Schneckenpresse zum Spritzen thermoplastischer Kunststoffe mit Breitschlitzdüse
Gegenstand der Erfindung ist eine Schneckenpresse zum Spritzen von thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere Polyvinylchlorid, mit einer Breitschlitzdüse, die mit einer Schnecke zur Herbeiführung eines gleichmässigen Materialflusses am Austritt aus der Düse ausgerüstet ist, wobei die Schnecke auf dem grösseren Teil ihres Umfanges vom Gehäuse der Düse abgedeckt ist.
Bei einer bekannten Schneckenpresse dieser Art sind im Inneren der Breitschlitzdüse zwei hintereinander geschaltete Schnecken gelagert. Die erste Schnecke hat die Aufgabe, den von der Schneckenpresse kommenden Hauptstrom des Materials grob zu verteilen, so dass dieses auf der gesamten Breite der Düse strömt. In der nachgeschalteten Schnecke findet hingegen eine Feinstverteilung statt, welche den gleichmässigen Austritt des Materials aus der Breitschlitzdüse gewährleistet.
Bei dieser bekannten Schneckenpresse kann es unter gewissen Umständen vorkommen, dass durch die Schnecke aus der Mitte der Breitschlitzdüse zuviel Material weggenommen wird, was zur Folge hat, dass die extrudierte Platte infolge der Stärkeunterschiede ballig wird. Auch treten in diesem Falle Wellenlinien auf, welche auf der Oberfläche der Platte markiert sind. Ein nachträgliches Glätten vermag diese Nachteile nur teilweise zu beseitigen.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beheben. Nach der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Breitschlitzdüse eine Schnecke zur groben Massenverteilung und zur Feinstverteilung eine dahinterliegende, im Querschnitt polygonale Welle enthält, vorzugsweise eine Sechskantwelle.
Hierbei hat die erste Schnecke wieder die bekannte Funktion, den Hauptstrom des von der Schneckenpresse kommenden Materials grob zu verteilen, so dass der zu verarbeitende Werkstoff auf der ganzen Breite der Düse strömt. Die nachfolgende Welle, beispielsweise Sechskantwelle, bewirkt eine Feinstverteilung sowie einen gleichmässigen Austritt des Materials aus der Breitschlitzdüse. Da diese Welle im Gegensatz zu der Förderschnecke keine Drallkörper aufweist, erfährt das diese Schnecke verlassende Material auch keinen Drall, welcher zu einer ungleichmässigen Materialverteilung führen kann. Die Förderorgane lassen sich so ausbilden, dass mit dieser Vorrichtung Platten verschiedener Breite hergestellt werden können und nur teilweise die Breite der Düse ausgenützt wird.
Der Werkstoff wird durch diese Welle lediglich in einer quer zur Achse derselben verlaufenden Richtung transportiert, wodurch ein gleichmässiger Austritt des Materials gewährleistet ist. Ausserdem werden Unregelmässigkeiten an der Oberfläche der Platte, welche von der Förderschnecke erzeugt werden, gänzlich verwischt. Auch kann durch Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit der Sechskantwelle die Gleichmässigkeit der Plattenstärke beeinflusst werden.
Durch die Wahl verschiedener Umfangsgeschwindigkeiten der beiden Förderorgane lässt sich eine stärkere Verdichtung des Materials und gegebenenfalls eine bessere Gelierung erreichen. Farbeffekte, wie Marmorierungen, können durch Zuführung anders farbigen Materials zwischen den Förderorganen verwirklicht werden, wobei die Zuführung des Zusatzmaterials durch eine weitere Schneckenpresse erfolgen kann.
Die Breitschlitzdüse kann mit Heizkörpern versehen sein, die in mehrere Zonen unterteilt sind, so dass getrennte Bereiche der Düse unabhängig voneinander erwärmt werden können.
Man kann die erste Schnecke mit links- und rechtsgängiger Steigung ausführen, um das Material bis in die äusserste Ecken der Breitschlitzdüse zu fördern. Das zweite Förderorgan, das vorzugsweise als Sechskantwelle ausgebildet oder ein anderes Profil aufweisen kann, kann unabhängig von der ersten Schnecke angetrieben werden. Zur Lagerung der Welle kann vorzugsweise hitzebeständiges, selbstschmierendes Metall verwendet werden. Um einen Materialaustritt an den Lagern durch Überdruck zu verhindern, können die äussersten Gänge an der Schnecke unterbrochen oder aber es kann eine gegenläufige Schnecke vorgesehen sein, die das dorthin gelangte Material zurückfördert bzw. am Eindringen in die Lager hindert.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
Fig. 1 zeigt einen Längsmittelschnitt durch das Ende der Pressschnecke und die sich daran anschliessende Breitschlitzdüse.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.
Die Schneckenpresse weist ein Gehäuse 1 auf, in welchem eine Pressschnecke 2 angeordnet ist.
An das Gehäuse 1 ist ein Gehäuse 3 angeschlossen, welches die Düse bildet und mit einem Querschlitz versehen ist. Im Gehäuse 3 ist die Düsenschnecke 5 gelagert, die von ihrer Mitte aus gegenläufiges Gewinde aufweist. Die Schnecke 5 und der Düsenschlitz 4 sind so zur Pressschnecke 2 angeordnet, dass die Schnecke 5 in ihrer Mitte beschickt wird.
