DE10151579A1 - Extrudereinfüllbereich - Google Patents

Extrudereinfüllbereich

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Abstract

Es ist Stand der Technik, im Einfüllbereich von Extrudern eine Wasserkühlung einzusetzen. Im Rahmen dieser Erfindung wird ein System vorgestellt, wie auf diese wartungsintensive Wasserkühlung verzichtet werden kann.

Description

  • Ein Extruder besitzt einen Einfüllbereich, in dem der Kunststoff in Form von Granulaten oder Pulvern dem Zylinder bzw. Einfililbereich der Schnecke zugeführt wird. Verfahrenstechnisch ist es eine wichtige Voraussetzung, daß der Kunststoff freifließend in den Einfüllbereich der Schnecke eintreten kann. Nur damit kann gewährleistet werden, daß mit einem definierten, kalkulierten bzw. konstanten Füllgrad Verfahrensaufgaben gelöst werden können.
  • Insbesondere bei der Doppelschneckenextrusion, bei der in der Regel pulverförmige Dryblends zur Anwendung kommen, ist eine intensive Kühlung des unteren Segments des Trichters notwendig. Geschieht dieses nicht, verkleben Materialien im Zylindereinlaufbereich an der Wand und reduzieren damit den Einlaufquerschnitt bzw. das ungehinderte Einrieseln in die Schneckengänge. Die verklebenden Komponenten sind in der Regel niedrigschmelzende Gleitmittel, die teilweise bei 60° anfangen zu schmelzen.
  • Wasser ist ein sehr gutes Kühlmedium, jedoch neigen Wasserleitungen bzw. Kühlsysteme sehr häufig dazu, Kalkablagerungen anzusammeln. Daher müssen sie mit einer gewissen Regelmäßigkeit gereinigt werden, um langfristig die Kühlfunktion zu gewährleisten.
  • Die erfinderische Aufgabe ist es, die Wasserkühlung im Zylindereinlaufbereich möglichst ganz zu ersetzen.
  • Die erfinderische Aufgabe wird dadurch gelöst, daß durch den Einbau von entsprechend gestalteten Kunststoffsegmenten ein Isolierpaket entsteht, welches verhindert, daß an der Innenwand des Einlauftrichters Temperaturen entstehen, die zum Ankleben von Materialien führen.
  • Wartungsfreiheit und die Reduktion von unnötig einzusetzenden Medien ist ein Ziel umfangreicher Entwicklungen. In diesem Zusammenhang wird durch den Einsatz unterschiedlicher Materialien und geometrischer Ausführungen der komplette Verzicht auf eine Wasserkühlung erreicht.
  • Im Zylindereinlaufbereich können Temperaturen von deutlich oberhalb 100°C erreicht werden. Daher ist es notwendig, Kunststoff als Isolator einzusetzen, dessen Schmelztemperatur wesentlich höher liegt. Durch entsprechende geometrische Gestaltung kann insbesondere Luft als zusätzlicher Isolator genutzt werden.
  • In Fig. 1 ist eine Ausführung exemplarisch dargestellt, wie sie im Einlautbereich eines Doppelschneckenextruders eingesetzt wurde. Versuche haben ergeben, daß mit dieser Ausführung ohne Probleme im Dauerbetrieb gearbeitet werden kann. Es ergaben sich keine negativen Anklebungen oder sonstige negative Effekte, wie sie üblicherweise ohne Einlautkühlung entstehen.
  • In Fig. 1 in der Position 1 ist der Zylinder mit den exemplarisch dargestellten Schnecken 2 gezeigt. Der Trichter 3 ist über den Flansch 4 mit dem Kunststoffeinsatz 5 mit dem Zylinder 1 verschraubt. Der Kunststoffeinsatz hat Luftspalte 6 und 7, die zusätzlich isolierend wirken. Das zu verarbeitende Material fließt in Richtung des eingezeichneten Pfeils 8.
  • In einer anderen, hier nicht dargestellten Ausführung wurden die Luftspalte 6 bzw. der Spalt 7 zusätzlich zur Entlüftung des Einzugsbereiches genutzt. Es gibt verschieden Rezepturen, bei denen durch Kompression des Materials im Einzugsbereich die komprimierte Luft in deutlicher Form über den Trichter entweicht. Teilweise äußert sich dieses in einen Zustand ähnlich einer kochenden "Flüssigkeit" im Trichter, welches natürlich das Fließ- und Einzugsverhalten negativ beeinflußt. Bei einer Ausführung des Isoliereinsatzes für diese Anwendung wurden die Luftspalte 6 und 7 durch Bohrungen im Einsatz 5 mit der Umgebung verbunden.

Claims (4)

1. Verfahren zur Verarbeitung von Kunststoffen mit Extrudern, bei denen das Material über Einfülltrichter in den Extruderzylinder eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine spezielle Isolierung im Einlaufbereiches des Extruders vorliegt, insbesondere bei der Doppelschneckenextrusion, bei dem ein Trichter auf die Einlauföffnung im Zylinder montiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Einsatz von Kunststoffsegmenten als Isolator in Verbindung mit der geometrischen Ausnutzung von Luftspalten eine isolierende Wirkung entsteht, so daß auch pulverförmige Rezepturen, insbesondere PVC-Rezepturen ohne schädliche Aufheizung in den Einlaufbereich des Extruders fließen können und auf eine Wasserkühlung verzichtet werden kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über den Isoliereinsatz gleichzeitig eine Entlüftung des Einzugbereiches stattfindet.
3. Vorrichtung als Segment zwischen dem Einfülltrichter und einem Extruderzylinder, dadurch gekennzeichnet, daß ein geometrisch geformter Kunststoffeinsatz so zwischen dem Trichtereinlauf und dem Extruderzylinder eingesetzt wird, daß zusätzliche Isolierwirkungen über Luftspalte entstehen und an der Innenwand im Einlautbereich maximale Temperaturen von ca. 40° entstehen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Isoliereinsatz eine Entlüftung für den Einzugbereich integriert ist.
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