DE1232335B

DE1232335B - Extruder wide slot nozzle for the production of foils or plates from melts of highly viscous thermoplastic compounds

Info

Publication number: DE1232335B
Application number: DEH43710A
Authority: DE
Inventors: Horst Kusch
Original assignee: Hagedorn & Co AG A
Current assignee: Hagedorn & Co AG A
Priority date: 1961-09-25
Filing date: 1961-09-25
Publication date: 1967-01-12

Description

Extruder-Breitschlitzdüse zur Herstellung von Folien oder Platten aus Schmelzen von hochviskosen thermoplastischen Kunststoffmassen Die Erfindung bezieht sich auf eine Extruder-Breitschlitzdüse zur Herstellung von Folien oder Platten aus Schmelzen von hochviskosen thermoplastischen Kunststoffmassen von besonderer Wärmeempfindlichkeit, z. B. Polyvinylchlorid.Extruder slot die for the production of foils or sheets from melts of highly viscous thermoplastic plastics The invention refers to an extruder slot die for the production of foils or Sheets made from melts of highly viscous thermoplastic plastics masses of particular interest Heat sensitivity, e.g. B. polyvinyl chloride.

Es ist bekannt, für solchen Zweck Breitschlitzdüsen zu verwenden, die aus einer zylindrischen oder konischen, in ihrer Längsrichtung mit einem Lippenspalt versehenen Kammer bestehen und denen das Kunststoffmaterial unter Druck, beispielsweise durch einen an sich bekannten Extruder, von einer Stirnseite (oder von zweien) zugeführt wird. It is known to use slot nozzles for such a purpose, which consists of a cylindrical or conical, in its longitudinal direction with a lip gap provided chamber and which the plastic material under pressure, for example by an extruder known per se, fed from one end face (or from two) will.

Bei solchen Düsen und besonders wärmeempfindlichem Material besteht die Gefahr der Materialzersetzung durch zu große Verweilzeiten. With such nozzles and particularly heat-sensitive material there is the risk of material decomposition due to excessively long residence times.

Diese Gefahr wird durch eine bereits bekannte Extruder-Breitschlitzdüse vermieden, bei der im Innern der Düse ein das durchtretende Kunststoffmaterial umrührendes, mit über die Länge der Düse verteilten Rührwerkzeugen versehenes Rührwerk vorgesehen ist. Bei einer solchen Vorrichtung haften jedoch den Rührwerkzeugen des Rührwerks Nachteile an, die in einem Bremsen des Materialflusses in Längsrichtung der Düse, in der Gefahr des Festsetzens und Anbrennens von Material an den Rührwerkzeugen, in der schwierigen Reinigung der Rührwerkzeuge sowie ihrer Bruchempfindlichkeit bestehen. Außerdem ist die Herstellung des Rührwerks mit den Rührwerkzeugen schwierig und aufwendig. This risk is caused by an already known extruder slot die avoided in which a plastic material that is passing through is stirred inside the nozzle, provided with stirring tools distributed over the length of the nozzle is. In such a device, however, the agitator tools stick Disadvantages in a braking of the material flow in the longitudinal direction of the nozzle, there is a risk of material sticking and burning on the stirring tools, in the difficult cleaning of the stirring tools as well as their susceptibility to breakage exist. In addition, the agitator is difficult to manufacture with the agitator tools and laborious.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Extruder-Breitschlitzdüse zu schaffen, die diese Mängel der vorbeschriebenen Breitschlitzdüse vermeidet. Zu diesem Zweck besteht die Erfindung bei einer Extruder-Breitschlitzdüse zur Herstellung von Folien oder Platten aus Schmelzen von hochviskosen thermoplastischen Kunststoffmassen mit in ihrem einen bis auf den Austrittsspalt geschlossenen Kreisringquerschnitt aufweisenden Innern angeordneter, die durchtretende Kunststoffmasse bewegender, sich über die ganze Länge der Düse erstreckender und drehbarer Rühreinrichtung darin, daß die Rühreinrichtung aus einem Rührstab mit beliebigem geometrischem Querschnitt besteht. The invention has set itself the task of an extruder slot die to create that avoids these shortcomings of the above-described slot nozzle. to For this purpose, the invention consists in an extruder slot die for production of foils or plates from melts of highly viscous thermoplastic compounds with a circular cross-section that is closed except for the exit gap having inside arranged, moving the plastic mass passing through, rotating stirring device in it extending over the entire length of the nozzle, that the stirring device consists of a stirring rod with any geometric cross-section consists.

