DE1957644C3 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Vorschäumen von treibmittelhaltigen Kunststoffen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Vorschäumen von treibmittelhaltigen Kunststoffen, bei dem das vorzuschäumende körnige treibmittelhaltige Ausgangsmaterial unter dauernder Bewegung mit einer beheizten Wand in Berührung gebracht und ausschließlich durch diese Berührung auf die erforderliche Temperatur gebracht wird.

Es ist bekannt, zur Vermeidung von Zwischenlagerzeiten das Vorschäumen von treibmittelhaltigen körnigen Kunststoffen statt mit unmittelbarer Dampfberührung mit einer trockenen Wärmezufuhr durch Warmluft oder durch geheizte Behälterwände vorzunehmen. Die bekannten Ausführungen bestehen aus senkrecht stehenden zylindrischen Behältern, die entweder ^ durch zugeführte Warmluft oder durch Beheizung ihres doppelwandigen Mantels auf etwa 110° C aufgeheizt werden und denen das vorzuschäumende Material von unten kontinuierlich zugeführt wird. Das sich aufblähende Material steigt in dem Behälter nach oben und wird aus Überlauföffnungen entnommen. In den Behältern befinden sich langsam laufende Rührwerke, die ohne Fördertendenz nach oben die körnige Masse umrührt, um eine Klumpenbildung zu verhindern. Der wesentliche Nachteil dieser dampffreien f,i Vorschäumanlagen besteht darin, daß die Verweilzeit bzw. die Vorschäumzeit zur Erreichung eines bestimmten Vorschäumgrades größer ist als die Vorschäumzeit mit Dampfbeaufschlagung und daß der entstehende Treibmittelverlust eine sichere Weiterverarbeitung beim Fertigschäumen gefährdet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorschäumzeit und damit den Treibmittelverlust gegenüber dem Vorschäumen mit Warmluft oder in bebeizten Behältern zu verringern.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ausgangsmaterial kontinuierlich dosiert auf die Wand aufgegeben, über diese in einer dünnen Schicht konstanter Schichtstärke geführt und wieder kontinuierlich ausgetragen wird.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das treibmittelhaltige körnige und rieselfähige Ausgangsmaterial mit geringem Aufwand an maschineller Einrichtung gleichmäßig und schnell vorgeschäumt wird, ohne daß der beim dampffreien Vorschäumen auftretende für die Weiterverarbeitung schädliche Treibmittelverlust auftritt, und ohne daß eine Beschädigung der frischaufgeschäumten Körner eintritt.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemaßen Verfahrens. Diese besteht aus einem geschlossenen, zylindrischen und mit Doppelmantel für ein Temperiermedium versehenen Behälter, um dessen senkrechte Achse dicht über dem Behälterboden ein Bodenräumwerkzeug und darüber ein mehrarmiges Werkzeug umläuft, wobei im Deckel des Behälters ein Material-Luft-Zuführrohr und oberhalb der Behälterseitenwand eine Austragöffnung vorgesehen ist. Derartige Vorrichtungen sind für das kontinuierliche Mischen und Agglomerieren von pulvrigem bis körnigem Gut bereits bekannt.

Die Vorrichtung nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das mehrarmige Werkzeug parallel und mit geringem Abstand zur zylindrischen Wand des Behälters verlaufende Arme aufweist. Diese Arme weisen vorzugsweise rechteckigen Querschnitt auf und die in Drehrichtung liegenden Stirnflächen der Arme sind abgerundet.

Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung im folgenden näher erläutert.

Es zeigt:

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Vorschäumvorrichtung

F i g. 2 einen waagerechten Schnitt entsprechend der Linie A-A' in Fig. 1.

Ein senkrecht stehender, doppelwandig^, beheizbarer, zylindrischer Vorschäumbehälter 1 ist mit einem Deckel 2 verschließbar. Am Boden des Behälters I sind ein Bodenräumer 3 und ein Schleuderwerkzeug 4 angebracht, deren Antrieb über Keilriemen von einem Antriebsmotor 5 erfolgt. Das Schleuderwerkzeug 4 besteht aus zwei oder mehr unten querliegenden Armen 4a mit senkrecht und parallel zur Behälterinnenwand verlaufenden Armen 4b, die vom Boden bis zum Deckel des Behälters 1 reichen sowie aus Verstärkungsrippen 4c. Bei einem Behälterinnendurchmesser von etwa 235 mm beträgt der Abstand α zwischen den mit rechteckigem Querschnitt ausgeführten senkrechten Werkzeugarmen 4b und der Behälterinnenwand etwa 7 bis 8 mm. Bei größeren Behälterinnendurchmessern bleibt dieser Abstand α in der gleichen Größenordnung.

Am abnehmbaren Deckel 2 befinden sich zwei Öffnungen. Durch die Öffnung 2a wird durch einen Luftstrom in einem Venturirohr 6 das von einer Dosier-

vorrichtung 7 (z.B. Dosierwaage oder Dosierschnekke) kontinuierlich dosierte rieselfähige, körnige, treiL-mittelhaltige Ausgangsmattiial in den Behälter 1 in Richtung auf den Behälterboden eingeblasen, wobei die vor dem Venturirohr anstehende Luft einen Überdruck von etwa 0,1 kp/cm² aufweist. Das au.^r dem Boden des Behälters 1 auftreffende noch nicht vorgcjchäumte Material wird vom untenliegenden Bodenräumer 3 erfaßt und an die auf etwa 110° C beheizte Behälterinnenwand geschleudert, die sich mit einer Ahrundung an den Boden anschließt. In dem aus äußerem Flugkreis der senkrechten Arme Ab des Werkzeuges 4 und der Behälterinnenwand gebildeten Spalt von der Breite α (etwa 7 bis 8 mm) wird ein kreisringförmiger schachtähnlicher Raum gebildet, in dem sich die von der Wand her aufgeheizten Einzelkörner erwärmen und ausdehnen und in einer dünnen Schicht kreisförmig bewegen und nach oben aufsteigen.

Der Umlauf des Werkzeuges 4 bewirkt, daß die Einzelkörner in einer Schicht geringer Dicke in Kontakt zur Behälterinnenwand bleiben und kein aufgeblähtes Material nach innen in den praktisch leeren Behälterinnenraum fällt.

ϊ Oberhalb des schachtförmigen Blähraumes mit dem Querschnitt einer Kreisringfläche befindet sich die Auslaßöffnung 2b, durch die das aus dem Spalt mit der Breite α austretende vorgeschäumte Material von dem aus dem Behälter abströmenden Luftstrom

in ausgetragen wird.

Die ausgetragenen vorgeschäumten Körner werden in bekannter Weise mittels Filter oder Zyklon aus dem Luftstrom ausgeschieden und können ohne weiteren Bearbeitungsgang zum Herstellen der Fertigteile durch Fertigschäumen weiterverarbeitet werden.

Der Vorschäumgrad läßt sich bei konstantem Materiaizufluß durch Veränderung des Luftdruckes vor dem Injektor, durch die Drehzahl der Werkzeuge und durch die Manteltemperatur in weiten Grenzen

2(i reproduzierbar beeinflussen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Vorschäumen von treibmittelhaltigen Kunststoffen, bei dem das vorzuschäumende körnige treibmittelhaltige s Ausgangsmaterial unter dauernder Bewegung mit einer beheizten Wand in Berührung gebracht und ausschließlich durch diese Berührung auf die erforderliche Temperatur gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial konti- ι ο nuierlich dosiert auf die Wand gegeben, über diese in einer dünnen Schicht konstanter Schichtstärke geführt und wieder kontinuierlich ausgetragen wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- π rens nach Anspruch 1 mit einem geschlossenen, zylindrischen und mit Doppelmantel für ein Temperiermedium versehenen Behälter, um dessen senkrechte Achse dicht über dem Behälterboden ein Bodenräumwerkzeug und darüber ein mehrar- :n miges Werkzeug umläuft, wobei im Deckel des Behälters ein Material-Luft-Zuführrohr und oberhalb der Behälterseitenwand eine Austragsöffnung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das mehrarmige Werkzeug (4) parallel und mit sehr ge- 2ί ringem Abstand zur zylindrischen Wand des Behälters (1) verlaufende Arme (4b) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (4b) rechteckigen Querschnitt aufweisen.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Drehrichtung liegenden Stirnflächen der Arme (4b) abgerundet sind.