DE102006054204A1 - Production of mixtures from wood particles and/or other plant particles with plastic for the production of wood substitutes in an extruder, comprises liquefying the plastic before mixing with the wood and/or plant particles - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft die Mischung von Kunststoff mit Holzpartikeln oder dergleichen.The Invention relates to the mixture of plastic with wood particles or similar.
Kunststoffe
finden vielfältige
Anwendung
Formteile, Werkstücke,
Blöcke,
Tafeln, Folien, Bahnen, Beläge,
Rohre, Schläuche,
Stäbe,
Stangen, Profile, Bänder,
Schnüre,
Drähte,
Borsten, Netze
Klebstoffe, Lacke, Leime, Kleister, Kitte, Bindemittel
Farben,
Putze, Spachtel, Verguß-
und Versiegelungsmassen, Schmelz- und Beschichtungsstoffe, Gele,
Fäden, Fasern,
Garne, Seiden, Stränge,
Matten, Vliese, GewebePlastics find a variety of applications
Shaped parts, workpieces, blocks, sheets, foils, sheets, coverings, pipes, hoses, rods, rods, profiles, strips, cords, wires, bristles, nets
Adhesives, lacquers, glues, pastes, putties, binders
Paints, plasters, fillers, potting and sealing compounds, enamels and coating materials, gels,
Threads, fibers, yarns, silks, strands, mats, nonwovens, fabrics
Die Kunststoffe können aus Monomeren und/oder aus Polymeren bestehen. Häufig handelt es sich um ein Gemisch, wobei auch Mischungen mit anderen Stoffen als Kunststoffen vorkommen. Das gilt besonders für die Herstellung von Kunststoffschaum.The Plastics can consist of monomers and / or polymers. Often it is a Mixture, being also mixtures with other substances than plastics occurrence. This is especially true for the production of plastic foam.
Zur Aufarbeitung von Kunststoffen finden Extruder bevorzugte Anwendung. Mit einem Extruder lassen sich die eingesetzten Stoffe sehr vorteilhaft aufschmelzen, mischen bzw. homogenisieren und dispergieren.to Processing plastics are preferred for extruders. With an extruder, the substances used can melt very advantageous, mix or homogenize and disperse.
Außerdem kann das Einsatzgut zugleich erwärmt oder gekühlt werden. Zur Erwärmung bzw. Kühlung finden sich in dem Extrudermantel und ggfs. auch in Spindeln Kühlleitungen bzw. Heizleitungen. Zusätzlich bewirkt die von den Extruderspindeln auf das Einsatzgut ausgeübte Verformung eine erhebliche Erwärmung.In addition, can heated the crop at the same time or cooled become. For heating or cooling can be found in the extruder jacket and, if necessary. Also in spindles cooling lines or heating cables. additionally causes the deformation exerted by the extruder spindles on the feedstock a significant warming.
Im Extruder lassen sich auch sehr schwierige Stoffe miteinander vermischen. Zu den schwierig zu mischenden Stoffen gehören Holz und Kunststoff. Das Holz wird dabei in kleinen Partikeln in den Extruder geführt und dort mit dem Kunststoff umhüllt.in the Extruders can be mixed even with very difficult substances. The difficult to mix substances include wood and plastic. The Wood is guided in small particles in the extruder and there wrapped with the plastic.
Um die Umhüllung zu bewirken, muß der Kunststoff stark plastifiziert werden. Das geschieht unter entsprechender Erwärmung und unter Druck. Die Wärme wird allerdings von dem Holz nur sehr schlecht weitergegeben. Darüber hinaus ist das Holz stark porenhaltig.Around the serving To effect, the plastic must be heavily plasticized. This happens under appropriate warming and vacuum. The heat However, it is passed on by the wood only very badly. Furthermore the wood is heavily porous.
Nach einem älteren Vorschlag wird eine Gefahr gesehen, daß der Kunststoff überproportional in die Poren gedrückt wird und ungleichmäßig verteilt wird und keine allseitige Umhüllung der Holzpartikel stattfindet.To an older one Proposal is seen a danger that the plastic disproportionately pressed into the pores will be distributed unevenly and no wrap around the wood particle takes place.
Die Holz-Kunststoffmischung wird auch als Holzsubstitut bezeichnet.The Wood-plastic mixture is also called wood substitute.
Holz findet in diversen Bereichen Anwendung. Dazu gehören Möbel, Innenausbau, Messebau, sogar Kfz-Auskleidungen.Wood finds application in various areas. These include furniture, interior design, trade fair construction, even car linings.
Bei den Möbeln ist zu unterscheiden zwischen Möbel, bei denen das Holz lediglich als Konstruktionsmaterial oder auch Sichtflächen bildend Anwendung findet.at the furniture is to distinguish between furniture, where the wood only as a construction material or visible surfaces forming application finds.
In Polstermöbeln findet Holz zumeist nur als Konstruktionsmaterial Anwendung. Üblicherweise besitzen alle Polstermöbel eine feste Unterkonstruktion, z. B. einen Rahmen, auch Gestell genannt. In und an dem Gestell werden wahlweise Sitzflächen, Rückenlehnen und Armlehnen sowie die Füße montiert. Wahlweise bildet das Gestell auch unmittelbar die Sitzfläche, Rückenlehnen und Armlehnen oder umgekehrt. Das Material, aus dem der Rahmen gefertigt wird, ist das Konstruktionsmaterial.In upholstery Wood is mostly used only as a construction material. Usually own all upholstered furniture a solid substructure, z. As a frame, also called frame. Seating surfaces, backrests and armrests are also available in and on the frame the feet are mounted. Optionally, the frame also directly forms the seat, backrests and armrests or vice versa. The material from which the frame is made is, is the construction material.
Traditionell werden Rahmen für Polstermöbel aus Holz gefertigt. Verwendet werden Bretter und Stäbe. Holz hat den Vorteil, daß die einzelnen Teile miteinander sowie mit dem Polster und dem Polsterbezug durch sogenanntes Tackern verbunden werden können. Zum Tackern dienen U-förmige Klammern. Die Klammer ersetzen die Polsternägel aus früherer Zeit.Traditionally be framework for upholstered furniture made of wood. Used are boards and bars. Wood has the advantage that the individual parts with each other and with the upholstery and the upholstery cover can be connected by so-called tacking. To staple serve U-shaped brackets. The clamps replace the padded nails of earlier times.
Andere Möbel zeigen Holz als Sicht- und Dekor- bzw. Schmuckflächen.Other Show furniture Wood as visual and decorative or decorative surfaces.
Die damit gegebenen Anforderungen werden zum Teil nur von bestimmten seltenen Holzsorten erfüllt. Seltene Hölzer sind relativ teuer. Deshalb gehört es schon lange zum Stand der Technik, Furniere aus den seltenen Hölzern zu schneiden, welche die Sichtfläche bilden. Furniere beinhalten dünne, folienartige Holzschnitte. Dabei kommt ein erheblicher Ausschuß vor, wenn die Furniere verarbeitet werden sollen, wie das Holz gewachsen ist.The Given requirements are partly only certain rare wood species met. Rare woods are relatively expensive. That's why it belongs it has long been state of the art, veneers from the rare Wooden to cut out the visible surface form. Veneers contain thin, foil-like woodcuts. There is a considerable committee, though the veneers are to be processed as the wood has grown.
Durch die Mischung von Holz und Kunststoff entsteht ein vorteilhaftes Holzsubstitut. Anstelle von Holz können auch andere zerkleinerte Pflanzen Anwendung finden.By the mixture of wood and plastic creates a beneficial Wood substitute. Instead of wood, other minced ones can be used Find plants application.
Wahlweise wird ein Extrudat aus Kunststoff und Holz und anderen Zuschlägen erzeugt, das geschäumt oder ungeschäumt ist. Bei geringem Holzanteil im Extrudat spricht man von einer Armierung oder von der Verwendung von Holz als Füller. In USA spricht man von einem Holzsubstitut, wenn die Holzanteil in der Mischung einen Gewichtsanteil von 50% erreicht. Zum Beispiel sind Bretter aus der Mischung von Holz und Kunststoff mit den angegebenen Mischungsanteilen in USA üblich. Der US-Markt akzeptiert dies. Der europäische Markt akzeptiert ein Holzsubstitut im Sichtbereich nur, wenn das Aussehen des Materials dem Holz wesentlich näher kommt. Dabei werden 70% und mehr Holzanteile erforderlich.Optional an extrudate of plastic and wood and other aggregates is produced, that foamed or unfoamed is. At low wood content in the extrudate is called a reinforcement or from the use of wood as a filler. In USA one speaks of a wood substitute if the wood content in the mixture is one part by weight of 50% achieved. For example, boards are made from the mix of Wood and plastic with the specified mixing proportions common in the USA. Of the US market accepts this. The European market accepts one Wood substitute in the field of vision only if the appearance of the material much closer to the wood comes. This will require 70% and more wood shares.
Allerdings konnten dauerhafte und mangelfreie Außenanwendungen mit einem solchen Material bisher nicht erreicht werden.Indeed could be permanent and flawless outdoor applications with such Material not yet reached.
Für die Verwendung von anderen Pflanzenbestandteilen, zum Beispiel von Stroh, anstelle von Holz gilt ähnliches wie bei Holz. Zum Teil haben die Pflanzenteile eine geringere Festigkeit als Holz. Soweit es auf die Festigkeit ankommt, ist dem durch Änderungen der Mischung Rechnung zu tragen. Als weitere Planzenteile können auch Körnerschrot und zerkleinertes Heu Anwendung finden.For the use of other plant constituents, for example of straw, instead of wood is similar as with wood. In part, the plant parts have a lower strength as wood. Insofar as strength is important, this is due to changes to take the mixture into account. As other parts of the plan can also grains meal and shredded hay find application.
Nach einem älteren Vorschlag soll der Kunststoff-Anteil am Extrudat so weit wie möglich reduziert werden. Dabei werden Holzanteile am Extrudat von 60 bis 95Gew%, bezogen auf die Mischung, angestrebt. Der optimale Kunststoff-Anteil soll in Abhängigkeit von den Mischungsanteilen, von der Verarbeitung und von den vorgesehenen Eigenschaftswerten der Mischung zugegeben werden.To an older one Proposal is to reduce the plastic content of the extrudate as much as possible. In this case, wood proportions on the extrudate of 60 to 95Gew%, based on the mixture, aimed. The optimum amount of plastic should dependent on from the mix proportions, the processing and the intended Property values of the mixture are added.
Die Abmessungen der Pflanzenpartikel werden nach dem älteren Vorschlag bei Verwendung üblicher Extruder von der Durchgängigkeit der Partikel in dem Extruder bestimmt. Dabei wird die Durchgängigkeit von dem Spiel der bewegten Extruderteile im Extruder und von der Öffnungsweite des Düsenspaltes bestimmt. Die Durchgängigkeit kann anhand der bekannten Maschinendaten bestimmt werden. Danach können die für den jeweiligen Extruder zulässigen Abmessungen der Pflanzenpartikel festgelegt werden. Aus Sicherheitsgründen können die Abmessungen der Planzenpartikel kleiner gewählt als die oben beschriebene Durchgängigkeit.The Dimensions of the plant particles are after the older proposal when using usual Extruder of the patency the particle in the extruder determined. This is the consistency from the play of the moving extruder parts in the extruder and from the opening width of the nozzle gap certainly. The consistency can be determined based on the known machine data. After that can the for permissible for the respective extruder Dimensions of the plant particles are set. For security reasons, the Dimensions of the plant particles chosen smaller than those described above Patency.
