DD239564A5 - Zur herstellung von kunststoffprodukten geeignetes extrusionsverfahren und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein zur Herstellung von Kunststoffprodukten geeignetes Extrusionsverfahren, bei welchem der plastifizierte Kunststoff durch die Austrittsduese eines Extruders gepresst wird, sowie eine Anordnung zur Durchfuehrung des Verfahrens. Ziel der Erfindung ist es, die Herstellungskosten fuer extrudierte Kunststoffprodukte zu reduzieren. Die Aufgabe besteht darin, ohne Leistungsabfall die Verarbeitung von pulverfoermigem Kunststoff zu ermoeglichen und dabei den Granuliervorgang einzusparen. Erfindungsgemaess wird Kunststoff in einer Quetschwalzenpresse plastifiziert und in aufgeheiztem, plastifiziertem Zustand in einen Extruder ueberfuehrt, wo er dem fuer die Extrusion erforderlichen Druck unterworfen und durch die Austrittsduese des Extruders extrudiert wird. Dabei kann der Kunststoff zumindest annaehernd kontinuierlich als gleichmaessig und zusammenhaengend verteilte, an die Quetschwalze anschmelzbare Materialschicht vom Ausgang einer Dosiervorrichtung unmittelbar in freiem Fall in deren ganzer Laenge auf die Quetschwalze aufgestreut werden. Fig. 1

Description

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Zur Herstellung von Kunststoffprodukten geeignetes Extrusionsverfahren und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein zur Herstellung von Kunststoffprodukten geeignetes Extrusionsverfahren, bei welchem der plastifizierte Kunststoff durch die Austrittsdüse eines Extruders gepreßt wird, sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei der Extrusion von Kunststoffen wird der Kunststoff plastifiziert und mit hohem Druck durch ein Extrusionswerkzeug, . hier Extrusionsdüse genannt, gedrückt, so daß der Kunststoff den Extruder als Strang mit einem dem Extrusionswerkzeug entsprechenden Querschnitt verläßt. Der Strang kann in Stücke unterteilt als Halb- oder Fertigfabrikat verwendet oder in noch plastischem Zustand sofort nach der Extrusion als Rohling in einem Blasverfahren weiterverarbeitet werden.

Für die Extrusion ist ein hoher Druck erforderlich, außerdem ist es für die Qualität des herzustellenden Erzeugnisses wichtig, daß der Kunststoff in möglichst gleichmäßiger Beschaffenheit extrudiert wird. Einen gleichbleibend hohen Druck erzeugt man in kontinuierlich arbeitenden Schneckenextrudern, in denen der Kunststoff plastifiziert und entgast wird, wobei der Kunststoff als Granulat mit möglichst gleichbleibender Linsengröße zugegeben wird. Das Granulat wird aus pulverförmigem Kunststoff in einem gesonderten Arbeitsgang hergestellt, was zumeist beim Kunststofflieferanten erfolgt,

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weil es für den normalen Extrusionsbetrieb unrentabel ist, das Granulat selbst herzustellen.

Das Granulat ist wesentlich teuerer als das pulverförmige Kunststoffmaterial. Man hat deshalb bereits versucht, in einem Extruder statt Granulat pulverförmigen Kunststoff zu verarbeiten; es hat sich aber gezeigt, daß dies nur mit einem erhöhten maschinellen Aufwand möglich ist, wobei trotzdem ein Leistungsabfall in Kauf zu nehmen ist, so daß sich die Verarbeitung von pulverförmigem Kunststoff im Extruder bisher nicht als wirtschaftlich attraktiv erwiesen hat.

Ziel der Erfindung 15

Ziel der Erfindung ist es, die Herstellung extrudierter Kunststoff produkte kostengünstiger zu gestalten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein zur Herstellung von Kunststoff produkten geeignetes Extrusionsverfahren zu schaffen, welches bei zumindest gleicher Leistung gegenüber bekannten Verfahren kostengünstiger durchzuführen ist, wobei insbe— sondere der Energieaufwand gesenkt werden soll. Dabei wird außerdem angestrebt, ohne Leistungsabfall die Verarbeitung von pulverförmigem Kunststoff zu ermöglichen, um den Granuliervorgang einzusparen und die Kosten für den zu verarbeitenden Kunststoff zu senken. Zudem soll eine Anordnung zur Durchführung dieses kostengünstigen Extrusionsverfahrens geschaffen werden.

