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Dokumentenidentifikation DE102005029677A1 21.12.2006
Titel Extrusionsvorrichtung und deren Verwendung
Anmelder Greiner Extrusionstechnik GmbH, Nußbach, AT
Erfinder Kössl, Reinhold, Wartberg, AT
Vertreter Maikowski & Ninnemann, Pat.-Anw., 10707 Berlin
DE-Anmeldedatum 20.06.2005
DE-Aktenzeichen 102005029677
Offenlegungstag 21.12.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.12.2006
IPC-Hauptklasse B29C 47/88(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B29C 47/12(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B29C 47/90(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B29C 47/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine 1. Extrusionsvorrichtung für unter Wärmezufuhr aushärtbares Material, insbesondere ein Duroplast,
gekennzeichnet durch
a) mindestens ein Heizelement (13, 13a, 13b, 13c) in einer Aushärtzone für das auszuhärtende Material, wobei das mindestens eine Heizelement (13, 13a, 13b, 13c) in Extrusionsrichtung (A) hinter dem Extrusionswerkzeug (12) angeordnet ist und mindestens einen Spalt (23) für das auszuhärtende Material aufweist,
b) mindestens ein thermisches Isoliermittel (22a, 22b, 22c) zur thermischen Trennung des mindestens einen Heizelements (13a, 13b, 13c) von einem anderen Teil (17) der Extrusionsvorrichtung (10) und
c) mindestens eine Gleitvorrichtung (18) zur Erleichterung eines Wandgleitens des auszuhärtenden Materials in der Extrusionsvorrichtung.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Extrusionsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und deren Verwendung gemäß Anspruch 25.

Definitionsgemäß wird auf dem Gebiet der Kunststofftechnik unter Extrusion das kontinuierliche Aufschmelzen von Kunststoff-Formmassen und das Austragen durch eine formgebende Düse (Extrusionswerkzeug) verstanden. Als Kunststoffe werden Thermoplaste oder Thermoelaste, wie z.B. Polyvinylchlorid (PVC) oder Polypropylen (PP) eingesetzt. Der extrudierte Kunststoff wird nach der Formgebung gekühlt, da Thermoplaste und Thermoelaste durch Kühlung aushärten.

Als Produkt der Extrusion liegen dann Halbzeuge, Profile, Rohre oder Folien aus Kunststoff vor.

Bekannte Extrusionsvorrichtungen weisen dabei insbesondere einen Extruder, ein Extrusionswerkzeug, eine Kalibierungseinrichtung zur Kühlung des extrudierten Materials, einen Abzug und eine Säge auf. Das Material wird dabei vom Extruder in Richtung Säge befördert, so dass jede Extrusionsvorrichtung eine vorgegebene Extrusionsrichtung hat.

Bei bekannten Extrusionsvorrichtungen ist es nachteilig, dass damit keine Materialien (z.B. Duroplaste) verarbeitet werden können, die nur unter Wärmezufuhr aushärtbar sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Extrusionsvorrichtung zu schaffen, mit der Materialien, wie z.B. Duroplaste, verarbeitet werden können, die unter Hitze aushärtbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Extrusionsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Dies wird durch die Kombination von drei konstruktiven Merkmalen ermöglicht, nämlich mindestens einem Heizelement in einer Aushärtezone für das auszuhärtende Material, mindestens einem thermischen Isoliermittel für die Heizmittel und mindestens einer Gleitvorrichtung.

Das mindestens eine Heizelement für das auszuhärtende Material ist in Extrusionsrichtung hinter dem Extrusionswerkzeug angeordnet. Damit kann die Aushärtung des Kunststoffmaterials gezielt gesteuert werden. Das mindestens eine Heizelement weist mindestens einen Spalt für das auszuhärtende Material auf.

Das mindestens eine thermische Isoliermittel sorgt dabei für eine thermische Trennung des mindestens einen Heizelements von einem anderen Teil der Extrusionsvorrichtung. Dies kann je nach Konstruktion der Vorrichtung das Extrusionswerkzeug oder ein anderes Heizelement gleichen oder unterschiedlichen Bautyps sein.

