat bei der Vereinigung eine Temperatur aufweisen, die mit der Temperatur der übrigen Kunststoffe ausreichend übereinstimmt. Bei dem bekannten Aggregat (Plastics World, August 1984, S. 17, PatG § 3(1)) bildet eine Bohrung des Werkzeugblockes den Zusatzkanal. In der Bohrung ist eine Nickelbuchse angeordnet. Eine selbständige Temperierung des in dem Zusatzkanal strömenden Sonderkunststoffes findet nicht statt. Die Nickelbuchse kann kaum eine Wärmedämmung bewirken. Je nach den Temperaturen, die die thermoplastifizierten Kunststoffströme aus rheologischen Gründen verlangen, erwärmt sich der Werkzeugblock auch im Bereich des Zusatzkanals so stark, daß der Sonderkunststoff durch Überhitzung Schaden nehmen kann. Um dieses zu verhindern, ist die bekannte gattungsgemäße Ausführungs­ form (DE 35 39 767, PatG § 3(2) 1.) dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkanal in einer Patrone angeordnet, die über ihren Umfang sowie über zumindest ein Teilstück ihrer Länge verteilte Temperier­ bohrungen aufweist sowie in eine Patronenaufnahme des Werkzeug­ blockes eingesetzt ist, wobei die Patrone außerdem mit Einführungs­ kanälen für auf den Sonderkunststoffstrom aufzubringende Abdeckkunst­ stoffe versehen ist. Vorzugsweise liegen dabei die Einführungskanäle für die Abdeckkunststoffe über ihre gesamte Länge innerhalb der Temperierbohrungen. - Das gattungsgemäße Breitschlitzdüsenwerkzeug hat sich bewährt. Die Praxis verlangt allerdings eine Randbesäumung des hergestellten mehrschichtigen Laminates.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Breitschlitzdüsenwerkzeug so weiter auszubilden, daß die über einen Extruder rückgeführten, Sonderkunststoff enthaltenden Randbesäumungs­ abfälle des mehrschichtigen Laminates als schichtbildender, thermo­ plastifizierter Kunststoffstrom bei der Herstellung der Laminate selbst verwendet werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß an den Werk­ zeugblock an einer Seite ein Rückführungskopf angesetzt ist, der eine Rückführungspatrone mit zentralem Strömungskanal und Anschlußein­ richtung für den rückgeführten Kunststoffstrom sowie einen Überfüh­ rungskanalabschnitt aufweist, der an einen der Kanäle angeschlossen ist, und daß die Rückführungspatrone mit zumindest einem Abdeck­ kunststoffkanal für einen auf den rückgeführten Kunststoffstrom auf­ zubringenden Abdeckkunststoff versehen ist, der vor dem Überführungs­ kanalabschnitt einmündet. Auf diese Weise sind in den Werkzeugblock über einen zwischengeschalteten Extruder Sonderkunststoff enthaltende Besäumungsabfälle des mehrschichtigen Laminates rückführbar und als schichtbildender thermoplastifizierter Kunststoffstrom einsetzbar, wobei trotz dieser Rückführung hochwertige Laminate entstehen. Die Patrone der gattungsgemäßen Ausführungsform sowie die Rückführungspatrone können als identisch gleiche Bauteile ausgeführt sein.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Durch Einfachheit in ferti­ gungstechnischer und in montagetechnischer Hinsicht ausgezeichnet ist eine Ausführungsform, bei der die Rückführungspatrone mit einem Befestigungsbund in eine komplementäre Aufnahme eingesetzt ist und in ihrem mittleren Bereich mit einem umlaufenden Verteilerringraum versehen ist, in den ein Einführungskanal für den Abdeckkunststoff einmündet, und daß an den Verteilerringraum ein konisch zusammen­ laufender Abdeckkunststoffkanal anschließt, der in den Überführungs­ kanalabschnitt einmündet. Der Einführungskanal für den Abdeckkunst­ stoff kann im Bereich des Kopfes des Werkzeugblockes mit einem Ver­ bindungskanal an einen Kanal für die übrigen thermoplastifizierten Kunststoffströme angeschlossen sein. Dann ist ein besonderer Extruder für die Abdeckkunststoffe nicht erforderlich. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Einführungskanal für den Abdeckkunststoff an einen Extruder bzw. zusätzlich an einen Extruder anzuschließen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh­ rungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Breitschlitz­ düsenwerkzeug,

Fig. 2 eine Ansicht des Gegenstandes der Fig. 1 aus Richtung des Pfeiles A.

