DE1454887A1 - Vorrichtung zum Radialverduesen von plastischen und pulverfoermigen Massen,insbesondere thermoplastischen Kunststoffen - Google Patents

Vorrichtung zum Radialverduesen von plastischen und pulverfoermigen Massen,insbesondere thermoplastischen Kunststoffen

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DE1454887A1
DE1454887A1 DE19631454887 DE1454887A DE1454887A1 DE 1454887 A1 DE1454887 A1 DE 1454887A1 DE 19631454887 DE19631454887 DE 19631454887 DE 1454887 A DE1454887 A DE 1454887A DE 1454887 A1 DE1454887 A1 DE 1454887A1
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plastic
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rollers
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planetary
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Ludwig Wittrock
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    • B30B11/22Extrusion presses; Dies therefor
    • B30B11/28Extrusion presses; Dies therefor using perforated rollers or discs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/02Making granules by dividing preformed material
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    • B29B9/065Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion under-water, e.g. underwater pelletizers
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    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/20Roller-and-ring machines, i.e. with roller disposed within a ring and co-operating with the inner surface of the ring
    • B30B11/201Roller-and-ring machines, i.e. with roller disposed within a ring and co-operating with the inner surface of the ring for extruding material

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Description

  • Vorrichtung zum Radialverdüsen von plastischen und pulverförmigen Massen, insbesondere thermo-Plastischen Kunststoffen.
  • Plastische und pulverförmige Massen, insbesondere thermoplastischer Kunststoff, wird vorteilhaft auf Planetwalzenextrudern homogen plastifiziert. Das besondere Kennzeichen dieser Vorrichtung nach DBP Nr. 1003 948 beschrieben, besteht darin, daß sie einen Plastifizierteil besitzt, in dem um eine Sonnenwalze mehrere Planetenwalzen angeordnet sind, die sich einerseits an der Innenwand des Gehäuses und andererseits an der Oberfläche der Sonnenwalze abwälzen. Die Masse wird wie auf einem Walzwerk in angelegte Walzenspalte eingezogen und zu dünnen Filmen verwalzt, wobei schnelle Erwärmung und gute Homogenisierung möglich ist. In den Spalten ist der hohe örtliche Druck für die Plastifizierung der Masse günstig, während die lockere Masse im freien Raum zwischen den einzelnen Planetenwalzen entgasen kann.
  • Um die Masse zu verdüsen, sind Kolben oder Druckschnecken vorhanden, die hohe Reibungskräfte beim Vorschub der Masse erzeugen bzw. benötigen. Auch beim Vorschub der Masse im Verbindungskanal zwischen Massezylinder und Düsenwerkzeug entstehen bei den benötigten Verdüsungsdrucken, die zwischen 100 bis 2000 atü betragen, so große» Wandreibungen, daß Selbsthemmung im Massefluß auftritt und der Vorschub nur unter Wirbelbildung möglich ist. Diese zusätzliche Beanspruchung kann den Kunststoff so schädigen, daß seine Qualität vermindert wird.
  • Es sind Vorrichtungen bekannt, die eine Verdüsung von plastischen und pulverförmigen Massen zu granulierfähigen Strängen ohne hohe Verlustreibung dadurch ermöglicheg, daß die Masse einem Holzwalzenpaar zugeführt wird, dessen Wände Düsenbohrungen besitzen, in die die Masse direkt von der Druckerzeugungsstelle aus, nämlich dem Walzenspalt, hineingedrückt wird.
  • An der Innenwand der Hohlwalzen, dort wo die verdüsten Stränge austreten, können Messer gleiten und gewünschte Granulatlängen schneiden.
  • Bei einer besonders günstigen Ausbildung solcher Vorrichtungen sind die Oberflächen der Hohlwalzen verzahn't und die Düsenbohrungen im Grund der Zahnlücken angebracht. Die Masse erhält dann zwangsläufig in den Zahnlücken hohen Verdüsungsdruck.
  • Weitere bekannte Vorrichtungen arbeiten mit mehreren Walzenpaaren, bei denen auch umlaufende Gehäuse mit Düsenbohrungen in ihrer Wand angewandt werden.