Die Erfindung dient der Lösung dieser Aufgabe, wozu das eingangs genannte Extrusionsverfahren derart ausgebildet ist, daß der zu plastifizierende Kunststoff in einer beheizten Quetschwalzenpresse plastifiziert und aus der Quetschwalzenpresse in aufgeheiztem, plastifiziertem Zustand in den

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Extruder überführt und in diesem dem für die Extrusion erforderlichen Druck unterworfen wird.

Es hat sich gezeigt, daß der Energieaufwand zur Plastifizierung von Kunststoffmaterial in einer Quetschwalzenpresse, wie sie z.B. aus der DE-OS 30 23 163 bekannt ist, gegenüber dem Energieaufwand in einem Extruder um ein beachtliches Maß geringer ist. Andererseits können aber am Ausgang einer Quetschwalzenpresse nicht die für die Extrusion erforderlichen Drücke aufgebaut werden. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Verbindung von Quetschwalzenpresse und Extruder ergibt sich eine sehr wirtschaftliche Betriebsweise, weil die Plastifizierung unter den günstigeren Bedingungen der Quetschwalzenpresse durchgeführt wird und damit die Plasti- fizierungsarbeit -im Extruder entfällt, so daß der Energieaufwand im Extruder nur noch dazu dient, den erforderlichen Extrusionsdruck zu erzeugen.

Ein besonderer Vorteil ergibt sich dadurch, daß in einer Quetschwalzenpresse sehr unterschiedliche Kunststoffmaterialien, auch Kunststoffabfälle, und insbesondere auch pulverförmiges Kunststoffmaterial verarbeitet werden können, wobei die unterschiedlichen Materialien auch in beliebigem Verhältnis gemischt werden können

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Es hat sich gezeigt, daß die Leistung der Quetschwalzenpresse umso größer ist, je zuverlässiger das Material in die Quetschzone eingeführt wird, d.h., je störungsfreier und ohne Stauungen dies abläuft. Die Quetschwalze ist von einem dünnen Film plastifizierten Materials überzogen. Es hat sich als wirkungsvoll erwiesen, wenn das einzubringende Material an dieser Schicht anhaftet bzw. angeschmolzen wird, und zwar als dicht geschlossene, gleichmäßige Schicht.

Es besteht deshalb eine vorteilhafte Ausgestaltung darin, daß der Kunststoff zumindest annähernd kontinuierlich als gleichmäßig und zusammenhängend verteilte, an die Quetschwalze anschmelzbare Materialschicht vom Ausgang einer Dosiervorrichtung unmittelbar in freiem Fall in deren ganzer Länge auf die Quetschwalze aufgestreut wird.

Durch die Zufuhr des Materials im freien Fall wird vermieden, daß sich durch Festhaften des Materials an Begrenzungs- und Führungsflächen MaterialStauungen bilden, die sich insbesondere bei der Verarbeitung von pulverförmigem Kunststoffrnaterial unkontrolliert auf- und abbauen können und die einerseits zu einer zeitweiligen Verminderung des Materialzuflusses und andererseits zu einer plötzlichen Überversorgung mit der Gefahr von Verstopfungen führen können.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß der Kunststoff zumindest annähernd kontinuierlich als dünne, über dessen zumindest annähernd der axialen Länge der Quetschwalze entsprechende Breite gleichmäßig verteilte Materialschicht auf ein horizontal und eben geführtes Förderband aufgebracht und vom Abwurfende des Förderbandes in freiem Fall auf die Quetschwalze abgeworfen wird. Dadurch wird einerseits die Möglichkeit eröffnet, durch Veränderung der Bandgeschwindigkeit den Materialfluß zu beeinflussen, andererseits kann die zur gleichmäßigen Materialabgabe dienende Vorrichtung aus dem Bereich unmittelbar über dem Beschickungsschacht der Quetschwalzenpresse entfernt werden, wo die dort

aufsteigenden heißen Dämpfe Funktionsstörungen der Vorrichtung verursachen könnten. ,

Damit eröffnet sich zugleich die Möglichkeit, bei der Verarbeitung von Materialmischungen einen gleichmäßigen Materialfluß aufrechtzuerhalten, wozu nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung unterschiedliche Kunststoffmaterialien jeweils zumindest annähernd kontinuierlich gemäß einem vorgegebenen, einstellbaren Mischungsverhältnis an in Förderrichtung aufeinanderfolgenden Positionen zur Bildung einander überlagernder, dünner Schichten auf das Förderband aufgebracht werden.

