DE2737182A1

DE2737182A1 - Verfahren und vorrichtung zur thermischen behandlung von extrudiertem gut im uhf-feld

Info

Publication number: DE2737182A1
Application number: DE19772737182
Authority: DE
Inventors: Harry Focht
Original assignee: Paul Troester MaschinenfabriK
Current assignee: Paul Troester MaschinenfabriK
Priority date: 1977-08-18
Filing date: 1977-08-18
Publication date: 1979-03-01
Also published as: DE2737182C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Behandlung von
extrudiertem Gut im UHF-Feld Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von extrudiertem Gut im UHF-Feld, bestehend aus einem hinter einem Schneckenextru der angeordneten Behandlungsraum in Form eines Hohlleiters oder eines Resonanzraumes mit einer Vorrichtung zur Einspeisung von UHF-Energie und einer Transportvorrichtung für das zu behandelnde extrudierte Gut.
In Schneckenextrudern verarbeitetes Kunststoff- oder Kautschukniaterial bedarf nach der Extrusion in den meisten Fällen einer thermischen Nach behandlung. Bestimmte Kautschuk- und Kunststoffmischungen erweisen sich jedoch als so empfindlich gegenüber einer Behandlung in einem Dampf- oder Salzbad, daß ihre thermische Nachbehandlung nur durch Einspeisung von UHF-Energie erfolgen kann. Aber auch hier gibt es bestimmte Mischungen und Materialien, die gegenüber der thermischen Nachbehandlung mit UHF-Energie empfindlich sind, insbesondere solche mischungen, die unter dem Einfluß von wärme Gase bilden, die aus dem Inneren des Materialstranges nach außen vordringen und dadurch die Oberflächen des Stranges zerstören. Aber auch der Einfluß von Sauerstoff auf die Oberfläche des erhitzten Materialstranges kann Schädigungen der Oberfläche des Stranges aus bestimmten Materialien hervorru fen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von extrudiertem Gut im UHF-Feld zu schaffen, in der im Inneren des materiales Gasbildungen vermieden werden und beschädigungen der Oberfläche unter dem Einfluß sich bildender Gase oder des Luftsauerstoffes vermieden werden.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß diese 3eschädigungen dann vermieden werden können, wenn es gelingt, die Erhitzung mit UHF-Energie unter Druck eines inerten Gases vorzunehmen. Dieses kann aber nur dann wirkungsvoll gelingen, wenn es gelingt, den Behandlungsraum insbesondere in Auslaßrichtung gasdicht abzuschließen.
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine druckdichte Anordnung des Behandlungsraumes am Schneckenextruder, durch eine druckdichte Auslaßvorric}tung am Ende des Behandlungs raumes, durch eine hinter der Auslaßvorrichtung ( in Bewegungsrichtung des extrudierten Gutes gesehen) angeordnete Abzugsvorrichtung und durch einen Druckgasanschlußstutzen am Behandlungsraum.
Durch einen derartigen behandlungsraum der druckdicht am Schneckenextruder bzw. an dessen Spritzkopf angeordnet ist und der eine druckdichte Auslaßvorrichtung am ilde des Behandlungsraumes aufweist, wird es möglich, ein inertes Gas unter Uberdruck im Behandlungsraum zu halten. Dieses inerte Gas unter Uberdruck verhindert die ~wirkungen von Sauerstoff an der Oberfläche des extrudierten Stranges, aber auch wegen des Uberdruckes die bildung und Freisetzung von im Inneren des Stranges unter dem Närmeeinfluß sich bildender Gase.
Die Güte dieser Vorrichtung und die Wirkung dieser Vorrichtung hängen ganz von der Druckdichtigkeit der Auslaßvorrichtung am Ende des Behandlungsraumes ab. Diese Auslaßvorrichtung muß den erzeugten und thermisch behandelten Materialstrang so eng umschließen, daß mit dem Materialstrang entweichendes Druckgas sofort wieder durch neu in den Druckgasanschlußstutzen einströmendes Druckgas ersetzt werden kann, so daß der Druck im Inneren des Behandlungsraumes nicht absinkt.
Dieses dichte Umschließen des extrudierten und thermisch nachbehandelten Materialstranges bringt es mit sich, daß sich die Arbeitsmittel in der Auslaßvorrichtung im Laufe der Arbeitszeit abnutzen. Um hierdurch möglichst wenig Arbeitszeit zu verlieren, ist die Anordnung eines schnell lösbaren Verschlußes für die druckdichte Auslaßvorrichtung an der Wand des Behandlungsraumes von Wichtigkeit, damit nach einer Abnutzung der Arbeitsmittel in der Auslaßvorrichtung die ganze Auslaßvorrichtung gegen eine andere Auslaßvorrichtung mit nicht abgenutzten Dichtungsinitteln ausgetauscht werden kann und die zuvor in Tätigkeit gewesene Au#vor richtung mit neuen Dichtungsmitteln versehen werden kann.
Die Auslaßvorrichtung ist durch eine Vielzahl hintereinander angeordneter Dichtungslamellen gekennzeichnet. Durch eine derartige Vielzahl von Dichtungslamellen läßt sich erreichen, daß mit dem sich bewegenden Materialstrang nur relativ wenig Druckgas nach außen ausgetragen wird.
Zweckmäßig ist es, wenn die Lamellen gegen die Bewegungsrichtung des zu behandelnden Gutes gerichtet sind, dabei jedoch so geformt sind, daß sie den extrudierten und thermisch behandelten Strang nicht beschädigen.
Zweckmäßigerweise werden Hohlräume in den Lamellen vorgesehen, die mit einem Anschluß für ein Druckmedium versehen sind. Hierdurch werden elastisch verformbare Lamellen gegen den extrudierten und thermisch behandelten Materialstrang gedrückt, so daß die Abdichtung besonders günstig wird.
