DE1404967C2 - Verfahren zur Herstellung einer Puppe aus vollplastifiziertem, thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Puppe aus vollplastifiziertem, thermoplastischem Kunststoff.

Zur Herstellung von Kunststoffolien oder sonstigen plattenförmigen Körpern aus thermoplastischem Kunststoff, z. B. als Fußbodenbelag, ist es üblich, einem Kalander das vollplastifizierte Kunststoffmaterial in Form einer sogenannten Puppe zuzuführen. Ein solches vollplastifiziertes Kunststoffmaterial kann z. B. in Pressen, in einem Extruder oder auf einem Kalander endgültig verformt werden.

Zur Herstellung einer Kunststoffpuppe aus plastifiziertem Kunststoff verwendete man bisher Stempel- !cnetmaschinen, Walzwerke bzw. Reibmischschnecken. In allen diesen Fällen ist eine gleichmäßige Mischung der Einzelbestandteile der zugehörigen Kunststoffrohmischung in der Verarbeitungsmaschine selbst nicht, jedenfalls nicht in genügendem Maße, erreichbar. Man ist deshalb gewohnt, diese Rohstoffbestandteile der zu verarbeitenden Kunststoffmasse zuvor in einem gesonderten Arbeitsverfahren einem Mischvorgang zu unterwerfen.

Die Stempelknetmaschinen sind nur schwer zu reinigen, und die Entleerung dieser Maschinen vollzieht sich entsprechend schwierig. Der Arbeitsvorgang mit Hilfe von Walzwerken gestaltet sich weniger wirtschaftlich, zumal hier in erhöhtem Maße Arbeitskräfte eingesetzt werden müssen. Bei Mischreibschnecken ist ebenfalls der Nachteil einer schwierigen Reinigung der Maschine und einer hohen Empfindlichkeit bei Rezepturänderungen unvermeidbar.

Ferner ist bereits ein Verfahren zum Aufbereiten von Thermoplasten bekannt, bei dem die Kunststoffrohmaterialien mit Zusatzstoffen, wie Farbstoffe, Füllstoffe, Stabilisatoren, Gleitmitte! und Weichmacher, in einer Mischtrommel unter der Einwirkung eines schnell umlaufenden Mischwerkzeugs allein durch die im Gut entstehende Reibungswärme gemischt, geliert und agglomeriert werden.

Bei der nach diesem Verfahren arbeitenden -in Mischmaschine mit schnellaufendem Rührwerk wird das Mischgut durch innere Mischreibwärme, hervorgerufen durch die intensive Mischbewegung des Rührwerks in der Mischtrommel, bis in den Bereich der Erweichungstemperatur erwärmt, so daß zum Zwecke des Vor- oder Vollgelierens das Eindringen eines Weichmachers in das Kunststoffpulver bis zu einem solchen Ausmaß getrieben werden kann, daß sich ein rieselfähiges Agglomerat bildet, das für nahezu alle Weiterverarbeitungsmaschinen geeignet ist. 5η Der Zeitpunkt der Agglomcratbildung, der durch eine erhöhte Leistungsaufnahme des Mischwerkzeugantriebs kenntlich ist, stellt dabei die Beendigung der Mischreibbewegung dar, damit keine oder keine nennenswerte weitere Zusammcnballung der erzeugten Agglomerate stattfindet. In der Bemühung, die Mischreibbewegung nur bis zur Entstehung eines rieselfähigen Produktes zu betreiben, wurde neben der Mischmaschine eine Kühltrommel vorgesehen, um nach der Schaffung des rieseiförmigen Produktes durch seine Überleitung in die Kühltrommel sofort eine Rückkühlung zu ermöglichen. Der Mischreibmaschine wurde ferner ein Antrieb zugeordnet, der nur eine solche Leistungsaufnahme zuläßt, daß ein rieselfähiges, gegebenenfalls mehr oder weniger agglomeriertes Produkt entstehen kann. Wenn bei dieser Maschine die Betätigung des Rührwerks bei vorliegendem Agglomerat /. Π. durch Unachtsamkeit fortgesetzt wird, so wird durch den dann auftretenden erhöhten Leistungsbedarf die Maschine blockiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem möglichst kurzen Arbeitsgang eine Puppe aus vollplastifiziertem und gut durchmischtem thermoplastischem Kunststoff herzustellen, ohne daß es hierfür der Einschaltung eines besonderen Vormischganges bedarf.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Kunststoffrohmaterialien, gegebenenfalls mit Zusatzstoffen, wie Farbstoffe, Füllstoffe, Stabilisatoren, Gleitmittel und Weichmacher, in bekannter Weise in einer Mischtrommel unter der Einwirkung eines hochtourig umlaufenden Mischwerkzeugs gemischt und allein durch die im Gut entstehende Reibungswärme bis in den Bereich der Erweichungstemperatur erwärmt und geliert werden, und daß die weitere Erwärmung des Gutes über den Bereich der Erweichungstemperatur bis zur völligen Plastifizierung ausschließlich durch weitere Einleitung von Reibungswärme erfolgt.