Bei der Verarbeitung von Kunststoffabfällen wird zwar versucht, Metallkörper oder -teilchen aus dem Kunststof fmaterial zu entfernen, wofür Metalldetektoren und/oder magnetisch wirkende Metallabscheider eingesetzt werden. Es hat sich aber in der Praxis gezeigt, daß trotzdem nicht ausgeschlossen werden kann, daß den Zerkleinerungsvorrichtungen, z.B. Schneidmühlen, noch metallische Teile zugeführt werden, die sich zusammen mit durch den Verschleiß dieser Zerkleinerungsvorrichtungen anfallenden Metallteilchen, z.B. ausgebrochenen Teilen von Schneiden, auch noch in dem streufähigen, zur Beschikkung der Quetschwalzenpresse bestimmten Material befinden. Um kostspielige Beschädigungen der Quetschwalzenpresse und/oder des Extruders zu vermeiden und auch um die Qualität der erzeugten Kunststoffprodukte zu verbessern, sollten diese Metallteilchen vor dem Beschicken der Quetschwalzenpresse möglichst vollständig entfernt

werden. Hierzu bietet die Ausbildung einer dünnen Materialschicht auf dem Förderband eine besonders gute Gelegenheit, weil der Abstand zwischen den Magneten und den gegebenenfalls zu entfernenden Metallteilchen sehr gering gehalten und daher die magnetischen Kräfte optimal wirksam werden können und weil der durch einander überlagernde Materialteilchen zu erwartende Widerstand bei geringer Schichtdicke entsprechend gering ist. Es stellt demnach eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens dar, daß das auf dem Förderband befindliche Material durch einen magnetisch wirkenden Metallabscheider von Metallteilchen befreit wird.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung.zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu schaffen. Die Lösung besteht darin, daß bei einer Anordnung mit einem zur Extrusion von plastifiziertem Kunststoff durch eine Extrusionsdüse geeigneten Extruder zwischen dem Kunststoffeingang des Extruders und dem Kunststoffausgang einer zur Plastifizierung von Kunststoffmaterial geeigneten Quetschwalzenpresse eine Verbindung zur Überführung des plastifizierten Kunststoffs aus der Quetschwalzenpresse in den Extruder besteht.

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Um auch pulverförmiges Material dosieren zu können und es allein oder gemischt mit anderen Kunststoffmaterialien zumindest annähernd kontinuierlich an die Quetschwalzenpresse abgeben zu können, ist eine Dosiervorrichtung erforderlich, die zumindest annähernd kontinuierlich pulverförmiges Material dosieren kann und die nach

Möglichkeit bei Änderungen der zu verarbeitenden Materialzusammensetzung auch zum Dosieren von körnigem Material einsetzbar ist. Dies wird nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung dadurch erreicht, daß im Materialflußquerschnitt jeder Dosiervorrichtung zwischen einer Abgabeöffnung zwei parallel nebeneinander angeordnete, den Materialflußquerschnitt ausfüllende, synchron gegenläufig um den Materialflußquerschnitt durchquerende Achsen antreibbare Zellenwalzeh angeordnet sind, die jeweils mit in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden, durch schräg zur Zellenwalzenach.se verlaufende Stege voneinander getrennten, sich nach dem Umfang öffnenden,< flachen, rinnenförmigen Zellen versehen sind, daß.die r Stege beider Zellenwalzen nach Art einer Schrägverzahnung aneinander abwälzbare Flanken aufweisen und daß der Achsabstand und die Winkelstellung der Zellenwalzen zueinander in Umfangsrichtung einstellbar sind.

Damit wird es möglich, für die Dosierung pulverförmiger Materialien den Materialflußquerschnitt gegen das Durchrieseln von Material vollständig zu sperren, indem man für eine Abwälzung der Stegflanken aneinander die eine der beiden Walzen in Umfangsrichtung entsprechend verstellt, während für die Dosierung von körnigem Material ein der maximalen Korngröße entsprechender Abstand zwischen den Stegen auch in Eingriffsstellumg aufrechterhalten wird. Der schräge Verlauf dar Zellen führt neben der entsprechend großen Zahl von Zellen auf dem Zellenwalzenumfang dazu, daß aus der Dosiervorrichtung ein kontinuierlicher Materialstrom austritt.

Noch eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß dem Materialtransportbereich zwischen der Dosiervorrichtung bzw. den Dosiervorrichtungen und dem Abwurfende des Förderbandes ein magnetisch wirkender Metallabscheider zugeordnet ist.

