DE1932734B2

DE1932734B2 - Einzugsvorrichtung fuer eine scheibenstrangpresse zur ver arbeitung von kunststoffen

Info

Publication number: DE1932734B2
Application number: DE19691932734
Authority: DE
Inventors: Bernard Versailles Ledoux Claude Massy Hess Raoul Chatillon sous Bagneux Neuville, (Frankreich)
Original assignee: Produits Chimiques Pechiney Saint Gobain
Current assignee: Produits Chimiques Pechiney Saint Gobain
Priority date: 1968-06-28
Filing date: 1969-06-27
Publication date: 1971-12-09
Also published as: AT312901B; LU58955A1; CH495835A; NL6909763A; DE1932734A1; CA921217A; US3602943A; SE367784B; GB1236700A; BE735323A

Description

1 2

Die Erfindung betrifft eine Einzugsvorrichtung für Wenn die Einzugsvorrichtung in bekannter Weise

eine Seheibenstrangpresse zur Verarbeitung von mit einem Beschickungstrichter verbunden ist, dann

Kunststoffen, insbesondere Polyvinylchlorid, mit kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die

einem durch die gegenüberliegenden Stirnflächen Höhe des Ringkanals auf der Seite des Beschickungs-

einer rotierenden Scheibe und eine^r feststehenden 5 trichters, von welcher der aufgegebene Kunststoff

Platte gebildeten Plasiifizierspalt, der von einem wegfließt, zwischen dem Ein- bis Dreifachen der

Ringkanal mit in Achsrichtung gemessen größerer Breite des Plasiifizierspaltes liegen und auf der

Höhe als der in Achsrichtung gemessenen Breite des anderen Seite des Beschickungstrichters im wesent-

Plastifizierspaltes umgeben ist, in den an der rotieren- liehen gleich der Breite des PIastifizierspalt":s sein,

den Scheibe angebrachte Vorspriinge hineinragen. io Der Beschickungstrichter kann am unteren Ende

Bekannt sind Scheibenstrangpressen der genann- geschlossen sein und über eine seitliche Öffnung in

ten Gattung (USA.-Patentschrifien 3 082 476 und Drehrichtung der rotierenden Scheibe in den Ring-

3 153 686), bei denen der Ringkanal ?\ial neben der kanal münden.

rotierenden Scheibe angeordnet ist, und bei denen Die radiale Tiefe des Ringkanals liegt zweck-

dic an der rotierenden Scheibe angebrachten Vor- 15 mäßigerweise zwischen dem Doppelten und dem

Sprünge achsparallel in den Ringkanal ragen. Fünffachen der Breite des Plastifizierspaltes.

Die Erfindung geht von der Beobachtung aus, daß Bei einer zweiten Ausführungsform der erfin-

die bekannten Scheibenstrangpresse!! der genannten dungsgemäßen Einzugsvorrichtung ist dei Ringkanal

Gattung zur Verarbeitung bestimmter Kunststoffe, durch mindestens einen an der feststehenden Platte

besonders Polyvi?iylchlorid, das in Pulverform oder 20 befestigten Kranz mit einem mittleren, sich nach

als Granulat eingeleitet wird, weniger geeignet sind, innen kreisförmig oder in Drehrichtung der rotieren-

da solche Kunststoffe dazu neigen, schon im Ring- den Scheibe spiralförmig erstreckenden Vorsprung

kanal vor dem Eintritt in den Plastifizicrspalt teil- in zwei o'der mehrere axial nebendnandcrlicgende

weise zu gelieren und die Einzugsvorrichtung zu Ringräumc unterteilt, in die je ein Kranz der an der

verstopfen, was eine gleichmäßige Ausbringung er- 25 rotierenden Scheibe angeordneten Schaufeln hinein-

schwert. Die vorzeitige Gclierung wird von den an ragt.

der rotierenden Scheibe der bekannten Scheiben- An der rotierenden Scheibe sind vorzugsweise drei

strangpressen angebrachten Vorsprüngen noch ge- bis sechi Schaufeln angeordnet. Die Erhöhung der

fördert, da cjiesc Scherkräfte auf den Werkstoff aus- Schaufelzahl von drei auf sechs hat bei einer be-

iiben, wobei t-iheblichc Mengen mechanischer 30 stimmten Scheibenstrangpresse eine Erhöhung des