Alternativ kann nach dem älteren Vorschlag auch die Durchgängigkeit der Extruder der gewünschten Partikelgröße angepaßt werden. Das geschieht im Wege des Extruderneubaus oder des Austausches von Bauteilen, z.B. des Austausches der Extruderschnecke, der Düse oder der Buchse im Extrudergehäuse. Zeitgemäße Extruder besitzen eine Buchse im Extrudergehäuse, in der die Schnecken umlaufen.alternative can after the older one Proposal also the consistency the extruder of the desired Particle size to be adjusted. This happens in the way of the extrusion new building or the exchange of Components, e.g. the replacement of the extruder screw, the nozzle or the bush in the extruder housing. Contemporary extruder have a bush in the extruder housing, in which the worm rotate.
Als Kunststoffe kommen alle extrudierbaren Kunststoffe in Betracht, insbesondere Polethylen (PE), Polystyrol (PS), Polyurethan (PU) und Polypropylen (PP). Besonders bevorzugt findet PE Anwendung.When Plastics are all extrudable plastics, in particular polyethylene (PE), polystyrene (PS), polyurethane (PU) and polypropylene (PP). PE is particularly preferred.
Die Haftvermittler können eine mangelnde Haftung von Kunststoff mit Pflanzenpartikeln bzw. mit Holz kompensieren.The Adhesives can a lack of adhesion of plastic with plant particles or compensate with wood.
Haftvermittler bilden Molekularbrücken an den Grenzflächen zwischen den zu verbindenden Stoffen, hier dem Kunststoff.bonding agent form molecular bridges at the interfaces between the substances to be connected, here the plastic.
Soweit noch andere Füllstoffe oder Armierungs/Verstärkungsmittel wie z.B. Glasfasern Einsatz finden, können die Haftvermittler auch die Aufgabe haben, die Haftung zu diesen anderen Stoffen zu erhöhen. Haftvermittler können sein, VC(Vinylchlorid)-Copolymerisate, polymerisierbare Polyester oder Vinyl-Acrylnitril-Methacrylsäure-Copolymerisate, Phenolharze, Kautschukderivate oder Acrylharze ohne oder mit PF(Phenol-Formaldehyd)← bzw. EP(Epoxid)-Harzen.So far still other fillers or reinforcing / reinforcing agent such as. Fiberglass can find use, the bonding agent also have the task to increase the liability to these other substances. bonding agent can be VC (vinyl chloride) copolymers, polymerizable polyester or vinyl-acrylonitrile-methacrylic acid copolymers, phenolic resins, Rubber derivatives or acrylic resins without or with PF (phenol-formaldehyde) ← or EP (epoxy) resins.
Als Haftvermittler sind allgemein auch EVA (Ethylen-Vinylacetat-Copolymerisate) bekannt; Ausreichend kann auch schon sein, die Pflanzenpartikel zu hydrophobieren, d.h. die Oberflächenspannung herabzusetzen.When Adhesion promoters are generally also EVA (ethylene-vinyl acetate copolymers) known; Sufficient can be already, the plant particles too hydrophobic, i. to reduce the surface tension.
Der Kunststoff wird herkömmlich als Granulat mit den Pflanzenpartikeln und Zuschlägen in den Extruder aufgegeben. Wahlweise beinhalten die Granulate bereits eine Mischung von Kunststoff und Zuschlägen.Of the Plastic becomes conventional as granules with the plant particles and additives in the extruder given up. Optionally, the granules already contain a mixture of plastic and aggregates.
Die Feuchte kann durch Trocknung auf jedes für die Extrusion gewünschte Maß reduziert werden. Gewünscht ist dabei nicht immer ein minimaler Feuchtegehalt, sondern wahlweise ein bestimmter Feuchtegehalt, mit dem Einfluß auf den Extrusionsvorgang und/oder auf die Beschaffenheit des Extrudats genommen wird.The Moisture can be reduced by drying to any desired level for extrusion become. required is not always a minimum moisture content, but optional a certain moisture content, with the influence on the extrusion process and / or on the nature of the extrudate.
Für die Extrusion
wurden bisher Doppelschneckenextrudern als besonders günstig angesehen,
weil diese Extruder haben:
eine sehr hohe Einzugswirkung
einen
sehr guten Druckaufbau.Twin-screw extruders have hitherto been considered particularly favorable for extrusion because these extruders have:
a very high catchment effect
a very good pressure build-up.
Vorteilhafterweise können Extruder aus verschiedenen Elementen unterschiedlicher Bauart zusammengesetzt werden. Deshalb ist es möglich, für die Plastifizierungszone ein dort günstiges Element in der Bauart eines Doppelschneckenextruders einzusetzen und dieses Element in anderen Extruderzonen mit anderen Bauarten zu kombinieren, die dort Vorteile haben.advantageously, can Extruders composed of different elements of different types become. That's why it's possible for the Plastifizierungszone a favorable there Insert element in the design of a twin-screw extruder and this element in other extruder zones of other types to combine, which have advantages there.
Unter Druck und Temperatur schmilzt der Kunststoff auf. Im weiteren Gang der Einsatzmischung durch den Extruder wird die Mischung homogenisiert. Für die Homogenisierungszone und Dispergierungszone ist es von Vorteil, dort Extruderelemente einzusetzen, die eine große Mischleistung besitzen. Das sind z.B. Elemente mit der Bauart eines Planetwalzenextruders. Dieses Element besitzt zugleich eine hohe Kühlwirkung, mit der sich die Verarbeitungstemperatur sehr genau kontrollieren läßt. Je nach Pflanzenart bzw. Holzart und je nach Kunststoff ergibt sich eine andere optimale Verarbeitungstemperatur für die Schmelze. Die Temperatur kann zum Beispiel bis 200 Grad Celsius bei einer maximalen Verweildauer (Wärmebelastungsdauer) von 15 min betragen. Bei kürzerer Dauer kann die maximale Temperatur höher als bei längerer Dauer sein.Under pressure and temperature, the plastic melts. In the further course of the feed mixture through the extruder, the mixture is homogenized. For the homogenization zone and dispersion zone, it is advantageous to use extruder elements there which have a high mixing capacity. These are eg elements with the design of a planetary roller extruder. This element also has a high cooling effect, with which the processing temperature can be controlled very accurately. Depending on the type of plant or wood species and depending on the plastic results in a different optimal processing temperature for the melt. For example, the temperature can reach 200 degrees Celsius at a maximum Residence time (heat load duration) of 15 min. For a shorter duration, the maximum temperature may be higher than for a longer duration.
Bei der weiteren Extrusion ist zwischen dem Extrudieren ungeschäumten Kunststoffes und dem Extrudieren geschäumten Kunststoffes zu unterscheiden.at the further extrusion is between the extrusion of unfoamed plastic foamed and extruded To distinguish plastic.
Bei beiden Extrusionsvorgängen kann ein bestimmter Feuchtegehalt erwünscht sein. Die Restfeuchte kann als Gleitmittel dienen. Die Restfeuchte kann auch in chemische Reaktion treten. Zum Beispiel kann die Feuchte in Reaktion mit dem Lignin der Pflanzenpartikel treten. Überraschender Weise kann damit eine verbesserte Haftung zwischen Holz und Kunststoff bewirkt werden. Der geeignete Gehalt an Feuchte/Lignin läßt sich durch Variation der Feuchte und Variation des Ligningehaltes austesten. Lignin steht auch in flüssiger Form handelsüblich zur Verfügung.at both extrusion processes For example, a certain moisture content may be desired. The residual moisture can serve as a lubricant. The residual moisture can also be in chemical Reaction occur. For example, the humidity in response to the Lignin of the plant particles occur. Surprisingly, it can do that improved adhesion between wood and plastic can be effected. The suitable content of moisture / lignin can be determined by varying the Test the humidity and the variation of the lignin content. Lignin stands also in liquid Form commercially available to disposal.
Wenn bei der Extrusion kein Wasser gewünscht ist, kann dem einerseits durch Trocknung der Pflanzenpartikel vor der Extrusion entgegengewirkt werden. Zusätzlich oder anstelle der Trocknung kann die Feuchte nach Verdampfung im Extruder im Wege der Entgasung entfernt werden. Die Entgasung kann unmittelbar nach der Verdampfung stattfinden. Das ist regelmäßig in der Plastifizierungszone der Fall. Dort findet die notwendige Erwärmung statt.If in the extrusion no water is desired, on the one hand counteracted by drying the plant particles prior to extrusion become. additionally or instead of drying, the moisture may evaporate after evaporation Extruders are removed by degassing. The degassing can take place immediately after evaporation. That is regularly in the Plasticizing zone of the case. There the necessary warming takes place.
Diese Erwärmung entsteht aus der Verformungsarbeit beim Plastifizieren und gegebenenfalls durch Zuführung von Wärme. Die Zuführung von Wärme kann z.B. über eine Temperierung im Extrudergehäuse erfolgen.These warming arises from the work of deformation during plasticizing and possibly through feed of heat. The feeder of heat can e.g. above a temperature in the extruder housing respectively.
Die Entgasung findet, soweit sie gewünscht ist, spätestens unmittelbar vor der Extrusionsdüse statt.The Degassing takes place, as far as desired, no later than held directly in front of the extrusion die.
Die Entgasung setzt voraus, daß der Schmelzdruck reduziert wird.The Degassing requires that the melt pressure is reduced.
Bekannt ist auch die Entgasung unter Verwendung von zwei Extrudern in Tandemanordnung an der Übergabe zwischen den beiden Extrudern.Known is also the degassing using two extruders in tandem the handover between the two extruders.
Die Entgasung kann auch in einem Extruder erfolgen. Die notwendige Druckreduzierung der Schmelze kann mit verschiedenen Maßnahmen erfolgen, z.B. durch Änderung der Ganghöhe der Schnecke im Extruder.The Degassing can also be done in an extruder. The necessary pressure reduction the melt can be made by various means, e.g. by change the pitch the screw in the extruder.
Zur Entgasung kann die Schmelze auch aus dem Extruder abgezogen und über eine Entgasungsvorrichtung geführt und wieder in den Extruder zurückgeführt werden. Dabei kann die Drucksteuerung durch Zwischenschaltung einer Schmelzepumpe wesentlich erleichtert werden. Das gilt auch für den Druck unmittelbar vor der Extrusionsdüse (Werkzeug). Hier kann der Druck zusätzlich noch durch die Schmelzepumpe vergleichmäßigt werden und so die Qualität des Extrudats verbessert werden.to Degassing, the melt can also be withdrawn from the extruder and a Degassing led out and returned to the extruder again. In this case, the pressure control by interposition of a melt pump be much easier. This also applies to the pressure immediately before the extrusion nozzle (Tool). Here, the pressure can additionally through the melt pump to be evened out and so the quality of the extrudate can be improved.
