DE3423773A1

DE3423773A1 - Quetschwalzenpresse zur plastifizierung von kunststoffmaterial

Info

Publication number: DE3423773A1
Application number: DE19843423773
Authority: DE
Inventors: Erich 8151 Neukolbing Weichenrieder sen.
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-06-28
Filing date: 1984-06-28
Publication date: 1986-01-02
Also published as: WO1986000261A1; AU4547485A; EP0190174A1; JPS61502528A

Description

Quetschwalzenpresse zur Plastifizierun von Kunststoffmaterial.
Die Erfindung betrifft eine Quetschwalzenpresse zur Plastifizlerun? von Kunststoffmaterial mit einer in einer halzenkGmEIer drehbar angeordneten Walze, wobei in der sich i Umlaufrichtung der Walze erstreckenden Wandung der \vGlzenkammer eine Einfüllöffnung für das zu plastifizierende Material und eine Austragöffnung für das plastifizierte Material vorgesehen sind und zwischen dieser Wandung der Walzenkammer und der Walze zwischen Einfüllörnfnung und Austragöffnung mindestens ein sich in Urlaufrichtung verengender Quetschspalt ausgebildet ist.
Eine Quetschwalze dieser Art ist z.B. aus der DE-OS 30 23 163 bekannt. Sie ist geeignet,zerkleinertes Kunststoffmaterial, insbesondere auch Kunststoffabfälle, zu einem zur Weiterverarbeitung geeigneten Plastifikat zu verarbeiten. Dabei wird der zu plastifizierende Kunststoff der Einwirkung von Wärme und Druck ausgesetzt. Die Wärme wird teils durch Beheizung der Presse, nach einer Anlaufphase aber gegebenenfalls auch allein durch die Knet- und Walkarbeit im Quetschspalt bzw. den Quetschspalten erzeugt.
Dort wird auch der erforderliche Druck erzeugt. Versuche haben gezeigt, daß es für die angestrebte Wirkung von besonderer Bedeutung ist, daß die Quetschwalze von einem möglichst geschlossenen Film aus plastifiziertem Kunststoff überzogen ist. Beim Einbringen des zu plastifizierenden Kunststoffmaterials in die Quetschwalzenpresse schmilzt dieses Material an dem heißen Kunststoffilm an und wird dadurch zuverlässig in den Quetschspalt gezogen.
Bisher hat man Quetschwalzen mit zylindrischer Oberfläche verwendete um eine gleichmäßige Verengung des Quetschspalts zu erhalten. Dabei wurden zufriedenstellende Ergebnisse erzielt, wenn auch die Leistungsfähigkeit der Quetschwalzenpresse insofern mit Grenzen behaftet ist, als die auf die Quetschwalze aufgebrachte M.ILerialschlcht nicht so dick werden darf, daß es an der erforderlichen Haftung zwischen dem neu eingebrachten Material und dem die Quetschwalze überziehenden heißen Film fehlt, weil dadurch ein Materialstau am Einlauf in den Quetschspalt auftritt, der die weitere Funktion der Quetschwalzenpresse stark beeinträchtigt und in der Regel Reinigungsmaßnahmen erfordert, die den kontinuierlichen Betriebsablauf stören.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Leistungsfähigkeit eine Quetschwalzenpresse der eingangs erwähnten Art weiter zu steigern, ohne dabei das Risiko von Störungen des Bctriebsablaufs in Kauf zu nehmen ode einen besonderen, zusätzlichen konstruktiven Aufwand zu betreiben.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Umfangs fläche der Quetschwalze mit einer Vielzahl von flachen Vertiefungen versehen iste Versuche haben gezeigt, daß sich durch die Verwendung einer solchen Konstruktion die Leistungsfähigkeit der Quetschwalzenpresse beachtlich steigern läßt, ohne d die Gefahr einer Staubildung auftritt. Es ist zu vermuten, daß hierfür eine doppelte Ursache vorliegt. Einerseits wird durch die Profilierung der Quetschwalzenoberfläche zusätzliche Walk- und Knetarbeit auf den zu plastifizierenden Kunststoff ausgeübt. Andererseits vergrößert sich auch die wirksame Oberfläche der Quetschwalze bei einem gegebenen Durchmesser, so daß mehr Material erfaßt und baim beheizten Betrieb mehr Wärme übertragen werden kann. Schließlich kann sich die Profilierung auch positiv auf die Bildung und Erhaltung des für den Betrieb wichtigen Kunststoffilms auswirken.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß die Vertiefungen durch in der zylindrischen Hüllfläche der Quetschwalze liegende Flächenabschnitte voneinander getrennt sind.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform ist es, daß die Vertiefungen die Form von Rillen aufweisen, die sich zwischen den beiden Stirnseiten der Quetschwalze erstrecken, wobei noch eine weitere Variante darin besteht, daß Anfang und Ende der Rillen jeweils in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht auch noch darin, daß die Oberfläche der Quetschwalze mit gleichmäßig verteilten, napfförmigen Vertiefungen versehen ist Nach einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung besitzen die Vertiefungen einen ausgerundeten Querschnitt, wobei vorzugsweise der Übergang zur Hüllfläche der Quetschwalze eine Kante bildet.
Anhand der nun folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung wird diese näher erläutert.
Es zeigt: Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Quetschwalzenpres se, Fig. 2 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Quetschwalze, Fig. 3 eine Ansicht einer etwas geänderten Ausführungsform und Fit. 4 eine Ansicht noch einer weiteren Ausführungs-Eorrn einer Quetschwalze.
Die ingesamt mit 10 bezeichnete Quetschwalzenpresse besteht aus einem Gehäuse 12, in welchem eine Walzenkammer 14 mit horizontaler Achse ausgebildet ist, in der mit radialem Abstand von der Wandung 16 der Walzenkammer 14 eine zylindrische, beheizbE!re Quetschwalze 18 drehbar gelagert ist. In den in da- Zeichnung unmaßstäblich groß dargestellten Ringraum 20 zwischen der Quetschwalze 18 und der Wandung 16 der Walzenkammer 14 rtiündet von oben ein Fillschacht 22 zur EIngabe des zu verarbeitenden Kunststoffmaterials. Im Ringraum 20 sind anschließend an die Einmündung des Füllschachts 22 z.B. den Quetschsegmente 24a, 24b und 24c angeordnet, die den Ringraum 20 jeweils bis auf einen engen Spalt einengen, wodurch das einefüllte Kunststoffmaterial einer starken Quetschung unterworfen wird, die eine gewisse Erwärmun des zu plastifizierenden Materials zur Folge hat. Im Anschluß an das letzte Quetschsegment 24c öffnet sich der Ringraum 20 durch einen Austrittskanal 26, in welchen die durch Hitze und Druck plastifizierte Kunststoffmasse durch ein Rakel 28 abgedrängt wird.
Die Quetschwalze ist in ihrer zylindrischen Umfangsfläche 30 mit zur Achse der Quetschwalze 18 parallelen, flach ausgerunden Rillen 32 versehen, zwischen denen Stege 34 verlaufen, deren Außenfläche einen Teil der zylindrischen Umfangsfläche 30 bildet. Eine Ansicht dieser Quetschwalze ist in Fig. 2 dargestellt.
Die Fig. 3 zeigt eine Variante mit nach Art einer Schrägverzahnung angeordneten Stegen 34a, d.h. Anfang und Ende der Rillen 32a sind im Bereich der Stirnflächen 35 und 33 der Quetschwalze 18a gegeneinander in Umfangsrichtung versetzt.
Die Fi. 4 zeigt eine weitere Variante mit einer Vielzahl regelmäßig über den Umfang der Quetschwalze 18b verteilter, napf förmiger Vertiefungen 32b, die beim gezeigten Beispiel eine Begrenzung in Form von Kugelkalotten und damit einen kreisförmigen Rand besitzen.
Es könnten aber auch ähnliche Vertiefungen mit z.B. elliptischem oder polygonalem Rand ausgeführt werden, wobei dann die zwischen den Vertiefungen verbleibenden Abschnitte der Umfangsfläche eine gitterartige Struktur aufweisen können, zwischen der die Vertiefungen z.B. in Rauten- oder Sechseckform ausgebildet sein können, so daß sich insgesamt eine wabenartige Oberfläche der Quetschwalze ergibt.
Während dle Vertiefungen 32, 32a und 32b flach ausgerundet sind, bildet der Übergang zwischen der die Vertiefung begrenzenden Fläche und der Oberfläche 30 der Quetschwalze 18 vorzugsweise eine scharfe Kante.

