CS277210B6

CS277210B6 - Apparatus for continuous and controllable dispensing of sticky and / or difficult to pour mixtures into an extruder

Info

Publication number: CS277210B6
Application number: CS897154A
Authority: CS
Inventors: Josef Ing Csc Zvonicek; Vladislav Ing Kral; Jaromir Ing Betak; Jaroslav Ing Micek; Antonin Sladecek; Jiri Ing Csc Svoboda; Jaroslav Cermak; Vincenc Stocek
Original assignee: Fatra
Priority date: 1989-12-18
Filing date: 1989-12-18
Publication date: 1992-12-16
Also published as: CS8907154A2

Abstract

Zpracováni lepivých a špatně sypatelných polymerních smési vytlačováním je vzhledem k témto jejich vlastnostem značně obtížné, nebot dochází k nedostatečnému a nepravidelnému zaplňování drážek šneku vytlačovacího stroje. Negativní vliv na průběh výrobního procesu i na kvalitu produktu je zřejmý. Dosavadní způsoby řešení (míchání a chlazení smési, míchání a dávkování šnekem) bud neumožňuji potřebné zvýšeni výkonu vytlačovacího stroje, nebo nedávají záruku bezproblémového průběhu procesu, zejména u vyšších výkonů při nejhůře zpracovatelných směsích. Zařízení vybavené dávkovacím šnekem a s výhodou míchadlem má vnitřní povrch dolní části násypky, v níž je umístěn dávkovači šnek, opatřen podélnými drážkami. Zařízení umožňuje spolehlivé dávkováni i nejhůře zpracovatelných materiálů za současného zvýšeni kvality produktu a dosažení vysokých výkonů.Processing sticky and poorly pourable polymer mixtures by extrusion is, due to these properties, quite difficult, as the grooves of the extruder screw are insufficiently and irregularly filled. The negative impact on the course of the production process and on the quality of the product is obvious. Existing solutions (mixing and cooling of the mixture, mixing and dosing with a screw) either do not allow the necessary increase in the performance of the extruder, or do not guarantee a problem-free process, especially at higher outputs with the most difficult-to-process mixtures. The device equipped with a dosing screw and preferably a mixer has the inner surface of the lower part of the hopper, in which the dosing screw is located, provided with longitudinal grooves. The device enables reliable dosing of even the most difficult-to-process materials while simultaneously increasing the quality of the product and achieving high performance.

Description

Vynález se týká zařízení pro plynulé a regulovatelné dávkování lepivých a/nebo obtížně sypatelných směsí, zejména při vytlačování polyvinylbutyralových fólií.The invention relates to a device for the continuous and controllable dosing of sticky and / or difficult-to-pour mixtures, in particular during the extrusion of polyvinyl butyral films.

Materiálem pro vytlačování měkčených fólií jsou nej častěji směsi složené v podstatě z polymerního prášku a změkčovadla, připravené ve fluidní míchačce. Dávkování těchto směsí do vytlačovacího stroje je znesnadňováno jejich značnou lepivostí, nízkou sypnou hmotností a špatnou sypatelností, což vede k nedostatečnému a nepravidelnému zaplňování drážek šneku. Konečným důsledkem je zvětšení tloušťkových tolerancí fólie, tedy nepříznivý vliv na kvalitu, na niž jsou zejména u polyvinylbutyralových fólií pro vrstvená bezpečnostní skla kladeny vysoké nároky. Vedle toho má nedostatečné zaplňování drážek šneku nepříznivý dopad na výkon vytlačovacího stroje.The material for extruding softened films is most often mixtures composed essentially of a polymer powder and a plasticizer prepared in a fluid bed mixer. The dosing of these mixtures into the extruder is complicated by their considerable tack, low bulk density and poor flowability, which leads to insufficient and irregular filling of the screw grooves. The end result is an increase in the thickness tolerances of the film, i.e. an adverse effect on the quality, which is particularly demanding in the case of polyvinyl butyral films for laminated safety glass. In addition, insufficient filling of the screw grooves has an adverse effect on the performance of the extruder.