Je höher der Holzanteil im Gemisch ist, desto größer wird die Gefahr, daß das Material nicht mehr für eine Außenanwendung geeignet ist. Die bekannten Materialien zerfallen nach einiger Zeit aufgrund ständiger Frost/Tauwechsel. Ein weiterer Nachteil der bekannten Materialien ist ein überproportionales Quellen, das leicht zu großen Schäden führt oder mit überdimensionalen Dehnungsspalten berücksichtigt werden muß.ever higher the Wood content in the mixture is greater, the greater the risk that the material not for anymore an outdoor application suitable is. The known materials disintegrate after some time due to constant Freeze / thaw. Another disadvantage of the known materials is a disproportionate source, the easy to big damage leads or with oversized Expansion gaps are taken into account got to.
Außerdem erhöht sich der Verschleiß der Extrusionsanlage mit zunehmendem Holzanteil. Der Verschleiß reduziert die Wirtschaftlichkeit der Anlage.It also increases the wear of the Extrusion plant with increasing wood content. The wear reduced the economy of the plant.
Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, die Herstellung von Holzsubstitut aus einer Mischung von Holzpartikeln oder anderen Pflanzenpartikeln zu verbessern. Insbesondere sollen Materialien mit besserer Holzanmutung hergestellt werden, soll eine Verwendung der Materialien im Freien möglich sein und soll die Wirtschaftlichkeit der Anlage durch Verringerung von Verschleiß verbessert werden. Soweit im weiteren von Holz gesprochen wird, schließt das die oben angesprochenen alternativen Pflanzenpartikel ein. Die im Vergleich zu US-Standard gewünschte bessere Holzanmutung bedingt Holzanteile von mindestens 60 Gew%, vorzugszweise 65 Gew% und mehr.The Invention has therefore set itself the task of manufacturing of wood substitute of a mixture of wood particles or others To improve plant particles. In particular, materials should to be produced with a better wood appearance, is intended for use the materials outdoors possible be and should reduce the economic efficiency of the plant improved by wear become. As far as is further spoken by wood, that concludes the above-mentioned alternative plant particles. The comparison desired to US standard better wood appearance requires wood shares of at least 60% by weight, preferably 65% by weight and more.
Nach der Erfindung wird der Verschleiß dadurch reduziert, daß der Kunststoff zumindest getrennt vom Holz und wahlweise auch getrennt von anderen verschleißverursachenden Zuschlägen der Mischung plastifiziert und anschließend in den Strom der Holzpartikel gespritzt und daß die Mischung homogenisiert und gepresst wird. Durch das Homogenisieren verteilt sich der Kunststoff auf die Holzpartikel. Durch Pressen der Holzpartikel wird deren Hohlräume zumindest deutlich verringert.To the invention, the wear is reduced by the fact that the plastic at least separate from the wood and optionally separated from others wear-causing surcharges the mixture is plasticized and then into the stream of wood particles sprayed and that the Mixture is homogenized and pressed. By homogenizing the plastic spreads on the wood particles. By pressing the wood particles whose cavities are at least significantly reduced.
Vorzugweise werden die Hohlräume/Poren im Holz um mindestens 20% ihres Ausgangsvolumens verringert. Noch weiter bevorzugt wird das Ausgangsvolumen um mindestens 40% ihres Ausgangsvolumens verringert.preferably, be the cavities / pores in the Reduced wood by at least 20% of its original volume. Further the initial volume is preferably at least 40% of its original volume reduced.
Das Komprimieren von Holz für die Herstellung von Mischungen aus Holz und Kunststoff ist Gegenstand eines älteren Vorschlages. Dabei ist vorgesehen, die Holzpartikel vor dem Zusammenführen mit dem Kunststoff zu pelletierten. Die Verwendung von Pellets dient vorrangig der Vergrößerung des Holzanteiles in der Mischung, zum Beispiel auf einen Anteil von über 80Gew% in der Mischung. Dabei erleichtern die Pellets das Einziehen der Holzpartikel in den Extruder. Die Pellets laufen nämlich leicht in den Aufgabetrichter eines Extruders. Die Pellets lassen sich auch leicht dosieren. In der Praxis haben die Pellets sich jedoch nicht bewährt, weil die Gefahr besteht, daß die Pellets sich im Extruder nicht ausreichend aufschließen, aber später zerfallen, wenn sie nach der Profilgebung der Mischung durchfeuchtet werden. Die Gefahr ist um Vieles größer bei Verwendung des Materials im Außenbereich, wenn die durchfeuchteten Pellets in der Mischung immer wieder einen Frost/Tauwechsel durchlaufen.The compression of wood for the production of mixtures of wood and plastic is the subject of an earlier proposal. It is envisaged to pellet the wood particles before merging with the plastic. The use of pellets serves primarily to increase the proportion of wood in the mixture, for example to one Proportion of over 80% by weight in the mixture. The pellets facilitate the drawing of the wood particles into the extruder. The pellets run easily into the feeding hopper of an extruder. The pellets are also easy to dose. In practice, however, the pellets have not been successful because of the risk that the pellets will not adequately catch up in the extruder, but will later disintegrate when moistened after the mixture has been profiled. The danger is much greater when using the material outdoors when the moistened pellets in the mixture repeatedly undergo a frost / thaw cycle.
Bei der Pelletierung findet auch eine Pressung des Holzes und eine Reduzierung des Hohlraumes in dem Holz statt, jedoch findet das vor der Berührung mit der Schmelze statt. Während bei dem erfindungsgemäßen Verfahren überraschend gute Widerstandswerte gegen Frost/Tauwechel zeigt und ein sehr viel geringeres Quellverhalten zeigt, tritt das Gegenteil bei Verwendung von Pellets ein, die vor der Berührung mit Schmelze hergestellt worden sind. Die Erfindung erklärt sich das damit, daß die Schmelze bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zumindest teilweise in die Hohlräume/Poren des Holzes eingedrungen ist, bevor es zu einer Verdichtung kommt. In dem Fall führt die Verdichtung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise zu einer weiteren Ausfüllung und zu einem Verschließen der Hohlräume/Poren. Bei dem bekannten Verfahren führt die Verdichtung des Holzes lediglich zu einer Verengung der Hohlräume/Poren, so daß die zähflüssige Schmelze zwar nicht mehr oder kaum noch in die Hohlräume dringen kann, Wasser und vor allem Dampf aber sehr wohl. Die eindringende Feuchtigkeit ist die Ursache für Quellen. Bei einem Frost/Tauwechsel kommt es zu extremen Belastungen der Mischung. Es besteht die Gefahr, daß die Mischung durch die Eisbildung bzw. beim Schmelzen des Eises aufgebrochen wird.at The pelleting also finds a pressing of the wood and a reduction of the cavity in the wood, however, that finds itself with the contact the melt takes place. While in the inventive method surprising good resistance to frost / thaw shows and a lot shows less swelling behavior, the opposite occurs when using of pellets before contact were made with melt. The invention is explained the fact that the Melt in the inventive method at least partially in the cavities / pores of the wood has penetrated before it comes to a compression. In the case leads the compression in the inventive method advantageously to a further completion and to a closure the cavities / pores. In the known method leads the compression of the wood only to a narrowing of the cavities / pores, So that the viscous melt Although no longer or hardly can penetrate into the cavities, water and especially steam but very well. The invading moisture is the cause of Sources. During a frost / thaw change extreme loads occur the mixture. There is a risk that the mixture due to the formation of ice or is broken when melting the ice.
Bei der erfindungsgemäßen Mischung des Holzes mit der flüssigen Schmelze vor dem Verpressen/Verdichten ist die Temperatur der Mischungsanteile von erheblicher Bedeutung. Günstig ist eine hohe Temperatur der Schmelze. Je höher die Schmelzetemperatur ist, desto höher ist die Fließfähigkeit der Schmelze und desto besser kann die Schmelze vor dem Verdichten des Holzes in dessen Hohlräume/Poren dringen. Die maximale Schmelzetemperatur ist materialabhängig. Vorzugsweise wird bei der Schmelzetemperatur ein Sicherheitsabstand von der Vergasungstemperatur eingehalten. Der Sicherheitsabstand beträgt wahlweise mindestens 5% von der Vergasungstemperatur.at the mixture according to the invention of the wood with the liquid Melt before compression / compression is the temperature of the mixture components of considerable importance. Cheap is a high temperature of the melt. The higher the melt temperature is, the higher is the fluidity the melt and the better the melt can be before compacting of the wood in its cavities / pores penetrate. The maximum melt temperature is material dependent. Preferably becomes a safe distance from the gasification temperature at the melt temperature respected. The safety distance is optionally at least 5% of the gasification temperature.
Darüber hinaus ist die Schmelzetemperatur durch die Beschaffenheit des Holzes beschränkt. Je nach Beschaffenheit neigt das Holz bei höheren Temperaturen zu einer unerwünschten Verfärbung.Furthermore the melt temperature is limited by the nature of the wood. Depending on Texture tends to wood at higher temperatures to one undesirable Discoloration.
Je nach Material und Druck ergeben sich unterschiedliche Verarbeitungstemperaturen für die Schmelze, z.B bei PE-LD 140 bis 260 Grad Celsius, bei PE-HD 260 bis 300 Grad Celsius. Ob der Verarbeitungsbereich ganz oder teilweise ausgeschöpft werden kann, hängt von dem eingesetzten Holz und von der Temperatur des Holzes ab. Bei den höheren Temperaturen entsteht hochflüssiger Kunststoff. Das heißt, die erfindungsgemäße Plastifizierung beinhaltet eine starke Verflüssigung.ever Material and pressure result in different processing temperatures for the melt, For example, with PE-LD 140 to 260 degrees Celsius, with PE-HD 260 to 300 degrees Celsius. Whether the processing area is fully or partially exhausted can, hangs from the wood used and from the temperature of the wood. At the higher temperatures arises more fluid Plastic. This means, the plasticization according to the invention contains a strong liquefaction.
Vorzugweise wird Kunststoff eingesetzt, der höchstens einmal recycelt ist. Je häufiger das Material recycelt ist, desto schlechter wird die Fließfähigkeit bei einigen Kunststoffen. Oder es wird Kunststoff eingesetzt, der aus einer Mischung von frischem Material mit recyceltem Material besteht und mindestens die gleiche Fließfähigkeit wie ein Material besteht, das insgesamt nicht mehr als einmal recycelt worden ist.preferably, Plastic is used, which is recycled at most once. The more common the material is recycled, the poorer the flowability in some plastics. Or it is used plastic, the from a mixture of fresh material with recycled material exists and at least the same fluidity exists as a material that no more than once has been recycled.
Noch weiter bevorzugt wird insgesamt frischer Kunststoff, nicht recyceltes Material eingesetzt.Yet more preferred is a total of fresh plastic, not recycled Material used.
Wahlweise wird der Kunststoff zusammen mit Zuschlägen plastifiziert oder werden die Zuschläge nach der Plastifizierung des Kunststoffes mit diesem vermischt, bevor die Mischung mit den Holzpartikeln stattfindet. Zu diesen Zuschlägen gehören vorzugsweise Farbstoffe und Haftvermittler sowie Hydrophobierungsmittel.Optional The plastic is plasticized or added together with aggregates the surcharges after plasticizing the plastic mixed with this, before the mixture with the wood particles takes place. To this surcharges belong preferably dyes and adhesion promoters and water repellents.