Claims

Quetschwalzenpresse zur Plastifizierung von Kunststoffmaterial.

Ansprüche: ö. Quetschwalzenpresse zur Plastifizierung von Kunststoffmaze-L2l mit einer in einer Walzenkammer drehbar angeordneten Walze, wobei in der sich in Umlaufrichtung der Walze erstreckenden Wandung der Walzenkammer eine Einfüllöffnung für das zu plastifizierende Material und eine Austragöffnung für das plastifizierte Material vorgesehen sind und zwischen dieser Wandung der Walzenkammer und der Walze zwischen Einfüllöffnung und Austragöffnung mindestens ein sich in Umlaufrichtung verengender Quetschspalt ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche (30) der Quetschwalze (18, 18a, 18b) mit einer Vielzahl von flachen Vertiefungen (32, 32a, 32b) versehen ist.
2. Quetschwalzenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (32, 32aq 32b) durch in der zylindrischen Hüllfläche (30) der Quetschwalze (18, 18a, 18b) liegende. Flächenabschnitte (34, 34a) voneinander getrennt sind.
3. Quetschwalzenpresse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (32, 32a) die Form von Rillen aufweisen, die sich zwischen den beiden Stirnseiten (36, 38) der Quetschwalze (18, 18a) erstrecken.
4. Quetschwalzenpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Anfang und Ende der Rillen (32a) jeweils in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind.
5. Quetschwalzenpresse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche (30) der Quetschwalze (18b) mit gleichmäßig verteilten, napf förmigen Vertiefungen (32b) versehen ist.
6. Quetschwalzenpresse nach einem der vohergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (32, 32a, 32b) einen ausgerundeten Querschnitt besitzen.
7. Quetschwalzenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang zwischen den Vertiefungen (32, 32a, 32b) und der Hüllfläche (30) der Quetschwalze (18, 18a, 18b) eine Kante bildet.
8. Quetschwalze nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche (30) der Quetschwalze eine wabenförmige Struktur aufweist.