DE2646665A1 - DEVICE FOR PLASTIFYING, HOMOGENIZING AND FLAT-SHAPED SPREADING OF TOE MASSES - Google Patents
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Abstract
Description
Vorrichtung zum Plastifizieren, Homogenisieren und flächen-Device for plasticizing, homogenizing and surface
förmigen Ausbreiten von zähen Massen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Plastifizieren, Homogenisieren und flächenförmigen Ausbreiten zäher Massen, insbesondere thermoplastischer Kunststoffe, bestehend aus mindestens einer beheizbaren Arbeitswalze, wobei jede Arbeitswalze teilweise von einer fest fixierten, ebenfalls beheizbaren Schale in einer Art umschlossen ist, dass sie mit der Walze einen Keilspalt bildet.shaped spreading of tough masses The invention relates to a device for plasticizing, homogenizing and sheet-like spreading tough masses, in particular thermoplastics, consisting of at least a heatable work roll, each work roll partially fixed by one fixed, also heatable shell is enclosed in a way that it is with the roller forms a wedge gap.
Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, die aus einer Walze und einer oder mehreren keilförmig angestellten Schalen bestehen und Rohmaterial plastifizieren, homogenisieren und flächenf#io ausbreiten. Die DT-OS 1 912 779 und die DT-AS 1 629 288 beschreiben Vorrichtungen die es ermöglichen, Rohmaterial über die ganze Breite des Walzenspaltes einzugeben und während weniger als einer Umdrehung der Walze tangential zur Walze durch mehrere in Walzendrehrichtung hintereinander angeordnete Einzelkeilspalten oder durch, in eine Schale eingearbeitete Mischnuten mit relativ engen Austrittskeilspalten zu fördern.There are already known devices that consist of a roller and a or several wedge-shaped shells and plasticize raw material, homogenize and spread out over the whole area. The DT-OS 1 912 779 and the DT-AS 1 629 288 describe devices that make it possible to cut raw material across the entire width of the roller gap and tangential during less than one revolution of the roller to the roller through several individual wedge gaps arranged one behind the other in the direction of rotation of the roller or through mixing grooves with relatively narrow exit wedge gaps incorporated in a shell to promote.
Die DT-OS 2 110 179 beschreibt eine Vorrichtung, bestehend aus einer Walze und einer die Walze teilweise umschliessenden Schale, in welche axial oder schräg zur Walzenachse verlaufende Mischnuten eingearbeitet sind, die durch tangential angeordnete Scherkanäle miteinander verbunden werden.The DT-OS 2 110 179 describes a device consisting of one Roller and a shell partially surrounding the roller, in which axial or Mixing grooves running obliquely to the roller axis are incorporated, which are tangential arranged shear channels are connected to one another.
Keine der bekannten Vorrichtungen gewährleistet ein vollständiges Durcharbeiten und eine g#eichmässiclf: Führung des Materials.None of the known devices guarantees a complete Working through and an equal: management of the material.
Bei der Eingabe des Edukts in den Spalt zwischen Schale und rotierende Walze wird das Material von der Walze in den engen Teil der Keilspalte gezogen. When entering the educt in the gap between the bowl and rotating Roller, the material is pulled from the roller into the narrow part of the wedge gap.
Schalenseitig wird die Förderung des Materials durch die Nuten gestört und führt somit zu einer Geschwindigkeitsverteilung, die wesentlich vom idealen parabelähnlichen Geschwindigkeitsprofil abweicht. Die sich zwischen Walze und Schale aufbauende Scherzone führt zu einer Schichtung des plastifizierten Kunststoffes bzw. zur Ausbildung einer Zweischichtenstmung, wobei vorwiegend walzennahes Material durch den engen Teil der Keilspalte gefördert wird. On the shell side, the conveyance of the material is disturbed by the grooves and thus leads to a speed distribution that is substantially different from the ideal parabola-like speed profile deviates. The one between the roller and the shell The shear zone that builds up leads to a stratification of the plasticized plastic or for the formation of a two-layer structure, predominantly material close to the roller is promoted through the narrow part of the wedge gap.
Das ungünstige Geschwindigkeitsprofil bewirkt eine ausserordeutlich breite Verweilzeitverteilung, die eine gleichmässige Qualität über die Dicke des austretenden Produktes ###unmöglicht, Der verhältnissmässig starke Schereffekt innerhalb einer schmalen Scherzone führt zu einer Schichtung und damit zur Gefahr des Aufspleissens der Schichten. The unfavorable speed profile causes an extremely clear broad residence time distribution, which ensures a uniform quality over the thickness of the escaping product ### impossible, the relatively strong shear effect within a narrow shear zone leads to stratification and thus to the risk of splicing of the layers.
Die schalenseitig sehr hohen Verweilzeiten können vor allem bei wärmeempfindlichen Materialien zu lokaler Ueberhitzung und somit zu thermischem Abbau führen. Das austretende Produkt wird schalenseitig in Qualität und Aussehen den gestellten Anforderungen in den seltensten Fällen genügen. The very long dwell times on the shell side can be particularly important in the case of heat-sensitive Materials lead to local overheating and thus to thermal degradation. The exiting On the shell side, the product meets the requirements in terms of quality and appearance in the rarest cases are sufficient.
Der Erfindung liegt demnach die Schaffung einer Vorrichtung, bestehend aus mindestens einer beheizbaren Arbeitswalze und einer der Anzahl Arbeitswalzen entsprechenden Anzahl ebenfalls beheizbarer 5chalenvzugrunde, in deren Keilspalte eine gleichmässige Durchmischung und Führung des Materials zur Erreichung einer homogenen Produktqw ristet sind. The invention is therefore to provide a device consisting of at least one heatable work roll and one of the number of work rolls Corresponding number of also heated bowls, in their wedge gaps an even mixing and guidance of the material to achieve a homogeneous product.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Arbeitswalzenoberfläche aufgerauht ist, die der aufgerauhten Arbeitswalzenoberfläche zugewandte Innenfläche der Schale der Reihe nach eine glatte Einzugszone, eine aufgerauhte Mischzone und eine glatte Bügelzone aufweist, wobei sich gleichartige Zonen über die gesamte Schalenbreite erstrecken.The object is achieved according to the invention in that the work roll surface is roughened, the inner surface facing the roughened work roll surface a smooth feed zone, a roughened mixing zone and has a smooth ironing zone, with zones of the same type extending over the entire width of the shell extend.
Die aufgerauhte Oberfläche der Arbeitswalze bewirkt walzenseitig eine der schalenseitigen Durchmischung entsprechende Bearbeitung des zu homogenisierenden Materials. Die Rauhtiefe der Walzenoberfläche bewegt sich vorzugsweise zwischen 0.1 und 1 mm.The roughened surface of the work roll causes a processing of the material to be homogenized corresponding to the mixing on the shell side Materials. The surface roughness of the roll surface is preferably between 0.1 and 1 mm.
Die Schale weist in ihrem Einzugsteil eine schräg zur Walze angestellte Einführfläche mit verhältnissmässig glatter Oberfläche auf, die kontinuierlich oder scharf begrenzt in die, durch eine aufgerauhte Oberfläche gekennzeichnete Mischzone übergeht.In its intake part, the shell has an inclined position relative to the roller Introductory surface with a relatively smooth surface that is continuous or sharply delimited in the mixing zone marked by a roughened surface transforms.
Diese Mischzonen können durch Kugelstrahlen, Sandstrahlen, Metallspritzen, Prägen, Kopierfräsen oder mit Hilfe von elektroerosivegnVerfahren eingearbeitet werden. Sie weisen vorzugsweise eine Rauhtiefe von 0,1 - 3 mm auf. Sie können über ihre gesamte Fläche einen einheitlichen Rauheitsgrad aufweisen oder in eine Anzahl Oberflächenzonen mit verschiedenen Rauheitsgraden unterteilt sein. Diese Zonen dürfen keine scharfkantige Oberflächenstruktur aufweisen die einen gleichmässigen Materialfluss stören könnte oder zumindest ein Ansetzen des Materials in Totzonen begünstigen würde. In einer bevorzugten Ausführungsform zeigt die aufgerauhte Oberfläche der Mischzone in einem in beliebige Richtung senkrecht zur Oberfläche geführten Schnitt ein sinusförmiges Profil. Die Anzahl der Oberflächenzonen innerhalb der Mischzone, ihre Rauheitsgrade, ihre Reihenfolge, die Art der Zonenübergänge (kontinuierlich oder scharf begrenzt) und ihre flächenmässige Ausdehnung sind auf das zu verarbeitende Material abzustimmen.These mixing zones can be created by shot peening, sandblasting, metal spraying, Embossing, copy milling or incorporated with the help of electrical discharge machining processes will. They preferably have a surface roughness of 0.1-3 mm. You can about their entire surface have a uniform degree of roughness or in a number Surface zones can be subdivided with different degrees of roughness. These zones are allowed no sharp-edged surface structure that has an even material flow could interfere or at least favor a build-up of the material in dead zones would. In a preferred embodiment, the roughened surface shows the Mixing zone in a cut perpendicular to the surface in any direction a sinusoidal profile. The number of surface zones within the mixing zone, their degree of roughness, their sequence, the type of zone transitions (continuous or sharply delimited) and their areal extent are to be processed To coordinate material.
Anschliessend an die Mischzone folgt die Bügelzone, d.h. ein glatter Austrittsstreifen, der die Oberfläche des austretenden Extrudats ttglättetwl. Der Austrittspalt dient als Ausformspalt.The ironing zone follows the mixing zone, i.e. a smooth one Exit strip that smooths the surface of the exiting extrudate. Of the The exit gap serves as a forming gap.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert.Exemplary embodiments of the invention are given below with reference to drawings explained.
Fig. 1 ist ein Querschnitt durch Walze und Schale Fig. 2 ist eine Aufsicht auf die Innenfläche der Schale, Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5 sind Querschnitte durch weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung.Fig. 1 is a cross section through the roller and tray. Fig. 2 is a Top view of the inner surface of the shell, Figures 3, 4 and 5 are cross-sections by further embodiments of the device according to the invention.
In ihrer einfachsten Ausführungsform gemäss Fig.1 besteht die erfindungsgemässe Vorrichtung aus einer mit Flüssigkeit, Dampf oder Elektrizität beheizten und mit regelbarer Umfangsgeschwindigkeit angetriebenen Arbeitswalze 1, die zu einem Teil ihres Umgangs von der ebenfalls beheizten und temperaturgeregelten Schale 2 umgeben ist. Die Schalen weist im Einzugsteil zunächst eine schräg zur Walze angestellte Einführfläche 4 auf, welche in die Mischzone 6 mündet, an die sich die Bügelzone 7 anschliesst.In its simplest embodiment according to FIG. 1, there is the one according to the invention Device made of a heated with liquid, steam or electricity and with adjustable peripheral speed driven work roll 1, which is a part surrounded by the likewise heated and temperature-controlled shell 2 around them is. In the intake part, the trays initially have an inclined position relative to the roller Lead-in surface 4, which opens into the mixing zone 6, to which the ironing zone is attached 7 connects.
Beidseitig der Schale sind Begrenzungsplatten 3 angeordnet.Boundary plates 3 are arranged on both sides of the shell.
Der Abstand des Spaltes zwischen der umlaufenden Walzenoberfläche und der Schale beträgt 1 - 5 mm. Der Druck kann entweder durch Verändern der Oberflächenstruktur der Mischzone und des flächenmässigen Anteils der Mischzone an der Gesamtoberfläche der Schale und/oder durch Verstellen des Keilspaltes bestimmt werden.The distance of the gap between the rotating roller surface and the shell is 1 - 5 mm. The pressure can either be changed by changing the surface structure the mixed zone and the areal proportion of the mixed zone in the total surface the shell and / or by adjusting the wedge gap.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist wie folgt zu verstehen: Das Rohmaterial 12 wird über die gesamte Breite der Walze in den Spalt zwischen Walze und seitlich durch die Begrenzungsplatten begrenzten Schale aufgegeben, von der Walze in den Einzugsspalt zwischen Walze und Einführfläche der Schale eingezogen und in diesem Spalt im weiteren Verlauf in die Mischzone verteilt.The operation of the device is to be understood as follows: The raw material 12 is across the entire width of the roller in the gap between the roller and the side abandoned by the boundary plates limited shell, from the roller in the Feed gap drawn in between the roller and the insertion surface of the shell and in this gap further on Spread in the mixing zone.
Durch Fig.l wird deutlich gemacht, dass sowohl das unmittelbar bei der Arbeitswalze 1 befindliche Materials wie auch an der Schale 2 anhaftendei Teilchen in der Mischzone 6 mittels wirbelnder Bewegung in die Bügelzone 7 gefördert werdenvund somit eine optimale Homogenisierung des Materials gewährleistet ist.By Fig.l it is made clear that both the immediately material located on the work roll 1 as well as particles adhering to the shell 2 in the mixing zone 6 are conveyed into the ironing zone 7 by means of a whirling movement and thus an optimal homogenization of the material is guaranteed.
Fig.2 zeigt die Anordnung des Einzugteils 5, der Mischzone 6, die in verschiedene Rauheitszonen 6a, 6b: und 6c unterteilt ist, sowie der Bügelzone 7 in einer Aufsicht auf die Innenseite der Schale. Durch Pfeile ist der Strömungsverlauf des Materials angedeutet. Beidseitig der Schale sind Begrenzungsplatten 3 angeordnet, durch die die Keilspalte seitlich abgeschlossen wird.Fig.2 shows the arrangement of the intake part 5, the mixing zone 6, the is divided into different roughness zones 6a, 6b: and 6c, as well as the ironing zone 7 in a plan view of the inside of the shell. The flow is indicated by arrows of the material indicated. Boundary plates 3 are arranged on both sides of the shell, through which the wedge gap is closed at the side.
Beim Durchgang durch die Mischzone wird die Scherenergie entsprechend der Oberflächen-Gebilde und der Umfanggeschwindigkeit der Walze in das Material eingebracht, was zur Erhöhung der Temperatur und zur Zerteilung grösserer Agglomerate führt.When passing through the mixing zone, the shear energy increases accordingly the surface structure and the peripheral speed of the roller in the material introduced, which increases the temperature and breaks up larger agglomerates leads.
Das so gemischte und plastifizierte Material gelangt dann in die Bügelzone.The material mixed and plasticized in this way then reaches the ironing zone.
Durch die extrem turbulente Strömung wird eine intensive Durchmischung erziehlt und damit eine Schichtung sicher vermieden.The extremely turbulent flow creates intensive mixing and thus reliably avoided stratification.
Die zwangsweise und somit nicht zufällige Förderung des Materials durch die Misch- und Scherzonen gewährleistet in diesen einen vollkommenen Materialaustausch in kurzer Zeit. Die Gefahr des Ansetzens in Totzonen und des zu langen Verweilensl mit der Gefahr thermischer Zersetzung) ist durch die erfindungsgemässe Ausbildung der Sfi cpS @pt gegeben.The forced and therefore not accidental conveyance of the material through the mixing and shear zones, a complete exchange of materials is guaranteed in a short time. The risk of getting stuck in dead zones and staying too long with the risk of thermal decomposition) is due to the design according to the invention given the Sfi cpS @pt.
Als Folge der gleichmässigen Durcharbeitung des Materials wird ein sehr homogenes Endprodukt mit gleichen Eigenschaften über Breite und Dicke einer am Ausgang der Vorrichtung ausgepressten Materialbahn erreicht. Die erfindungsgemässe Vorrichtung eignet sich aus diesem Grunde in besonderem Masse zur Verarbeitung von Thermoplasten mit leichter und hoher Füllung.As a result of the even processing of the material, a very homogeneous end product with the same properties across the width and thickness of a reached at the exit of the device pressed material web. The invention For this reason, the device is particularly suitable for processing Thermoplastics with light and high filling.
Fig. 3 bis 5 zeigen weitere Ausbildungsmöglichkeiten der erfindungsgemässen Vorrichtung, die nachfolgend beschrieben sind.3 to 5 show further training possibilities of the inventive Device, which are described below.
In einem Ausführungsbeispiel gemäss Fig.3 ist die Arbeitswalze 1 zu weniger als der Hälfte ihres Umfanges von der Schale 2 umgeben und bildet mit ihr einen Keilspalt. Zur Verbesserun der Rohmaterialzuführung wird eine Stopfwalze 11 angeordnet, deren Drehsinn dem Drehsinn der Arbeitswalze entgegengesetzt ist.In an exemplary embodiment according to FIG. 3, the work roll 1 is closed less than half of its circumference is surrounded by the shell 2 and forms with it a wedge gap. In order to improve the raw material feed, a darning roller 11 arranged whose direction of rotation is opposite to the direction of rotation of the work roll.
Nicht sichtbar sind in diesen Figuren die beidseitig der Schale anbegrachten Begrenzungsplatten.The ones attached to both sides of the bowl are not visible in these figures Boundary plates.
Am Ende der Schale wird das plastifizierte Material 10 von der Lippenkante 8 zwischen die Glättwalzen 9 abgezogen und entsprechend der Ausbildung dieser Glättwalzen als Folie, Platte oder Profil ausgeformt.At the end of the shell, the plasticized material 10 is removed from the lip edge 8 withdrawn between the smoothing rollers 9 and according to the design of these smoothing rollers Shaped as a film, plate or profile.
