DE2332803A1

DE2332803A1 - Vorrichtung zur erzeugung von folien und platten aus thermoplastischen kunststoffen

Info

Publication number: DE2332803A1
Application number: DE2332803A
Authority: DE
Inventors: Erich Beck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-06-28
Filing date: 1973-06-28
Publication date: 1975-01-23
Also published as: DE2332803B2; DE2332803C3

Description

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von

Erich Beck 652 Worms 27, Am See 29

betreffend

Vorrichtung zur Erzeugung von Folien und Platten aus thermoplastischen Kunststoffen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, bestehend aus einer Walze und einem urnschl ielenden Gehäuse mit sich über die V'alzenlänge erstreckender Einlaßöffnung und eine sich ebenfalls über die '«alzenlünge erstreckende Auslaioöffnung zum Aufschmelzen und Austragen von thermoplastisonen Kunststoffen.

Folien und Platten werden hauptsächlich auf Mehrwalzenkalandern und Extrudern nit Breitschlitzdüse erzeugt, frachteil der Lehrwalzenkalander sind sein hober technischer Aufwand und damit die Anschaffungskosten.

Bei Extrudern mit Breitschiitzdüsen wird die thermoplastische Masse an einer Stelle, meist in der l'itte der Schlitzdüse zugeführt und innerhalb der Dü3e verteilt. Diese Vorrichtungen haben den Nachteil, daü die verschiedenen Stromf:iden vom eintritt in die Düse bis zum Austritt aus den Düsenlippen verschieden lang sind. Dadurch bedingt, müssen sogenannte Staubalken oder Verdränger eingebaut v/erden, um den zu schnellen Durchtritt im mittleren Düsenbereich zu hemmen. Beonders. nachteilig bei diesen Vorrichtungen sind die unterschiedlichen Verweilzeiten der meist thermoempfindlichen Kunststoff^..

Es sind weitere Vorrichtungen in Einwalzenausführung, wie beispielsweise die "Vorrichtung zum Ziehen von thermoplastischen Kunststoffen" DBP 1 129 6Bl bekannt geworden, die sich aber bis heute nicht nennenswert durchsetzen konnten. Der Grund hiefür durfte in der parallelen Ausführung de3 Kanales zwischen Walze und (Jeh\iU3e zu suchen 3ein.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die AufSchmelzung und Homogenisierung von granulat- oder puiverförmigen Thermoplasten unter gleichen oder ahnlichen Bedingungen wie in einer Extruderschnecke, jedoch in einer solchen Anordnung, äaä der Druck für die -ü'orrageDung auf einer beliebig langen Linie hinter der Schlitzdüse gleichmaßig erzeugt wird.

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Um dieses Ziel zu erreichen wird von folgender Ueberlegung ausgegangen s

Der Schneckengang, bestehend aus Einzugskompressions- und Meteringzone, einer Schnecke von beispielsweise 25 mm 0 mit einer Länge von 10 D, ist in der Lage, bei bekannten Antriebs-, Ausstoss- und Qualitätswerten einen Thermoplasten aufzuschmelzen, zu homogenisieren und unter einem üblichen Extrusionsdruck von zum Beispiel 150 Kp/cm2 für HD-PE auszustossen.

Die abgewickelte Länge dieses Schneckenganges beträgt ^^^^^^^^ ^e uff </

L - 10 . 25 . // «* 800 mm

Wird nun dieser Schneckengang auf eine Walze entlang einer Achsenguerschnittebene gelegt, so ergibt sich ein Walzendurchmessrer von *

Walzen 0 « |~ «* 250 mm

Um nun ähnliche Verhältnisse wie bei der 25 mm-Schnecke zu erhalten, muss die Walze nahezu am ganzen Umfang von einem Formkörper umschlossen werden, sodass sich zwischen Walze und Formkörper Abstände ergeben wie sie den Abständen zwischen Schneckengrund und Zylinderinnenwand der Vergleichsschnecke mit 25 mm 0 entsprechen.

Bild 1 zeigt eine solche Anordnung, wobei das Granulat oder Pulver bei 1 aufgegeben wird und von der Walze 3 in Umlaufrichtung durch die Einzugszone, Kompressions- und Meteringzone geschleppt wird. Die Verhältnisse sind somit ähnlich denen im Schneckenkanal der 25 mm-Schnecke, wobei lediglich der Schleppwinkel bei der erfindungsgemässen Vorrichtung 0° und der bei der 25 mm Vergleichsschnecke 17° 20 min beträgt, siehe Bild 2 und 3 (abgewickelter Gang im Sandwich-Model) .

Der umschliessende Formkörper 2 ist durch Heizplatten 4 erwärmbar. Die aus der Meteringzone austretende Bahn 7 kann bei 5 von der Walze abgenommen oder wie gezeichnet, durch ein Rakelmesser abgestreift und über eine Rolle 6 der Weiterbehandlung zugeführt werden.

Der Materialaustritt kann auch auf diese Weise gelöst werden, dass, wie in Bild 4 gezeigt, ein Abstreifer 1 so gegen die Walze angestellt wird, dass in der Meteringzone ein Rückstau entsteht, wodurch das aufgeschmolzene Material bei 2 durch den umschliessenden Formkörper und die Lippen 3 als Bahn 1 ausgetrieben wird.

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Um in Achsenrichtung eine Materialverteilung zu erzielen, können in den umschliessenden Formkörper 2 Leitstege 1 eingebaut werden, die eine Transversalströmung verursachen ähnlich der Schneckengänge auf einer Extruderschnecke (siehe Bild 6).

Geir.äss einer weiteren Ausgestaltung kann der um3chliessende Formkörper so ausgebildet werden, dass Einzugszone, Kompressions- und Meteringzone zwei- oder mehrmals hintereinander auf dem Walzenumfang bzw. auf der Innenseite des Formkörpers untergebracht werden. Dadurch wird es möglich, die Achsiallager der Walze völlig zu entlasten. Die Walze läuft dann schwimmend, also nur unter Einv?irkung von Torsion am Eintriebszapfen. Eine derartige Ausgestaltung gestattet beispielsweise eine Entgasung oder die Beifügung von Huschlagstoffen nach dem Aufschmelzen. Bild 5 zeigt eine solche Anordnung mit der ersten Einzugszone 1 und den folgenden Kompressions- und Meteringzonen 2 und 3$ in der Zone 4 wird die Schmelze entspannt und in die zweite Hinzugszone 5 weitertransportiert. Bei 8 kann eine Entgasung, oder Beifügung von Zuschlagstoffen erfolgen. In der zweiten Kompressions- und Meteringzone 6 und 7 wird die zweite Homogenisierung durchgeführt und gleichzeitig der Druck für die Extrusion einer Mafcerialbahn 9 durch die Lippen 10 aufgebaut.

Vorzugsweise werden die Wände des Zuführungsschlitzes 11 bei 12 und 13 mit Wasser gekühlt.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zur Erzeugung von Folien und Platten aus thermoplastischen Kunststoffen, bestehend aus einer umlaufenden V/alze und einec umscüliebenden Ciehäuse, reit sich über etwa die Länge der Walze erstreckender Einlaßöffnung und einem sich etwa über die Länge der Walze erstreckenden Schaber, zum Abtragen der zu behandelnden Produkte mit anschließender Druckkammer und Breitschlitzdüse, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen der Walze und dem umschließenden Gehäuse in Umlaufrichtung gesehen, in finlab, !Compressions- und Zumesszone mit unterschiedlichen Kanaltiefen unterteilt ist.
2. vorrichtung nach Anspruch l dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang in Umlaufrichtung gesehen, aus zwei oder mehreren i'Jxtrusionskanälen mit je einer tiefen, einer komprimierenden Übergangs- und einer Zumesszone, besteht.
3. vorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daü in einem oder mehreren der Jixtrueionskanale eine nach außen führende uffnung zum Zwecke der Entgasung oder .Begasung, oder -Beimischung anderer Stoffe vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Walze gegenüber dem Gehäuse nur in dem zu behandelnden Material gelagert und somit schwimmend angetrieben wird. * ._

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