Die Holzpartikel werden vorzugsweise in der Form von Spänen, zum Beispiel in der Form von Sägespänen eingesetzt. Sägespäne fallen in großen Mengen bei der Verarbeitung von Holz an. Zugleich liegen die Abmessungen von Sägespänen in bestimmten Grenzen. Üblicherweise werden Sägespäne mit Druckluft gefördert. Mit der Druckluft können die Holzpartikel in weiten Grenzen an beliebige Stellen, z.B. in Aufgabetrichter, transportiert werden. Druckluft entsteht üblicherweise unter Verwendung von Gebläsen, die auf der einen Seite Luft ansaugen und an der anderen Seite die Luft in eine Transportleitung drücken. Am Ziel des Holzpartikeltransportes muß die Druckluft wieder von den Holzpartikeln getrennt werden. Das geschieht durch geeignete Filter. In der Praxis können die Filter jedoch nicht jeden Staubpartikel aus der Druckluft abscheiden. Feinstaub gelangt in mehr oder weniger großem Umfang in die Umgebung.The Wood particles are preferably in the form of chips, for Example used in the form of sawdust. Sawdust falling in large amounts in the processing of wood. At the same time the dimensions are of sawdust in certain Limits. Usually become sawdust with compressed air promoted. With the compressed air, the Wood particles in wide limits anywhere, e.g. in a hopper, be transported. Compressed air is usually produced using blowers, which suck in air on one side and the other side Press air into a transport line. At the destination of the wood particle transport, the compressed air must again from the wood particles are separated. This is done by suitable Filter. In practice you can however, the filters do not separate any dust particles from the compressed air. Particulate matter enters the environment to a greater or lesser extent.
In weiterer Ausbildung der Erfindung soll der Feinstaubaustritt reduziert werden. Deshalb wird vorzugsweise zum Transport der Holzpartikel Saugluft eingesetzt. Am Ziel des Sauglufttransportes werden die Holzpartikel wie beim Drucklufttansport mit Filtern von der Saugluft getrennt.In Further embodiment of the invention is to reduce the fine dust outlet become. Therefore, it is preferable to transport the wood particles Intake air used. At the destination of Sauglufttransportes be the Wood particles as in compressed air transport with filters from the suction air separated.
Wahlweise wird das Holz in vorgewärmter Form eingesetzt. Das vorgewärmte Holz kann das Eindringen der Schmelze in die Hohlräume/Poren begünstigen, weil die Schmelze bei der Berührung mit dem Holz nur in geringerem Umfang Wärme abgibt als bei Raumtemperatur des Holzes. Ferner kann die Vorwärmung des Holzes eine Trocknung bewirken.Optional The wood is in preheated form used. The preheated Wood can promote the penetration of the melt into the cavities / pores, because the melt is in contact with gives less heat to the wood than at room temperature of the wood. Furthermore, the preheating cause the wood to dry.
Die Plastifizierung des Kunststoffes kann in verschiedenen Einrichtungen erfolgen. Denkbar ist eine batchweise Verflüssigung, Vorzugsweise ist zur Verflüssigung des Kunststoffes ein beheizter Druckbehälter vorgesehen. Der batchweise Betrieb erlaubt bei der Verwendung eines einzigen Druckbehälters mit einer einzigen Kammer nur einen intermittierenden Verflüssigungsvorgang. Mit zwei Behältern läßt sich jedoch bereits ein kontinuierlicher Verflüssigungsvorgang darstellen. Das gleiche gilt für einen einzigen Behälter mit zwei Schmelzekammern, die wechselweise befüllt und entleert werden können. Die Entleerung der Behälter erfolgt vorzugsweise durch eine Pumpe. Die Pumpe sorgt nicht nur für eine schnelle Entleerung. Die Pumpe kann auch einen hohen Druck in der Schmelze aufbauen.The Plastification of the plastic can be done in different facilities respectively. Conceivable is a batchwise liquefaction, Preferably, for liquefaction the plastic provided a heated pressure vessel. The batchwise Operation allowed when using a single pressure vessel with a single chamber only an intermittent liquefaction process. With two containers let yourself but already represent a continuous liquefaction process. The same applies a single container with two melting chambers, which can be filled and emptied alternately. The Emptying the containers is preferably done by a pump. The pump does not just take care of it for a quick Emptying. The pump can also have a high pressure in the melt build up.
Vorzugsweise geschieht das Plastifizieren der Schmelze in einem Extruder. Im Extruder läßt sich die Schmelzetemperatur leicht steuern/regeln.Preferably the plasticizing of the melt takes place in an extruder. in the Extruder can be easily control the melt temperature.
Sofern eine Vorwärmung des Holzes gewünscht wird, wird das Holz parallel an anderer Stelle erwärmt. Nach der Erwärmung werden die Holzpartikel mit dem Kunststoff in Mischung gebracht, findet die oben beschriebene Homogenisierung und Verdichtung statt.Provided a warm up of the wood desired the wood is heated in parallel elsewhere. To the warming the wood particles are mixed with the plastic, takes place the homogenization and densification described above.
Die Erwärmung der Holzpartikel kann einstufig oder mehrstufig erfolgen. Die Erwärmung Die Erwärmung erfolgt vor der Berührung mit dem Kunststoff. Je nach Temperatur der zugeführten Schmelze und der weiteren Bearbeitung der Mischung und der damit verbundenen Temperaturführung kann das Holz durch die zugeführte Schmelze und die weitere Bearbeitung eine weitere Erwärmung oder eine Abkühlung erfahren. Die Vorwärmung des Holzes beträgt vorzugsweise mindestens 50 Grad Celsius, noch weiter bevorzugt mindestens 100 Grad Celsius und höchst bevorzugt mindestens 150 Grad Celsisus.The warming The wood particles can be single-stage or multi-stage. The warming The warming done before the touch with the plastic. Depending on the temperature of the supplied melt and the other Processing of the mixture and the associated temperature control can the wood through the supplied Melt and further processing a further warming or a cool down Experienced. The preheating of the wood amounts preferably at least 50 degrees Celsius, even more preferably at least 100 degrees Celsius and highest preferably at least 150 degrees Celsisus.
Wahlweise wird die mehrstufige Vorwärmung des Holzes mit unterschiedlichen Heizeinrichtungen bewirkt. Jede der Heizanlagen kann kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeiten. Ein kontinuierlich arbeitende Heizanlagen ist zum Beispiel ein Heizband und/oder ein Tunnelofen.Optional is the multi-stage preheating of the Wood causes with different heaters. Each of the Heating systems can work continuously or discontinuously. A continuous heating system is for example a heating tape and / or a tunnel oven.
Das Heizband ist ein beheizter Bandförderer, an dem die Holzpartikel sich erwärmen. Das Heizband kann die Holzpartikel auch unter geeigneten Wärmestrahlern durchgeführt werden. Günstig ist dabei, das Heizband einzuhausen, um einen Temperaturverlust zuvermeiden. Ein Tunnelofen unterscheidet sich von dem Heizband dadurch, daß nicht das Transportband, sondern die Einhausung mit einer Heizeinrichtung versehen ist und/oder daß ein Heizgas durch die Einhausung geleitet wird. Die Beheizungstemperatur wird so gewählt, daß jede Gefahr einer Entzündung/Brandgefahr für das Holz vermieden wird.The Heating tape is a heated belt conveyor, on the wood particles warm up. The heating tape can also remove the wood particles under suitable heat radiators carried out become. Cheap is about to live in the heating tape to a loss of temperature to avoid. A tunnel kiln differs from the heating strip in that not the conveyor, but the enclosure with a heater is provided and / or that one Heating gas is passed through the enclosure. The heating temperature is chosen that each Risk of ignition / fire hazard for the Wood is avoided.
Eine diskontinuierliche Erwärmung kann in einem Behälter erfolgen, bis die Holzpartikel die gewünschte Temperatur erreicht haben. Wahlweise wird der Behälter mit einem gasförmigen Heizmedium durchströmt. Günstig sind inerte Heizgase. Inerte Heizgase können mit weit höherer Temperatur in die Behälter geführt werden als zum Beispiel Luft, ohne daß eine Brandgefahr besteht.A discontinuous heating can in a container take place until the wood particle reaches the desired temperature to have. Optionally, the container becomes with a gaseous Heating medium flows through. Cheap are inert heating gases. Inert heating gases can with far higher temperature into the containers guided for example air, without any risk of fire.
Nach der gewünschten Erwärmung der Holzpartikel kann der Behälter geöffnet und können die Holzpartikel zur Mischung mit dem Kunststoff aus dem Behälter abgeführt werden.To the desired warming The wood particle can be the container open and can the wood particles are removed from the container for mixing with the plastic.
Für die Mischung und Homogenisierung von Holz und Schmelze können verschiedene Mischer Anwendung finden. Dazu gehören auch Kneter. Vorzugsweise sollen die Mischer unter Druck arbeiten, der erforderlich ist, um den Schmelzezustand bei der Eingangstemperatur in den Mischer zu wahren bzw. um eine Betriebstemperatur im Mischer/Kneter zu wahren, der oberhalb der Schmelztemperatur unter Normaldruck liegt.For the mix and homogenization of wood and melt can use different mixers Find. This includes also kneader. Preferably, the mixers should work under pressure, the is required to the melt state at the inlet temperature to maintain in the mixer or to an operating temperature in the mixer / kneader to maintain, above the melting temperature under normal pressure lies.
Wenn die Vorwärmung ganz oder teilweise in einem Extruder bzw. einem Extruderabschnitt (Modul) erfolgt, so findet die Mischung von Kunststoff und Holz vorzugsweise in einem nachgeschalteten weiteren Extruder oder nachgeschalteten Extruderabschnitt statt. Jeder Extruder/Extruderabschnitt ist mit einer Materialaufgabeöffnung und mit einem Austritt für das aufbereitete Material versehen. Die Materialaufgabeöffnung befindet sich an einem Ende des Extruders. Von dort wird das Material unter gewünschter Behandlung zum Materialaustritt am anderen Extruderende gefördert.If the preheating wholly or partly in an extruder or an extruder section (Module) takes place, so finds the mixture of plastic and wood preferably in a downstream further extruder or downstream Extruder section instead. Each extruder / extruder section is equipped with a Material feed port and with an exit for provided the recycled material. The material feed opening is located at one end of the extruder. From there, the material gets under desired treatment promoted to the material outlet at the other end of the extruder.
Vorzugsweise werden die Holzpartikel in die Aufgabeöffnung des Extruders aufgegeben, in dem die Mischung mit dem Kunststoff vorgesehen ist. Der Kunststoff wird vorzugsweise in einem separaten Extruder plastifiziert und als Schmelze in den zur Mischung bestimmten Extruder gespritzt, sobald ein ausreichender Druckaufbau im aufgegebenen Holz stattgefunden hat. Bei gleichzeitiger Verwendung des Extruders zur Erwärmung des Holzes wird die Einspritzstelle so gewählt, daß die Heizstrecke ausreichend lang ist, um die gewünschte Temperatur zu erreichen.Preferably, the wood particles are fed into the feed opening of the extruder, in which the mixture is provided with the plastic. The plastic is preferably plasticized in a separate extruder and injected as a melt in the extruder intended for the mixture, as soon as sufficient pressure build-up in the abandoned wood has taken place. With simultaneous use of the extruder to heat the wood, the injection point is chosen so that the heating is sufficiently long to he the desired temperature pass.