Energie in Wärme umgewande'^f werden, die sich Durchsatzes um 30 % ermöglicht,

aus dem Ringkanal nur schwer, und daher nur bei Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema-

entsprechend großem Temperati gefalle, abführen tischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen

lassen. Kunststoffe, die zur vorzeitigen Gclierung näher erläutert. Es zeigt

neigen, besonders Polyvinylchlorid, können daher 35 Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Schei-

mit solchen Scheibenstrangpressen im Dauerbetrieb benstrangpresse mit senkrechter Achse im axialen

in der Regel nur dann verarbeitet werden, wenn Schnitt,

als Beschickungsvorrichtung eine Zuführschnecke Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schcibenstrang-

od. dgl. vorgesehen ist. presse nach Fig. 1 bei abgenommenem oberen Ring,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 40 Fig. 3 eine Stirnansicht der rotierenden Scheibe

Einzugsvorrichtung für eine Scheibenstrangpresse der Scheibenstrangpresse nach F i g. I und 2,

zur Verarbeitung von Kunststoffen derart weiter- Fig. 4 eine zweite Ausführungsform einer Schei-

zubilden. daß sic eine kontinuierliche Verarbeitung benstrangpresse mit waagerechter Achse im axialen

von Kunststoffen der genannten Art, insbesondere Schnitt und

Polyvinylchlorid, ermöglicht. 45 F i g. 5 eine Stirnansicht der Scheiber .rangpresse

Diese Aufgabe wird bei einer Scheibenstrangpresse nach F i g. 4 bei abgenommener fester Platte,
der eingangs genannten Gattung erfindungsgcmäß Die in Fig. 1 bis 3 dargestellte Scheibenstrangdadurch gelöst, daß sich der Ringkanal wenigstens presse umfaßt eine rotierende Scheibe 1 mit einen" teilweise über den äußeren Umfang der rotierenden Kanalsystcm 2, durch die zur Temperaturregelung Scheibe hinaus erstreckt und dnß die an der rotieren- 50 eine Flüssigkeit hindurchgeleitet wird. Den unterer den Scheibe angeordneten, sich bis an den äußeren Teil der Strangpresse bildet eine feststehende Umfang des Ringkanals erstreckenden Vorsprünge !'latte 3, die ebenfall., ein Kanalsystem 4 für die als ir: Umhufrichtung vorwärtsgekrümmte Schau- Temperaturregelung aufweist. In der Mitte der festfein ausgebildet sind. stellenden Platte 3 ist eine Austrittsdüse 5 ange

Die erfindungsgemäße Anordnung des Ring- 55 ordnet.

rauines und der Vorspriinge erfordert keinen größe- Zwischen der rotierenden Scheibe 1 und der fest

ren Bauaufwand als die bekannten Anordnungen. stehenden Platte 3 ist ein Plastifizierspalt 6 gebildet

Insbesondere ist es nicht erforderlich, den Kunststoff der innen an einem von der rotierenden Scheibe

am Hintritt in die Scheibenstrangpresse mit einer axial wegragenden mittigen Vorsprung 7 endet

zusätzlichen Vorrichtung, beispielsweise einer Zu- 60 Rings um den Plastifizicrspalt 6 und die rotierendi

führschncckc. unter Druck zu setzen, um auch leicht Scheibe 1 ist ein an der feststehenden Platte 3 bc

gelierende Kunststoffe wie Polyvinylchlorid ver- festigter Ring 8 angeordnet, in den die :o!icrcnd

arbeiten zu können. Die vorwärtsgekrümmten Schau- Scheibe mit möglichst geringem Spiel eingepaßt isl

fein fordern den Kunststoff vom äußeren Rand des das jedoch ausreicht, um im Leerlauf der Scheiben

Ringkanals in den Plastifizierspalt und halten da- 65 Strangpresse Reibung zwischen der roticrendei

durch die Einzugsvorrichtung ständig frei. Hier- Scheibe 1 und der feststehenden Platte 3 zu vermei

durch ist eine merkliche Erhöhung des Durchsatzes den. In den Ring 8 sind eine Vertiefung, in der cii

«nnelip.li. Beschickungstrichter 9 befestigt ist, sowie ein Ring

!:anal IO cintjctirhoitot. Der Beschickungsirichter 9. ist rotierenden Scheibe vein einer SeUe des Bcschiekungs-

unten geschlossen, IuH aber an seiner in Drehrichtung irichters zur anderen von 22 mm auf 5 mm abnimmt,

der rotierenden Scheibe 1 weisenden Seitenwand eine Die untere Ringfläche des Ringkanals liegt in der

kleine ÖITnungll, durch die der zu verarbeitende Ebene der Innenflüche der feststehenden Platte. Die