Problém zlepšení dávkování lepivých a obtížně sypatelných směsí byl řešen například tím způsobem, že směs se do vytlačovacího stroje přiváděla za stálého míchání a chlazení pod teplotu 30 °C. Rovněž povrch šneku v oblasti vstupu materiálu musel být chlazen na teplotu 15 až 27 °C. Tento způsob zcela odstraňuje kolísání vytlačovaného množství taveniny. Jeho nevýhoda však spočívá v tom, že materiál není přiváděn pod tlakem, takže není možno dosáhnout vyšších výkonů.The problem of improving the dosing of sticky and difficult-to-pour mixtures has been solved, for example, by feeding the mixture into an extruder with constant stirring and cooling below 30 ° C. Also the surface of the screw in the material inlet area had to be cooled to a temperature of 15 to 27 ° C. This method completely eliminates fluctuations in the amount of melt extruded. However, its disadvantage is that the material is not supplied under pressure, so that higher performances cannot be achieved.

Zvýšení výkonů při zpracování hůře sypatelných směsí vytlačováním se dosahuje pomocí dávkovacího šneku umístěného vertikálně v násypce a poháněného motorem s měnitelným počtem otáček. V horní části násypky bývají navíc umístěna ramenová míchadla. Tento postup umožňuje dosažení vysokých výkonů. U zvláště lepivých a velmi obtížně sypatelných směsí však není dostatečně spolehlivý, protože v důsledku nalepování materiálu na povrch dávkovacího šneku dochází k blokování a přerušování dávkování. Největší problémy nastávají při zpracování posekané odpadní polyvinylbutyralové fólie samotné nebo s malým přídavkem čerstvé suroviny. U těchto materiálů se popsaný způsob využívající dávkovači šnek vzhledem k častému přerušování výroby při zablokování systému neosvědčil.The increase in performance in the processing of less bulk mixtures by extrusion is achieved by means of a dosing screw located vertically in the hopper and driven by a motor with a variable speed. In addition, arm stirrers are usually located in the upper part of the hopper. This procedure allows high performances to be achieved. However, it is not sufficiently reliable in the case of particularly sticky and very difficult-to-pour mixtures, because the dosing is blocked and interrupted due to the adhesion of the material to the surface of the dosing screw. The biggest problems arise when processing chopped waste polyvinyl butyral film alone or with a small addition of fresh raw material. For these materials, the described method using a dosing screw has not proved successful due to the frequent interruption of production when the system is blocked.

Uvedené nedostatky dosud známých řešení v podstatě odstraňuje zařízení pro plynulé a regulovatelné dávkování lepivých a/nebo obtížně sypatelných směsí podle vynálezu. Zařízení má hřídel s regulovatelným pohonem umístěn v násypce, která se skládá z horní části, s výhodou opatřené míchadlem, střední kuželové části a dolní části s dávkovacím šnekem. Přitom podstata vynálezu spočívá v tom, že vnitřní povrch dolní části násypky je v rozsahu nejméně 1/5 své délky vybaven podélnými drážkami. Počet drážek na obvodu není nijak omezen; obvyklý počet je 2 až 24 drážek. Doporučená šířka drážek je rovna 0,01 až 0,2násobku vnitřního průměru dolní části a hlouoxa 0,01 až 0,08násobku vnitřního průměru dolní části násypky.These shortcomings of the hitherto known solutions are substantially eliminated by the device for continuous and controllable dosing of sticky and / or difficult-to-pour compositions according to the invention. The device has a shaft with an adjustable drive located in a hopper, which consists of an upper part, preferably provided with a stirrer, a central conical part and a lower part with a dosing screw. The essence of the invention lies in the fact that the inner surface of the lower part of the hopper is provided with longitudinal grooves in the range of at least 1/5 of its length. The number of grooves on the circumference is not limited; the usual number is 2 to 24 grooves. The recommended width of the grooves is 0.01 to 0.2 times the inner diameter of the lower part and the thickness 0.01 to 0.08 times the inner diameter of the lower part of the hopper.

Zařízení podle vynálezu je schopno spolehlivě dávkovat i vysoce lepivé směsi s velmi špatnou sypatelností. Tím se zabezpečí jak hladký průběh výrobního procesu - odpadá nucené přerušení výroby při zablokování dávkování, tak i kvalita vytlačovaného výrobku - zmenší se tloušťkové tolerance, např. u polyvinylbutyCS 277210 B6 ralových fólií, kde jsou na přesnost kladeny vysoké nároky. Vzhledem k využití dávkování pod tlakem umožňuje zařízení podle vynálezu dosažení vysokých výkonů při vytlačování.The device according to the invention is able to reliably dispense even highly sticky mixtures with very poor flowability. This ensures both a smooth production process - no forced interruption of production when the dosing is blocked, as well as the quality of the extruded product - reduced thickness tolerances, eg for polyvinyl butyrene CS 277210 B6, where high demands are placed on accuracy. Due to the use of pressurized dosing, the device according to the invention makes it possible to achieve high extrusion performances.