Für die Extruder sind verschiedene Bauarten bekannt.For the extruder Different types are known.
Es gibt Einschneckenextruder, Doppelschneckenextruder und Planetwalzenextruder. Der Einschneckenextruder hat nur eine von einem Gehäuse umgebene Schnecke. Der Doppelschneckenextruder besitzt zwei parallel nebeneinander angeordnete Schnecken, die miteinander kämmen. Die Schnecken können sich gleichsinnig drehen oder gegenläufig sein.It are single-screw extruders, twin-screw extruders and planetary roller extruders. The single-screw extruder has only one of a housing surrounded Slug. The twin-screw extruder has two parallel side by side arranged snails, which comb each other. The snails can turn in the same direction or in opposite directions be.
Sowohl der Einschneckenextruder als auch der Doppelschneckenextruder besitzt üblicherweise mehrteilige Schnecken. Dabei sind in axialer Richtungen eine Vielzahl von Hülsen hintereinander angeordnet, die außen die Verzahnung tragen und innen mit einer Durchgangsbohrung versehen sind, so daß sie mit einem Zuganker gegeneinander verspannt werden können. Diese Bauart erlaubt es, Doppelschneckenextruder über eine gewünschte Länge als Kneter auszubilden.Either The single-screw extruder and the twin-screw extruder usually have multipartite Snails. In this case, a plurality of sleeves are in succession in the axial directions arranged outside wear the teeth and provided internally with a through hole are so they can be braced against each other with a tie rod. These Type allows twin screw extruder over a desired length than To form kneader.
Der Planetwalzenextruder besitzt eine mittig angeordnete Zentralspindel, die angetrieben wird. Um die Zentralspindel herum sind Planetenspindeln angeordnet. Die Planetenspindeln kämmen mit der Zentralspindel.Of the Planetary roller extruder has a centrally located central spindle, which is driven. Planet spindles are arranged around the central spindle. The planetary spindles comb with the central spindle.
Die Planetenspindeln sind mit einem innen verzahnten Gehäuse umgeben.The Planetary spindles are surrounded by an internally toothed housing.
Die Planetenspindeln kämmen mit der Innenverzahnung der Gehäuse.The Combing planetary spindles with the internal teeth of the housing.
Jede Zentralspindeldrehung bewirkt eine Drehung der Planetenspindel. Dabei laufen die Planetenspindeln wie Planeten um die Zentralspindeln um.each Central spindle rotation causes a rotation of the planetary spindle. The planetary spindles run like planets around the central spindles.
Die verschiedenen Bauarten kommen auch in Kombination vor. Z.B. kann der Primärextruder einer Tandemanlage durch einen Einschneckenextruder oder Doppelschneckenextruder gebildet werden, während der Sekundärextruder ein Planetwalzenextruder ist. Der Primärextruder und der Sekundärextruder können mit unterschiedlicher Drehzahl betrieben werden. Das hat erhebliche Vorteile.The Different types are also used in combination. For example, can the primary extruder a tandem unit through a single-screw extruder or twin-screw extruder be formed while the secondary extruder a planetary roller extruder is. The primary extruder and the secondary extruder can be operated at different speeds. That has considerable Advantages.
Die Kombination unterschiedlicher Extrudersysteme kann auch in einem einzigen Extruder erfolgen. Dabei bilden die miteinander kombinierten Extrudersysteme in dem einen Extruder Extruderabschnitte. Diese Abschnitte können mit den Verfahrensabschnitten des Extruders übereinstimmen, müssen es aber nicht.The Combination of different extruder systems can also work in one single extruder done. Here are the combined Extruder systems in the one extruder extruder sections. These Sections can must match the process sections of the extruder, it must but not.
Die Verfahrensabschnitte sind bei separater Aufarbeitung von Kunststoffen in einem separaten Extruder z.B. Einziehen des Kunststoffes, Aufschmelzen, Homogenisieren/Dispergieren der separaten Schmelze.The Process sections are for separate processing of plastics in a separate extruder e.g. Drawing in the plastic, melting, Homogenizing / dispersing the separate melt.
Die Verfahrensabschnitte sind bei der Bearbeitung des Holzes/Holzpartikel in einem Extruder z.B. das Einziehen, Einspritzen der Schmelze, Mischen mit Schmelze, Homogenisieren der Mischung, Entgasen und Kühlen der Mischung auf Extrusionstemperatur.The Process sections are in the processing of wood / wood particles in an extruder e.g. drawing in, injecting the melt, Mixing with melt, homogenizing the mixture, degassing and Cool the mixture at extrusion temperature.
Die vorstehenden Bearbeitungsschritte des Holzes/Holzpartikel können auch in zwei oder mehr hintereinander angeordneten Extrudern erfolgen. Bei zwei hinter einander angeordneten/geschalteten Extrudern wird von einer Tandemanlage mit einem Primärextruder und einem Sekundärextruder gesprochen. Bei mehr hintereinander angeordneten Extrudern wird von einer Kaskadenanlage gesprochen.The above processing steps of the wood / wood particles can also take place in two or more extruders arranged one behind the other. If two extruders are arranged behind each other from a tandem unit with a primary extruder and a secondary extruder spoken. For more consecutively arranged extruders spoken by a cascade plant.
Die Tandemanlage und die Kaskadenanlagen eignen sich hervorragend zum Entgasen der Mischung. Dabei kann die Mischung aus dem Austragende des Primärextruders in die darunter angeordnete Einzugöffnung des Sekundärextruders fallen.The Tandem system and cascade systems are ideal for Degas the mixture. The mixture may be from the pager of the primary extruder in the arranged below the inlet opening of the secondary extruder fall.
Zwischen dem Primärextruder und dem Sekundärextruder kann auch ein Förderer, zum Beispiel ein Bandförderer vorgesehen sein. Bei Verwendung des Förderers kann die Mischung auf den Förderer fallen und mit dem Förderer horizontal oder geneigt nach unten oder auf einer Steigung nach oben gefördert werden.Between the primary extruder and the secondary extruder can also be a sponsor, for example, a belt conveyor be provided. When using the conveyor, the mixture can on fall the sponsor and with the sponsor horizontally or inclined downwards or on a slope after promoted above become.
Auf dem Weg von dem Primärextruder in den Sekundärextruder kann die Entgasung stattfinden. Die Entgasung kann unter Umgebungsdruck stattfinden. Wenn die Entgasung verstärkt werden soll, dann kann das durch Anwendung eines Unterdruckes erfolgen. Dazu wird der Förderweg vom Primärextruder zum Sekundärextruder eingehaust.On the way from the primary extruder in the secondary extruder the degassing can take place. The degassing may be below ambient pressure occur. If the degassing should be strengthened, then can to be done by applying a negative pressure. This is the funding path from the primary extruder to secondary extruder enclosed.
Sowohl bei der Tandemanlage als auch bei der Kaskadenanlage wird die Mischung in einer Hitze in ein Extrusionsprodukt, insbesondere ein Extrusionsprofil, überführt. Die eine Hitze schließt eine weitgehende Abkühlung, insbesondere eine Abkühlung auf Umgebungstemperatur aus. Nach der Erfindung entsteht das Extrusionsprodukt, bevor Mischungsbestandteile wie Hydrophobierungsmittel in der Mischung ausreagieren können. Außerdem erfährt die Mischung vor dem Eintritt in den letzten Extruder der Verarbeitungsstrecke (zum Beispiel Sekundärextruder der Tandemanlage) keine Erhärtung des Kunststoffes. Anderenfalls würden die erhärteten Mischungspartikel im Sekundärextruder wieder aufgebrochen werden, ohne daß gesichert wäre, daß das Holz der Partikel an den Bruchstellen wieder ausreichend gegen Feuchtigkeitsaufnahme gesichert wird.Either in the tandem plant as well as in the cascade plant is the mixture transferred in a heat in an extrusion product, in particular an extrusion profile. The a heat closes an extensive cooling, in particular a cooling on Ambient temperature off. According to the invention, the extrusion product, before mixing ingredients such as water repellents in the mix can react. Furthermore learns the mixture before entering the last extruder of the processing line (for example, secondary extruder the tandem system) no hardening of the plastic. Otherwise, would the hardened Mixing particles in the secondary extruder be broken up again without being assured that the wood the particles at the fracture points sufficiently against moisture absorption is secured.
Soweit bei der Herstellung Extruder verwendet werden, die aus Gehäuseabschnitten/Modulen bestehen, werden die Gehäuse in bekannter Weise mit Flanschen aneinander befestigt, vorzugsweise miteinander verschraubt.So far used in the manufacture of extruders consisting of housing sections / modules, be the case fastened together in a known manner with flanges, preferably with each other screwed.
Zugleich wird – soweit üblicherweise – eine gemeinsame Spindel verwendet. Z.B. setzt sich die Schnecke aus dem als Einschneckenextruder/Abschnitten ausgebildeten Bereich „Aufarbeitung des Kunststoffes" in den als Planetwalzenextruder/Abschnitt ausgebildeten Bereich „Kühlung der Schmelze auf Extrusionstemperatur" fort. Im Planetwalzenextruder/Abschnitt bildet die gemeinsame Schnecke die Zentralspindel.at the same time becomes - as far as usually - a common Spindle used. For example, the screw settles out of the as a single screw extruder / sections trained area "refurbishment of the plastic "in designed as a planetary roller extruder / section area "cooling the Melt to extrusion temperature. "In the planetary roller extruder / section the common screw forms the central spindle.
Die Verwendung einer gemeinsamen Schnecke für unterschiedliche Extruderabschnitte ist für zeitgemäße Extruder relativ einfach, weil diese Schnecken aus Hülsen zusammengesetzt werden, die von einer gemeinsamen Stange durchdrungen werden und miteinander verspannt werden. Diese Bauweise hat auch andere Vorteile.The Use of a common screw for different extruder sections is for contemporary extruder relatively simple, because these snails are composed of pods that be penetrated by a common rod and with each other be tense. This construction also has other advantages.
Die Extruderabschnitte bilden sich häufig auch in dem Extrudergehäuse ab.The Extruder sections often form as well in the extruder housing from.
Dabei werden die Gehäuseabschnitte an den Enden mit Flanschen aneinander verspannt.there become the housing sections braced at the ends with flanges to each other.
Im folgenden wird nur von Extrudern gesprochen, das schließt sowohl die Kombination mit gleichen oder anderen Extrudern als auch die abschnittsweise Kombination unterschiedlicher Extrudersysteme in einem Extruder ein. Desgleichen ist eingeschlossen die Kombination von Extruderabschnitten gleichen Systems.in the The following is spoken only by extruders, which includes both the combination with same or other extruders as well Section-wise combination of different extruder systems in an extruder. Likewise, the combination is included of extruder sections same system.
Alle zeitgemäßen Extruder sind mit einer Temperierung versehen.All contemporary extruder are equipped with a temperature control.