Ferner weist die erfindungsgemäße Extrusionsvorrichtung mindestens eine Gleitvorrichtung zur Erleichterung des Wandgleitens des auszuhärtenden Materials in der Extrusionsvorrichtung auf. Die Gleitvorrichtung kann dabei in Teilen der Extrusionsvorrichtung (z.B. in Bereichen besonders hoher Wandreibung) angeordnet sein oder im gesamten Bereich, in dem ein Wandkontakt mit dem Material besteht.

Mit diesen drei konstruktiven Merkmalen kann z.B. ein duroplastisches Material zu einem Hohlprofil extrudiert werden.

Vorteilhafterweise ist mindestens eine Gleitvorrichtung dort angeordnet, wo die Aushärtung des zu extrudierendem Materials beginnt. Dies ist z.B. der Ausgang des Extrusionswerkzeugs.

Auch ist es vorteilhaft, wenn mindestens eine Gleitvorrichtung in einem Heizelement angeordnet ist. Dabei gibt es verschiedene vorteilhafte Varianten. So kann mindestens eine Gleitvorrichtung auf der Seite eines Heizelements angeordnet sein, die der Extrusionsrichtung zu- oder abgewandt ist.

Vorteilhafterweise weist mindestens eine Gleitvorrichtung eine Beschichtung aus DLC (Diamond Like Carbon), Nickel/Teflon, PEEK (Polyetheretherketon) und/oder Teflon auf. Damit wird ein Anbacken des hochviskosen Materials beim Aushärten vermieden.

Mit Vorteil weist mindestens eine Gleitvorrichtung als eine Struktur, insbesondere eine Profilierung, zur Reduktion des Kontaktes zwischen dem aushärtendem Material auf. Eine solche Profilierung (z.B. Rillen, Noppen etc) kann z.B. direkt in das Material der Heizmittel oder auch das Extrusionswerkzeug aufgenommen werden.

Auch kann es vorteilhaft sein, wenn mindestens eine Gleitvorrichtung als Gleiteinsatz ausgebildet ist. Ein separater Gleiteinsatz kann aus einem anderen Material bestehen, so dass gezielt vorteilhafte Materialeigenschaften ausgenutzt werden können.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist mindestens ein Heizelement der Aushärtezone als elektrische Heizung ausgebildet. Damit lässt sich ein Temperaturprofil in der Aushärtezone präzise einstellen.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn das auszuhärtende Material in Extrusionsrichtung hinter der Aushärtzone in einer Kalibrierzone durch mindestens ein weiteres Heizelement beheizbar ist. Auch wenn es in der Kalibrierung nur um die Formgebung geht, so kann die Beheizung hier sinnvoll sein.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn das mindestens eine weitere Heizelement als berührungslose Heizungen, insbesondere Heissluftheizung, Keramikstrahler und/oder Infrarotstrahler ausgebildet ist. Damit lassen sich die erforderlichen, relativ hohen Temperaturen gut einstellen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung weist in der Kalibrierung ein Mittel zur Anlegung eines Unterdrucks an der Außenseite des aushärtenden Materials auf. Damit wird insbesondere bei der Extrusion von Hohlprofilen eine unerwünschte Verformung durch ein Zusammenfallen des Profils verhindert.

Zur Erleichterung des Transportes des auszuhärtenden Materials ist in der Kalibrierung vorteilhafterweise eine Rollenblende zur Führung des aushärtenden Materials angeordnet. Die Rollenblende reduziert den Reibungswiderstand zwischen Kalibrierung und auszuhärtendem Material.

Auch ist es vorteilhaft, wenn mindestens ein Heizelement und/oder Extrusionswerkzeug eine Widerstandsheizung für das auszuhärtende Material aufweist. Durch den elektrischen Widerstand des auszuhärtenden Materials wird im Material selbst Hitze erzeugt, so dass eine gleichmäßige Aushärtung möglich ist.

Zur Verhinderung der thermischen Beeinflussung ist es vorteilhaft, wenn mindestens zwei Heizelemente zumindest teilweise durch ein Isoliermittel thermisch gegeneinander isoliert sind. Eine einfache Isolierung wird durch mindestens einen Luftspalt erreicht, der insbesondere am Rand der Kontaktfläche der Heizelemente ausgebildet ist. Luft ist ein schlechter Wärmeleiter, so dass bereits ein Luftspalt mit einer Breite zwischen 0,01 bis 4 mm, insbesondere 2 mm eine deutliche Isolierwirkung erzeugt. Auch ist es vorteilhaft, wenn die Kontaktfläche zu einem anderen Teil der Extrusionsvorrichtung, insbesondere die Kontaktfläche zwischen zwei Heizelementen minimiert ist, insbesondere durch einen um die Öffnung für das Material umlaufende Kontaktfläche. Die thermische Isolation kann auch dadurch erreicht werden, wenn mindestens ein Isoliermittel ein Material mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit, insbesondere einer Wärmeleitfähigkeit von weniger als 10 W/(m K) aufweist. So hat Kork z.B. eine Wärmeleitfähigkeit von 0,05 W/(m K).

Eine weitere vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass mindestens eine Kontaktfläche mit einem druckfesten thermischen Isoliermaterial, insbesondere Keramik versehen ist. Damit kann auch der Wärmefluss über Kontaktflächen minimiert werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kontaktfläche Teil der Gleitvorrichtung ist, da dies eine besonders Platz sparende Bauform ist.

Zur Verminderung der Gleitreibungs- oder Spreizkräfte im Wandbereich ist es vorteilhaft, wenn sich der Spalt in den Heizelementen in Extrusionsrichtung aufweist. Besonders vorteilhaft ist es wenn der Spalt sich stetig, insbesondere konisch aufweitet.

Auch wenn die duroplastischen Materialien sehr steif sind, und ein Abzug nicht immer erforderlich sein wird, so kann es doch vorteilhaft sein, wenn hinter dem in Extrusionsrichtung letzten Heizelement ein Kühlelement für das ausgehärtete Material angeordnet ist.

Die Aufgabe wird auch durch die Verwendung der Extrusionsvorrichtung gemäß Anspruch 1 für die Extrusion eines Verbundkunststoffes, der Melaminharz und Holzpartikel enthält, gelöst.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung;

2 eine Draufsicht des Extrusionswerkzeugs, den Schmelzeverteiler und drei Heizmittel der Extrusionsvorrichtung gemäß 1;

3 eine Seitenansicht auf das Extrusionswerkzeug, den Schmelzeverteiler und drei Heizmittel der Extrusionsvorrichtung gemäß 1;

4 eine frontale Ansicht der Öffnung für das extrudierende Material gemäß des Schnitts A-B in 3;

5 eine Seitenansicht auf eine erste alternative Ausgestaltung der Heizelemente mit Gleiteinsätzen;

6 eine Seitenansicht auf eine zweite alternative Ausgestaltung der Heizelemente mit Gleiteinsätzen;

7 eine Seitenansicht auf eine dritte alternative Ausgestaltung der Heizelemente mit Gleiteinsätzen

8 eine Seitenansicht auf eine vierte alternative Ausgestaltung der Heizelemente mit Gleiteinsätzen.

In 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung dargestellt, wobei wesentliche Teile der Erfindung in den 2 und 3 näher beschrieben werden.

In 1 ist links ein an sich bekannter Extruder 11 angeordnet, in dem ein duroplastisches Material, hier ein Melamin-Holz Material, unter Kneten erhitzt wird.

Das Material wird dann nach rechts in der Extrusionsrichtung A durch ein Extrusionswerkzeug 12 gepresst. Im Extrusionswerkzeug 12 wird die Temperatur unterhalb der Aushärtetemperatur gehalten.

In bekannter Weise wird der Materialstrom zu einem gewünschten Querschnitt ausgeformt (z.B. Vollstrangprofil, Hohlkammerprofil, offene Profile, Rohre, Platten). Hohlkammerprofile werden z.B. für Fensterrahmen verwendet. Des Weiteren können Profile für die Möbel- und Bauindustrie damit hergestellt werden.