Řešení problému dávkování lepivých a špatné sypatelných směsí podle vynálezu vychází z opačného principu oproti řešení uvedenému na prvním místě ve stavu techniky: není zaměřeno na snížení adheze mezi.šnekem a zpracovávaným materiálem, ale naopak na zvýšení koeficientu tření mezi materiálem a stěnami dolní části násypky. Zařízení podle vynálezu proto pracuje bez použití chladicího systému.The solution to the problem of dosing the sticky and poor-flowing compositions according to the invention is based on the opposite principle to the solution given in the first place in the prior art: it is not aimed at reducing the adhesion between the screw and the material to be processed. The device according to the invention therefore operates without the use of a cooling system.

K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží příklad konkrétního provedení zařízení, znázorněný na výkresu, kde značí obr. 1 - osový řez dávkovacím zařízením se vstupem do válce vytlačovacího stroje, obr. 2 - příčný řez dolní částí násypky v úseku opatřeném drážkami (A-A podle obr., šnek neznázorněn). Zařízením prochází hřídel 1 s regulovatelným pohonem 2. V horní části 2 násypky jsou na hřídeli 1 umístěna ramenová míchadla 4,. Hřídel 2 prochází střední kuželovou částí 2 násypky až do dolní části 2 násypky, v níž je na hřídeli 1 umístěn dávkovači šnek 7. Vnitřní povrch dolní části 6 násypky je opatřen šesti podélnými drážkami 8 o délce rovné polovině délky dolní části 6. Drážky 8 jsou pravidelně rozmístěny po obvodu dolní části 6 násypky, jak znázorňuje obr. 2. Dolní část 2 násypky ústí do válce vytlačovacího stroje 2·To further elucidate the essence of the invention, an example of a specific embodiment of the device shown in the drawing serves, where Fig. 1 shows an axial section of a dosing device with an inlet to the cylinder of an extruder, Fig. 2 shows a cross section of the lower part of the hopper. , snail not shown). A shaft 1 with an adjustable drive 2 passes through the device. In the upper part 2 of the hopper, arm stirrers 4 are arranged on the shaft 1. The shaft 2 passes through the central conical part 2 of the hopper up to the lower part 2 of the hopper, in which the dosing screw 7 is located on the shaft 1. The inner surface of the lower part 6 of the hopper is provided with six longitudinal grooves 8 of half the length of the lower part 6. regularly distributed around the circumference of the lower part 6 of the hopper, as shown in Fig. 2. The lower part 2 of the hopper opens into the cylinder of the extruder 2 ·

Posekaná odpadní polyvinylbutyralová fólie o pokojové teplotě je přiváděna do horní části 2 násypky, kde je intenzívně míchána ramenovými míchadly 4, aby nedocházelo k aglomeraci a slepování do větších částic. Směs postupuje střední kuželovou částí 5 násypky až do dolní části 2 ^a dávkovacím šnekem 7 je plynule dávkována do válce vytlačovacího stroje 9. Na plynulosti a spolehlivosti dávkování se podstatnou měrou podílejí drážky 2 na vnitřním povrchu dolní části 2 násypky. Rychlost dávkování se reguluje změnou otáček pohonu 2.The cut waste room temperature polyvinyl butyral film is fed to the upper part 2 of the hopper, where it is intensively mixed with arm stirrers 4 to prevent agglomeration and sticking into larger particles. The mixture advances through the middle conical part 5 of the hopper up to the lower part 2 ^{and is} metered continuously into the cylinder of the extruder 9 by means of a dosing screw 7. The dosing speed is regulated by changing the drive speed 2.

Claims

1. Apparatus for continuous and controllable dosing of sticky and / or difficult-to-pour mixtures into an extruder, equipped with a shaft with an adjustable drive, mounted in a hopper consisting of an upper part, preferably provided with stirrers, a central conical part and a lower part with a dosing screw, characterized by that the inner surface of the lower part (6) is provided with longitudinal grooves (8) in the range of at least 1/5 of its length.

2. Device according to claim 1, characterized in that the grooves (8) in the number of 2 to 24 have a width equal to 0.01 to 0.2 times the inner diameter of the lower part (6) and a depth equal to 0.01 to 0.08 times the inner diameter lower part (6) of the hopper.