Kunststoff in Drehrichtun.u der rotierenden Scheihe 5 Breite des Piastifizierspalts beträgt ebenfalls 5 mm.

austritt. Der Ringkanal 10 hat auf der Seite des An der Innenfläche der rotierenden Scheibe sind drei

Beschickungstricluers 9, von welcher der Kunststoff Flügel mit dem in F i g, 3 dargestellten Profil ange-

wegfließc, eine in Achsrichtung gemessene Höhe, die ordnet. Länge und Höhe dieser Flügel sind so be-

dcr in Achsrichtung gemessenen Breite des Plasti- messen, daß die Flügel den Randbereich des Plasti-

fizierspaites 6, vermehrt um die Höhe der öffnung Il n> fizicrspaltcs und den Ringkanal bestreichen. Die

des Beschickungstrichters 9, entspricht. Die Höhe Flügel sind nach der Achse hin durch einen mit der

des Ringkanals Io nimmt ausgehend vom Beschik- rotierenden Scheibe gleichachsigen Kreis von 136 mm

kungstrichter 9, bis auf einen Betrag ab, welcher der Durchmesser begrenzt; ihre größte Länge beträgt

Breite des Plastifizierspaltes 6 entspricht; an der dem 32 mm. In der Mitte der rotierenden Scheibe ist eine

Beschickungstrichter 9 diametral gegenüberliegenden 15 kegelstumpfförmige axiale Erhebung von 22 mm

Stelle ist die Höhe des Ringkanals ein Mittelwert Höhe angeordnet, deren Fußkreis einen Durchmesser

zwischen den beschriebenen Extremweiten. von 60 mm hat, und die drei Flügel aufweist. An der

An der inneren Stirnfläche der rotierenden feststehenden Platte sind in einem Bereich, dessen

Scheibe 1 sind drei in den Ringkanal 10 hinein- Innendurchmesser 62 mm und dessen Außendurch-

ragendc, in Umlaufrichtung vorwärts gekrümmte 20 messer 86 mm beträgt, vier Leitschaufeln angeordnet.

Schaufeln 12 befestigt. Die mit der rotierenden Scheibe gleichachsige Düse

Die in F i g. 4 und 5 dargestellt, zweite Ausfüh- ist zylindrisch und hat einen Durchmesser von 8 mm.

rungsform einer Scheibenstrangpresse umfaßt eine Der Beschickungstrichter mündet mit einer an seinem

rotierende Scheibe 21 mit waagerechter Drehachse, unteren Teil vorgesehenen rechteckigen öffnung von

an der drei Schaufeln 22 befestigt sind. Die Schau- aj 40 mm Länge und 10 mm Breite in den Ringkanal.
fein 22 bestehen aus je zwei vorwärtsgekrümmten Man bringt die Temperatur im Plastifizierspalt auf

Flügeln 23 und einem gemeinsamen Sockel 24. 180° C, nachdem man die rotierende Scheibe mit

Der rotierenden Scheibe 21 axial gegenüber ist 65 U/min in Bewegung gesetzt hat; dann führt man

eine feststehende Platte 25 angeordnet, die ebenso durch den Beschickungsirichter Polyvinylchlorid-

wie die rotierende Scheibe 21 Kanäle für die Tempe- 30 pulver ein, dessen Viskositätszahl nach AFNOR 80

raturregclung aufweist; in der Mitte der feststehen- beträgt, was einem K-Wert von 57 entspricht. Das

den Platte 25 ist eine Strangpreßdüse angeordnet. In Polyvinylchloridpulver ist durch zwei Gewichtsteile

die feststehende Platte 25 ist ein Ringkanal 28 ein- Zinnthyoglykolat auf hundert Gewichtsteile des

gearbeitet, der die Schaufeln 22 mit möglichst Polymers stabilisiert.