Dabei kann der Metallabscheider als eine das Band überquerende, gegebenenfalls mit einer Reinigungsvorrichtung versehene Konstruktion ausgebildet sein; es kann auch ein des Förderband kreuzendes Band vorgesehen werden, das entweder selbst. magnetisch ausgebildet ist oder auf der dem Förderband zugewandten Seite eines Magneten geführt ist. Es besteht auch die Möglichkeit, die dem Abwurfende zugeordnete Umlenkwalze magnetisch auszubilden, um Metallteilchen über den Abwurfbereich hinwegzuführen; man kann aber auch das Förderband magnetisch ausbilden bzw. bestücken und hinter dem Abwurfende einen Abstreifer am Untertrum vorsehen.

Ausführungsbeispiel 20

Die erfindungsgemäß Lösung soll nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Kunststoffextrusion nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen schematischen Schnitt durch eine Dosiervorrichtung, ₄

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Dosiervorrichtung nach

Fig. 3 und

Fig. 5 einen schematischen Schnitt durch eine in einer Zellenwalze der Dosiervorrichtung angeordnete Kupplungseinrichtung.

In der Zeichnung ist neben einer insgesamt mit 10 bezeichneten Quetschwalzenpresse ein Schneckenextruder 27 schematisch dargestellt. Damit soll nicht ausgeschlossen werden, daß Quetschwalzenpresse und Schneckenextruder zu einer konstruktiven Einheit vereinigt sein können.

Die an sich zur Verarbeitung von Kunststoff, insbesondere auch Kunststoffabfällen, an sich bekannte Quetschwalzenpresse 10 besteht aus einem Gehäuse 12, in welchem eine Walzenkammer 14 mit horizontaler Achse ausgebildet ist, in der mit radialem Abstand von der Wandung 16 der Walzenkammer 14 eine zylindrische, beheizbare Quetschwalze 18 drehbar gelagert ist. In den in der Zeichnung unmaßstäblich groß dargestellten Ringraum 20 zwischen Quetschwalze 18 und der Wandung 16 der Walzenkammer 14 mündet von oben ein Füllschacht 22, über welchen die zu verarbeitenden Materialien eingegeben werden können. Im Ringraum 20 sind anschließend an die Einmündung des Füllschachts 22 z.B. drei Quetschsegmente 24a, 24b und 24c angeordnet, die den Ringraum 20 jeweils bis auf einen engen Spalt einengen, wodurch das eingefüllte Kunststoffmaterial einer starken Quetschung unterworfen wird. Im Anschluß an das letzte Quetschsegment 24c öffnet sich der Ringraum durch einen Austrittskanal 26, in

welchen die durch Hitze und Druck plastifizierte Kunststoffmasse durch einen Abstreifer 28 abgedrängt wird. Der über den Austrittskanal 26 abgeleitete Kunststoff wird in einem Extruder 27 mit einem für die Durchführung eines Extrusionsverfahrens ausreichenden Druck beaufschlagt und durch eine in einem Extruderkopf 31 angeordnete Extrusionsdüse extrudiert, wofür die Quetschwalzenpresse 10 selbst nicht den erforderlichen Druck aufbauen kann.

Für den zuverlässigen Ablauf der Beschickung des Quetschwalzenpresse und die Einhaltung der angestrebten Qualität ist es erforderlich, daß das Kunststoffmaterial mit gleichbleibendem Mischungsverhältnis über die gesamte axiale Länge der Quetschwalze 18 verteilt als relativ dünne Schicht zugeführt wird, weil einmal die Leistung zunimmt, wenn die Schichtstärke des Materials abnimmt und weil andererseits die Gefahr eines Materialstaus am Einlaufspalt 39 des Ringraums 20 besteht, wenn die Schichtstärke zu groß ist. Daß Schwankungen des Mischungsverhältnisses qualitätsmindernde Wirkung haben, bedarf keiner weiteren Erläuterung.

Um die Quetschwalzenpresse 10 mit einer möglichst dünnen Schicht von Kunststoffmaterialien in einem vorgegebenen und einstellbaren Mischungsverhältnis versorgen zu können, ist die Anlage mit einer insgesamt mit 29 bezeichneten Mischanlage ausgestattet, wobei im gezeigten Beispiel zur Vereinfachung der Darstellung nur die Mischung zweier Ausgangsmaterialien angenommen wird und dementsprechend nur zwei Dosiervorrichtungen 32 für diese beiden Materialien vorhanden sind. Werden

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mehrere unterschiedliche Materialien gemischt, so ist eine der Zahl der Materialien entsprechende Anzahl von Dosiervorrichtungen 32 erforderlich, die grundsätzliche Anordnung und Wirkungsweise ändert sich jedoch nicht gegenüber dem gezeigten Beispiel.