Die duroplastische Kunststoffmasse verlässt das Extrusionswerkzeug 12 härter als dies bei einer herkömmlichen Extrusion von thermoplastischem Material üblich ist. Zur vollständigen Aushärtung des duroplastischen Materials ist mindestens ein Heizelement 13 in einer Aushärtezone erforderlich, die hinter dem Extrusionswerkzeug 12 liegt.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Ausgestaltung des Extrusionswerkzeugs 12 und der Heizelemente 13 (siehe 2 und 3) in der Aushärtzone.

In der hier dargestellten Ausführungsform werden noch weitere Vorrichtungen der Extrusionsvorrichtung dargestellt, die für die Herstellung des vollständigen Produktes, nämlich eines Hohlprofils 20 meistens erforderlich sind.

Das extrudierte Material verlässt das Heizelement 13 der Aushärtezone mit einer relativ hohen Temperatur (ca. 150 bis 210 °C).

An die Aushärtzone schließt sich in Extrusionsrichtung A eine Kalibrierung 14 an, in der das Material zunächst weiter mit Heizelementen beheizt wird. Im Unterschied zur Aushärtezone geht es in der Kalibrierung aber nur um die Formhaltung des Profils. Zur Formhaltung werden an sich bekannte Kalibrierungselemente eingesetzt. In der Kalibrierung liegt atmosphärischer Druck oder Unterdruck an. Anschließend kann in der Kalibrierung 14 auch noch eine Kühlung stattfinden.

In der Kalibrierung 14 sind Vakuumvorrichtungen in an sich bekannter Weise angeordnet, die von Außen einen Unterdruck an das auszuhärtende Material anlegen. Damit wird eine stabile Formgebung des Profils erreicht. Außerdem sind in der Kalibrierung 14 an der Ober- und Unterseite hier nicht dargestellte Rollenblenden angeordnet, die den leichteren Transport des Profils ermöglichen.

Eine Abzugsvorrichtung 15 dient dazu, das extrudierte Material möglichst gleichförmig in Richtung der Extrusionsrichtung A zu fördern. Bei besonders steifem Material kann auf eine Abzugsvorrichtung 15 verzichtet werden, da die Förderung des Materials aus dem Extruder 11 für den Transport ausreicht.

Hinter der Abzugsvorrichtung 15 ist eine Sägevorrichtung 16 angeordnet, mit der das Profil 20 auf eine gewünschte Länge gebracht wird.

2 zeigt in einer Draufsicht das Extrusionswerkzeug 12, den Schmelzeverteiler 17 und drei Heizelemente 13a, 13b, 13c der Aushärtezone. Die Extrusionsrichtung A verläuft von oben nach unten. Das Material wird in dieser beispielhaften Darstellung durch eine flache, rechteckige Öffnung 21 (siehe 4) zur Herstellung einer Platte gepresst. Grundsätzlich sind aber auch Hohlprofile mit einer komplexen Geometrie herstellbar.

Mit dem Schmelzeverteiler 17 wird die Schmelze auf eine gewünschte Breite in der Öffnung 21 verteilt.

Da die extrudierte, duroplastische Masse eine relativ hohe Wandreibung aufweist, ist im Bereich der Öffnung 21 ein Gleiteinsatz 18 um die Öffnung 21 herum (siehe 4) angeordnet. Im vorliegenden Fall ist der Gleiteinsatz 18 ein mit Teflon beschichtetes Metallstück.

Der Gleitseinsatz 18 ist eine Ausführungsform einer Gleitvorrichtung, die auch in dem Material des Heizmittels 13 oder dem Extrusionswerkzeug 12 angeordnet sein kann. So kann z.B. eine gleitend oberflächenbehandelte Fläche am Eingang des Heizmittels oder am Ausgang des Extrusionswerkzeugs 12 als Gleitvorrichtung 18 dienen. Die Oberflächenbehandlung kann z.B. eine Teflonbeschichtung oder eine geätzte Struktur zur Reduktion der Kontaktfläche zum auszuhärtenden Material.