In vorteilhafter Weise weist das Mischwerkzeug dabei an seinen äußeren Enden eine Umfangsgeschwindigkeit von mindestens 25 m/Sek. auf.

Nach der Erfindung wird das Mischwerk der Mischtrommel so betrieben, daß durch die Mischreibwärme über den Gelierungsvorgang des Trockenmischverfahrens hinaus die Plastifizierung des aufgegebenen Gutes vorteihafterweise in weniger als drei Minuten erreicht wird. Hierzu wurde dem Mischwerk einer Mischtrommel ein Antrieb zugeordnet, der auf eine wesentlich höhere Leistung ausgelegt ist als der Antrieb für die oben beschriebene bekannte Mischreibmaschine zur Herstellung von Kunststoffagglomerat. In einer derartigen Maschine mit verstärktem Antrieb wurde es entgegen der bisher vorherrschenden fachlichen Annahme erreichbar, eine Kunststoffpuppe in einem Arbeitsgang sehr kurzzeitig und mit besonders guter Durchmischungsqualität herzustellen. Dabei wird, obwohl keine Vormischung durchzuführen ist, ein außerordentlich vollkommener Mischvorgang bei der Plastifizierung des Materials erreicht, so daß auch eine durchaus ins Gewicht fallende Einsparung von Farbstoffen erzielbar ist.

Es hat sich weiterhin gezeigt, daß die Plastifizierung des der Mischtrommel aufgegebenen Gutes in einer so vollkommenen Weise erfolgt, daß ζ. Β. ein nachgeschalteter Kalander mit einer bis zu 30% erhöhten Arbeitsgeschwindigkeit betrieben werden kann.

Durch die hohe Umfangsgeschwindigkeit der Mischwerkswelle, die, bezogen auf die Außenenden der Mischwerkzeuge, 25 m/Sek. und mehr betragen kann, wird ein beachtlicher Schleudereffekt erzielt, der dazu verwendbar ist, eine vollständige, schlagartige Entleerung der Mischtrommel in dem Augenblick zu bewirken, in dem die Auslaßöffnung der Trommel geöffnet wird. Auf Grund der Arbeitsweise des Mischwerkes läßt sich ferner eine im wesentlichen selbsttätige Reinigung der Mischtrommel durchführen. Da in einer solchen Mischtrommel das zu verarbeitende Material nicht unter Druck steht, ergibt sich der weitere Vorteil, daß sich ein sehr wirksamer Mischvorgang während des Plastifizierungsvorganges einstellt und die bei dem Mischvorgang erzeugte Wärme, im Hinblick ihres Entstehens

sofort für den Plastifizierungsvorgang ausgenutzt wird.

Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung ist im Querschnitt schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt.