geringem Spiel aufnimmt, ohne daß diese die fest- 35 Aus der Düse treten 19,3 kg/h Kunststoffmasse stehende Platte berühren. An der feststehenden ' aus. Perioden mit verlangsamtem Austritt des Strang-Platte 25 ist ein Kranz 27 mit einem mittleren, radial gepreßten Profils, die an Flächen mit unvollständig nach innen ragenden Vorsprung befestigt, der den geliertem Kunststoff erkennbar sind, treten kaum auf. Ringraum 28 in zwei Hälften unterteilt. Der V01- . .
sprung kann kreisförmig sein, ist aber vorzugsweise 40 Beispiel 2
gemäß Fig. 5 in Drehlichtung der rotierenden Der untere Teil des Beschickungstrichters wird Scheibe 21 derart spiralförmig, daß die innere Um- dadurch verändert, daß sein Boden mit einer Platte fangsfläche des Vorsprungs am Ausgang eines abgeschlossen ist und eine seitliche öffnung von BcschickunyUrichtcrs 29 ihren größten Achsabstand 10 mm Breite in der Waagerechten und 10 mm Höhe aufweist. Dieser Achsabstand vermindert sich im 45 am unteren Ende der in Drehrichtung der rotieren-Drchsinn der rotierenden Scheibe und erreieht an der den Scheibe weisenden Seite angeordnet ist. In dieandcrcn Seite des Bcschickungstrichters 29 seinen sem Fall läßt sich mit einer im wesentlichen vollkleinsten Betraf·,. Infolgedessen nimmt der radiale ständigen Gleichmäßigkeit kontinuierlich ein klarer Abstand zwischen den Sockeln 24 der Schaufeln 22 Strang aus dem im Beispiel 1 beschriebenen Kunst- und dem feststehenden Kranz 27 während eines Um- 50 stoff in einer Menge von 27,7 kg/h auspressen,
laufs der rotierenden Scheibe 21, beginnend am Aus- . .
gang des Bcschickungstrichters 29, allmählich ab. Beispiel 3
Dies hat in Verbindung mit der vorwärts gerichteten Es wird eine Scheibenstrangpresse gemäß F i g. 4 Krümmung der Schaufeln 22 die Wirkung, daß der und 5 mit einer rotierenden Scheibe von 210 mm zu vcrprcssendc Kunststoff beschleunigt in den 55 Durchmesser verwendet. Der Plastifizierspalt hat Plastifizierspalt zwischen der umlaufenden Scheibe 21 eine Breite von 6 mm. Die in axialer Richtung ge- und der feststehenden Platte 25 gelangt. mcsscnc Höhe des Ringkanals am Ende der vorwärts

Die Wirkung der beschriebenen Strangpressen gekrürhmten Schaufeln beträgt 23 mm. Der Abstand

wird im folgenden an Hand von Anwendungsbei- des ortsfesten Vorsprungs von der Achse der Schei-

spiclcn beschrieben. 60 benstrangpresse ändert sich in Drehrichtung der

η ■ · \ \ rotierenden Scheibe von einer Seite des Beschickungs-

^üclsP^iel ' trichters /ur anderen von 112mm auf 99mm. Die

Eine senkrechte Scheibenstrangpresse gemäß einander gegenüberstehenden, den Plastifizierspalt Fig. 1 rjis 3 hai iinc rotierende Scheibe von 180mm begrenzenden inneren Stirnflächen der rotierenden Durchmesser. Der mit der rotierenden Scheibe kon- 65 Scheibe und der feststehenden Platte weisen je zwei zentrische Ringkunal hat eine in der Waagerechten Bereiche mit Schaufeln auf. Im Bereich der Achse gemessene Tief.· von 10 mm und eine in der Senk* der Scheibenstrangpresse ist eine Nase ohne Schaurechten gemessene Höhe, die in Drehrichtung der fein angeordnet.

Man bringt die Temperatur im Plaslifizicrspalt auf 180-¹C, nachdem man die regierende Scheibe mit 65 U/min in Bewegung gesetzt hat. Dann führt man pulverförmiges Polyvinylchlorid ein, dessen Viskositätszahl nach AFNOR 80 beträgt, und das mil S 2.5 Gcwichtsteilen Zinnthyoglykolat auf 100 Gewichtsteile des Polymers stabilisiert ist.

Die Ausbringung dieser Scheibenstrangpresse betragt mehr als 60 kg/h. Wenn man die an der rotierenden Scheibe befestigten vorwh'rtsgekrümmten Schaufeln weglaßt, den feststehenden Kranz aber beibehält, beträgt die Ausbringung unter sonst gleichen Bedingungen 25 kg/h.

Dieses Beispiel, bei dem keinerlei Strangpreßdruck erforderlich ist, weil keine Düse vorgesehen ist, zeigt deutlich das unterschiedliche Vermögen der beiden Einzugsvorrichtungen, das Kunststoffpulver in den Plastifizierspalt zu fördern.