Die Kanäle 14 in den Walzen 1 und 11 sowie der Schale 2 dienen zur Führung des Heizmediums.The channels 14 in the rollers 1 and 11 and the shell 2 are used for Management of the heating medium.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt duch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung, das im wesentlichen durch symmetrische Kombination zweier Vorrichtungen nach Fig. 3 entstanden ist. Die beiden Schalen 2 und 2' sind so ausgebildet, -dass sie um die Drehachsen 13 bzw. 13' gekippt werden können, im zusammengeklappten Zustand jedoch eine annähernd fugenlose Einheit bilden.Fig. 4 shows a cross section through a further embodiment of the device according to the invention, which is essentially achieved by symmetrical combination two devices according to FIG. 3 has arisen. The two shells 2 and 2 'are designed so that they can be tilted about the axes of rotation 13 and 13 ', in However, when folded, they form an almost seamless unit.
Diese Vorrichtung weist gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 einige Vorteile auf. Einerseits wird es möglich Produkte mit grösserer Dicke und gleichbleibend guter Qualität herzustellen, anderseits ist die Gleichartigkeit der beiden Oberflächen des austretenden Bandes in hohem Masse gewährleistet.This device has, compared to the embodiment according to FIG. 3 have some advantages. On the one hand, it becomes possible to produce products with greater thickness and To produce consistently good quality, on the other hand is the homogeneity of the guaranteed to a high degree on both surfaces of the exiting belt.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung zeigt Fig. 5. Der prinzipielle Aufbau entspricht dem Beispiel nach Fig. 4. Die Schalen 2 und 2' bilden in dieser Ausführungsform im zusammengeklapptem Zustand keine fugenlose Einheit, sie lassen eine spaltförmige Oeffnung 15 frei, deren Breite z.B. durch Verschieben der Kippachsen 13 und 13' und deg r Walzen 1 und 1' in Pfeilrichtung den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden kann. Durch diese spaltförmige Oeffnung 15 kann kontinuierlich ein bandförmiges Gebilde 16 wie z.B. ein Glasfasergewebe, ein metallisches Gewebe oder Geflecht usw., eingebracht werden, auf das zwischen den Arbeitswalzen 1 und 1' beidseitig plastifizierte Masse aufgebracht wird.A third embodiment of the device according to the invention shows Fig. 5. The basic structure corresponds to the example according to Fig. 4. The shells In this embodiment, 2 and 2 'do not form any joints in the folded state Unit, they leave a gap-shaped opening 15 free, the width of which, for example, through Shifting the tilting axes 13 and 13 'and the rollers 1 and 1' in the direction of the arrow can be adapted to the respective requirements. Through this gap-shaped opening 15 can continuously be a band-shaped structure 16 such as a glass fiber fabric, a metallic fabric or braid, etc., are introduced onto the between the work rolls 1 and 1 'is applied on both sides plasticized mass.
Claims (11)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH1199276A CH612121A5 (en) | 1976-09-22 | 1976-09-22 | Device for plasticating and homogenising viscous compositions, in particular thermoplastics, and for spreading them out into a flat form |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2646665A1 true DE2646665A1 (en) | 1978-03-23 |
Family
ID=4378815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19762646665 Ceased DE2646665A1 (en) | 1976-09-22 | 1976-10-15 | DEVICE FOR PLASTIFYING, HOMOGENIZING AND FLAT-SHAPED SPREADING OF TOE MASSES |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH612121A5 (en) |
DE (1) | DE2646665A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1986000261A1 (en) * | 1984-06-28 | 1986-01-16 | Recycloplast Ag | Squeezer roll press for the plastification of plastics |
EP0909534A2 (en) * | 1997-07-30 | 1999-04-21 | Bernd Kientsch | Apparatus for extruding plastic materials in the food, feed and pharmaceutical industries, particularly bread dough |
-
1976
- 1976-09-22 CH CH1199276A patent/CH612121A5/en not_active IP Right Cessation
- 1976-10-15 DE DE19762646665 patent/DE2646665A1/en not_active Ceased
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EP0909534A3 (en) * | 1997-07-30 | 1999-12-01 | Bernd Kientsch | Apparatus for extruding plastic materials in the food, feed and pharmaceutical industries, particularly bread dough |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH612121A5 (en) | 1979-07-13 |
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Legal Events
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8131 | Rejection |