Die Ausgangsmaterialien werden jeweils in den Füllschacht 22 der zugeordneten Dosiervorrichtung eingebracht. Die Dosiervorrichtungen 32 sind in Förderrichtung aufeinanderfolgend vertikal über einem horizontal und eben geführten Förderband 34 angeordnet, dessen Abwurfende 35 sich über dem Füllschacht 22 der Quetschwalzenpresse 10 befindet. Die Breite der Materialabgabeöffnungen 36 der Dosiervorrichtungen 32, die Breite des Förderbandes 34 und die Breite des Füllschachtes 22 sind so bemessen, daß das aus der Abgabeöffnung 36 austretende und auf dem Förderband 34 als dünne Schicht abgelagerte Material über die gesamte axiale Länge der Quetschwalze 18 auf diese aufgestreut wird, wo das Material durch einen die Quetschwalze überziehenden Film aus plastifiziertem, klebrigem Kunststoff erfaßt und mitgezogen wird.

Jede der Dosiervorrichtungen 32 erzeugt eine dünne .25 Material schicht auf dem Förderband 34, deren Schichtstärke einerseits - wie später noch näher erläutert wird - von der Arbeitsgeschwindigkeit der Dosiervorrichtung 32 und andererseits von der Laufgeschwindigkeit des Förderbandes 34 abhängig ist. ' Entsprechend der Anzahl der in Förderrichtung des Förderbandes 34 aufeinanderfolgenden Dosiervorrichtungen 32 werden

bis zum Abwurfende 35 des Förderbandes 34 mehrere Materialschichten übereinandergelegt, -deren Stärke jeweils durch entsprechende Einstellung der Dosiervorrichtung unterschiedlich gehalten und auf ein vorgegebenes Mischungsverhältnis eingestellt werden kann, während unter Beibehaltung des Mischungsverhältnisses die absolute Schichtstärke durch Veränderung der Geschwindigkeit des Bandes 34 eingestellt werden kann.

Damit trotz Veränderung der Bandgeschwindigkeit die Abwurfkurve 40 des Materials am Abwurfende 35 auf die zu versorgende Weiterverarbeitungsstelle, hier also die Quetschwalze 18, in gewünschter Weise auftrifft, kann das Abwurfende 35 in Förderrichtung eingestellt werden. Hierzu ist das Förderband 34 in einem in Förderrichtung längs einer Führung 38 einstellbaren Rahmen 41 angeordnet.' In einem die Führung 38 tragenden Unterbau 42 ist eine Stellspindel 44 gelagert, die mit einem Handrad 46 versehen ist und durch eine am Rahmen 41 angebrachte Mutter 48 geführt ist, so daß durch Drehung des Handrads 46 die Position des Rahmens 41 und damit des Abwurfendes 35 des Förderbandes 34 einstellbar ist.

Um die gleichmäßige Verteilung des aus den Dosiervorrichtungen 32 auf das Förderband '34 abgegebenen Materials bis zum Abwurfende 35 auf r echt zuerhal ten j ist das Förderband 34 horizontal angeordnet und außerdem ist sein zur Materialaufnahme bestimmtes Obertrum 50 durch eine Stützplatte 52 abgestützt, die das Obertrum 50 auch quer zur Laufrichtung eben hält, so daß der Gefahr vorgebeugt ist,

daß sich das Material aufgrund einer sonst möglichen Querwölbung des Obertrums 50 gegen die Bandmitte oder auch gegen die Bandränder verdichtet. Da das Band im wesentlichen über die gesamte Breite mit Material bedeckt wird, verhindern seitliche Abschirmleisten 54a und 54b, die den Spalt zwischen dem unteren Ende der Dosiervorrichtungen 32 und dem Förderband 34 überbrücken und auf der Bandinnenseite von nahe den Seitenrändern des Förderbandes 34 angeordneten seitlichen Rippen 56a und 56b diese Rippen überlappen, daß aus den Dosiervorrichtungen 32 austretendes Material neben das Band 34 gelangt.

Damit pulverförmiger Kunststoff möglichst kontinuierlich und in der erforderlichen Menge zugeführt und gegebenenfalls auch in dem gewünschten Mischungsverhältnis mit anderen Kunststoffmaterialien der Quetschwalzenpresse 10 zugeführt werden kann, ist eine besonders ausgebildete Dosiervorrichtung 32 vorgesehen, die sich sowohl für die Dosierung von pulverförmigem, als auch von körnigem Material eignet.

