DE3500687A1

DE3500687A1 - Verfahren zur kontinuierlichen walzfellabnahme mit anschliessendem druckaufbau zur werkzeugabformung

Info

Publication number: DE3500687A1
Application number: DE19853500687
Authority: DE
Inventors: Ernst Lemiers Krüger
Original assignee: Vereinigung zur Foerderung des Instituts fuer Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk an Der Rhein
Current assignee: Vereinigung zur Foerderung des Instituts fuer Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk an Der Rhein
Priority date: 1985-01-11
Filing date: 1985-01-11
Publication date: 1986-07-17
Also published as: DE3500687C2

Description

Verfahren zur kontinuierlichen Walzfellabnahme mit
anschließendem Druckaufbau zur Werkzeugabformung Durch die Einbringung von Nuten in überproportional lange Walzen wurde aus einem bisher primär diskontinuierlichen Walzprozeß ein kontinuierlicher Prozeß mit praxisrelevanten Durchsätzen. Dadurch entstand die Forderung nach einem geeigneten System zur kontinuierlichen Materialabnahme von einem Walzwerk mit direktem anschließenden Druckaufbau zur Werkzeugausformung.
Bekannte Systeme zur Materialabnahme von Walzwerken produzieren einen Materialstreifen, der über einen Bandgranulator granuliert oder direkt einem Kalandrierprozeß zugeführt wird.
Zur Abnahme wird das Fell mit einem Messer längs geschnitten und häufig mit einer Art Schaber von der Walze abgenommen, bevor ein Förderband oder Abzug den Streifen abtransportiert.
Der Hauptnachteil dieses Systems liegt im Messerverschleiß (häufiger Wechsel) und darin, daß mit dem Streifen direkt kein Druck aufgebaut werden kann.
Eine Modifizierung eines sogenannten Walzenextruders (Patent-Nr. P 1504 591.7) könnte hier abhelfen, in dem das Prinzip nur auf den Bereich der Abnahme beschränkt ist. Jedoch reicht auch hier der aufgebaute Druck nicht aus, um mit genügender Betriebssicherheit ein Werkzeug abzuformen.
Die erfinderische Aufgabe besteht darin, Material betriebssicher von einem kontinuierlichen Walzensystem zu entnehmen und zudem genügend Druck aufzubauen, um ein Werkzeug abzuformen.
Die erfinderische Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Walzenoberfläche halbschalenförmige Nuten eingebracht werden, in denen im Walzenspalt eine Abnahmeschnecke ständig Material aus dem Knet aufnimmt und fördert. Die halbschalenförmigen Nuten können sowohl glatt als auch gerieft ausgeführt sein.
Im Bereich der Materialübergabe vom Knet in die Schnecke ist die Schneckengeometrie entsprechend einer sicheren Abnahme angepaßt. Sie kann z. B. oberhalb der Walzen eine konische Erweiterung haben oder im Bereich der Schnecken stege überschnitten sein.
Die erfinderische Anordnung dient dazu, daß auf einem kontinuierlichen Walzensystem aufbereitete und homogenisierte Material mit genügendem Druck kontinuierlich oder diskontinuierlich in ein Werkzeug abzuformen. Neben dem Druckaufbau kann eine gezielte Aufheizung des Materials in der Schnecke, z. B. bei der Gelierung von PVC, angeführt werden.
In Figur 1 ist ein Scherwalzwerk 1 mit einer senkrechten Abnahmeschneckeneinheit 2 und einem angeschlossenem Extrusionswerkzeug 3 dargestellt. Während hier der Antrieb 4 oben ausgeführt ist, befindet sich dieser in Figur 2 unterhalb des Walzwerkes. Der Antrieb kann so ausgeführt werden, daß der Materialtransport in Richtung Antriebeinheit erfolgt.
In Figur 3 ist eine Ausführung dargestellt, bei der die Abnahmeschnecke in der Mitte der Walzen angeordnet ist. Durch diese Konfiguration besteht die Möglichkeit, den Durchsatz zu verdoppeln oder durch 2 verschiedene Materialien eine gezielte Inhomogenität (z. B. Farbmuster) kontinuierlich durch ein Werkzeug abzuformen. Diese Anordnung bietet zudem den Vorteil, die Walzen an dieser Stelle gegen Durchbiegung abzustützen oder zu lagern.
Mit der beschriebenen, erfundenen Abnahmeschneckenverfahrenseinheit werden bisher nicht dagewesene Möglichkeiten in der Entwicklung der Kunststoffverarbeitung geöffnet, nicht nur, weil mit einer einfach handhabbaren Verfahrenstechnik schwierig verarbeitbare Materialien zu Halb- oder Fertigzeugen plastifiziert werden können, sondern hierdurch ist die Möglichkeit zur rationellen Verarbeitung von bisher nicht zu verarbeitenden Materialkombinationen gegeben.
Der Wirkmechanismus der erfinderischen Gesamtverfahrensanordnung soll an 4 Beispielen aufgezeigt werden.
Die bei der Kautschukverarbeitung benötigten hohen Scherkräfte zur Mastifizierung können mit einem Scherwalzwerk aufgebracht werden. Durch die offene Walzenanordnung kann das Vernetzersystem kurz vor Walzenende zugegeben werden. Mit der Abnahmeschneckeneinheit mit entsprechendem Überschnitt im Einzugsbereich wird der Knet aufgenommen und durch ein Werkzeug gepreßt. Als Werkzeug sind übliche, in der Kautschukverarbeitung eingesetzte, Extrusionswerkzeuge bezeichnet.
Bei der Aufbereitung von Duromerwerkstoffen auf einem kontinuierlichen Walzwerk wird die "Reife" durch Verfahrensparameter kurz vor der Abnahme festgelegt. Hier kann z. B. durch einen konischen Einzug der Abnahmeschneckeneinheit das reife Material entnommen, gefördert, komprimiert und ausgeformt werden. So hergestellte Produkte können sowohl Profile als auch Granulate sein.
In der Thermoplastverarbeitung eignet sich das Scherwalzwerk sehr gut zum homogenen Aufbereiten von Mehrphasensystemen wie ABS oder Blends. Mit der Abnahmeschneckeneinheit bietet sich die Möglichkeit, kontinuierlich ein Halb- oder Fertigzeug herzustellen. Dabei muß die Schneckengeometrie, speziell im Einzugsbereich, z. B. bei Langfasern, angepaßt werden.
Besonders in der PVC-Verarbeitung bieten sich neue Möglichkeiten.
Während von einem Scherwalzwerk ein definierter Aufbereitungszustand hergestellt wird, eignet sich die Abnahmeschneckeneinheit zur kontinuierlichen Gelierung. Dabei wird je nach Materialtyp die Kompression der Schnecke geändert, um durch einen geforderten hohen Druckaufbau das PVC nicht zu stark aufzuheizen.
- L e e r s e i t *e -