Das die Schnecke 5 verlassende Material strömt durch einen flachen Kanal 6 in einen zylindrischen Hohlraum, in welchem eine Sechskantwelle 7 gelagert ist, die in der Strömungsrichtung des Materials der Schnecke 5 nachgeschaltet ist. Die Sechskantwelle 7 stellt eine bevorzugte Ausführungsform dar.
Es ist jedoch auch möglich, eine Welle vorzusehen, deren Querschnitt ein anders gestaltetes Polygon ist.
Das die Sechskantwelle 7 verlassende Material gelangt in einen flachen Kanal 8, dessen Durchgangsquerschnitt durch einen an sich bekannten einstellbaren Staubalken 9 regelbar ist und der in den Düsenschlitz 4 mündet.
Unter Umständen ist es zweckmässig, die Schnecke 5 mit in ihrer Verteilungsrichtung sich ändernder Steigung auszubilden und die Sechskantwelle 7 mit einem unregelmässigen Profil zu versehen.
Screw press for injecting thermoplastics with a slot nozzle
The subject of the invention is a screw press for spraying thermoplastics, in particular polyvinyl chloride, with a slot nozzle which is equipped with a screw to bring about an even flow of material at the outlet from the nozzle, the screw being covered over the larger part of its circumference by the nozzle housing is.
In a known screw press of this type, two screws connected in series are mounted in the interior of the slot die. The task of the first screw is to roughly distribute the main flow of material coming from the screw press so that it flows over the entire width of the nozzle. In the downstream screw, on the other hand, extremely fine distribution takes place, which ensures that the material exits the slot nozzle evenly.
In this known screw press it can happen under certain circumstances that the screw removes too much material from the center of the slot die, with the result that the extruded plate becomes convex due to the differences in thickness. In this case, wavy lines also appear, which are marked on the surface of the plate. Subsequent smoothing can only partially eliminate these disadvantages.
The object of the invention is to remedy these disadvantages. According to the invention, the stated object is achieved in that the slot nozzle contains a screw for coarse mass distribution and, for extremely fine distribution, a shaft located behind it, with a polygonal cross section, preferably a hexagonal shaft.
Here, the first screw again has the known function of roughly distributing the main flow of the material coming from the screw press, so that the material to be processed flows over the entire width of the nozzle. The following shaft, for example a hexagonal shaft, effects an extremely fine distribution and a uniform exit of the material from the slot nozzle. Since, in contrast to the screw conveyor, this shaft does not have any swirl bodies, the material leaving this screw does not experience any swirl, which can lead to an uneven material distribution. The conveying elements can be designed in such a way that panels of different widths can be produced with this device and the width of the nozzle is only partially used.
The material is only transported through this shaft in a direction that runs transversely to the axis of the same, which ensures that the material exits evenly. In addition, irregularities on the surface of the plate, which are generated by the screw conveyor, are completely blurred. The evenness of the panel thickness can also be influenced by changing the peripheral speed of the hexagonal shaft.
By choosing different circumferential speeds of the two conveying elements, a stronger compression of the material and possibly better gelation can be achieved. Color effects, such as marbling, can be achieved by supplying differently colored material between the conveyor elements, with the additional material being supplied by a further screw press.
The slot nozzle can be provided with heating elements which are divided into several zones so that separate areas of the nozzle can be heated independently of one another.
The first screw can be designed with a left-hand and right-hand pitch in order to convey the material to the outermost corners of the slot nozzle. The second conveyor element, which is preferably designed as a hexagonal shaft or can have a different profile, can be driven independently of the first screw. Heat-resistant, self-lubricating metal can preferably be used to support the shaft. In order to prevent material from escaping at the bearings due to overpressure, the outermost threads on the screw can be interrupted or a counter-rotating screw can be provided that conveys the material that has reached there back or prevents it from entering the bearings.
The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention.
Fig. 1 shows a longitudinal center section through the end of the press screw and the adjoining slot die.
FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.
The screw press has a housing 1 in which a press screw 2 is arranged.
A housing 3, which forms the nozzle and is provided with a transverse slot, is connected to the housing 1. The nozzle screw 5 is mounted in the housing 3 and has threads running in opposite directions from its center. The screw 5 and the nozzle slot 4 are arranged in relation to the pressing screw 2 in such a way that the screw 5 is fed in its center.
The material leaving the screw 5 flows through a flat channel 6 into a cylindrical cavity in which a hexagonal shaft 7 is mounted, which is connected downstream of the screw 5 in the direction of flow of the material. The hexagonal shaft 7 represents a preferred embodiment.
However, it is also possible to provide a shaft whose cross section is a differently designed polygon.
The material leaving the hexagonal shaft 7 enters a flat channel 8, the passage cross-section of which can be regulated by an adjustable damming bar 9 known per se and which opens into the nozzle slot 4.
Under certain circumstances it is expedient to design the screw 5 with a pitch that changes in its distribution direction and to provide the hexagonal shaft 7 with an irregular profile.