Die nachfolgenden drei Heizelemente 13a, 13b, 13c der Aushärtezone werden durch eine hier nicht dargestellte Regelungsvorrichtung jeweils auf eine vorgewählte Temperatur gebracht und gehalten, damit die Aushärtung des Materials in einem in Extrusionsrichtung A verlaufenden Spalt 23 in gewünschter Weise erfolgt. Der Spalt ist hier rechteckig. Bei Hohlprofilen ist dieser Spalt 23 geometrisch viel komplexer geformt. Bei gleichzeitiger Extrusion von mehreren Profilen 20 in einem Extrusionswerkzug 12 können auch mehrere Spalte 23 parallel vorliegen.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird folgendes Profil erzeugt:

Extrusionswerkzeug 12: 150 °C

Erstes Heizmittel 13a: 180 °C

Zweites Heizmitel 13b: 200 °C

Drittes Heizmittel 13c: 210 °C

Dadurch, dass die Temperatur vom Extrusionswerkzeug 12 weg ansteigt, wird eine Rückaufheizung des Extrusionswerkzeuges eingeschränkt.

Die durch die Heizelemente 13a, 13b, 13c erzeugten Temperaturzonen in der Aushärtezone sind voneinander durch Isoliermittel 22a, 22b, 22c getrennt. Im vorliegenden Fall haben die Isoliermittel umlaufenden Luftspalte eine Breite von 1,5 mm. Durch den Luftspalt wird die Wärmeleitung unterbrochen, so dass der Wärmeübergang in diesem Bereich auf Strahlung und Konvektion reduziert wird. Da Wärmeleitung hier der dominierende Mechanismus ist, ergibt sich eine thermische Isolation.

Alternativ kann als Isoliermittel 22 auch ein Material mit einer schlechten Wärmeleitfähigkeit, wie z.B. Kork, Textilien oder Kunststoffe verwendet werden.

Die Heizelemente 13a, 13b, 13c stehen jeweils untereinander nur über Kontaktflächen 19 miteinander in Kontakt, die den Spalt 23 im Inneren der Heizelemente 13a, 13b, 13c für das aushärtende Material umgibt. Auch Bohrungen sind von solchen schmalen Kontaktflächen 19 umgeben. Die Kontaktflächen 19 nehmen den Extrusionsdruck auf. Alternativ können die Kontaktflächen auch mit einem druckstabilen thermischen Isoliermaterial (z.B. Keramik) versehen sein. Auch ist es möglich, eine Gleitvorrichtung so auszubilden, dass sie gleichzeitig eine Kontaktfläche 19 aufweist.

In alternativen Ausführungsformen kann auch nur ein Heizelement 13 eingesetzt werden, das mit einem Isoliermittel 22 gegenüber dem Extrusionswerkzeug 12 isoliert ist. Durch eine Wahl der Anzahl der Heizelemente 13 kann ein gewünschtes Heizprofil für das auszuhärtende Material eingestellt werden.

Zur Reduktion der Gleitreibungskräfte/Spreizkräfte des auszuhärtenden Materials ist der Spalt 23 in den Heizelementen 13a, 13b, 13c in Extrusionsrichtung A leicht aufgeweitet, was im Abbildungsmaßstab der 2 nicht darstellbar ist.

Die Aufweitung kann z.B. stetig konisch erfolgen oder aber auch in kleinen Absätzen in der Größenordnung von 0,1 mm.

In einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung 1 ist im Bereich des Extrusionswerkzeugs 12 oder im Übergangsbereich zum ersten Heizmittel 18a eine Widerstandheizung angeordnet. Dabei wird ein Stromfluss z.B. im Bereich des Schmelzeverteilers 17 erzeugt, auf Grund dessen sich das hochohmige Kunststoffmaterial aufheizt.

In 3 wird der Aufbau gemäß 2 in einer Seitenansicht dargestellt, so dass auf die Beschreibung der 2 Bezug genommen werden kann.

Hier ist vor allem die Anordnung des Gleiteinsatzes 18 am Ausgang des Extrusionswerkzeuges 12 erkennbar.