Claims

Patentansprüche ) Verfahren zur kontinuierlichen Materialabnahme von einem Misch- und Scherwalzwerk, dadurch gekennzeichnet, daß in der glatten oder genuteten Walzenoberfläche eine Halbschale eingelassen ist, so daß zwischen einem Walzenpaar durch eine oder mehrere Abnahmeschnecken kontinuierlich Material abgenommen und nachfolgend Druck zur Werkzeugabformung aufgebaut werden kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahmeschnecke (n) am Walzenende Material abnimmt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahmeschnecke (n) durch entsprechende Nutung der Walzenoberfläche von zwei Seiten gefüttert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Abnahmeschnecke (-n) sowohl oberhalb wie auch unterhalb des Scherwalzwerkes angebracht sein kann.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahmeschnecke (-n) Material sowohl nach oben als auch nach unten fördern kann.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeiehnet, daß die Walzenoberfläche sowohl glatt wie auch mit Nuten versehen sein kann.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abnahmeverfahren für eine kontinuierliche oder diskontinuierliche Werkzeugabformung eingesetzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahmeeinheit den unteren Teil einer Kaskadeneinheit speist.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil der Kaskadeneinheit aus Ein- oder Mehrschneckensystemen besteht.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Misch- und Scherwalzwerk teilweise oder ganz mit einem Zylinder versehen ist.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß statt des Misch- und Scherwalzwerks auch ein Mehrschneckensystem eingesetzt werden kann.
12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß gleich- und gegenläufige Aggregate eingesetzt werden können.