DE2413374A1

DE2413374A1 - Scher- oder mischvorrichtung zur verarbeitung von plastischen massen

Info

Publication number: DE2413374A1
Application number: DE2413374A
Authority: DE
Inventors: Ladislav Dipl Ing Anisic
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-03-20
Filing date: 1974-03-20
Publication date: 1975-10-02

Description

Scher- oder Mischvorrichtung zur Verarbeitung von plastischen Massen Die Erfindung bezieht sich auf Scher- oder Mischvorrichtungen, die bei der Verarbeitung von Kunststoffen eingesetzt werden mit dem Zweck, die Temperatur und die Nischcualit t einer K stssoffschmelze zmabhängig vom Förderorgan z. B. Extruder, zu beeinflussen. Solche Vorrichtungen werden z. B. in den deutschen Offenlegungsschriften 2059 496, 2054 616 und 2143 923 beschrieben.
Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Dorn, der in einem Gehäuse drehbar gelagert ist. Die Drehgeschwindigkeit des Dornes ist unabhängig von der Förderung des Kunststoffes einstellbar, so daß im Arbeitsraum der Vorrichtung gezielt geschert oder gemischt werden kann.
Eines der größten Probleme liegt in der Abdichtung des Gehäusespaltes am Rotor, da die Vorrichtung unter hohem Druck steht, wenn sie zwischen Extruder und Spritzkopf eingesetzt wird. Insbesondere, wenn reaktionsfähige Kunststoffmassen, z. B. vernetzbare oder verschäumbare Massen verarbeitet werden, muß auf die Dichtung besonderes Augenmerk gerichtet werden. Es darf z. B.
nicht geschehen, daß der vernetzbare Kunststoff in den Dichtungsspalt gerät und dort längere Zeit verafeilt, weil wegen der großen Schergeschwindigkeit im Spalt alsbald eine vorzeitige Reaktion eingeleitet werden würde.
Aus diesem Grunde scheiden alle bekannten Dichtungsformen, wie Gleitringdichtungen, Simmerringe usw., aus.
Die Aufgabe, eine solche Vorrichtung zu schaffen, daß die erwähnten Nachteile vermieden werden ohne großen technischen Aufwand, wird durch die Erfindung in folgender Weise gelöst: Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird mit Hilfe einer Sperrflüssigkeit abgedichtet in der Weise, daß ein ständiger Strom der Sperrflüssigkeit bestehend aus einer nichtreagierenden Masse (vorzugsweise bestehend aus der Hauptkomponente der Masse ohne Reaktionsmittel) mit gleicher oder ähnlicher Zähigkeit wie der reaktionsfähige Kunststoff dem Hauptstrom zugeführt wird. Damit wird sichergestellt, daß der Dichtungsspalt ständig von reaktionsfähiger Masse freigespült wird.
Ferner wird wegen der gleichen oder ähnlichen Zähigkeit die Scherwirkung des rotierenden Dorns nicht beeinträ#htigt. Ein weiterer Erffrdungsgedanke ist der, daß der Menzendurchsatz der SDerrflüssigkeit zesieuert wird. Damit bietet bereits die Möglichkeit, auch einzugebende Mischungskomponenten wie Farbstoffe 0. o . ähnliches mit Hilfe der Sperrflüssigkeit in die Kunststoffmasse einzubringen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung geht von dem bekannten Rückfördergewinde aus. Ein solches Gewinde ist bei richtiger Ausbildung in der Lage, einen ständigen Förderstrom der Sperrflüssigkeit durch den Dichtungsspalt zu pumpen und könnte, falls das Sperrmittel als Thermoplast in fester Form durch eine Öffnung eingegeben wird, durch Reibung eine Schmelze erzeugen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird durch an sich bekannte Aggregate zur Dosierung der Durchsatzmenge vervollständigt, wie Dosierschnecke bei Granulatfütterung oder Vorschubwalze (Raupe), falls das Ausgangsmaterial der Sperrflüssigkeit in fester Form als Profilstrang eingegeben wird.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Ein Thermoplast, wie Polystyrol, PVC, Polyäthylen soll zu einem Schaumstoff verarbeitet werden. Zu diesem Zweck wird die mit dem Treibmittel vermischte Masse auf einem Extruder so aufbereitet, daß die Verarbeitungstemperatur unterhalb der Reaktionstemperatur liegt. Die vom Extruder (1) aufbereitete Masse wird von der Extruderschnecke (2) in den Scherraum (7) des rotierenden Dornes (4) gepreßt und dort soweit erwärmt, daß die Verschäumungsreaktion gerade beim Austritt aus dem Spritzkopf (5) stattfindet. Das Aufheizen der Masse läßt sich über die Drehzahl des Dornes im obigen Sinne beeinflussen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung verhindert, daß reaktionsfähiges Material in den Spalt (6) zwischen Gehäuse (7) und Rotor kommt und vorzeitig wegen zu starker Scherung und Erwärmung im Spalt auf schäumt. Zu diesem Zweck besitzt der Dorn Gewindenuten (8) im Dichtungsbereich, die mit dem Material der Hauptkomponente des zu verschäumenden Kunststoffes, also ohne Treibmittelzusatz, gespeist werden.
Das Sperrmittel wird in fester Form als Profilstrang (9) der Einfüllöffnung (10) zugeführt, wobei ein steuerbares Raupenpaar (11) für eine genaue Dosierung des Sperrmitteldurchsatzes sorgt. Die Verflüssigung des Sperrmittels erfolgt in der Hauptsache durch die Reibung am rotierenden Dorn.
Die Dosierung des Sperrmittels durch eine besondere Vorrichtung ist deshalb wichtig, weil der Sperrmitteldurchsatz dem Gesamtdurchsatz angepaßt werden muß und nicht von der Drehzahl des Dornes abhängen darf Würde beispielsweise die Dorndrehzahl gesenkt werden, um eine niedrigere Materialtemperatur zu erreichen, so wurde trotzdem der Sperrmitteldurchsatz konstant bleiben, weil sich das Fördergewinde weiter auffüllen würde, vorausgesetzt, das Fördergewinde ist ausreichend lang ausgeführt.

Claims

8 Ansprüche

))i'. Scher- oder Mischvorrichtung zur Verarbeitung von zähplastischen Massen insbesondere reaktionsfähigen Gemischen im wesentlichen bestehend aus einem Dorn, der in einem Gehäuse drehbar gelagert ist dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung des Spaltes zwischen Gehäuse und Dorn mit Hilfe einer Sperrflüssigkeit vorgenommen wird.
2. Vorrichtung nach 1 dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrflüssigkeit eine nicht reaktionsfähige Tasse mit ähnlicher Zähigkeit wie das reaktionsfähige Gemisch vorzugsweise die Hauptkomponente des reaktionsfähigen Gemisches benutzt wird.
3. Vorrichtung nach 1 dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrflüssigkeit ein nicht reaktionsfähiges Gemisch bestehend aus zwei oder mehreren Komponenten benutzt wird.
4. Vorrichtung nach 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrmittel in fester Form dem Dichtungsspalt zugeführt wird und dorik durch Reibung und Beheizung verflüssigt wird.
5. :Vorrichtung nach 4 dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrmittel als Profilstrang oder Granulat zugeführt wird.
6. Vorrichtung nach 5 dadurch gekennzeichnet, daß Dorn oder Gehäuse im Dichtungsbereich ein Fördergewinde aufweist.
7. Vorrichtung nach 6 dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrmittel durch ein Dosieraggregat dem Fördergewinde zugeführt wird.
8. Vorrichtung nach 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung aus einem Walzen- oder Raupenpaar mit regelbarer Drehzahl besteht.

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