DE2642676C3

DE2642676C3 - Equipment for the production of dry fiber-filled polymer mixtures

Info

Publication number: DE2642676C3
Application number: DE2642676A
Authority: DE
Inventors: Sofia Michajlovna Moskau Borovikova Geb. Piskunova; Janis Isidorovitsch Jurmala Buls; Gunar Ekabovitsch Riga Gailis; Jevgenij Veniaminovitsch Stanzia Udelnaja Moskovskaja Oblast Lurie; Valerij Fjodorovitsch Moskau Michajlov
Original assignee: RISCHSKIJ POLITECHNITSCHESKIJ INSTITUT RIGA (SOWJETUNION)
Current assignee: RISCHSKIJ POLITECHNITSCHESKIJ INSTITUT RIGA (SOWJETUNION)
Priority date: 1976-09-17
Filing date: 1976-09-22
Publication date: 1980-07-17
Also published as: DE2642676A1; DE2642676B2; GB1509149A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Herstellen von trockenen fasergefüllten Polymermischungen, bestehend aus einer Aufgabevorrichtung für pulver- oder granulatförmiges Polymer, einem Dosierapparat und einer rotierend antrcribbaren Schneidvorrichtung für fortlaufende Faserp, und aus einer Kammer zum Vermischen der geschnittenen Fasern mit dem Polymer. Eine solche Einrichtung ist z. B. in der US-PS 37 32 345 beschrieben.The invention relates to a device for producing dry fiber-filled polymer mixtures, consisting of a feeding device for powder or granulate polymer, a dosing device and a rotatably traceable cutting device for continuous fiberp, and from a chamber for mixing the cut fibers with the polymer. Such a facility is z. B. in U.S. Patent 37 32 345.

Bei dieser Ein.Achtung werden die beiden Komponenten der fasergefüllten Polvmerm:~:hung einer Fördervorrichtung zugeführt. Die Faserkomponente wird in einer Schneidvorrichtung vor dem ⁷uführungsvorgang zerkleinert. Die Fördervorrichtung tührt beide Komponenten zu einer Mischkammer, die zugleich eine Strangpresse mit Beheizung ist, oder die Fördervorrichtung ist als Förderschnecke ausgebildet, in der eine gewisse Vermischung der Komponenten stattfindet. In beiden Fällen ist jedoch die Vermischung nicht intensiv genug, um ein homogenes Produkt mit guten Festigkeitseigenschaften nach der nachfolgenden formgeben den Verarbeitung zu ergeben. Die aus mehreren antreibbaren Bestandteilen bestehende Einrichtung ist kostspielig und erfordert viel Fabrikationsraum.With this care, the two components of the fiber-filled pile are fed to a conveying device. The fiber component is comminuted in a cutting device ⁷ in front of the uführungsvorgang. The conveying device leads both components to a mixing chamber, which is also an extrusion press with heating, or the conveying device is designed as a screw conveyor in which a certain mixing of the components takes place. In both cases, however, the mixing is not intensive enough to result in a homogeneous product with good strength properties after the subsequent shaping processing. The device consisting of several drivable components is expensive and requires a lot of manufacturing space.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches beschriebenen Gattung so auszubilden, daß sie eine gründliche Durchmischung der Komponenten bei kleinen Abmessungen und niedrigen Herstellungskosten der Einrichtung gewährleistet.The invention is therefore based on the object of providing a device as described in the preamble of claim to be trained in such a way that they ensure thorough mixing of the components ensures small dimensions and low manufacturing costs of the device.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit den im kennzeichnenden Teil des Palentanspruches angeführten Merkmalen gelöst.According to the invention, this object is cited in the characterizing part of the claim Features solved.