Das in den Figuren dargestellte Breitschlitzdüsenwerkzeug dient zum Strangpressen von mehrschichtigen Laminaten (in Form von Folien oder von Platten) aus thermoplastischem Kunststoff. Zum grundsätzlichen Aufbau gehört ein mehrteiliger, in bezug auf Kanäle 1 und Verbrei­ terungsspalträume 2 für die thermoplastifizierten Kunststoffströme zu einer Mittelebene 3 symmetrischer Werkzeugblock 4. Man erkennt in Fig. 1 einen Einmündungsbereich 5 und einen daran angeschlossenen, in der Mittelebene 3 liegenden und in bezug auf die Achse des Breit­ schlitzdüsenwerkzeuges symmetrischen Verbreiterungsspaltraum 6, an den die Breitschlitzdüse 7 anschließt. Der Werkzeugblock 4 besitzt auf der der Breitschlitzdüse 7 gegenüberliegenden Seite einen axialen Zusatzkanal 8 runden oder rechteckigen Querschnittes zur Einführung eines Sonderkunststoffes. Dieser Zusatzkanal 8 geht in einen in den Einmündungsbereich 5 eintretenden Ausziehspalt 9 über. Die Verbrei­ terungsspalträume 2, 6 sind z. B. "kleiderbügelförmig" gestaltet.

Der Zusatzkanal 8 ist in einer Patrone 10 angeordnet, die über ihren Umfang sowie ihre Länge verteilte Temperierbohrungen 11 aufweist und in eine Patronenaufnahme 12 des Werkzeugblockes 4 eingesetzt ist. Die Patrone 10 ist außerdem mit Einführungskanälen 13 für auf den Sonderkunststoff aufzubringende Abdeckkunststoffe versehen, die innerhalb der Temperierbohrungen 11 angeordnet sind, und zwar im Ausführungsbeispiel oberhalb und unterhalb des Zusatzkanals 8. Der Werkzeugblock 4 weist die Kanäle 1 für die übrigen thermoplastifi­ zierten Kunststoffströme auf, die in die Verbreiterungsspalträume 6 einmünden und äußere Schichten des Laminates bilden.

Das dargestellte Breitschlitzdüsenwerkzeug ist im übrigen so einge­ richtet, daß über einen nicht gezeichneten Extruder rückgeführte, Sonderkunststoff enthaltende Randbesäumungsabfälle des mehrschich­ tigen Laminates als schichtbildender thermoplastifizierter Kunststoff­ strom verwendet und in das Breitschlitzdüsenwerkzeug eingeführt werden können. Dazu ist an den Werkzeugblock 4 an einer Seite ein Rückführungskopf 14 angesetzt, der eine Rückführungspatrone 15 mit zentralem Strömungskanal 16 aufweist. Die Rückführungspatrone 15 weist fernerhin eine Anschlußeinrichtung 17 für den rückgeführten Kunststoffstrom auf und ist an einen Überführungskanalabschnitt 18 angeschlossen, der an einen der Kanäle 1 des Werkzeugblockes 4 für den übrigen schichtbildenden thermoplastifizierten Kunststoff ange­ schlossen ist. Die Rückführungspatrone 15 ist wiederum mit verschie­ denen Abdeckkunststoffkanälen 19 für einen auf den rückgeführten Kunststoffstrom aufzubringenden Abdeckkunststoff versehen, welche Abdeckkunststoffkanäle 19 letzten Endes in den Überführungskanal­ abschnitt 18 einmünden. Die Rückführungspatrone 15 besitzt einen Be­ festigungsbund 20 und ist mit diesem in eine komplementäre Aufnahme 21 eingesetzt. Im mittleren Bereich der Rückführungspatrone 15 er­ kennt man einen umlaufenden Verteilerringraum 22. ln diesen mündet ein Einführungskanal 23 für den Abdeckkunststoff ein. An den Vertei­ lerringraum 22 schließt sich ein konisch zusammenlaufender Abdeck­ kunststoffkanal 19 an, der, wie beschrieben, in den Überführungs­ kanalabschnitt 18 einmündet. Im Ausführungsbeispiel ist der Ein­ führungskanal 23 für den Abdeckkunststoff zunächst im Bereich des Kopfes des Werkzeugblockes 4 mit einem Verbindungskanal 24 an einen Kanal 1 für die übrigen thermoplastifizierten Kunststoffströme ange­ schlossen. Außerdem ist jedoch über einen weiteren Kanalabschnitt bei 25 ein Extruder anschließbar oder zusätzlich anschließbar. Die Kunststoffströme, die über die Kanäle 1 und 8 zugeführt werden, können mit Hilfe der Temperierbohrungen 26 temperiert werden. Ent­ sprechende Temperierbohrungen können auch in der in der Zeichnung unteren Hälfte des Werkzeuges angeordnet werden, um den zurückge­ führten Kunststoffstrom zu temperieren.