Dabei können die über die Länge des Rührstabes verteilten Querschnitte desselben nach Form und Flächeninhalt variiert werden. Der Innenraum der Düse kann sich dabei in an sich bekannter Weise von der Einlaßöffnung bis zum Ende hin kegelförmig verjüngen. Schließlich kann die Düse mit zwei oder mehr Materialzuführungsstellen und/oder mit zwei oder mehr Austrittsschlitzen versehen sein. Der Rührstab kann - gekoppelt mit der Förderschnecke des vorgeschalteten Extruders - mit der gleichen Drehzahl umlaufen wie dessen Schnecke, er kann aber vorzugsweise auch in Drehsinn und Geschwindigkeit unabhängig von dem vorgeschalteten Extruder betrieben werden. The cross-sections distributed over the length of the stirring rod can be used the same can be varied according to shape and surface area. The interior of the nozzle can is conical in a manner known per se from the inlet opening to the end rejuvenate. Finally, the nozzle can have two or more material feed points and / or be provided with two or more outlet slots. The stir bar can - coupled with the screw conveyor of the upstream extruder - with the same Rotate speed like its worm, but it can preferably also rotate in the direction of rotation and speed can be operated independently of the upstream extruder.

Durch den erfindungsgemäßen Rührstab wird - bedingt durch das Haften des Kunststoffmaterials -kürzestmögliche Verweilzeit in der Düse erreicht. The stirring rod according to the invention - due to the adhesion of the plastic material - the shortest possible dwell time in the nozzle is achieved.

Das Material wird in der Düse so umgewälzt, daß es sich in spiralförmigen Lagen um den Rührstab windet und durch den in der Düse bestehenden Druck in den Austrittsschlitz gepreßt wird, wenn es bei der Umwälzbewegung diesen passiert. Unter Vermeidung der Nachteile eines mit Rührwerkzeugen versehenen Rührwerkes wird durch das Umwälzen der Kunststoffmasse bewirkt, daß auch die sich in Längsrichtung der Düse bewegenden, am weitesten vom Düsenspalt entfernten Kunststoffteile diesem zugeführt werden.The material is circulated in the nozzle so that it turns into a spiral Layers around the stirring rod and into the by the existing pressure in the nozzle The outlet slot is pressed when it happens during the overturning movement. Under Avoidance of the disadvantages of an agitator provided with agitators the circulation of the plastic compound causes the in the longitudinal direction of the Nozzle moving plastic parts furthest away from the nozzle gap fed to this will.

Mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt, es zeigt F i g. 1 eine Breitschlitzdüse nach der Erfindung im Längsschnitt in schematischer Darstellung, F i g. 2 bis 4 mehrere Querschnitte durch eine Düse nach F i g. 1, Fig. 5 eine abgeänderte Düse nach Fig. 1 mit zwei Materialzuführungsstellen und zwei Austrittsschlitzen und F i g. 6 bis 8 drei verschiedene Querschnitte nach den Linien VI-VI, VII-VII bzw. VIII-VIII durch die Düse nach Fig. 5. Several embodiments of the subject invention are shown schematically in the drawing, it shows F i g. 1 a slot nozzle according to the invention in longitudinal section in a schematic representation, F i g. 2 to 4 several cross sections through a nozzle according to FIG. 1, 5 shows a modified nozzle according to Fig. 1 with two material feed points and two outlet slots and F i g. 6 to 8 three different cross-sections according to lines VI-VI, VII-VII or VIII-VIII through the nozzle according to FIG. 5.

Wie in F i g. 1 dargestellt, besteht die Düse 1 aus einem Metallblock mit einer zylindrischen Bohrung; die Düse 1 kann sich unmittelbar an den Zylinder 2 eines Extruders 3 anschließen. Auf einer Seite ist die Düse 1 mit einem Austrittsschlitz 4 versehen, der in an sich bekannter Weise verstellbare Lippen aufweisen kann. As in Fig. 1, the nozzle 1 consists of a metal block with a cylindrical bore; the nozzle 1 can be attached directly to the cylinder 2 of an extruder 3. On one side is the nozzle 1 with an outlet slot 4 provided, which can have adjustable lips in a manner known per se.

