DE2739998A1 - Strangpressvorrichtung zur herstellung von geschaeumten kinststoff - Google Patents
Strangpressvorrichtung zur herstellung von geschaeumten kinststoffInfo
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Description
Strangpreßvorrichtung zur Herstellung von geschäumtem Kunststoff
Die Erfindung betrifft eine Strangpreßvorrichtung zur Herstellung von geschäumtem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere
von Blasfolien aus Polyntyrolschaumstoff, mit einem Extruder
zum Aufschmelzen des Kunststoffes und Einmischen des zugegebenen 'Treibmittels und mit einem dem Extruder nachgeordneten
statischen Kühlmischteil, das eine äußere Kühlfläche und eine innere Kühlfläche aufweist, durch die eine Art kreisringfb'rmiger
Kanal gebildet wird, den die aufschäumbare Kunststoffmasse
in axialer Richtung durchfließt.
Bei der Extrusion von Polystyrolschaumstoff ist es wichtig, daß die schaumfähige Polystyrolmasse vor Austritt aus der Düse auf
eine bestimmte Temperatur heruntergekühlt wird. Weiter ist es bei der Extrusion von Polystyrolschaumstoff von wesentlicher
Bedeutung, eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der PoIy-Btyrolmasse
zu bewirken, da sonst am Endprodukt eine unregelmäßige Zellstruktur und damit unregelmäßige Oberflächen vorhanden
sind.
Eß ist eine Strangpreßvorrichtung der eingangs geschilderten Art zum Herstellen von Blasfolien aus Polystyrolschaumstoff bekannt,
die ein statisches Kühlmischteil aufweist, das dem Extruder nachgeordnet ist. Der Zylinder des Kühlmischteiles ist
kühlbar und stellt eine äußere Kühlfläche für die schaumfähige Polystyrolmasse dar. Koaxial zu der äußeren Kühlfläche ist ein
mit Kühlflüssigkeit beaufschlagbarer Dorn angeordnet, der j
mehrere, radial angeordnete Kühlrippen zum mehrmaligen Unter- j teilen und Wiedervereinigen der Polystyrolmasse aufweist (DT- {
AS 15 54 889). ί
Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, die schäumbare Polysty-
- 5 ' ·; 909810/0495
rolschrtE lze ausreichend zu kühlen. Es wurde aber festgestellt,
daß das gleichzeitige Vermischen der Polystyrolschmelze und damit eine gleichmäßigere Teiaperaturverteilung nicht ausreichend
im Hinblick auf die geforderten ProduktquaIitaten erreicht
v/ird. Diese Beobachtung wird dadurch erklärt, daß nach dem jeweiligen Unterteilen der Kunststoffmasse die Teilströme
in gleicher Nachbarschaft wieder zusammengeführt werden. Der Mischeffekt in diesem bekannten statischen Kühlmischteil ist
daher nicht hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strangpreßvorrichtung
der eingangs geschilderten Art mit einem statischen Kühlmischteil zu schaffen, bei der das statische Kühlmischteil
derart ausgebildet ist, daß die schäumbare Kunststoffschmelze
vor dem Austritt aus der Düse eine gleichmäßigere Temperaturverteilung aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die innere Kühlfläche des statischen Kühlmischteiles eine im Querschnitt
j gesehen sternförmige Kontur aufweist, deren Spitzen gegenüber ! der Längsachse des Kühlmischteiles unter einem Schrägungswin-
j kel verlaufen.
j Durch diese Ausbildung der inneren Kühlfläche des statischen
j Kühlmischteiles erfolgt ein Unterteilen der schäumbaren Kunst-
j stoffmasse, so daß eine vergrößerte Kühloberfläche geschaffen
! wird. In dem jeweiligen durch je 2wei Sternspitzen gebildeten
; Massekanal entstehen nun unterschiedliche Strömungsgeschwin-
i digkeiten, die bewirken, daß nach dem Austritt aus dem Kühl-
! mischteil ein besseres Vermischen der Kunststoffmasse inein-
1 ander vorliegt. Es wird ein homogeneres Vermischen der Kunst-
: stoffschmelze und damit eine gleichmäßigere Temperaturvertei-■
lung erreicht.
j In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die innere J Kühlfläche einen an sich bekannten temperierbaren Zentraldorn
L auf, der mindestens einen sternförmig gefalteten Blechstreifen
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trägt, dessen Spitzen zueinander parallel und gegenüber der Längsachse unter einem Schrägungswinkel verlaufen.
Die sternförmige Faltung des Blechstreifens erzeugt mit dem Zylinder obere Massekanäle und mit dem Zentraldorn untere Massekanäle.
Der gute Mischeffekt wird durch das Vorhandensein dieser oberen und unteren Kanäle verstärkt. Zwischen den Kühlflächen
sind immer gleichmäßige Abstände vorhanden, die eine gleichmäßige Temperierung der Schmelze gewährleisten.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind auf dem Zentraldorn mindesten-s zwei sternförmig gefaltete Blechstreifen
angeordnet, deren unter einem Schrägungswinkel zur Längsachse verlaufende Spitzen abwechselnd in entgegengesetzter
Richtung ausgebildet sind. Die Schrägungsrichtung der durch die Spitzen gebildeten Kanäle wechselt von einem Blechstreifen zum
anderen. Hierdurch kann ebenfalls die Mischwirkung beeinflußt
werden.
Vorteilhafterweise sind auf dem Zentraldorn mindestens zwei sternförmig gefaltete Blechstreifen angeordnet, die jeweils
derart gegeneinander versetzt sind, daß sich jeder Anfang einer Spitze des einen sternförmig gefalteten Blechstreifens jeweils
zwischen zwei Spitzen des jeweils angrenzenden Blechstreifens befindet. Bei dieser Anordnung von mehreren sternförmig gefalteten
Blechstreifen wird eine wiederholte Stromteilung bewirkt. Material aus einem oberen Kanal wird so bei dem Über-
! gang zum angrenzenden Blechstreifen in einen unteren Kanal und j in zwei benachbarte obere Kanäle des angrenzenden Blechstreifens
aufgeteilt. Es ist somit sichergestellt, daß jedes Schmelzteilchen gleichmäßig gekühlt wird.
i
i
j Bei der Anordnung mehrerer sternförmig gefalteter Blechstreij fen auf einem Zentraldorn ist es vorteilhaft, die Blechstreifen
miteinander fest zu verbinden. Dieses geschieht vorzugsweise an den stirnseitigen Kreuzungsstellen. Die sternförmig
gefalteten Blechstreifen können so zum Reinigen geschlossen
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aus dem Zylinder und vom Zentraldorn gezogen werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Flanken der Spitzen Durchbrechungen auf. Teile der Schmelze können jetzt
von einem Massekanal zum anderen übertreten und die Mischwirkung weiter erhöhen.
Durch die Erfindung wird ein statisches Kühlmischteil geschaffen, das den besonderen Vorteil aufweist, daß immer gleichmäßige
Abstände zwischen den Kühlflächen vorhanden sind, die eine gleichmäßige Temperierung der Schmelze gewährleisten.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachstehend näher erläutert.
Fig. 1 zeigt das Ende einer Schneckenpresse mit angeschlossenem
Kühlmischt'eil im Längsschnitt.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Kühlmischteil gemäß der Linie II-II der Fig. 1 in
größerem Maßstab. Auf die Darstellung der Temperierungskanale wurde verzichtet.
Eine nur teilweise dargestellte Schneckenpresse weist einen Schneckenzylinder3 und eine darin angeordnete drehbare Schnekke
4 auf. An einem Endflansch 5 des Schneckenzylinders 3 ist
ein kühlbares Zwischenteil 6 angeflanscht, an das sich ein Kühlmischteil 7 anschließt. Das Kühlmischteil 7 weist einen
einen Zentraldorn 8 über Stege 9 und 11 haltenden Zwischenring 12 auf. Dieser Zwischenring 12 weist Kühlbohrüngen 13 und 14-zum
Zuführen und Abführen eines Kühlmediums auf. Der Zentraldorn 8 besteht aus einem zylindrischen Mantel 17, in dem ein
Kern 15 mit wendeiförmigen Kühlkanälen 16 angeordnet ist. Der
Mantel 17 ist an seinen Stirnseiten von Abschlußkegeln 18 und 19 begrenzt. Der Zentraldorn 8 ist über die mit ihm fest verbundenen
Stege 9 und 11 koaxial in einer Zylinderbohrung 21
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eines kühlbaren Zylinderteiles 22, 25 des Kühlmischteiles 7 Gehalten.
Das Zylinderteil 22, 23 besteht aus einer inneren Zylinderbuchse
22, die an ihrem äußeren Umfang wendelförmige Kühlnuten 24 aufweist. Über die Zylinderbuchse 22 ist der Zylindermantel
23 gezogen, an dem ein Abschlußstück 25 mit einer
Masseaustrittsbohrung 26 angeflanscht ist. Die Kühlnuten 24 des Zylinderteiles 22, 23 sind über hier nicht gezeigte Anschlüsse
mit einem v/eiteren Kühlmittelkreislauf verbunden.
Der Zentraldorn 8 trägt vier sternförmig gefaltete Blechstreifen 27 bis 30. Die Spitzen 31 der sternförmig gefalteten Blechstreifen
27 bis 30 verlaufen zueinander parallel und gegenüber der Längsachse des Kühlmischteiles 7 unter einem Schrägungswinkel.