Die den Dosierapparat passierenden Fasern gelangen in die Schneidzone, die durch die scharfe Kante der Düse der feststehenden ebenen Platte und die Schneiden des sich im Innern der Mischkammer drehenden Messers gebildet ist. Die genau dosierte Menge an geschnittenen Fasern gelangt in den turbulenten Luftstrom, der durch das rotierende Messer erzeugt wird, und wird hier in Monofasem gespalten. Auch der regelbare Strom von Polymer aus der Aufgabevorrichtung gelangt in den zentralen Teil der Mischkammer, wird hier vom turbulenten Luftstrom mitgerissen und bewegt sich auf einer Spiralbahn vom Zentrum aus zu Jer Peripherie des Flugkreises der rotierenden Messer,The fibers passing through the dosing device reach the cutting zone, which is cut through the sharp edge of the Nozzle of the fixed flat plate and the cutting edge of the inside of the mixing chamber rotating knife is formed. The precisely dosed amount of cut fibers is fed into the turbulent air flow, which is generated by the rotating knife, and is split here into monofibers. The controllable flow of polymer from the feed device also reaches the central part of the Mixing chamber, is swept away by the turbulent air flow and moves on a spiral path Center from to the periphery of the circle of the rotating knife,

Sowohl die Fasern als auch das Polymer, solange sie sich in der Mischkammer befinden, haben genug Zeit, um sich während mehrerer Umdrehungen im turbulenten Luftstrom zu vermischen. Die erhaltene Mischung zeichnet sich durch eine höhere Homogenität aus, was auf eine künstliche Verlängerung der Bahn des gemeinsamen Fluges der Komponenten und auf die Turbulenz des transportierenden Luftstroms zurückzuführen ist, was zugleich die Abmessungen der Einrichtung stark herabzusetzen ermöglicht Gleichzeitig gewährleistet der erzeugte Wirbelluftstrom eine rasche Entfernung der erhaltenen Mischung aus der Mischkammer.Both the fibers and the polymer, as long as they are in the mixing chamber, have enough time to to mix in the turbulent air flow during several revolutions. The mixture obtained is characterized by a higher homogeneity, which indicates an artificial lengthening of the path of the common flight of the components and due to the turbulence of the transporting air flow is what at the same time allows the dimensions of the device to be greatly reduced at the same time the generated fluidized air flow ensures rapid removal of the mixture obtained from the Mixing chamber.

Die Einrichtung nach der Erfindung gestattet es, trockene fasergefüllte Mischungen mit einem hohen Homogenitätsgrad zu erhalten, ohne daß man den Stoff zusätzlich zu erwärmen braucht. Dadurch wird es möglich, die Selbstkosten für die Erzeugnisse aus fasergefüllten Polymermischungen um 15 bis 20% zu vermindern, da der Herstellungsprozeß von fasergefüllten Granulaten keine teuren Extrusionseinrichtungen erfordert. Zum anderen kann die Qualität der Erzeugnisse um 10—25% gegenüber den anderen Verarbeitungsarten fasergefüllter Polymermischungen erhöht werden.The device according to the invention allows dry fiber-filled mixtures with a high To maintain a degree of homogeneity without the need to additionally heat the fabric. This is how it becomes possible to increase the cost of products made from fiber-filled polymer blends by 15 to 20% reduce, since the manufacturing process of fiber-filled granules does not require expensive extrusion equipment requires. On the other hand, the quality of the products can be 10-25% compared to the others Processing types of fiber-filled polymer blends are increased.

Die Abmessungen der Einrichtung nach der Erfindung können klein gehalten werden, wodurch es möglich ist, diese Einrichtung in einer Anlage für dieThe dimensions of the device according to the invention can be kept small, thereby making it is possible to use this facility in a facility for

jo Herstellung von Erzeugnissen aus fasergefüllten Polymermischungen ohne irgendwelche Schwierigkeiten unterzubringen. Die Leistung der Einrichtung ist so hoch, daß sie imstande ist, gleichzeitig mindestens drei Anlagen zur Verarbeitung von Polymermischungen zujo Manufacture of products made from fiber-filled polymer blends without accommodating any trouble. The facility's performance is like that high that it is able to simultaneously at least three plants for processing polymer blends

r, Fertigerzeugnissen zu versorgen.r to supply finished products.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained below using an exemplary embodiment with reference to FIG Drawings explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine Gesamtansicht der Einrichtung zur Herstellung von fasergefüllter/ Poiyhrcrmischungen;
Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie H-Il in Fig. 1;
Fig. 3 die Düse mit Einsaugrohr und Rohrstutzen in Seitenansicht;1 shows an overall view of the device for producing fiber-filled / polymer mixtures;
FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1; FIG.
3 shows the nozzle with suction pipe and pipe socket in a side view;

F i g. 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in F i g. 3.F i g. 4 shows a section along line IV-IV in FIG. 3.

4', Die Einrichtung (Fig. 1) zur Herstellung von fasergefüllten Polymermischungen enthält eine zylindrische Mischkammer 1, die aus vorgefertigten Teilen oder einteilig aus Metall ausgeführt ist, in der eine Antriebswelle 2 mi· Feder 3 einer Schneidvorrichtung4 ', The device (Fig. 1) for the production of fiber-filled polymer mixtures contains a cylindrical mixing chamber 1, which consists of prefabricated parts or is made in one piece from metal, in which a drive shaft 2 with · spring 3 of a cutting device

w für Fasern untergebracht ist. Die Schneidvorrichtung für Fasern ist im Inneren der Mischkammer I montiert und durch eine feststehende ebene Platte 4 mit einer Düse 5, welche an der Schneidebene eine zugeschärfte Kante (a) (Fig.3) aufweist, und durch ein an diese Plattew for fibers is housed. The cutting device for fibers is mounted inside the mixing chamber I and by a fixed flat plate 4 with a nozzle 5, which has a sharpened edge (a) (Fig. 3) on the cutting plane, and by an on this plate

γ, anliegendes rotierendes Messer 6 gebildet. Die Platte 6 wird am Gehäuse der Mischkammer 1 befestigt und dient selbst als Mischkammerwand. γ, adjacent rotating knife 6 is formed. The plate 6 is attached to the housing of the mixing chamber 1 and itself serves as a mixing chamber wall.

In dem Zentralteil der feststehenden Platte 4 ist eine Öffnung (b) für das Einbringen des granulierten oderIn the central part of the fixed plate 4 is an opening (b) for the introduction of the granulated or

ho pulverförmigen Polymers aus einem Behälter 7 in die Mischkammer 1 vorgesehen. Das Messer 6 ist auf der Antriebswelle 2 derart befestigt, daß es die Möglichkeit hat, sich längs deren Achse zu bewegen, infolgedessen wird es durch die Feder 3 gegen die feststehende Platte 4 angedrückt. Die Düse 5 der Platte 4 ist mit einem Einsaugrohr 8 für die Zuführung des Faserstoffes aus einem Dosierapparat in die Schneidzone verbunden. Der Dosierapparat ist beispielsweise :n Form von zweiho powdered polymer from a container 7 into the Mixing chamber 1 is provided. The knife 6 is mounted on the drive shaft 2 in such a way that there is the possibility has to move along its axis, as a result, it is against the fixed plate by the spring 3 4 pressed. The nozzle 5 of the plate 4 is made with a suction pipe 8 for the supply of the pulp connected to a dosing device in the cutting zone. For example, the dispenser is: n form of two

sneinandergepreOten gegenläufig rotierenden Walzen 9 ausgeführt Die Walzen sind vor dem Einsaugrohr 8 angeordnet Die Schneidzone ist durch das rotierende Messer 6 und die zugeschärfte Kante (a) der Düse 5 gebildet Das Einsaugrohr 8 ist mit einem Rohrstutzen 10 für die Zuführung von Druckluft in dieses versehen, der tangential (Fig.4) zu der Innenfläche des Einsaugrohrs 8 angeordnet ist. Die Achse des Rohrstutzens 10 bildet mit der Achse des Einsaugrohrs 8 einen Winkel vun 15—75°.The rollers are arranged in front of the suction pipe 8 The cutting zone is formed by the rotating knife 6 and the sharpened edge (a) of the nozzle 5 The suction pipe 8 is provided with a pipe socket 10 for the supply of compressed air into this, which is arranged tangentially (FIG. 4) to the inner surface of the intake pipe 8. The axis of the pipe socket 10 forms an angle of 15-75 ° with the axis of the suction pipe 8.