Um eine Lamelle nicht nur von ihrem Inneren her gegen den sich bewegenden, extrudierten und thermisch behandelten Materialstrang zu drücken, sondern auch von außen her gegen diesen Materialstrang zu drücken, kann es zweckmäßig sein, mindestens eine Öffnung in der Hohllamelle für den Auslaß von Druckmedium in den Raum zwischen zwei Lamellen vorzusehen, wenn die Lamellen darüber hinaus so geformt sind, daß sie durch einen Uberdruck in dem Raum zwis#chen zwei Lamellen gegen den Materialstrang gepreßt werden.
Eine mögliche Ausführungsform sind schlauchförmig ausgebildete Lamellen, die mit einem Anschluß für die Einführung eines Druckmedeiums versehen sind und die in einer Nut gelagert sind. Die schlauchförmigen Lamellen können aber auch zwischen zwei Metallamellen eingelegt sein.
Als besonders wirkungsvoll hat es sic#rwiesen, eine mit Flüssigkeit gespeiste Benetzungs- und Abdichtvorrichtung in der Auslaßvorrichtung vorzusehen. Insbesondere zäh flüssige Flüssigkeiten aus vorzugsweise unpolaren inaktiven Kohlenwasserstoffen vermögen das behandelte Gut an der Oberfläche gleitfähig zu machen und gleichzeitig diese Oberfläche zu schützen. Der hierdurch erzielte Oberflächenschutz wirkt dann weiter, wenn das Gut aus dem Behandlungsraum ausgetreten ist.
Denn dann an das Behandlungsgut herantretender Sauerstoff muß erst durch den auf dem Gut gebildeten Flüssigkeitsfilm hindurchdiffundieren, ehe er an der Oberfläche des behandelten Gutes wirksam werden kann. Dann aber ist das behandelte Gut bereits so weit thermisch abgekühlt, daß die Oberfläche nicht mehr reaktionsfähig gegenübr Einflüssen von Sauerstoff ist.
In manchen Fällen ist es aber auch zweckmäßig, eine mit Flüssigkeit gespeiste Benetzungs- und Abdichtungsvorrichtung zwischen dem Spritzkopf und dem UHF-Behandlungsraum anzuordnen. Die hier auf das extrudierte Profil aufgetragene Flüssigkeit kann sowohl einen Oberflächenschutz übernehmen, als auch - wenn es sich um eine polare Flüssigkeit handelt -der besseren rhitzung des extrudierten Materiales an der Oberfläche dienen, wenn nämlich das extrudierte Material wenig polare igenschaften aufweist, während die aufgetragene Flüssigkeit stärker polare Eigenschaften hat.
Wenn Profile unregelmäßig~ Form herzustellen sind, ist es in manchen Fällen zweckmäßig, einen in das Innere des Profils des extrudierten Gutes eingelegten, in der Au sl aßvorrichtung befestigten Gleitschuh vorzusehen.
Das essen der vorliegenden Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung, Fig. 2 einen Schnitt durch den jehandlungsraum, Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Abdichtvorrichtung, Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie IV,IV durch die Abdichtvorrichtung.
An dem Schneckenextruder 1 ist der Spritzkopf 2 angeflanscht, durch den der extrudierte Materialstrang 3 die gewünschte Profilform erhält. Gasdicht ist an den Spritzkopf 2 der Behandlungsraum 4 angeschlossen, hinter dessen Ausgang sich die Auslaßvorrichtung 5 befindet. Diese Auslaßvorrichtung 5 bildet einen druckdichten Auslaß für den erzeugten Materialstrang 5, der durch diese Auslaßvorrichtung mittels der Abzugsvorrichtung 6, die durch zwei parallel laufende Transportbänder gebildet ist, aus der Ausalßvorrichtung 5 herausgezogen wird.
Durch den Druckgasanschlußstutzen 7 wird der Behandlungs raum 4 mit einem inerten Druckgas beschickt. Im Inneren des als Hohlleiter ausgebildeten UHF-Behandlungsraumes 8 verläuft ein Trum eines Transportbandes 11, welches in seiner Gesamtheit mit den Umlenkrollen 12 im druckdichten Raum 4 untergebracht ist. Der Behandlungsraum 4 dient wegen seines dichten Abschlusses gegenüber der Atmosphäre gleichzeitig auch als weitere elektrische Abschirmung gegen das Austreten von UHF-Energie aus dem Hohlleiter 8 in die Atmosphäre.
Die gesamte Wirksamkeit der Vorrichtung hängt von der Güte und Wirksamkeit der Auslaßvorrichtung 5 ab.
Die Auslaßvorrichtung besteht aus einem Metallrohr, in welches eine Vielzahl von Metallamellen 51 eingebaut sind.
Zwischen je zwei Metallamellen 51 sind am Anfang Gummimanschetten 52 eingesetzt. In weitere Zwischenräume zwischen je zwei Lamellen 51 sind hohle Gummimanschetten 53 eingesetzt, die über Druckluftanschlüsse 54 mit Druckluft gefüllt sind. Durch die Druckluft werden diese Manschetten mit besonderen Federungseigenschaften ausgestattet. In Bewegungsrichtung des extrudierten Stranges 3 gesehen sind dann anschließend schlauchförmige Lamellen oderManschetten 55 zwischen je zwei ietallamellen 51 angeordnet. Diese Schläuche 55 sind ebenfalls mit Druckluft gefüllt. Zwischen diese Druckluftmanschetten 55 wird eine Druckflüssigkeit durch Zuführrohre 56 eingedrückt, die als ein Gleitmittel dient, gleichzeitig aber eine besonders gute Abdichtung hervorruft. Zwischen den Lamellen 51 auftretende Leckflüssig keit wird über die Rohre 57 abgezogen.
Die einzelnen Gummimanschetten bzw. Gummilamellen können durch zwischen benachbarte Lamellen 51 hineingedrücktes Gas auch von außen her gegen den Materialstrang 5 aufgerichtet und gegen ihn gepresst werden. An Stelle von Gummimanschetten und Gummilamellen können auch solche aus anderem elastischen material eingesetzt werden.
In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist dargestellt, wie der Mateflalstrang 5 von den Gummischlauchlamellen 55 umgeben ist und wie in das Profil Gleitschuhe 58, 59 hineinragen, die mit einer Gleitmittelzufuhr 60 versehe#ind und die im Inneren des Profiles liegende Teile gasdicht ausfüllen.
L e e r s e i t e

Claims

Schutzansprüche: #ffi)vorrichtung zur thermischen Behandlung von extrudiertem Gut im UHF-Feld, bestehend aus einem hinter einem ochneckenextruder angeordneten Behandlungsraum in Form eines Hohlleiters oder eines Resonanzraumes mit einer Vorrichtung zur Einspeisung von UHF-Energie und einer Transportvorrichtung für das zu behandelnde extrudierte Gut, gekennzeichnet durch eine druckdichte Anordnung des Behandlungsraumes zum Schneckenextruders durch eine druckdichte Auslaßvorrichtung am Lande des Behandlungsraumes, durch eine hinter der Auslaßvorrichtung (in Bewegungsrichtung des extrudierten Gutes gesehen) angeordnete Abzugsvorrichtung und durch einen Druckgasanschlußstutzen am Behandlungsraum.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung eines schnell lösbaren Verschlußes für die druckdichte Auslaßvorrichtung an der Wand des Behandlungsraumes.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine Vielzahl hintereinander angeordneter Dichtungsla in ellen in der Auslaßvorrichtung.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch gegen die Bewegungsrichtung des behandelten Gutes gerichteten Lamellen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Hohlräume in den Lamellen, die mit einem Anschluß für ein Druckmedeium versehen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch mindestens eine Öffnung in der Hohllamelle für den Auslaß von Druckmedium in den Saum zwischen zwei Lamellen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch schlauchförmig ausgebildete Lamellen, die mit einem Anschluß für die Einführung eines Druckmediums versehen sind und die in einer Nut gelagert sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die schlauchförmigen Lamellen zwischen zwei Metalllamellen eingelegt sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit Flüssigkeit gespeiste Benetzungs- und Abdichtvorrichtung in der Auslaßvorrichtung.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeicnnet durch einen in das Innere des Profiles des extrudierten Gutes ei#legten, in der Auslaßvorrichtung befestigten Gleitschuh.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit Flüssigkeit gespeiste Benetzungs- und Abdichtungsvorrichtung zwischen dem Spritzkpf und dem UHF-Behandlungsraum angeordnet ist.
12. Verfahren zur thermischen Behandlung von extrudiertem Gut im UHF-Feld, dadurch gekennzeichnet, daß man das UHF-Feld auf das Gut in einem Raum mit einer unter Uberdruck stehenden Atmosphäre einwirken läßt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man, bevor man das mit UHF-Energie behandelte Gut der Atmosphäre aussetzt, dieses mit einem FlEsigkeitsfilm aus vorzugsweise inpolaren inaktiven Kohlenwasser stoffen überzieht.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das mit UHF-Energie zu behandelte extrudierte Gut vor der UHF-Behandlung mit einem Flüssigkeitsfilm vorzugsweise aus einer polaren Flüssigkeit überzieht.