B e i s ρ i e 1 4 _ao

Der Versuch gemäß Beispiel 3 wird wiederholt, wobei an der Scheibenstrangpresse eine Düse von 4.5 mm Durchmesser vorgesehen ist, die auf 190° C erhitzt ist.

Wenn die rotierende Scheibe vorwärtsgekrümmte as Schaufeln aufweist, beträgt die Ausbringung an stranggepreßtem Rohr 28 kg/h; wenn die rotierende Scheibe dagegen keine Schaufeln aufweist, beträgt die Ausbringung nur 24 kg/h.

In diesem Beispiel ist ein gewisser Druck erforderlieh, um den erweichten Kunststoff durch die Düse hindurchtreten zu lassen; es ist festzustellen, daß die Einzugsvorrichtung mit Schaufeln in der Scheibenstrangpresse zu einem höheren Druck führt, als er mit einer Einzugsvorrichtung ohne Schaufeln erreicht wird.

Beispiel 5

Der Versuch gemäß Beispiel 4 wird wiederholt, wobei an der vorspringenden Nase der rotierenden Scheibe zwei Schaufeln angeordnet sind.

Die Ausbringung an stranggepreßtem Rohr beträgt 33 kg/h, wenn die Einzugsvorrichtung vonvärtsgekrümmte Schaufeln aufweist; sie beträgt jedoch nur 24 kg/h, wenn es sich um eine Einzugsvorrichtung ohne Schaufeln handelt.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrückvorrichtung für eine Scheibenstrangpresse zur Verarbeitung von Kunststoffen, insbesondere Polyvinylchlorid, mit einem durch die gegenüberliegenden Stirnflächen einer rotierenden Scheibe und einer feststehenden Platte gebildeten Plastifizierspalt, der von einem Ringkanal mit in Achsrichtung gemessen größerer Höhe al: der in Achsrichtung gemessenen Breite desPIasti· fizicrspaltes umgeben ist, in den an der rotieren den Scheibe angebrachte Vorsprünge hineinragen dadurch gekennzeichnet, daß sich de Ringkanal (10. 28) wenigstens teilweise über der äußeren Umfang der rotierenden Scheibe (1,21 hinaus erstreckt und daß die an der rotierender Scheibe (1,21) angeordneten, sich bis an der äußeren Umfang des Ringkänals (10, 28) er streckenden Vorsprünge als in Umiaufrichtunj vorwärtsgekrümmte Schaufeln (12, 22) ausgebil det sind.

2. Einzugsvorrichtung nach Anspruch 1, derer Ringkanal mit einem Beschickungstrichter ver bunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß di< Höhe des Ringkanals (10) auf der Seite de! Beschickungstrichters (9), von welcher der auf gegebene Kunststoff wegfließt, zwischen dem Ein bis Dreifachen der Breite des Plastifizier Spaltes (6) liegt und auf der anderen Seite de; Beschickungstrichters (9) im wesentlichen gleicr der Breite des Plastifizierspaltes (6) ist.

3. Hinzugsvorrichtung nach Anspruch 2. da durch gekennzeichnet, daß der Beschickungs trichter (9) am unteren Ende geschlossen ist unc über eine seitliche Öffnung (11) in Drehrichtunj der rotierenden Scheibe (1) in den Ringkanal (XQ] mündet.

4. 1-inzugsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Tieft des Ringkanals (10) zwischen dem Doppelter und dem Fünffachen der Breite des Plastifizier spaltes (6) liegt.

5. Einzugsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (2S durch mindestens einen an der feststehender Platte (25) befestigten Kranz (27) mit einerr mittleren, sich nach innen kreisförmig oder ir Drehrichtung der rotierenden Scheibe (21) spiralförmig erstreckenden Vorsprung in zwei ode; mehrere axial nebeneinanderliegende Ringräum* unterteilt ist. in die je ein Kranz der an dei rotierenden Scheibe (21) angeordneten Schaufelr (22) hineinragt.

6. Einzugsvorrichtung nach Anspruch 5. da durch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (22 eine der Anzahl der Ringräume entsprechend* Anzahl von einem gemeinsamer Socke? (24) am gehende Flügel (1?) aufweisen.

7. F.inzucsvorricntung nach einem der An sprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß ar der rotierenden Scheibe (1. 21) drei bis sech: Schaufeln (12, 22) angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

y ? ~, λ