Claims (4)

1. Breitschlitzdüsenwerkzeug zum Strangpressen von mehrschichtigen Laminaten (Folien oder Platten) aus thermoplastischem Kunststoff, mit mehrteiligem, in bezug auf Kanäle und Verbreiterungsspalt­ räume für die thermoplastifizierten Kunststoffströme zu einer Mittelebene symmetrischem Werkzeugblock, zumindest einem Einmündungsbereich und einem daran angeschlossenen, in der Mittelebene liegenden und in bezug auf die Achse des Breit­ schlitzdüsenwerkzeuges symmetrischen Verbreiterungsspaltraum sowie anschließender Breitschlitzdüse, wobei der Werkzeugblock auf der der Breitschlitzdüse gegenüberliegenden Seite einen axialen Zusatzkanal runden oder rechteckigen Querschnittes zur Einführung eines Sonder­ kunststoffes aufweist, der in einen in den Einmündungsbereich eintretenden Ausziehspalt übergeht, wobei ferner der Zusatzkanal in einer Patrone angeordnet ist, die über ihren Umfang und über zumindest ein Teilstück ihrer Länge verteilte Temperierbohrungen aufweist sowie in eine Patronenaufnahme des Werkzeugblockes ein­ gesetzt ist und mit Einführungskanälen für auf den Sonderkunststoff­ strom aufzubringende Abdeckkunststoffe versehen ist, wobei schließlich der Werkzeugblock Kanäle für die übrigen thermoplastifizierten Kunst­ stoffströme aufweist, die in den Verbreiterungsspaltraum bzw. in die Verbreiterungsspalträume einfließen und äußere Schichten des Laminates bilden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Verwendung von über einen Extruder rückgeführten, Sonderkunst­ stoff enthaltenden Randbesäumungsabfällen des mehrschichtigen Laminates als schichtbildenden thermoplastifizierten Kunststoffstrom an den Werk­ zeugblock (4) an einer Seite ein Rückführungskopf (14) angesetzt ist, der eine Rückführungspatrone (15) mit zentralem Strömungskanal (16) und Anschlußeinrichtung (17) für den rückgeführten Kunststoff­ strom sowie einen Überführungskanalabschnitt (18) aufweist, der an einen der Kanäle (1) angeschlossen ist, und daß die Rückführungs­ patrone (15) mit zumindest einem Abdeckkunststoffkanal (19) für einen auf den rückgeführten Kunststoffstrom aufzubringenden Abdeckkunst­ stoff versehen ist, der vor dem Überführungskanalabschnitt (18) einmündet.

2. Breitschlitzdüsenwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die Rück­ führungspatrone (15) mit einem Befestigungsbund (20) in eine komple­ mentäre Aufnahme (21) eingesetzt ist und in ihrem mittleren Bereich mit einem umlaufenden Verteilerringraum (22) versehen ist, in den ein Einführungskanal (23) für den Abdeckkunststoff einmündet, und daß an den Verteilerringraum (22) ein konisch zusammenlaufender Abdeckkunststoffkanal (19) anschließt, der in den Überführungskanal­ abschnitt (18) einmündet.

3. Breitschlitzdüsenwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Einführungskanal (23) für den Abdeckkunststoff im Bereich des Kopfes des Werkzeugblockes (4) mit einem Verbindungs­ kanal (24) an einen Kanal (1) für die übrigen thermoplastifizierten Kunststoffströme angeschlossen ist.

4. Breitschlitzdüsenwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einführungskanal (23) für den Ab­ deckkunststoff an einen Extruder bzw. zusätzlich an einen Extruder anschließbar ist.