Die Mischtrommel, in der eine Mischwerkswelle 3 gelagert ist, besteht aus den beiden Trommelhälften 1 und 2. Die Mischwerkswelle ist mit Mischwerkzeugen 4 ausgerüstet. Der Antrieb der Mischwerkswelle erfolgt derart, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Außenenden der Mischwerkzeuge 4 zwischen 25 bis 40 m/Sek. beträgt. Die Breite der Mischwerkzeuge und die Anzahl derselben auf der Mischwerkswelle ist so gewählt, daß nur etwa 5O°/o der Innenmantelfläche der Mischtrommel bestrichen werden.

Die obere Hälfte 1 der Mischtrommel ist mit einem Aufgabetrichter 5 ausgerüstet, in welchen die Rohstoffe für den Plastifizierungsvorgang aufgegeben werden, ohne daß diese zuvor in einer gesonderten Maschine gemischt worden sind.

Eine Einlauföffnung 6 zu der Mischtrommel ist durch einen Schieber 7 abschließbar, der eine Öffnung 8 aufweist. In der Zeichnung ist dieser Schieber 7 in geschlossenem Zustand dargestellt. Die Aufgabe des Gutes durch die Einlauföffnung 6 erfolgt dadurch, daß der Schieber 7 durch Betätigung eines Luftzylinders 9 so weit nach links bewegt wird, daß die Öffnung 8 des Schiebers 7 mit der Einlauföffnung 6 der Mischtrommel zur Deckung kommt.

Die untere Hälfte 2 der Mischtrommel ist mit einer Verschlußkappe 10 versehen, die in einem Gelenk 11 über Streben 12 und 12 a verschwenkt werden kann. Zu diesem Zweck ist ein weiterer Luft- zylinder 13 vorgesehen, dessen Kolbenstange 14 an seinem Außenende eine Rolle 15 aufweist, die an einer Gleitbahn 16 geführt wird. Wird die Kolbenstange 14 an der schrägstehenden Gleitbahn 16 nach abwärts gesenkt, so öffnet sich die Verschlußklappe 10.

Wird die Verschlußklappe 10 geöffnet, so wird durch die rasch rotierenden Mischwerkzeuge 4 das plastifizierte Gut schlagartig aus der Trommel herausgeschleudert. Eine Führungswand 17 an der unteren Trommelhälfte 2 sorgt dafür, daß das plastifizierte Gut auf ein Förderband 18 geleitet wird, mit dessen Hilfe die hergestellte Kunststoffpuppe in Pfeilrichtung z. B. einem nicht dargestellten Kalander zugeleitet wird. Die obere Trommelhälfte 1 kann zusammen mit dem Aufgabetrichter 5 sowie dem Schieber 7 um ein Gelenk 19 mit Hilfe eines dritten Luftzylinders 20 verschwenkt werden.

In der geschlossenen Stellung der Mischtrommel werden die beiden Trommelhälften 1 und 2 durch eine mit der Ziffer 21 angedeutete Verschraubung festgehalten.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Puppe aus vollplastifiziertem, thermoplastischem Kunststoff durch Mischen und Erwärmen des Kunststoffpulvers über dessen Erweichungstemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffrohmaterialien, gegebenenfalls mit Zusatzstoffen, wie Farbstoffe, Füllstoffe, Stabilisatoren, Gleitmittel und Weichmacher, in bekannter Weise in einer Mischtrommel unter der Einwirkung eines hochtourig umlaufenden Mischwerkzeugs gemischt und allein durch die im Gut entstehende Reibungswärme bis in den Bereich der Erweichungstemperatur erwärmt und geliert werden, und daß die weitere Erwärmung des Gutes über den Bereich der Erweichungstemperatur bis zur völligen Plastifizierung ausschließlich durch weitere Einleitung von Reibungswärme erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischwerkzeug an seinen äußeren Enden eine Umfangsgeschwindigkeit von mindestens 25m/Sek. aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen