DE1964895A1 - Plastifizierpresse fuer Strangpresserzeugnisse - Google Patents

Description

• Plastifizierpresse für Strangpresserzeu#nisse.
• Hochpolymere Formmassen werden üblicherweise unter Einwirkung von Wärme plastifiziert und durch Druck verformt und gefördert.
• Kolbenstrangpressen sind zum Ausformen von endlosen Profilen nur dann geeignet, wenn diese im formenden Werkzeug aushärten.
• Damit lassen sich Erzeugnisse mit Oberflächen, die keine Markierung der stoßweisen Förderung aufweisen, nur erzeugen, wenn die Formmassen in der Wärme zunächst dünnflüssig werden und dann durch Vernetzen härten (1, 2). Diese nach einem solchen Prinzip arbeitenden "Rammextruder" haben daher praktisch keine Bedeutung für thermoplastische Werkstoffe finden können. Es werden nur einige Sonderwerkstoffe zu Profilen hiermit geformt, wo die Oberfläche keine Bedeutung hat.
• Thermoplaste werden in breitem Maße hingegen durch Schneckenpressen zu Profilen verformt.
• Schneckenpressen der heute verwendeten Bauarten bauen den Förderdruck in der Schmelze durch deren Haften an der Zylinderwand und die Rotation der Schnecke und die dadurch bewirkte Scherströmung in der Schmelze auf. Hierdurch wird eine nahezu gleichmäßige Förderung erzielt, die markierungsfreie Oberflächen auszuformen gestattet. Diese unkomplizierten und daher sehr beliebten Maschinen lassen jedoch eine Reihe von Wünschen offen (3).
• a) Das Aufgabegut muß leicht rieseln, damit sich die Schneckengänge unter dem Trichter gut füllen. Die Füllung ist jedoch umso schlechter, je höher die Rotationsgeschwindigkeit der Schnecke wird.
• b) Der Füllungsgrad der Schneckengänge ist umso niedriger, je sperriger das Aufgabegut ist.
• c) Die Teilfüllung der Schneckengänge hat schlechten Wirkungsgrad, Ablagern von abgeriebenen Partikeln mit langem Verweilen in Zonen, die nicht vom Füllgut frei gespült werden zur Folge.
• d) Die Förderung ist ungleichmäßig, da die Länge der mit Schmelze gefüllten Schneckenteile variiert oder die Reibungskoeffizienten mit geringen Temperaturänderungen der Schmelze, des Zylinders oder der Schnecke sich ändern (4).
• e) Große Temperaturunterschiede, da die Erwärmung umso mehr durch Scherung erfolgt, je schneller die Schnecke sich dreht und je tiefer die Gänge sind, da die Scherung über den Gangquerschnitt ungleichmäßig ist und der Masseaustausch infolge der laminaren Strömung mangelhaft bleibt.
• Um diesen Mängeln abzuhelfen, wird vielfach versucht, die Förderung nicht in der Schmelze, sondern im noch nicht aufgeschmolzenen Festbett direkt hinter der Materialaufgabe durch Kompaktieren des noch festen Aufgabegutes aufzubauen (1).
• Es wurde nun gefunden, daß es wesentlich günstiger ist, ein völlig neues Prinzip anzuwenden. Es besteht darin, das beliebige Aufgabe gut durch freien Fall oder zwangsweise in einen Hochdruckzylinder zu fördern und hier stoßweise unter der Wirkung eines z.B. mit ca. 10.000 kp/cm2 beaufschlagten Kolbens zu verdichten, adiabatisch zu erwärmen und durch ruhende Scherzonen geringer Spaltweite zu plastifizieren und a) in eine Schneckenpresse oder b) einen rotierenden Einwellenmischer abfließen zu lassen.
• Bei der Lösung nach a) fließt die Schmelze in einen Schmelzenextruder bekannter Bauart (vgl. Bild 1). Der Schmelzenextruder baut dann den gleichmäßigen Förderdruck in bekannter Weise auf.
• Die diskontinuierlich# 4ng,d» Schmelze aus dem Hochdruckzylinder wird so vergleichmäßigt und erfährt gegebenenfalls in der Schnecke noch durch spezielle Mischteile eine Homogenisierung. Der Vorteil dieser Anordnung ist die Unabhängigkeit von der Art des Aufgabegutes.
• Bei der Lösung nach b) (vgl. Bild 2) fließt die Schmelze aus zwei in ihrer Förderung aufeinander abgestimmten Hochdruckplastifizierpressen der geschilderten Art über eine Drossel ab die dazu beiträgt, die Förderung beider Kolben zu vergleichmäßigen. Diese Drossel wird vorteilhafterweise als Mischer aufgebaut, so daß die beiden Teilströme innig vermischt - jedoch zwangsweise infolge des Druckes der Plastifizierkolben - gefördert werden.
• Bei dieser Anordnung kommen zur Unabhängigkeit vom Aufgabegut die Vorteile der Zwangsförderung mit kurzer Verweilzeit, was besonders bei in der Wärme reagierenden Stoffen von besonderer Bedeutung ist.
• Einen weiteren Vorteil der hier vorgeschlagenen Plastifizierpressen kann man darin sehen, daß es keine Schwierigkeiten macht, am Aufgabetrichter Unterdruck anzulegen, das Aufgabegut beliebig vorzuwärmen bzw. mit einem Minimum an Aufwand vorzumischen und die Mischung miteinander reagierender Komponenten dem Mischteil zu überlassen, indem in der nach b) genannten Anordnung beide Plastifizierkolben entsprechend verschiedene Partner in den Mischteil fördern. Es bereitet des weiteren keine Mühe, beliebige Mengen über die Hubhöhe zu plastifizieren.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   Plastifizierpresse für Strangpresserzeugnisse aus Schüttgütern vorzugsweise hochpolymeren Werkstoffcharakters dadurch gekennzeichnet, daß der Einzug des Aufgabegutes und seine Plastifizierung unter sehr hohen Drücken einer Kolbenpresse von ca. 10.000 kp/cm2 und mehr erfolgt und dessen diskontinuierliche Förderung dann durch einen nachgeschalteten Schmelzenextruder vergleichmäßigt wird.
2. 2. Plastifizierpresse wie unter 1) dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere derartige Hochdruckkolben in ihren Bewegungen so aufeinander abgestimmt sind, daß ein gleichmäßiger Schmelzenstrom ausgetragen wird.
3. 3. Plastifizierpresse wie unter 1) und besonders 2), deren zwei oder mehrere Hochdruckkolben in ihren Bewegungen so aufeinander abgestimmt sind, daß eine gleichmäßige Füllung eines nachfolgenden Mischers - der gleichzeitig als Drossel und Homogenisierorgan wirkt - erreicht wird und damit gleichmäßige Zwangsförderung und Mischung zustande kommt.