4 zeigt eine Aufsicht auf das Extrusionswerkzeug 12 in der Ebene A-B der 3. Dabei ist die rechteckige Öffnung 21 für die Extrusion einer Platte dargestellt. Die Öffnung 21 ist rundum von einer schmalen Kontaktfläche 19 umgeben. Auch vier Verschraubungsöffnungen sind von schmalen Kontaktflächen 19 umgeben. Im Zusammenbau (siehe 3) liegen die Kontaktflächen 19 an einem anderen Teil der Extrusionsvorrichtung an, wobei der Flächenkontakt möglichst klein ist, damit eine hinreichende thermische Trennung gegeben ist. Über die Kontaktflächen 19 wird der vorherrschende Extrusionsdruck aufgenommen. Dafür reichen auch die relativ schmalen Kontaktflächen 19 auf, die ringsherum von einem Luftspalt 22 umgeben sind.

Der in der Zeichnungsebene nach hinten tretende Bereich bildet dann den Luftspalt 22 als thermisches Isoliermittel 22.

Der Gleiteinsatz 18 ist dabei um den Spalt 23 herum angeordnet und hier durch eine gestrichelte Linie angedeutet.

Bei der in den 2 bis 4 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung 10 ist nur ein Gleiteinsatz 18 vorgesehen, nämlich am Ausgang des Extrusionswerkzeugs 12.

Alternativ ist es auch möglich, in den Heizelementen 13a, 13b, 13c Gleiteinsätze 18 anzuordnen. Dabei können die Gleiteinsätze 18a, 18b, 18c auf der Seite der Heizelemente 13a, 13b, 13c angeordnet werden, die der Extrusionsrichtung A abgewandt ist. Dies ist in der Ausführungsform gemäß 5 dargestellt, die sich ansonsten nicht von der in 3 dargestellten Ausführungsform unterscheidet.

Alternativ ist es auch möglich, Gleiteinsätze auf der Seite der Heizelemente 13a, 13b, 13c anzuordnen, die der Extrusionsrichtung A zugewandt ist (6).

In 7 ist eine Kombination der Ausführungsformen gemäß 5 und 6 dargestellt, bei der Gleiteinsätze 18a, 18b, 18c, 18d, 18e, 18f auf beiden Seiten der Heizelemente 13a, 13b, 13c angeordnet sind.

In 8 sind Gleiteinsätze 18 durchgehend über die ganze Länge um den Spalt 23 angeordnet. Bei einer solchen Ausgestaltung kann es sinnvoll sein, auch nur die gesamte Oberfläche des Spaltes 23 so zu strukturieren, dass der Gleitwiderstand herab gesetzt wird.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele.

Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, die von der erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.

1
Extrusionsvorrichtung
11
Extruder
12
Extrusionswerkzeug
13
Heizelement
13a
erstes Heizelement der Aushärtezone
13b
zweites Heizelement der Aushärtezone
13c
drittes Heizelement der Aushärtezone
14
Kalibrierung (Heizung/Kühlung)
15
Abzugvorrichtung
16
Sägevorrichtung
17
Schmelzeverteiler
18
Gleitvorrichtung, Gleiteinsatz
19
Kontaktfläche
20
Profil
21
Öffnung im Extrusionswerkzeug
22a–c
Isoliermittel
23
Spalt in Heizelementen
A
Extrusionsrichtung


Anspruch[de]
Extrusionsvorrichtung für unter Wärmezufuhr aushärtbares Material, insbesondere ein Duroplast,

gekennzeichnet durch

a) mindestens ein Heizelement (13, 13a, 13b, 13c) in einer Aushärtezone für das Auszuhärtende Material, wobei das mindestens eine Heizelement (13, 13a, 13b, 13c) in Extrusionsrichtung (A) hinter dem Extrusionswerkzeug (12) angeordnet ist und mindestens einen Spalt (23) für das auszuhärtende Material aufweist,

b) mindestens ein thermisches Isoliermittel (22a, 22b, 22c) zur thermischen Trennung des mindestens einen Heizelements (13a, 13b, 13c) von einem anderen Teil (17) der Extrusionsvorrichtung (10) und