Die Einrichtung arbeitet wie folgt:The setup works as follows:

Die Welle 2 mit dem darauf befestigten Messer 6 wird von einem Elektromotor (nicht dargestellt) angetrieben. Durch die Drehung des Messers 6 wird im Inneren der Mischkammer 1 ein turbulenter Luftstrom (Fig.2) erzeugt welcher das aus dem Behälter 7 kommende Polymer 11 durch die öffnung b der Platte 4 in die Mischkammer 1 einsaugt. Gleichzeitig mit der Zuführung des Polymers 11 wird über die Walzen 9, die mit der Antriebswelle 2 kinematisch verbunden sind, der _,₀ Faserstoff 12 in die Unterdruckzone des Einsaugrohrs 8 geleitet Die aus dem Rohrstutzen !0 kommende Druckluft fördert den Faserstoff 12, der sich im Einsaugrohr 8 befindet, über die Düse 5 in die Schneidzone, welche durch die scharfe Kanie (a) der Düse 5 und die Schneiden des rotierenden Messers 6 gebildet ist. Die Schneiden des Messers 6 arbeiten mit der scharfen Kante fajzusammen und schneiden den aus der Düse 5 kontinuierlich ankommenden Faserstoff 12 in genau bemessene Stücke, deren Länge durch das Übersetzungsverhältnis von Antriebswelle 2 und Walzen 9 vorgegeben ist. Der Strom des geschnittenen Faserstoffes gelangt in den Wirbelluftstrom, der im Inneren der Kammer 1 erzeugt wird, und vermischt sich hier mit dem Polymerstrom 11.The shaft 2 with the knife 6 attached to it is driven by an electric motor (not shown). The rotation of the knife 6 generates a turbulent air flow (FIG. 2) inside the mixing chamber 1, which sucks the polymer 11 coming from the container 7 into the mixing chamber 1 through the opening b of the plate 4. Simultaneously with the feeding of the polymer 11 of the _, ₀ pulp 12 is over the rollers 9, which are kinematically connected to the drive shaft 2 is passed into the negative pressure zone of the Einsaugrohrs 8 coming out of the pipe socket! 0 pressure air promotes the fiber 12, which located in the intake pipe 8, via the nozzle 5 into the cutting zone, which is formed by the sharp groove (a) of the nozzle 5 and the cutting edges of the rotating knife 6. The cutting edges of the knife 6 work together with the sharp edge and cut the fibrous material 12 continuously arriving from the nozzle 5 into precisely measured pieces, the length of which is predetermined by the transmission ratio of the drive shaft 2 and the rollers 9. The stream of cut fibrous material enters the fluidizing air stream which is generated inside the chamber 1 and mixes here with the polymer stream 11.

Infolge eines geringen Trägheitsverhaltens von Polymer und Fasern hat die erhaltene Mischung genug Zeit, um einige Umdrehungen im turbulenten Luftstrom auszuführen, was zur Herstellung einer homogenen Polymermischung beiträgt. Danach wird die aufbereitete Polymermischung aus der Mischkammer 1 durch einen Auslaßstutzen 13 zur weiteren Verarbeitung geleitet.As a result of the low inertia behavior of the polymer and fibers, the mixture obtained has enough Time to make a few revolutions in the turbulent air flow, resulting in a homogeneous air flow Polymer blend contributes. Thereafter, the prepared polymer mixture from the mixing chamber 1 is through an outlet port 13 passed for further processing.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Device for the production of dry fiber-filled polymer mixtures, consisting of a feed device for powder or granular polymer, a metering device and a rotatingly driven cutting device for continuous fibers and a chamber for mixing the cut fibers with the polymer, characterized in that the cutting device for the Fibers is arranged inside the mixing chamber (1) and their rotating knives (6) rest against a wall of the mixing chamber (1) designed as a flat plate (4) through which a nozzle (5) for the Feeding the fibers is guided, which has a sharpened edge (a) on the cutting plane.