Dazu sind die Extruder innen mit einer Buchse versehen. Die Buchse besitzt außen Kanäle, die wie Rillen oder wie Gewindegänge oder wie Schneckengänge in die Außenfläche der Buchse eingearbeitet sind. Die außen angeordneten Kanäle lassen sich verhältnismäßig leicht spanabhebend durch Drehen und Fräsen einarbeiten.To the extruders are internally provided with a bush. The socket has Outside Channels, like grooves or like threads or like worm threads in the outer surface of the Bush are incorporated. The outside channels can be relatively easy machined by turning and milling incorporated.
Die so bearbeiteten Kanäle werden in die innen glatten Gehäusebohrungen eingesetzt. Durch die Kanäle werden wahlweise in Schmelzströmungsrichtung oder entgegen der Schmelzeströmungsrichtung Kühlmittel oder Heizmittel gedrückt. Wahlweise lassen sich dabei beliebige Heizstrecken und Kühlstrecken erzeugen. Durch die Wendelung der Kanäle wird das Heizmittel oder Kühlmittel besonders lang und kontrolliert an der Gehäusewand bzw. an der Außenwand der Buchse entlang geführt. Das sichert eine extreme Kühlung oder Beheizung.The so edited channels become in the inside smooth housing bores used. Through the channels are optionally in the melt flow direction or against the melt flow direction coolant or heating medium pressed. Optionally, any desired heating sections and cooling sections can be used produce. By the spiraling of the channels, the heating medium or coolant particularly long and controlled on the housing wall or on the outer wall guided along the socket. This ensures extreme cooling or heating.
Ob es sich um eine Heizstrecke oder eine Kühlstrecke handelt, ergibt sich aus dem jeweiligen Verfahren. Dabei muß dem durchströmenden Medium entweder Wärme zugeführt oder Wärme entzogen werden.If it is a heating line or a cooling line, results from the respective procedure. It must the flowing medium either heat supplied or heat be withdrawn.
Theoretisch könnten die Kanäle auch an der Gehäuseinnenfläche angeordnet sein und können die Buchsen an der Außenseite glatt verlaufen.Theoretically could the channels also arranged on the housing inner surface be and can be Bushings on the outside smooth.
Die Einarbeitung der Kanäle an der Gehäuseinnenseite ist um einiges aufwendiger als die vorstehend beschriebene Einarbeitung in die Außenfläche der Buchse.The Incorporation of the channels on the inside of the housing is much more complicated than the incorporation described above in the outer surface of the Rifle.
Im übrigen ist es von Vorteil, die Buchsen durch Schrumpf im Extrudergehäuse zu montieren. Das geschieht durch Erwärmung des Extrudergehäuses. Durch die Erwärmung erfährt das Extrudergehäuse eine Ausdehnung. In dem Zustand wird die kalte Buchse in die Lagerbohrung des Extrudergehäuses geschoben. Bei anschließender Abkühlung zieht sich das Extrudergehäuse zusammen und umschließt die Buchse fest und schließend, wenn die Buchse ein entsprechendes Außenmaß und die Gehäusebohrung ein entsprechendes Innenmaß hat.Otherwise it is It is advantageous to mount the bushes by shrinking in the extruder housing. The happens by heating of the extruder housing. By the warming learns the extruder housing an extension. In the state, the cold bush is in the bearing bore of the extruder housing pushed. In subsequent Cooling pulls the extruder housing together and encloses the socket firmly and closing, if the socket has a corresponding external dimension and the housing bore has a corresponding internal dimension.
Eine solche Situation entsteht bei Anwendung einer sogenannten Preßpassung. In der Preßpessung hat die Buchse außen mindestens den genau gleichen Durchmesser oder einen geringfügig größeren Durchmesser wie das Extrudergehäuse innen.A such situation arises when using a so-called press fit. In press fitting has the socket outside at least the exact same diameter or a slightly larger diameter like the extruder housing Inside.
Die bekannten Preßpassungen sind so ausgelegt, daß nach dem Schrumpfen durch entsprechende Erwärmung des Gehäuses wieder eine Trennung der Buchse von dem Extrudergehäuse möglich ist, ohne daß es zu einer Beschädigung der Teile kommt. Die Trennung ist wichtig, um gegebenenfalls die Verzahnung in der Buchse nachzuarbeiten oder die alte Buchse gegen eine neue auszuwechseln.The known press fits are designed so that after Shrinking by appropriate heating of the housing again a separation of the sleeve from the extruder housing is possible without it too damage the parts is coming. The separation is important, if necessary To rework toothing in the socket or the old socket against to replace a new one.
Vorzugsweise ist für die erfindungsgemäße Aufbereitung einer Kunststoff/Holz-Mischung ein Extruder vorgesehen, der aus verschiedenen Abschnitten unterschiedlicher Bauart besteht, nämlich vorzugsweise einem Einschneckenmodul/Abschnitt und einem oder mehreren Planetwalzenmodulen.Preferably is for the preparation according to the invention a plastic / wood mixture provided an extruder that made different sections of different design, namely preferably a single screw module / section and one or more planetary roller modules.
Dabei ist es von Vorteil, wenn der Einschneckenmodul so lang gestaltet und beheizt ist, daß das eingefüllte Holz beim Verlassen des Einschneckenmoduls die gewünschte Temperatur erreicht hat. Vorteilhafterweise bewirkt der Einschneckenmodul zugleich einen Druckaufbau im Holz, der ein Austreten der eingespritzten Kunststoffschmelze in Richtung der Aufgabeöffnung für das Holz verhindert wird.there it is an advantage if the single-screw module is so long and heated is that the filled wood when leaving the Einschneckenmoduls the desired temperature reached Has. Advantageously, the Einschneckenmodul simultaneously causes a Pressure build-up in the wood, the leakage of the injected plastic melt in the direction of the task opening for the Wood is prevented.
Von Vorteil ist auch, wenn der plastifizierte Kunststoff zwischen dem Einschneckenmodul und den für die Mischung von Kunststoff und Holz vorgesehenen weiteren Extrudermodulen über einen Anlaufring oder über einen Zwischenring zugegeben wird.It is also advantageous if the plasticized Plastic is added between the Einschneckenmodul and provided for the mixture of plastic and wood further extruder modules via a thrust ring or via an intermediate ring.
Zu jedem Modul bzw. Abschnitt gehört ein umgebendes, in der Regel rohrförmiges Gehäuse. Das gilt für Module bzw. Abschnitte jeder Bauart. Die Gehäuse sind an jedem Ende mit einem Kragen(Flansch) versehen. An dem Kragen findet die Befestigung mit den Gehäusen benachbarter Module bzw. Abschnitte und gegebenenfalls mit dem Gehäuse des üblicherweise an einem Extruder vorgesehenen Getriebes statt. Das Getriebe gehört zum Antrieb des Extruders.To belongs to each module or section a surrounding, usually tubular housing. This applies to modules or sections of each type. The enclosures are at each end with a collar (flange) provided. At the collar finds the attachment with the housings adjacent modules or sections and optionally with the housing of the usual held on an extruder gear instead. The transmission is part of the drive of the Extruder.
Der zum Eintragen der flüssigen Kunststoffschmelze vorgesehene Zwischenring kann unterschiedliche Formen aufweisen.Of the to enter the liquid Plastic melt provided intermediate ring can be different Shapes have.
Es kann sich um ein Rohrstück handeln, das bis auf eine die geringe axiale Länge mit dem Gehäuse des Einschneckenmoduls bzw. Abschnitts vergleichbar ist. Dann besitzt es gleichfalls Kragen an den Enden, mit denen die Befestigung des Zwischenringes an den Gehäusen der benachbarten Extrudermodulen bzw. Abschnitten erfolgt.It can be a piece of pipe act, except for a small axial length with the housing of the Einschneckenmodul or section is comparable. Then own it also has collars at the ends, with which the attachment of the Intermediate ring on the housings the adjacent extruder modules or sections takes place.
Der Zwischenring wird von der Extruderschnecke/Spindel durchdrungen. Die Extruderschnecke/Spindel ist im Bereich des Einschneckenmoduls bzw. des Einschneckenabschnitts eine Einschnecke, im Bereich der Planetwalzenmodule eine Zentralspindel.Of the Intermediate ring is penetrated by the extruder screw / spindle. The extruder screw / spindle is in the range of Einschneckenmodul or the Einschneckenabschnitts a single screw, in the range of planetary roller modules a central spindle.
Die Extruderschnecke/Spindel ist üblicherweise mehrteilig ausgebildet. Alle Teile besitzen eine Hülsenform mit einer Verzahnung an der Außenseite. Das mittige Loch wird mit einem Anker durchdrungen, der die Aufgabe hat, alle Hülsen miteinander zu verspannen.The Extruder screw / spindle is common formed in several parts. All parts have a sleeve shape with a toothing on the outside. The central hole is imbued with an anchor, which is the task has, all sleeves to tense each other.
Im Einschneckenmodul setzt sich die Extruderschnecke/Spindel zumeist aus einer Vielzahl von Teilen/Hülsen zusammen, die an der Außenseite eine unterschiedliche Verzahnung tragen, um durch Gestaltung der Schneckengänge auf die Verdichtung bzw. auf die Behandlung des Einsatzgutes im Einschneckenmodul Einfluß zu nehmen.in the Einschneckenmodul sets the extruder screw / spindle mostly from a variety of parts / sleeves together, the one on the outside wear different teeth to by shaping the screw threads on the compression or the treatment of the feed in Einschneckenmodul Influence too to take.
Im Planetwalzenmodul ist üblicherweise eine einteilige Hülse vorgesehen, welche die Zentralspindeln bildet und mit dem gleichen Anker gehalten wird, der die Hülsen des Einschneckenmoduls hält.in the Planetary roller module is common a one-piece sleeve provided, which forms the central spindles and with the same Anchor is held, the sleeves of the single screw module.
Der Anker erstreckt sich auch durch den oben beschriebenen Zwischenring für die Bedüsung. Im Zwischenring ist auf dem Anker gleichfalls eine Hülse vorgesehen. Die Hülse kann außen die gleiche oder eine andere Verzahnung wie die Einschnecke an deren Ende tragen. Wahlweise ist der Zwischenring in gleicher Weise wie die Extrudermodule/Abschnitte mit einer Temperierung versehen, die nach Bedarf eine Kühlung oder eine Beheizung erlaubt.Of the Anchor also extends through the intermediate ring described above for the Jetting. in the Intermediate ring is also provided on the anchor a sleeve. The sleeve can be outside the same or a different toothing as the single screw at the End wear. Optionally, the intermediate ring in the same way as the extruder modules / sections provided with a temperature, the cooling as required or heating allowed.
Der Zwischenring kann auch ohne Kragen montiert werden. Dann wird der Zwischenring zwischen die Kragen der benachbarten Gehäuse, also zwischen das Gehäuse des Einschneckenmoduls und das Gehäuse des Planetwalzenmoduls gesetzt. Anschließend werden die beiden zugehörigen Kragen durch Spannschrauben oder andere Spannmittel gegeneinander verspannt.Of the Intermediate ring can also be mounted without a collar. Then the Intermediate ring between the collar of the adjacent housing, ie between the housing of the single screw module and the housing of the planetary roller module set. Subsequently become the two associated Collar by clamping screws or other clamping devices against each other braced.
Günstig ist, wenn ein Zwischenring in eine Zentrieröffnung der benachbarten Gehäuse bzw. Kragen greift oder umgekehrt die benachbarten Gehäuse in eine Zentrieröffnung des Zwischenringes greifen. Die Zentrieröffnung kann durch eine Ausdrehung an der Stirnfläche des Zwischenringes bzw. des benachbarten Gehäuses gebildet werden. Dabei kann eine kleine Ausdrehung ausreichen. Mit der Ausdrehung korrespondiert ein entsprechender Vorsprung an der jeweils gegenüberliegenden Strirnfläche.Cheap, if an intermediate ring into a centering opening of the adjacent housing or collar engages or vice versa, the adjacent housing in a centering of the Intermediate ring grab. The centering hole can be opened by a turn at the frontal area the intermediate ring or the adjacent housing are formed. It can a small turn sufficient. Corresponds with the rotation a corresponding projection on the opposite one Strirnfläche.
Für die Zuführung der flüssigen Schmelze sind in dem Zwischenring vorzugsweise mehrere gleichmäßig am Umfang verteilte Eintrittsbohrungen vorgesehen. Zu den verschiedenen Eintrittsbohrungen können einzelne Leitungen führen. Es kann aber auch eine Verbindung der Eintrittsbohrungen durch eine Ringnut im Zwischenring gegeben sein, die mittels eines Deckels geschlossen ist und über eine gemeinsame Zuführungsleitung mit flüssiger Schmelze gespeist wird.For the supply of liquid Melt in the intermediate ring preferably several more uniformly on the circumference distributed entry holes provided. To the different entrance holes can lead individual lines. But it can also be a connection of the inlet holes by a Ring groove be given in the intermediate ring, by means of a lid is closed and over a common supply line with liquid Melt is fed.
Die Zuführungsleitungen verbinden den für die Verflüssigung von Kunststoff vorgesehenen Extruder mit dem Zwischenring. Es ist von Vorteil, die Zuführungsleitungen zu isolieren und zu beheizen, damit kein unerwünschter Temperaturabfall in der Schmelze eintritt oder die Schmelze sogar einfriert.The supply lines connect that for the liquefaction plastic extruder with the intermediate ring. It is advantageous, the supply lines to isolate and heat, so that no unwanted temperature drop in the melt enters or the melt even freezes.
Wahlweise sind in den verschiedenen Zuführungsleitungen zum Zwischenring Ventile oder Blenden zur Einstellung des Schmelzestromes vorgesehen. Die Ventile erlauben wahlweise ein Nachstellen und Einflussnahme auf den Schmelzestrom während des Betriebes. Das kann zur Vergleichmäßigung oder zur Erzeugung von Unterschieden genutzt werden. Zusätzlich oder anstelle der Ventile kann auch eine Veränderung des Schmelzestromes durch Einsätze erreicht werden, die in den Zuführungsleitungen positioniert werden. Die Einsätze können auch in dem Zwischenring vorgesehen sein.Optional are in different feeders to the intermediate ring valves or orifices for adjusting the melt flow intended. The valves allow either an adjustment and influence on the melt stream during the Operation. This can be for equalization or for the production of Differences are used. In addition or instead of the valves can also be a change the melt flow through inserts can be achieved in the supply lines be positioned. The stakes can be provided in the intermediate ring.
Im übrigen wird die Schmelzezuführung durch die Drehzahl des zur Plastifizierung des Kunststoffes vorgesehenen Extruder bestimmt.Moreover, the melt supply by the speed of the plasticizing the art determined intended extruder.
Wahlweise wird die flüssige Schmelze auch am Ende der Aufwärmstrecke in den Einschneckenmodul/Abschnitt aufgegeben. Dann ist der zur Erzeugung der flüssigen Schmelze vorgesehene Extruder unmittelbar an den für die Erwärmung des Holzes vorgesehenen Einschneckenmodul/Abschnitt angeschlossen.Optional becomes the liquid Melting also at the end of the warm-up abandoned in the single screw module / section. Then the to Generation of liquid Melt provided extruder directly to the for heating of the Wood provided single-screw module / section connected.
Der Anschluß erfolgt wahlweise dadurch, daß der zur Verflüssigung vorgesehene Extruder unmittelbar an das Gehäuse des Einschneckenmoduls/Abschnitts angeflanscht ist, oder es ist eine Zuführungsleitung vorgesehen, die an das Gehäuse des Einschneckenmoduls/Abschnitts führt.Of the Connection is made optionally in that the for liquefaction provided extruder directly to the housing of the Einschneckenmoduls / section is flanged, or it is provided a supply line, the to the case of the Single screw module / section leads.
Der unmittelbar an den Einschneckenmodul angeflanschte und der Herstellung flüssiger Schmelze dienende Extruder kann als Seitenarmextruder bezeichnet werden. Dieser Extruder kann die gleiche Bauart haben wie der Einschneckenmodul. Es kann aber auch ein Extruder anderer Bauart zum Einsatz kommen.Of the flanged directly to the Einschneckenmodul and the production liquid Melting extruder may be referred to as a side-arm extruder become. This extruder may have the same design as the single screw module. However, it is also possible to use an extruder of a different design.
Für das Eintragen der flüssigen Schmelze in den Einschneckenmodul/Abschnitt muß dessen Gehäuse durchbohrt werden. Dabei wird der zur Temperierung doppelwandig ausgeführte Gehäusemantel durchbohrt. Damit einerseits die Schmelze nicht in den Hohlmantel strömt und andererseits das Temperierungsmittel nicht die Schmelze verunreinigt, kann ein Flansch angebracht werden, der mit einem Kragen in die Bohrung ragt und den Hohlmantel wieder verschließt.For entry the liquid Melt in the single screw module / section must pierced its housing become. In the process, the housing jacket, which is designed to be double-walled for temperature control, is drilled through. So that on the one hand the melt does not flow into the hollow jacket and on the other hand the tempering agent does not contaminate the melt can Flange attached, which projects with a collar in the hole and closes the hollow sheath again.
Zum Eintragen der flüssigen Schmelze kann auch der benachbarte Planetwalzenmodul angebohrt werden.To the Entering the liquid Melt can also be drilled the adjacent planetary roller module.
Auch dort besteht ein Gehäusedoppelmantel, der durch die Bohrung geöffnet wird und wieder geschlossen werden muß.Also there is a housing double jacket, which opened through the hole and must be closed again.
Nach
der
die Bohrung durch das
Gehäuse
hindurchgeführt
ist und in die im Gehäuse
sitzende Buchse ragt,
wobei die Materialzuführung mit einem Zuführungsgehäuse in die
Bohrung ragt
und
- aa) wobei die Bohrung im Bereich der zum Temperieren dienenden Kanäle eine ringförmige Erweiterung aufweist, so daß um das Zuführungsgehäuse herum ein ringförmiger Verbindungskanal für die zum Temperieren dienenden Kanäle entsteht oder
- bb) wobei die Bohrung bis in eine Nut reicht, die sich über den gesamten Umfang oder über einen Teil des Umfangs der im Gehäuse sitzenden Buchse erstreckt und deren Breite größer als der Durchmesser des Zuführungsgehäuses ist, so daß um das Zuführungsgehäuse herum ein Verbindungskanal für die dem Temperieren dienenden Kanäle entsteht oder
- cc) wobei ein Zuführungsgehäuse verwendet wird, das in die Buchse ragt, wobei das Zuführungsgehäuse im Bereich der dem Temperieren dienenden Kanäle mit mindestens einem Verbindungskanal für diese Kanäle versehen ist.
the bore is passed through the housing and protrudes into the seated in the housing socket,
wherein the material supply projects with a feed housing into the bore
and
- aa) wherein the bore in the region of the temperature-controlling channels has an annular extension, so that around the feed housing around an annular connection channel for the temperature-serving channels is formed or
- bb) wherein the bore extends into a groove which extends over the entire circumference or over part of the circumference of the socket seated in the housing and whose width is greater than the diameter of the feed housing, so that around the feed housing around a connecting channel for the the tempering serving channels arises or
- cc) wherein a feed housing is used, which projects into the socket, wherein the feed housing is provided in the region of the tempering channels with at least one connecting channel for these channels.
Vorteilhafterweise kann der Verbindungskanal nach cc) spanabhebend durch Fräsen oder Drehen außen in die das Zuführungsgehäuse eingearbeitet werden.advantageously, the connecting channel to cc) can be machined by milling or Turning outside incorporated into the feeder housing become.
Vorzugsweise ist ein Zuführungsgehäuse mit mehreren Verbindungskanälen vorgesehen, so daß jede durch die Bohrung entstandene Unterbrechung eines Kanals durch einen Verbindungskanal aufgehoben bzw. überbrückt worden ist.Preferably is a feeder housing with several connecting channels provided so that each through the hole resulting break of a channel through a Connection channel has been lifted or bridged.
Noch weiter bevorzugt ist ein Zuführungsgehäuse mit mehreren Verbindungskanälen, die übereinander liegen. Die einzelnen Verbindungskanäle können als neben einander liegende Nuten in das Zuführungsgehäuse gearbeitet werden. Die Kanäle können außen an dem Zuführungsgehäuse liegen.Yet further preferred is a feed housing with several connection channels, the one above the other lie. The individual connection channels can be considered side by side Grooves worked in the feed housing become. The channels can be outside on the Feed housing are.
Günstig ist dabei, wenn die übereinander liegenden Verbindungskanäle eine Höhe besitzen, die geringer als die Breite ist. Zugleich ist die Breite so groß gewählt, daß die Verbindungskanäle gleichwohl einen ausreichenden Querschnitt zur störungsfreien Weiterleitung des Temperierungsmittels besitzt, vorzugsweise ist der Querschnitt gleich. Günstig ist, wenn die Höhe der Verbindungskanäle so gewählt ist, daß die Gesamthöhe der übereinander liegenden und durch einen Steg voneinander getrennten Verbindungskanäle nicht höher als die Höhe bzw. Tiefe der zum Temperieren dienenden Kanäle in der Buchse ist. Vorteilhafterweise können die übereinander liegenden Kanäle mit das Zuführungsgehäuse in diesem Bereich außen umschließenden Rohrmantel geschlossen werden. Der außen liegende Rohrmantel ist dann mit Einlaßöffnungen und Auslaßöffnungen versehen. Jede Einlaßöffnung ist so angeordnet, daß sie an dem zugehörigen, durch die beschriebene Unterbrechung entstandenen Kanalende liegt.Cheap is doing so when the one above the other lying connection channels a height own, which is smaller than the width. At the same time is the width chosen so large that the connecting channels nevertheless a sufficient cross-section for trouble-free forwarding has the tempering agent, preferably, the cross section equal. Cheap is when the height the connection channels so chosen that the total height the one above the other lying and not separated by a bridge connecting channels higher than the height or depth of the serving for tempering channels in the socket is. advantageously, can the superimposed ones channels with the feed housing in this Area outside enclosing Tube jacket to be closed. The outer tube jacket is then with inlet openings and outlet openings provided. Each inlet port is arranged so that they at the associated, is due to the described interruption channel end lies.