Im Innern der Düse 1 dreht sich eine Rühreinrichtung, die aus einem sich über die ganze Länge der Düse erstreckenden, in Form einer glatten oder aufgerauhten Welle beliebigen geometrischen Querschnitts ausgebildeten Rührstab 5 besteht. Der Antrieb des Rührstabes 5 kann über eine an der dem vorgeschalteten Extruder2, 3 entgegengesetzten Stirnseite der Düse 1 vorgesehenen Riemenscheibe 6 od. dgl. erfolgen; er kann aber auch mit der Förderschnecke 3 des Extruders gekoppelt sein. Die den Rührstab 5 bildende Welle kann beispielsweise kreisförmigen, ovalen oder prismatischen Querschnitt aufweisen, wie dies in F i g. 2 bis 4 dargestellt ist Das von der Schnecke 3 des Extruders in die Düse 1 geförderte Kunststoffmaterial wird durch den Rührstab 5 so bewegt, daß kein Teil des Kunststoffmaterials irgendwo in einer toten Zone längere Zeit verweilen kann Bei einer für Polyvinylchlorid funktionsfähigen Breitschlitzdüse der vorbeschriebenen Art verhält sich z. B. der Durchmesser des kreisrunden Rührstabes zum Durchmesser des Düseninnenraumes zur Düsenlänge wie 4: 5: 75. Die Rührstabdrehzahl liegt zwischen 30 und 40 Ulmin und die Materialtemperatur etwa bei 200 C. Inside the nozzle 1 rotates a stirring device, which consists of a extending over the entire length of the nozzle, in the form of a smooth or roughened Wave any geometric cross-section formed stirring rod 5 consists. Of the The stirring rod 5 can be driven by means of an upstream extruder2, 3 opposite end face of the nozzle 1 provided belt pulley 6 or the like. Take place; but it can also be coupled to the screw conveyor 3 of the extruder. The den The shaft forming the stirring rod 5 can, for example, be circular, oval or prismatic Have cross-section, as shown in FIG. 2 to 4 shown is that of the snail 3 of the extruder into the nozzle 1 is fed plastic material through the stir bar 5 moved so that no part of the plastic material is anywhere in a dead zone can linger for a longer period of time with a slot nozzle that is functional for polyvinyl chloride the type described above behaves z. B. the diameter of the circular stir bar to the diameter of the nozzle interior to the nozzle length such as 4: 5: 75. The stir bar speed is between 30 and 40 ulmin and the material temperature is around 200 C.

Bei der in F i g. 5 dargestellten Düse 1 handelt es sich um eine etwas abgewandelte Ausführungsform der Düse nach Fig. 1; die Düse ist mit zwei Austrittsschlitzen 4 versehen, und die Materialzuführung erfolgt über an zwei Seiten der Düse angeordnete Extruder2, 3. Die den Rührstab 5 bildende Welle weist über ihre Länge nach Form und Flächeninhalt verschiedene Querschnitte auf, wie sich dies aus F i g. 6 bis 8 ergibt. Die Übergänge von einer Querschnittsform zur anderen sind kontinuierlich ausgebildet. In the case of the in FIG. 5 shown nozzle 1 is a somewhat modified embodiment of the nozzle according to FIG. 1; the nozzle has two outlet slots 4 provided, and the material is supplied via arranged on two sides of the nozzle Extruder2, 3. The shaft forming the stirring rod 5 has its shape along its length and surface area have different cross-sections, as can be seen from FIG. 6 to 8 results. The transitions from one cross-sectional shape to another are continuous educated.

An Stelle der in den Zeichnungen dargestellten Düse mit zylindrischer Innenbohrung kann sich die Düse in an sich bekannter Weise von der Einlaßöffnung bis zum Ende hin kegelförmig verjüngen; in diesem Fall verjüngt sich der Querschnitt des als Welle ausgebildeten Rührstabes im selben Verhältnis wie der Düseninnenraum. Instead of the nozzle shown in the drawings with a cylindrical Inner bore can be the nozzle in a known manner from the inlet opening taper conically towards the end; in this case the cross-section tapers of the stirring rod designed as a shaft in the same ratio as the interior of the nozzle.

Patentansprüche: 1. Extruder-Breitschlitzdüse zur Herstellung von Folien oder Platten aus Schmelzen von hochviskosen thermoplastischen Kunststoffmassen mit in ihrem einen bis auf den Austrittsspalt geschlossenen Kreisringquerschnitt aufweisenden Innern angeordneter, die durchtretende Kunststoffmasse bewegender, sich über die ganze Länge der Düse erstreckender und drehbarer Rühreinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Rühreinrichtung aus einem Rührstab (5) mit beliebigem geometrischem Querschnitt besteht. Claims: 1. Extruder slot die for the production of Films or sheets made from melts of highly viscous thermoplastic compounds with a circular cross-section that is closed except for the exit gap having inside arranged, moving the plastic mass passing through, rotating stirring device extending over the entire length of the nozzle, characterized in that the stirring device consists of a stirring rod (5) with any geometric cross-section.

Claims

2. Nozzle according to claim 1, characterized in that the stirring rod (5) has a circular cross-section.

3. Nozzle according to claim 1, characterized in that the stirring rod (5) has an oval cross-section.

4. Nozzle according to claim 1, characterized in that the stirring rod (5) has any prismatic cross-section.

5. Nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that that the cross-sections distributed over the length of the stirring rod (5) are of different sizes Have surface area.

6. Nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that that the cross-sections distributed over the length of the stirring rod (5) are one from the other have a different geometric shape.

7. Nozzle according to claim 6, characterized in that the transitions are continuously formed from one cross-sectional shape to another.

8. Nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that that the interior of the nozzle is in a known manner from the inlet opening tapered conically to the end.

9. Nozzle according to claim 8, characterized in that the cross section of the stirring rod (5) tapers in the same proportion as the interior of the nozzle.

Documents considered: German Patent No. 1052673.