  • Die Herstellung von Strängen, die zum Granulat geschnitten werden sollen, ist für die Kunststoffindustrie mitlerweile von großer Bedeutung geworden. Die bekannten, an sich günstigen Methoden zur Verdüsung von Massen über Walzenspalte in radialer Richtung können für viele -Kunststoffsorten jedoch nicht angewandt werden, da die Walzenpaare, gleich welcher Anordnungsart, Materialführungsbacken im Einzugsspalt oder an den Stirnflächen der Walzen benötigen. Dabei besteht die Gefahr, daß feines zu verdüsendes Pulver zwischen Stirnflächen, Sperrbacken und Walzenflächen gerät. Durch Reibung erwärmt sich das Pulver und gelangt zum Gelieren. Bei thermisch empfindlichen Kunststoffen, z. B. PVO, treten Zersetzungen mit Säureabspaltungen auf. Geringe Mengen verdorbenen Materials im erzeugten Produkt können bei Großherstellern nicht geduldet werden, da in Großsilos bis zu 10 Tonnen Material angesammelt wird und Verschmutzungen trotz Produktionsüberwachung durch laufende Stückproben ers-t beim Weiterverarbeiten des Granulates, d.h. beim Kunden, festgestellt werden.
  • Es wurde gefunden, daß die prinzipiell günstige liethode der Radialverdüsung aus dem verzahntem Walzenspalt heraus, zur Herstellung granulierfähiger Stränge, auch ohne Verschmutzungsgefahr angewendet werden kann, wenn die walzenpaare durch planetförmige anordnung von einer oder mehreren Planetenhohlwalzen in einem Hohlwalzengehäuse gebildet werden, wobei jede lanetenwalze einerseits mit dem Gehäuse und andererseits mit der Sonnenwelle,. sofern eine solche vorhanden ist, ein Walzenpaar darstellt und die Vorrichtung im Bewegungsprinzip dem eingngserwähnten Planetwalzenteil nach DBP 1 003 948 entspricht.
  • Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt. Im innenverzahnten Gehäuse (1) sind. um die hohle verzahnte Sonnenwelle (2) hohle verzahnte Planetenwalzen ()) gegenseitig ineinanderkämmend, so angeordnet, daß beim Bewegen eines der 3 Elemente um seine Drehachse sämtliche 3 Elemente gegenseitig abwälzend bewegt werden. In besonderen Fällen kann auf die Sonnenwalze (2) verzichtet werden und eine Außenlagerführung der~Planetenwalzen, bzw. des Gehäuses, angebracht werden.
  • Im Zahnlückengrund der Gehäuseinnenverzahnung und Walzenaußenverzahnungen sind Düsenbohrungen (4) angebratht.
  • Die in die Zwischenhohlräume (5) gebrachte zu verdüsende Masse wird von den Zähnen in an sich bekanntes Weise eingezogen, durch Zahndruck in den Zahnlücken verdichtet und durch die Düsenbohrungen (4) geschoben.
  • Wenn sehr leichte pulverförmige Massen verdüst werden sollen, kann die Vorrichtung zweckmäßig so gestaltet werden, daß nur zwischen den Gehäuse zähnen, bzw. zwischen den Zähnen der Sonnenwelle Düsenbohrungen angeordnet sind. Das Pulver erfährt dann in den Zahnlücken eine Vorverdichtung und bei der dann sweckmäßig angelegten Schrägverzahnung des Systems einen Vorschub in Achsrichtung. Erst dann, wenn die somit vorverdichtete Masse in Zahnlücken mit den verbleibenden Öffnungen gelangt, bildet sich der erwünschte hochverdichtete Strang.
  • An der glatten Außenwand des Gehäuses (1) sowie an den glatten Innenwänden der Hohlwalze (2) und t3) gleiten Messer (6) und schneiden die verdüsten Stränge zu zylindrischen Granulatkornern.
  • Beim Verdüsen von pulverförmigen Massen können die Drehachsen der Vorrichtung senkrecht oder schräg so angeordnet sein, daß das Pulver im freien Fall von den Zähnen erfaßt wird, um auf Verdüsungsdruck verdichtet zu werden.
  • Da die Gehäusewandung der Vorrichtung an der Verdüsungsarbeit als Walze beteiligt ist, sind keine schltifenden oder abstreif@nden Materialführugs- oder Dichtungsteile notwendig.
  • Die Vorrichtung kann gegenüber bekannten Zahnrad-Hohlwalzenpaaren, bei denen sich zwei Räder um ihre feste Achse drehen, bei gleichem Ma@chinenvolumen ein vielfaches mehr an Masse verarbeiten. Während bei bekannten Einrichtungen nur je 2 Zähne ständig im Eingriff sind, können bei der beschriebenen Vorrichtung bei Anwendung von 6 Planetenwalzen ständig 24 Zähne arbeiten. hnsPrüche : 1.) Vorrichtung zum Radialverdüsen von plastischen und pulverförmigen Massen, insbesondere thermoplastischen Kunststoffen, zu granulierfähigen Strängen über glatte oder verzahnte Hohlwalzen, die paarweise gegenseitig abwälzend angeordnet sind und Düsenbohrungen im Walzenmantel oder Zahnlückengrund besitzen dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenpaare durch Anordnung einer oder mehreren Planetenhohlwalzen in einem Hohlwalzengehäuse gebildet worden, wobei jede Planetenwalze mit dem Gehäuse und bei Vorhandensein einer Sonnenhchlwalze mit dieser ein Walzenpaar bildet.

Claims (1)

  1. 2.) Ausführungsart nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei den Walzenpaaren nur eine von zwei ineinanderkämmenden Walzen im Zahnlückengrund Düsenbohrungen besitzt.
DE19631454887 1963-12-30 1963-12-30 Vorrichtung zum Radialverduesen von plastischen und pulverfoermigen Massen,insbesondere thermoplastischen Kunststoffen Pending DE1454887A1 (de)

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