DE2458614B2

DE2458614B2 - Extruder-Kalander-Verbindung

Info

Publication number: DE2458614B2
Application number: DE742458614A
Authority: DE
Inventors: Adolf 7120 Bissingen Seide
Original assignee: Werner & Pfleiderer 7000 Stuttgart
Current assignee: Werner & Pfleiderer 7000 Stuttgart
Priority date: 1974-12-11
Filing date: 1974-12-11
Publication date: 1979-03-01
Also published as: GB1477596A; FR2294039A1; DE2458614A1; SU619088A3; CS187329B2; DE2458614C3; FR2294039B1; IT1049959B; US4028031A

Description

Die Erfindung betrifft eine Extruder-Kalander-Verbindung mit einem Ajsgleicl. der Schwankungsbreite des Extruder-Durchsatzes bestehend aus einem den Kalanderwalzen in Achsrichtu .g des Walzenspaltes unmittelbar vorgeordneten Extrudermundstück und mit diesem verbundenen, den Walzeneinlaufbereich seitlich abschließenden Begrenzungswänden.

Die Übergabe des Extruders vom Extruder zum Walzenpaar eines Kalanders muß in kontinuierlichem und gleichem Mengenfluß erfolgen, wenn eine gleichbleibende Qualität der Walzfoüe bzw. der gewalzten Platten vor deren Weiterverarbeitung sichergestellt sein soll.

Der zwischen dem Extrudermundstück und den Kalanderwalzen gebildete Einlaufbereich dient zugleich der Aufnahme wie auch der Übergabe des Extrudats an die Kalanderwalzen. Da dieser Einlaufbereich sowohl zum Zweck einer gleichmäßigen Übergabe als auch zur Erzielung gleicher Walzbreiten üblicherweise als ein abgeschlossener Raum ausgebildet ist, besteht bei erhöhter Durchsatzleistung des Extruders außer der Qualitätsminderung des Walzgutes auch die Gefahr einer Überlastung der Maschinen durch kurzfristigen Druckanstieg im Einlaufbereich.

Da der Durchsatz eines Extruders auch bei gleichbleibender Schneckendrehzahl im Regelfall nicht konstant ^:st, sondern naturgemäß Schwankungen unterliegt, sind bei bekannten Vorrichtungen Mittel vorgesehen, die eine Kompensation der in der Zeiteinheit anfallenden Menge an Extrudat ermöglichen sollen.

Aus der DE-AS 17 04 640 ist eine Extruder-Kalander-Kombination bekannt, mittels welcher ein aus vorstehend genanntem Grund zwischen Kalander-Grundwalzen und Extruder durch Materialhäufungen vor dem Extruder-Mundstück auftretender Überdruck durch eine elastische Verbindung des verschiebbaren Kalanders mit dem Extruder ausgeglichen werden soll. Der Ausgleich erfolgt hierbei durch eine Ausweichbewegung des Kalanders vom Extruder.

Bei dieser in ihrer Ausbildung recht komplizierten und damit anfälligen Vorrichtung ist besonders nachteilig, daß durch das Ausweichen des Kalanders auch die seitliche Begrenzung des Wateeneinlaufbereichs zurücktritt und damit die Walzbreite unkontrolliert vergrößert wird. Dies aber begünstigt das Entstehen ungleich breiter Platten bzw. Walzfolien, wäj der Anlaß zu erheblichen Störungen in den Folgeaggregaten sein kann.

Nach einer weiteren aus der DE-PS 9 71 776 bekannten Vorrichtung sind zum Ausgleich der Druckschwankungen im Materialfluß den seitlich kreisbogenfönnig ausgeschnittenen Mundstückwänden Fühler zur Abtastung des aus den Ausschnitten austretenden Walzgutes zugeordnet, die ausschließlich den Antrieb der Verarbeitungsmaschinen in Abhängigkeit des Durchsatzes steuern.

Dadurch ergibt sich in nachteiliger Weise ein ständig ungleichförmiger Lauf nicht nur des Extruders bzw. der Kalanderwalzen, sondern auch der Folgeeinrichtungen, deren Lauf zugleich entsprechend korrigiert werden muß.