Zwischen dem Beschickungsschacht 30 und der Abgabeöffnung 36 umgrenzt ein im wesentlichen rechteckiges Gehäuse 86 den Materialflußquerschnitt, der für den Dosiervorgang von zwei parallel nebeneinander angeordneten, synchron gegenläufig anttreibbaren Zellenwalzen 58a und 58b unterbrochen wird. Die links dargestellte Walze 58a ist ortsfest aber drehbar im Gehäuse 86 gelagert, dagegen ist die rechte Walze 58b drehbar in Lagern 59 gelagert, die in horizontalen Führungen im Gehäuse 86 verstellbar sind. Zu diesem Zweck sind

mit den Lögern 59 drehbar, in axialer Richtung jedoch fest, Gewindespindeln 63 verbunden, die durch am Gehäuse 86 angeordnete Muttern 65 geführt und am freien Ende z.B. mit einem Vierkant 67 zum Aufstecken einer Kurbel versehen sind.

Die Zellenwalzen 58a und 58b sind an ihrem Umfang mit einer Anzahl relativ flacher, ausgerundeter, von Stegen 62 getrennter Zellen 60 versehen, wobei die Stege und damit die Zellen 60 schräg zur Achse der mit ihnen versehenen Zellenwalze 58a bzw. 58b verlaufen, wobei Stege 62 und Zellen 60 der beiden Zellenwalzen 58a und 58b einander nach Art einer Schrägverzahnung zum gegenseitigen Eingriff zugeordnet sind. Die Flanken der Stege 62 sind so geformt, daß sie sich bei entsprechend eingestelltem Achsabstand und entsprechend eingestellter Winkelstellung beider Zellenwalzen 58a und 58b zueinander aneinander abwälzen können.

Um eine solche Einstellung der beiden Zellenwalzen 58a.und 58b zu ermöglichen, ist nicht nur die Einstellung der Zellenradwalze 58b in horizontaler Richtung" mittels der Gewindespindeln 63 erforderlich, vielmehr muß auch eine entsprechende Justierung der Zellenradwalze .58b in bezug auf ihre eigene Drehachse durchgeführt werden. Zu diesem Zweck ist, wie in Fig. 5 nur schematisch als eine mögliche Bauform dargestellt ist, die Zellenwalze 58b durch :eine Konuskupplung '69 mit ihrer Achse .71 verbunden. Die Achse '71 ist hohl und enthält eine Stellspindel .73, die an ihrem nach außen ragenden Ende mit einem Vierkant

zum Aufstecken einer Kurbel versehen ist. Im Bereich der Konuskupplung ist die Achse 71 mit einem Schlitz 77 versehen, durch welchen ein Greifer .79 nach außen ragt, der innerhalb der Achse 71 mit einer Gewindebohrung versehen ist, die von der Stellspindel 73 durchquert wird. Der Greifer 79 wirkt mit einem in Bezug ,auf die Achse 71 axial verstellbaren Klemmkonus 81 zusammen, der als Teil der Konuskupplung 69 mit einem mit der Zellenwalze 58b verbundenen Konus 83 zusammenwirkt.

Wird durch Drehung der Spindel 73 der an einer Drehung gehinderte Greifer .79 in Fig. 5 nach rechts bewegt, wird die Konuskupplung 69 entlastet, was durch eine nicht gezeigte Feder unterstützt werden kann und die Zellenwalze 58b kann gegenüber der Achse 71 verdreht werden. Anschließend wird die Stellspindel 73 in Gegenrichtung gedreht und der Greifer 79 spannt· die beiden Teile 81 und 83 der Konuskupplung fest zusammen, so daß die Zellenwalze 58b drehfest mit der Achse 71 verbunden ist.

Gegebenenfalls kann an beiden Enden der Zellenwalze 58b eine Kupplung vorgesehen werden, wozu die Stellspindel die Achse .71 auf eine entsprechende Länge durchziehen muß.

In einem an einer Stirnseite des Gehäuses 86 angeordneten Getriebekasten 101 befindet sich ein Kettentrieb für den synchronen, gegenläufigen Antrieb beider Zellenwalzen 58a und 58b. Jeder der Walzen ist ein Kettenrad 103 bzw. 104 zugeordnet und die Antriebskette 102 kreuzt die durch die Achsen beider Zellenwalzen

58a und 58b verlaufende Ebene, so daß die Kettenräder 103 und 104 gegenläufig angetrieben werden. Die Kette 102 ist über zwei Umlenkräder 105 und 106 geführt, von denen das Urnlenkrad 105 vertikal einstellbar ist, was schematisch durch eine Führung 10 7 und eine mit einem Vierkant 108 versehene Stellspindel 109 (Fig. 2) angedeutet ist. Es können somit Veränderungen des Achsabstandes der Zellenwalzen 58a und 58b ausgeglichen werden, während andererseits eine Umkehrung der Laufrichtung der Zellenwalzen 58a und 58b möglich ist, wenn dies z.B. bei der Reinigung erwünscht ist.