Die unter einem Schrägungswinkel zur Längsachse verlaufenden Spitzen 31 der sternförmig gefalteten Blechstreifen
27 bis 30 sind abwechselnd in entgegengesetzter Richtung ausgebildet.
Die sternförmig gefalteten Blechstreifen 27 bis 30 sind jeweils gegeneinander versetzt. Dadurch ist jeder Anfang
einer Spitze 31 eines sternförmig gefalteten Blechstreifens
27 bis 30 immer zwischen zwei Spitzen 31 des jeweils angrenzenden
Blechstreifens 27 bis 30 . An den Kreuzungsstellen der
Blechstreifen 27 bis 30 sind diese miteinander verschweißt.
Durch die sternförmig gefalteten Blechstreifen 27 bis 30 werden
zum Zylinderteil 22, 23 hin offene, obere Massekanäle 32
und zum Zentraldorn 8 hin offene, untere Massekanäle 33 gebildet.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist wie folgt:
Von der Schneckenpresse J>f\- wird aufgeschmolzener und mit Treibmittel
vermischter Kunststoff in den kreisringförmigen Kanal des Kühlmischteiles 7 gedrückt. Die schäumbare Kunststoffschmelze
wird durch die sternförmig gefalteten Blechstreifen 27 bis 30 unterteilt und strömt durch den ersten Blechstreifen
27 in die unteren und oberen Massekanäle 32 und 33. In
jedem Massekanal 32 bzw. 33 entstehen unterschiedliche Strö-
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mungsgeschwindigkeiten, so daß nach dem Austritt aus dem ersten
Abschnitt 27 bereits ein Vermischen erfolgt ist. Bei dem Eintritt
in den zweiten Blechstreifen 28 wird wieder eine Stromteilung bewirkt. Dabei wird Kunststoffschmelze aus einem oberen
Massekanal J2 in einen unteren Massekanal 33 und in zwei benachbarte
obere Massekanäle 32 des angrenzenden zweiten Blechstreifens
28 aufgeteilt. Der gleiche Aufteilungsvorgang ist bei dem Übergang auf den dritten und vierten Blechstreifen 29
bzw. 30 vorhanden.
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Claims (6)
- SC H UTZANSP EU CHEßtrangpreßvorrichtung zur Herstellung von geschäumtem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere von Blasfolien aus Polystyrolschaumstoff, mit einem Extruder zum Aufschmelzen des Kunststoffes und Einmischen des zugegebenen Treibmittels und mit einem dem Extruder nachgeordneten statischen Kühlmischteil, das eine äußere Kühlfläche und eine innere Kühlfläche aufweist, durch die eine Art kreisringförmiger Kanal gebildet v.'ird, den die aufschäumbare Kunststoffmasse in axialer Bichtung durchfließt,dadurch gekennzeichnet,daß die innere Kühlfläche (8, 27 bis 30) des statischen Kühliaischteiles (7) eine im Querschnitt gesehen sternförmige Kontur aufweist, deren Spitzen (31) gegenüber der Längsachse des Kühlmischteiles (7) unter einem Schrägungswinkel verlaufen.
- 2. Strangpreßvorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,— P —
9038 1 0/0495273999adaß die innere Kühlfläche (8, 2.7 bis 30) einen an eich bekannten temperierbaren Zentraldorn (8) aufweist, der mindestens einen sternförmip; gefalteten Blechstreifen (27 bi.s 30) trägt, dessen Spitzen (31) zueinander parallel und gegenüber der Längsachse des Kühlmischteiles unter einem Schrägungswinkel verlaufen. - 3. Strangpreßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,daß mindestens zwei sternförmig gefaltete Blechstreifen (27 bis 30) angeordnet sind, deren unter einem Schrägüngswinkel zur !Längsachse verlaufende Spitzer. (31) abwechselnd in entgegengesetzter Richtung ausgebildet sind.
- 4. Strangpreßvorrichtung nach Anspruch 2 und/oder 3» dadurch gekennzeichnet,daß mindestens zwei sternförmig gefaltete Blechstreifen (27 bis 30) angeordnet sind, die jeweils derart gegeneinander versetzt sind, daß sich jeder Anfang einer Spitze (31) des einen sternförmig gefalteten Blechstreifens jeweils zwischen zwei Spitzen (31) des jeweils angrenzenden Blechstreifens befindet.
- 5. Strangpreßvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,dadurch gekennzeichnet,909810/0495daß die sternförmig gefalteten Blechstreifen (27 bis 30) miteinander fest verbunden sind.
- 6. Strangpreßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,dadurch gekennzeichnet,daß die Flanken der Spitzen (31) Durchbrechungen aufweisen.9 Ü η 6 i O / O A 9 5
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