Wahlweise
sind die Verbindungskanäle
auch an einer Innenseite des Zuführungsgehäuses eingearbeitet
worden und sind die Verbindungskanäle durch einen innen liegenden
Rohrmantel verschlossen. Durch außen in das Zuführungsgehäuse eingearbeitete
Einlaßöffnungen
und Auslaßöffnungen
entstehen gleichwohl Verbindungskanäle.
oder
- dd) wobei die Bohrung gegenüber dem Zuführungsgehäuse vergrößert ist und wobei in dem Gehäuse ein Einsatz mit einer Öffnung oder einem Anschluß zur Aufnahme des Zuführungsgehäuses vorgesehen ist. Der Einsatz besitzt außen liegend oder innen liegend einen oder mehrere Verbindungskanäle, die wie die Verbindungskanäle unter cc) ausgebildet sind bzw. hergestellt werden.
- ee) wobei in der Bohrung ein Einsatz sitzt, an dem das Zuführungsgehäuse befestigt ist und der Einsatz außen liegend oder innen liegend oder innen liegend einen oder mehrere Verbindungskanäle besitzt, die wie die Verbindungskanäle unter cc) ausgebildet sind bzw. hergestellt werden.
or
- dd) wherein the bore is enlarged relative to the feed housing and wherein in the Housing an insert is provided with an opening or a terminal for receiving the feed housing. The insert has lying outside or inside lying one or more connecting channels, which are like the connecting channels under cc) are formed or produced.
- ee) wherein in the bore an insert is seated, on which the feed housing is fixed and the insert lying outside or lying inside or inside has one or more connecting channels, which are like the connecting channels under cc) are formed or produced.
Das oben beschriebene Zuführungsgehäuse kann die im Extrudergehäuse sitzende Buchse so weit durchdringen, daß sie mit der Innenfläche der Buchse ganz oder teilweise abschließt. Ist das Zuführungsgehäuse der Innenfläche der Buchse angepaßt und kann ganz mit der Innenfläche der Buchse abschließen. Das kann auch auf innen verzahnte Buchsen eines Extrudergehäuses Anwendung finden. Die Anpassung wird durch Drehen oder Fräsen oder Schleifen bzw. bei der Anpassung an innen verzahnte Gehäusebuchsen dadurch erreicht, daß in die Gehäusewandung eine Verzahnung in gleicher Weise eingearbeitet wird wie beim Innenverzahnen der im Extrudergehäuse sitzenden Buchse. Günstig ist dabei die Anwendung des Funkenerodierens zum Verzahnen.The can be described above in the extruder housing penetrate seated bushing so far that it fits with the inner surface of the bushing completely or partially completes. Is the feeder housing the palm adapted to the socket and can completely with the inner surface complete the socket. This can also be applied to internally toothed bushings of an extruder housing Find. The adjustment is made by turning or milling or grinding respectively the adaptation to internally toothed housing bushing thereby achieved that in the housing wall a toothing is incorporated in the same way as in internal teeth in the extruder housing seated socket. Cheap is the application of spark erosion for gear cutting.
Im übrigen gilt für den Anschluß des zur Herstellung flüssiger Schmelze dienende an das Gehäuse des Planetwalzenmoduls das gleiche wie für den Anschluß an den Einschneckenmodul.Otherwise applies for the Connection of the for the production of liquid Melting serving to the housing the planetary roller module the same as for the connection to the Screw module.
Der Seitenarmextruder kann verschiedene Bauweisen haben.Of the Side arms extruder can have different designs.
Es gibt Einschneckenextruder, Doppelschneckenextruder und Planetwalzenextruder. Der Einschneckenextruder ist die billigste Bauart eines Extruders, aber auch der Extruder mit der kleinsten Bauweise.It are single-screw extruders, twin-screw extruders and planetary roller extruders. The single screw extruder is the cheapest type of extruder, but also the extruder with the smallest construction.
Bei der Verwendung eines Einschneckenextruders soll die Steigung der Schnecke die gewünschte Förderwirkung verursachen.at The use of a single screw extruder is intended to increase the slope of the Snail the desired one conveying action cause.
Der Doppelschneckenextruder besitzt zwei parallel nebeneinander angeordnete und miteinander kämmende Schnecken. Der Doppelschneckenextruder ist zwar aufwendiger als ein Einschneckenextruder. Der Doppelschneckenextruder hat jedoch eine wesentlich größere Förderwirkung als ein Einschneckenextruder. Gleichwohl ist der Doppelschneckenextruder noch verhältnismäßig günstig. Außerdem baut der Doppelschneckenextruder noch sehr klein. Aufgrund der hohen Förderwirkung läßt sich mit dem Doppelschneckenextruder leicht sicherstellen, daß die flüssige Schmelze mit dem richtigen Druck in den Planetwalzenmodul eingespritzt wird.Of the Twin-screw extruder has two parallel juxtaposed and combing each other Snails. The twin-screw extruder is more expensive than a single-screw extruder. However, the twin-screw extruder has a much greater promotion effect as a single screw extruder. Nevertheless, the twin-screw extruder is still relatively cheap. In addition, builds the twin-screw extruder is still very small. Because of the high conveying action let yourself with the twin-screw extruder, make sure that the liquid melt is injected with the correct pressure in the planetary roller module.
Wahlweise wird für diesen Seitenarmextruder auch ein Planetwalzenteil verwendet. In der Anwendung kann auch dieser Planetwalzenteil so gefahren werden, daß der notwendige Druck zum Einspritzen der flüssigen Schmelze entsteht.Optional is for This side arm extruder also uses a planetary roller part. In the application can also be driven this planetary roller part so that the necessary pressure for injecting the liquid melt arises.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.In The drawing are various embodiments of the invention shown.
Dabei
sind mit
Ferner sind an der Gehäuseinnenseite Kanäle dargestellt, die je nach Bedarf mit Heizmittel oder Kühlmittel beaufschlagt werden.Further are on the inside of the housing channels shown as needed with heating medium or coolant be charged.
Die
dargestellten Enden der Gehäuse
Der
Anlaufring und Verschleißring
Alle
Extruderabschnitte besitzen eine gemeinsame Spindel. Diese gemeinsame
Spindel ist im Bereich der Planetwalzenextruderabschnitte mit
Das
Einsatzmaterial wird im Ausführungsbeispiel
durch Holzspäne
gebildet. Die Holzspäne
werden über
einen Trichter durch eine Öffnung
Der erste Extruderabschnitt bildet einen Einzug für den zweiten Extruderabschnitt. Im zweiten Extruderabschnitt findet eine Zudosierung und Mischung mit flüssiger Kunststoffschmelze und eine Verdichtung statt; im dritten Extruderabschnitt eine Homogenisierung der Mischung. Im letzten Extruderabschnitt findet eine Abkühlung der Mischung auf Austrittstemperatur statt. Im Ausführungsbeispiel hat das Holz einen Anteil von 70Gew% und der Kunststoff einen Anteil von 30Gew% an der Mischung. Dabei sind Zuschläge wie Farbe und Hydrophobierungsmittel dem Kunststoffanteil rechnerisch zugeschlagen worden.Of the first extruder section forms a feeder for the second extruder section. In the second extruder section is a metered addition and mixture with liquid Plastic melt and a compaction take place; in the third extruder section a homogenization of the mixture. In the last extruder section finds a cool the mixture at exit temperature instead. In the embodiment the wood has a share of 70Gew% and the plastic a share of 30Gew% of the mixture. There are additives such as paint and water repellents The plastic component has been added mathematically.
Die
aufbereitete Schmelze tritt an der Extruderspitze
In
Der
Seitenarmextruder ist als Doppelschneckenextruder ausgebildet. Der
Doppelschneckenextruder besteht aus zwei gegenläufig arbeitenden Schnecken.
In den Seitenarmextruder
Mit
dem Doppelschneckenextruder kann die flüssige Schmelze mit erheblichem
Druck in den Planetwalzenteil
Zwischen den verschiedenen Holzpartikeln wirkt die Schmelze wie ein Kleber.Between The various wood particles, the melt acts like an adhesive.
Das
Gehäuse
des Seitenarmextruders
Im Ausführungsbeispiel ist der Seitenarmextruder geeignet, sehr hohe Eintragsdrücke zu erzeugen.in the embodiment the side arm extruder is capable of producing very high insertion pressures.
Im
Ausführungsbeispiel
der
In weiteren Ausführungsbeispielen kann jedes Planetwalzenteil mit einem Seitenarmextruder zum Eintragen von flüssiger Schmelze versehen sein.In further embodiments can enter each planetary roller part with a side arm extruder for entry from liquid Melt be provided.
In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
nach
Die
Nutzen
Im
Ausführungsbeispiel
ist eine Eintrittsöffnung
Die
Austrittsöffnung
liegt im Ausführungsbeispiel
auf der diametral gegenüberliegenden,
nicht dargestellten Seite des Einsatzes
Das
Ausführungsbeispiel
nach
Im
Bereich der Buchse
Die
Der Planetwalzenmodul besitzt ein Extrudergehäuse mit einer darin angeordneten Buchse. Das Gehäuse ist auf der Buchse aufgeschrumpft.Of the Planetary roller module has an extruder housing with an arranged therein Rifle. The housing is shrunk on the socket.
Die Buchse besitzt außenseitig eingefräste Kanäle für Temperierungsmittel zur Kühlung oder Beheizung.The Bush has outside milled channels for tempering agent for cooling or heating.
Die
Kanäle
verlaufen wendelförmig
an der Außenfläche der
Buchse und sind durch Fräsen
entstanden. Es sind im Ausführungsbeispiel
zwei verschiedene Temperierungsbereiche vorgesehen. Der eine Bereich
ist durch Zu- und Abflüsse
Der
Seitenarmextruder ist ein Doppelschneckenextruder und besteht aus
verschiedenen Teilen. Dazu gehören
zwei nebeneinander angeordnete Schnecken
Außerdem ist
der Seitenarmextruder aus einem Füllteil und einem
Der
Seitenarmextruder besitzt im Extrusionsteil
Das
Gehäuse
besitzt ein gestuftes Ende
Zusätzliche Möglichkeit zur Temperierung ergibt sich in der Umgebung durch das temperierte vordere Ende des Seitenarmextruders.additional possibility for tempering results in the environment by the tempered front end of the side arm extruder.
Die
Bohrung führt
durch die oben beschriebene Stufung zu einer Aufstandsfläche
Die
Dabei
findet ein Extruder mit einem Füllteil
Das
Füllteil
Zu
der Anlage gehört
ferner ein seitlich angeordneter Extruder
Zwischen
dem Füllteil
Nach
dem Zusammentreffen von flüssiger Schmelze
und Holzpartikeln findet in dem Planetwalzenteil
Nach
dem Austritt und Ausdampfen findet im Ausführungsbeispiel eine Verteilung
der Mischung statt auf mehrere weitere Extruder statt. Dazu ist
eine Verteilungseinrichtung
Im Ausführungsbeispiel wird die Verteilungseinrichtung durch eine Weiche in dem Förderweg der Mischung nach Verlassen des Extruders gebildet. Mit der Weiche kann die angeförderte Menge an Mischung zu bestimmten Einschneckenextrudern umgelenkt oder auch in zwei oder drei Ströme geteilt werden, die dann den betreffenden Einschneckenextrudern zugeleitet werden.in the embodiment the distribution device is through a switch in the conveying path the mixture formed after leaving the extruder. With the switch can the promoted Amount of mixture redirected to certain single screw extruders or in two or three streams then the relevant single-screw extruders be forwarded.
Claims (23)
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