Zur leichten Beseitigung von gegebenenfalls eingeklemmtem Material aus dem Bereich der Zellenwalzen 58a und 58b kann der obere Gehäuseteil um ein Scharnier .91 ' hochgeklappt werden.

Der Antrieb der Zellenwalzen 58a und 58b wird beispielsweise über den Wellenstummel 94 durchgeführt, zu

In einer für die Dosierung von Granulat oder kleinen Kunststoffteilchen z.B. aus einer Schneidmühle geeigneten Einstellung ist die Winkelstellung der Zellenwalze 58b so gewählt, daß in der Eingriffszone beider Walzen der Steg .62 der einen Walze genau in die Mitte der Zelle 60 der anderen Walze ragt, wobei die Flanken der Stege 62 sich nicht berühren; es verbleibt vielmehr ein der maximal zulässigen Teilchengröße entsprechender Spalt frei. Dabei wird auch der Achsabstand beider Walzen 58a und 58b so eingestellt, daß die in Umfangsrichtung verlaufende Begrenzung des

Steges der einen Walze einen entsprechenden Abstand vom Grund der Zelle 60 der anderen Walze einhält. Gelangen das Maximalmaß überschreitende Teilchen in den Eingriffsbereich, so werden sie durch den Druck der Walzen 58a und 58b auf das Maximalmaß gequetscht.

Durch entsprechende Veränderung der Winkelstellung und des Achsabstandes kann die Vorrichtung gegebenenfalls auf andere Teilchengrößen eingestellt werden.

Um auch die Dosierung von pülverförmigem Material zu ermöglichen, werden die beiden Zellenwalzen so eingestellt, daß sich die Flanken der Stege 62 im Eingriffsbereich aneinander abwälzen, so daß verhindert wird, daß pulverförmiges Material durch Lücken der Verzahnung ungehindert hindurchrieseln kann.

Durch die für die Dosierung pulverförmiger Materialien erforderliche Annäherung der Zellenwalzen .58a und 58b würde zwischen dem der Gehäusewandung 68'benachbarten Bereich der Zellenwalze 58b und der Gehäusewandung ein Spalt geöffnet, der seinerseits das Durchrieseln des Materials ermöglichen würde, wenn auch die dort nach oben gerichtete Bewegung der Zellenwalze 58b dem etwas entgegenwirkt. Zweckmäßig ist es daher, wenn man in diesem Bereich ein mit den Lagern 59 verbundenes und gemeinsam mit diesen und der Zellenwalze .58b' verstellbares inneres Wandungselement 72 vorsieht, das dem Umfang der Zellenwalze 58b eng benachbart angeordnet ist,

Vor dem Abwurfende 35 des Förderbandes 34 überquert ein nur schematisch angedeuteter, magnetisch wirkender Metallabscheider 23 das Förderband 34. Wie bereits erwähnt wurde, handelt es sich dabei nur um eine der vielen Möglichkeiten, der auf dem Förderband 34 befindlichen, relativ dünnen Materialschicht mit einer bei Kunststoffverarbeitungsanlagen bisher nicht erreichten Zuverlässigkeit die etwa noch vorhandenen Metallteilchen zu entziehen. Es könnte auch die Umlenkwalze 37 im Bereich dieses Abwurfendes mit Magneten bestückt werden, um die Metallteilchen über den Abwurfbereich hinaus am Förderband 34 festzuhalten, wobei sich an die Umlenkwalze 37 noch ein am Förderband 34 anliegender, sich in Laufrichtung des Bandes bis zu einem Abstreifer . erstreckender Magnet anschließen könnte, damit der' Abstreifer weiter vom Abwurfende 35 entfernt angeordnet werden kann. Man könnte aber auch das Band 34 selbst magnetisch ausbilden, z.B. durch eingebettete Permanentmagnete, um die Metallteilchen über das Abwürzende 35 hinaus bis zu einem Abstreifer am Förderband 34 festzuhalten.

Zur Kühlung der Quetschwalze 18 kann ein Kühlmittelkreislauf 98 vorgesehen sein, der über die Zellenwalzen 58a und 58b geführt sein kann, um das zu dosierende Material vorzuwärmen und dadurch den Energieverbrauch zu senken.