Aus der DE-PS 1013 066 ist eine Vorrichtung zur fortlaufenden Herstellung von Bändern aus pulvrigen, faserigen oder gekörnten Werkstoffen bekannt, bei welcher dem Walzenpaar des Kalanders zum Zwecke einer Vorvermischung des Werkstoffes eine von einer Beschickungsvorrichtung gespeiste Einlaufschurre vorgeordnet ist

Hierbei werden die Werkstoffe nicht aufbereitet, sondern drucklos ausgetragen und in loser Schüttung den Kalanderwalzen zugeführt, so daß ein Erfordernis für besondere Ausgleichsmaßnahme nicht gegeben und nicht vorhanden ist.

Aus der US-PS 23 82 177 ist eine aus Extruder und Kalanderwalzwerk gebildete Vorrichtung bekannt, bei welcher das Extrudat für *e Herstellung eines zusammengesetzten Fertigstreifens in einem mit einer Zuführungsöffnung ausgebildeten Verteiierkopf eingespeist und nachfolgend über eine Schlitzdüse dem Kalanderwalzwerk zugeführt wird.

Die Ausbildung der Düse und deren Anordnung ermöglichen keine Speicherung des Extrudats im Auslaufbereich des Extruders und Einzugsbereich der Kalanderwalzen.

Die der Einspeisung einer weiteren Materialkomponente dienende Zuführungsöffnung vermag in dieser Zweckbestimmung als schmale im Bereich der Walzenmitte vorgesehene Öffnung kein überschüssiges Extrudat aufzunehmen. Schließlich ist aus der DE-PS 7 07 038 eine Vorrichtung bekannt, bei der Druckschwankungen des Extruders einer Extruder-Kalander-Verbindung durch Bewegen einer als Stempel ausgebildeten Preßkammerwand ausgeglichen werden.

Bei dieser Vorrichtung ist die baulich aufwendige und anfällige Ausgestaltung von besonderem Nachteil. Das erforderliche Speichervolumen der Preßkammer erschwert zudem eine gleichmäßige Temperaturführung im Extrudat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Extruder-Kalander-Verbindung so auszubilden, daß auf einfache Weise eine selbsttätige Kompensation mengenmäßiger Durchsatzschwankungen des Extruders unmittelbar in dessen Auslaufbereich und Einzugsbereich der Kalanderwalzen ermöglicht ist, ohne verändernde Eingriffe in den Lauf und die Verbindung der

Vorrichtungen zur Gewährleistung einer gleichbleibenden Walzbreite und Walzdicke des Behandlungsgutes.

Nach der Erfindung ist dies dadurch erreicht, daß das den Auslaufbereich der Extruderschnecke unmittelbar begrenzende Extrudermundstück an der den Kalanderwalzen zugeordneten Stirnseite zumindest eine durch die obere Einzugswalze räumlich begrenzte, bis zur unteren Mantellinie der Munstücksöffnung und über den gesamten Einzugsbereich der Kalanderwalzen sich erstreckende und nach außen erweiternde Ausgleichstasehe aufweist.

Bei einem überschüssigen Angebot an Extrudat ist damit sofort ein Druckausgleich durch entsprechende, kurzfristig erfolgende Auffüllung der Ausgleichstasche gewährleistet

Durch die Drehbewegung der oberen Kalanderwalze bildet sich in der Ausgleichstasche ein rollender, bezüglich der Füllhöhe der Tasche variierender walzenförmiger Wulst aus, der an seiner Oberfläche stetig von dieser Walze erfaßt und eingezogen wird. Dieser Wulst der kurzfristig seine Lage und Dicke entsprechend der Extruder-Durchsatzs^hwankungen ändert, unterliegt in einer breiten Schicht seiner Oberfläche einem ständigen Einzug, so daß Materialveränderungen nicht auftreten.

Die schmale und langgestreckte Anordnung der Ausgleichstasche zwischen dem Extruder und dem Kalanderwalzwerk, die über den Gesamteinzugsbereich der Walzen hinweg reicht, gewährleistet einen gleichmäßigen Einzug des vom Extruder ausgetragenen und in der Ausgleichstasche gespeicherten Materials. Dadurch ist auch eine gleichmäßige Temperaturführung zwischen dem Extruder und dem Kalanderwalzwerk ermöglicht

Eine zweckmäßige, den Einzug des Wulstes begünstigende Ausbildung sieht vor, daß die Ausgleichstasche in Querrichtung zu den Walzenachsen keilförmig ist, in Längsrichtung im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwei im Abstand nebeneinander angeordnete im Bereich der Munstücksöffnung voneinander getrennte Ausgleichstaschen vorgesehen sind.

Mit dieser Anordnung ist insbesondere bei der Verarbeitung zähflüssiger Kunststoffe eine gleichmäßige Verteilung des Materialflusses über die gesamte Länge des Einzugsbereichs der Kalanderwalzen erreicht Dabei wird der in den Ausgleichstaschen sich aufspeichernde Wulst vor allem auch den Außenbereichen des Kalanderwalzwerks zugeführt.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Extruder-Kalander-Verbindung in Draufsicht.

F i g. 2 zeigt einen Schnitt entsprechend der Linie 2-2 nach Fig. 1.

Die Zuordnung der Kalanderwalzen 1, 2 zi?m Extruder 3 erfolgt in der Weise, daß der durch die gegenseitige Anstellung der Walzen 1, 2 gebildete Waizenspalt 4 genau im Bereich der Mittelachse der Extruderschnecke 5 liegt Der vom Extrudermundstück 6 und den Kalanderwalzen 1,2, sowie den Begrenzungswänden 7, 8 umschlossene Raum 9 bildet den Einlaufbereich der Walzen 1,2.

Das Extrudermundstück 6 ist stirnseitig im Einlaufbereich der Kalanderwalzen 1, 2 mit einer keilförmigen sich nach innen verjüngenden Anschrägung 14 versehen, die sich ausgehend von der unteren Mantellinie der Mundstücksöffnung 11 des Extruders 3 über den Bereich der oberen Walze 2 hinausgehend erstreckt Diese Anschrägung 14 bildet begrenz^ durch die obere Walze 2, eine Ausgleichstasche 10, in welcher sich durch schwankenden Durchsatz des Extruders 3 bedingt überschüssiges Material ansammeln kann. Dabei bildet sich in der Ausgleichstasche 10 ein walzenförmiger Wi^st 12 aus, der laufend durch die obere Walze 2 eingezogen wird. Folgt einer solchen Durchsatzsteigerung des Extruders 3 eine Phase geringerer Materialabgabe (Pulsation), so zieht die obere Walze 2 durch ihre Drehbewegung die zunächst zuviel ausgetretene Masse wieder vollständig durch die keilförmige Ausgleichstasche 10 ein.

Dieser Vorgang kann sich periodisch wiederholen. Eine schädliche Drucksteigerung im Einlaufbereich der Walzen 1, 2 ist nach Maßgabe dieser Ausbildung ausgeschlossen. Trotz schwankenden Extruderdurchsatzes bleibt der Einzug und der Durchsatz des Kalanders gleich, so daß die Platten- bzw. Folienqualität hiervon nicht beeinträchtigt wird.

Sollte mangels ausreichenden Materialnachschubs die Extruderschnecke 5 plötzlich unterfüttert arbeiten, und der Durchsatz nicht mehr proportional der Schneckendrehzahl erfolgen, so kann durch Abtastung der Wulsthöhe in der Ausgleichstasche 10 mittels einer mechanischen oder optischen Trtsteinrichtung 13, erforderlichenfalls auch der Durchsatz des Extruders 3 durch entsprechende Änderung der Schneckendrehzahlen korrigiert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Extruder-Kalander-Verbindung mit einem Ausgleich der Schwankungsbreite des Extruder-Durchsatzes, bestehend aus einem den Kalanderwalzen in s Achsrichtung des Walzenspaltes unmittelbar vorgeordneten Extrudermundstück und mit diesem verbundenen, den Walzeneinlaufbereich seitlich abschließenden Begrenzungswänden, dadurch gekennzeichnet, daß das den Auslaufbereich id der Extruderschnecke unmittelbar begrenzende Extrudermundstück (6) an der den Kalanderwalzen (1, 2) zugeordneten Stirnseite zumindest eine durch die obere Einzugswalze (2) räumlich begrenzte, bis zur unteren Mantellinie der Mundstücköffnung (11) !* und über den gesamten Einzugsbereich der Kalanderwalzen (I₁ 2) sich erstreckende und nach außen erweiternde Ausgleichstasche (10) aufweist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichneidaß die Ausgleichstasche (10) in Querrich- tung zn Jen Walzenachsen keilförmig, in Längsrichtung im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im Abstand nebeneinander angeordnet im Bereich der Mundstücköffnung (11) voneinander getrennte Ausgleichstaschen (10) vorgesehen sind.