c) mindestens eine Gleitvorrichtung (18) zur Erleichterung eines Wandgleitens des auszuhärtenden Materials in der Extrusionsvorrichtung.
Extrusionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Gleitvorrichtung (18) an der Stelle angeordnet ist, an der die Aushärtung des zu extrudierendem Materials beginnt, insbesondere am Ausgang des Extrusionswerkzeugs (12). Extrusionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Gleitvorrichtung (18) in einem Heizelement (13a, 13b, 13c) angeordnet ist. Extrusionsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Gleitvorrichtung (18a, 18b, 18c) auf der Seite eines Heizelements (13a, 13b, 13c) angeordnet ist, die der Extrusionsrichtung (A) zugewandt ist. Extrusionsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Gleitvorrichtung (18d, 18e, 18f) auf der Seite eines Heizelements (13a, 13b, 13c) angeordnet ist, die der Extrusionsrichtung (A) abgewandt ist. Extrusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Gleitvorrichtung (18, 18a, 18b, 18c, 18d, 18e) eine Beschichtung aus DLC, Nickel/Teflon, PEEK und/oder Teflon aufweist. Extrusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Gleitvorrichtung (18, 18a, 18b, 18c, 18d, 18e) eine Struktur, insbesondere eine Profilierung, zur Reduktion des Kontaktes zwischen dem aushärtendem Material aufweist. Extrusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitvorrichtung (18, 18a, 18b, 18c, 18d, 18e) als Gleiteinsatz ausgebildet ist. Extrusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Heizelement (13a, 13b, 13c) der Aushärtezone als elektrische Heizung ausgebildet ist. Extrusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das auszuhärtende Material in Extrusionsrichtung (A) hinter der Aushärtzone in einer Kalibrierzone durch mindestens ein weiteres Heizelement beheizbar ist. Extrusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine weitere Heizelement als berührungslose Heizungen, insbesondere Heißluftheizung, Keramikstrahler und/oder Infrarotstrahler ausgebildet sin. Extrusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kalibrierung (14) ein Mittel zur Anlegung eines Unterdrucks an der Außenseite des aushärtenden Materials angeordnet ist. Extrusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kalibrierung (14) mindestens eine Rollenblende zur Führung des aushärtenden Materials angeordnet ist. Extrusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Heizelement (13a, 13b, 13c) und/oder das Extrusionswerkzeug (12) eine Widerstandsheizung für das auszuhärtende Material aufweist, wobei ein Stromfluss zur Aufheizung im auszuhärtenden Material führt. Extrusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Heizelemente (13a, 13b, 13c) zumindest teilweise durch ein Isoliermittel (22a, 22b, 22c) thermisch gegeneinander isoliert sind. Extrusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Isoliermittel (22a, 22b, 22c) als ein Luftspalt, insbesondere am Rand der Kontaktfläche (19) der Heizelemente (13a, 13b, 13c), ausgebildet ist. Extrusionsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftspalt (22a, 22b, 22c) eine Breite zwischen 0,01 bis 4 mm, insbesondere 2 mm aufweist. Extrusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (19) zu einem anderen Teil der Extrusionsvorrichtung, insbesondere die Kontaktfläche (19) zwischen zwei Heizelementen (13a, 13b, 13c) minimiert ist, insbesondere durch einen um die Öffnung für das Material umlaufende Kontaktfläche (19). Extrusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Isoliermittel (22a, 22b, 22c) ein Material mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit, insbesondere einer Wärmeleitfähigkeit von weniger als 10 W/(m K), aufweist. Extrusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Kontaktfläche (19) mit einem druckfesten thermischen Isoliermaterial, insbesondere Keramik versehen ist. Extrusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (19) Teil der Gleitvorrichtung (18) ist. Extrusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Spalt (23) zur Formgebung in den Heizelementen (13a, 13b, 13c) der Aushärtezone sich in Extrusionsrichtung (A) zur Reduktion der Gleitreibungs- oder Spreizkräfte aufweitet. Extrusionsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufweitung stetig, insbesondere konisch, verläuft. Extrusionsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem in Extrusionsrichtung (A) letzten Heizelement (13c) ein Kühlelement (14) für das ausgehärtete Material angeordnet ist. Verwendung der Extrusionsvorrichtung gemäß Anspruch 1 durch Extrusion eines Verbundkunststoffes, der Melaminharz und Holzpartikel enthält.






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