Claims (13)

Berlin, 31. 10. 1985 65 758 16 Erfindungsanspruch

1. Zur Herstellung von Kunststoffartikeln geeignetes Extrusionsverfahren, bei welchem der plastifizierte Kunststoff durch die Austrittsdüse eines Extruders gepreßt wird, gekennzeichnet dadurch, daß der zu plastifizierende Kunststoff in einer beheizten Quetschwalzenpresse plastifiziert und aus der Quetschwalzenpresse in aufgeheiztem, plastifiziertem Zustand in den Extruder überführt und in diesem dem für die Extrusion erforderlichen Druck unterworfen wird·

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Kunststoff zumindest annähernd kontinuierlich als gleichmäßig und zusammenhängend verteilte, an die Quetschwalze anschmelzbare Materialschicht vom Ausgang einer Dosiervorrichtung unmittelbar in freiem Pall in deren ganzer Länge auf die Quetschwalze aufgestreut wird·

3· Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Kunststoff zumindest annähernd kontinuierlich als dünne, über dessen zumindest annähernd der axialen Länge der Quetschwalze entsprechende Breite gleichmäßig verteilte Materialschicht auf ein horizontal und eben geführtes Förderband aufgebracht und vom Abwurfende des Förderbandes in freiem Fall auf die Quetschwalze angeworfen wird·

4· Verfahren nach Punkt 3» gekennzeichnet dadurch, daß unterschiedliche Kunststoffmaterialien jeweils zumindest annähernd kontinuierlich gemäß einem vorgegebenen, einstellbaren Mischungsverhältnis an in Förderrichtung aufeinanderfolgenden Positionen zur Bildung einander tiberlagernder, dünner Schichten auf das Förderband aufgebracht werden·

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5. Verfahren nach einem der Punkte 3 oder 4, gekennzeichnet dadurch, daß das auf dem Förderband befindliche Material durch einen magnetisch wirkenden Metallabscheider von Metallteilchen befreit wird.

6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Punkte 1 bis 5» mit einem zur Extrusion von plastifiziertem Kunststoff durch eine Extruderdüse geeigneten Extruder, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen dem Kunststoffeingang des Extruders (27) und dem Kunststoffausgang (26) einer zur Plastifizierung von Kunststoff material geeigneten Quetschwalzenpresse (10) eine Verbindung zur Überführung des plastifizierten Kunststoffs aus der Quetschwalzenpresse (10) in den Extruder (27) besteht.

7· Anordnung nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß oberhalb eines horizontal und eben geführten Förderbandes (34) mindestens eine zur zumindest annähernd kontinuierlichen, dosierten Abgabe von Kunststoffmaterial geeignete Dosiervorrichtung (32) angeordnet ist.

8. Anordnung nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Geschwindigkeit des Förderbandes einstellbar ist.

9. Anordnung nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß das Abwurfende (35) des Förderbandes (34) in Förderrichtung einstellbar ist.

10. Anordnung nach einem der Punkte 7 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß im Materialflußquerschnitt jeder Dosiervorrichtung (32) zwischen einer Beschickungsöffnung (30) und einer Abgabeöffnung (36) zwei parallel nebeneinander angeordnete, den Materialflußquerschnitt ausfüllende, synchron gegenläufig um den Materialflußquerschnitt durchquerende Achsen antreibbare Zellenwalzen (58a, 58b) angeordnet sind, die jeweils mit in Umfangsrichtung auf-

einanderfolgenden, durch schräg zur Zellenwalzenachse
verlaufende Stege (62) voneinander getrennten, sich nach dem Umfang öffnenden, flachen, rinnenförmigen Zellen
(60) versehen sind, daß die Stege (62) beider Zellenwalzen (58a, 58b) nach Art einer Schrägverzahnung aneinander abwälzbare Flanken aufweisen und daß der Achsabstand und die Winkelstellung der Zellenwalzen (58a, 58b) zueinander in Umfangerichtung einstellbar sind·

11· Anordnung nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß Anfang und Ende eines jeden Steges (62) in Umfangsrichtung um den Stegabstand gegeneinander versetzt sind·

12· Anordnung nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß die Zellen (60) einen ausgerundeten Querschnitt aufweisen·

13· Anordnung nach einem der Punkte 7 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß dem Materialtransportbereich zwischen der
Dosiervorrichtung bzw· den Dosiervorrichtungen (32) und dem Abwurfende (35) des Förderbandes (34) ein magnetisch wirkender Metallabscheider (23) zugeordnet ist.

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen