DE749184C

DE749184C - Vorrichtung zum Herstellen von Kunstharzpressmischungen

Info

Publication number: DE749184C
Application number: DEN41920D
Authority: DE
Priority date: 1938-04-29
Filing date: 1938-04-29
Publication date: 1944-11-17
Also published as: FR891905A; BE449467A; CH235339A

Description

Vorrichtung zum Herstellen von Kunstharzpreßmischungen In dem Patent 6I6 178 und dem Zusatzpatent 635 227 sind Verfahren zum Herstellen von Kunstharzpreßmischungen vorgeschlagen, die dahin gehen, das Gemenge der Ausgangsstoffe unter Erwärmen durch Düsen zu pressen, wobei der ausgepreßte Stoff das Harz noch vollkommen oder zum wesentlichen Teil im Resolzustand enthält. Hierbei ist-es zweckmäßig, für eine Relativbewegung der Teilchen während des Durchpressens zu sorgen.
Das Durchpressen des Ausgangsstoffes durch die Düsen kann, wie dort beschrieben, mit Hilfe eines Stempels oder auch mit Hilfe einer Schnecke geschehen.
Es sind für das Herstellen von plastischen Massen Drucks;hnecken vorgeschlagen worden, deren Mantel zum Teil gekühlt und zum Teil geheizt wird, und es sind auch für das Formbarmachen von Kautschuk Druckschnekken vorgeschlagen, die gekühlt oder geheizt werden können, um die Temperaturen zu regeln. Falls die Erweichungstemperatur zu gering scheint. sollte durch Einführen z.B. von Dampf in die Druckschnecke ein Erwärmen oder, falls die Temperatur zu hoch war, durch Einführen von Kühlwasser ein Abkühlen der Druckschnecke und damit der gesamten Vorrichtung und des Gutes bewirkt werden.
Nach der Erfindung handelt es sich hingegen nicht um das Problem des Formbarmachens von Kautschuk oder des Verknetens von wärmeformbaren Massen, sondern um das Behandeln von härtbaren Harzen, die bei den Temperaturen zum Herstellen von Preßmischungen weiterkondensieren, und um das Herstellen einer gut verpreßbaren Mischung von Füllstoffen und Harz. Hierbei treten Probleme auf, die heim Formbarmachen von Kautschuli keine Rolle spielen.
Wie gefunden wurde, genügt es nicht, eine Druckschnecke zu verwenden, die beheizt ist und deren Mantel beheizt sein kann, sondern es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, das Beheizen der Vorrichtung abzustufen, derart, daß nach dem Austrittsende zu die Temperatur steigt, während am Beschickungsende durch Kühlyorrichtungen in der an sich beheizten Druckschnecke gekühlt wird.
Die Druckschnecke kann z. B. am Beschikkungsende mit Hohlräumen innerhalb der Schnecke in der Gegend der Achse versehen sein, die von Kühlflüssigkeiten durchströmt werden können. Das Beheizen des übrigen Teiles der Schnecke ist ebenfalls durch solche Hohlräume, in die auch elektrische Heizkörper eingebracht werden können, möglich.
Zweckmäßig wird so vorgegangen, daß am Beschickungsende der Hohlraum der Schnecke durch Wasser gekühlt wird, während der Hohlraum am Austrittsende durch Dampf geheizt wird bei gleichbleibendem Heizen des Düsenmantels. Es kann auch so vorgegangen werden, daß der Düsenmantel ungleich beheizt oder auch teilweise gekühlt wird, z. 13. daß er nur am Austrittsende beheizt svird.
Unter Umständen ist es auch möglich, das Heizen des Düsenmantels fortzulassen.
Es kommt darauf an, daß das Beheizell der Düse so erfolgt, daß am Austrittsende die höchste Temperatur herrscht, während am Beschickungsende die niedrigste Temperatur vorliegt, jedoch soll die Temperatur am Beschickungsende so hoch sein, daß ein Vorwärmen des eingebrachten Gutes schon am Beschickungsende beginnt.
Ein solches gleichmäßiges Erwärmen und Durchheizen der eingebrachten Masse ist für die Güte des Endergebnisses von ausschlaggebender Wichtigkeit, und es ist hier noch zu beachten, daß das Erwärmen der Masse in einer gemäß der Erfindung beheizten Düse noch abhängig ist von der Geschwindigkeit des Durchgangs der Masse durch die Preßdüse.
Diese Geschwindigkeit des Durchgangs hänget einmal von der Umlaufgeschwindigkeit der Schnecke ab und weiter von der Höhe des Gegendruckes, der beim Austritt der Masse durch die Austrittsöffnung geschaffen wird.
Bei solchen Preßmischungen muß im allgemeinen darauf geachtet werden, daß das Harz sich im Resolzustand befindet, d. h. nicht wesentlich in Resit übergegangen ist. Bei dem Arbeiten mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ist bei dem gleichmäßigen Durchheizen der Masse zweckmäßig, besonders dafür Sorge zu tragen, daß eine zu weit gehende Reaktion vermieden wird, und es wird deshalb vorgeschlagen, für ein raches Abkühlen der aus der Düse austretenden Masse zu sorgen, was z. B. dadurch bewerkstelligt werden kann, daß Luft aufgeblasen wird, oder zweckmäßig dadurch, daß der Austritt der Masse im Vakuum vorgenommen wird. Dabei verdampfen die flüchtigen Bestandteile rasch und vollständig was an sich schon erwünscht ist, und durch die dazu benötigte Verdampfungswärme wird ein rasches Abkühlen und ein Anhalten der Reaktion sichergestellt.
Bei Benutzung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit regelbarer Beheizung und Regelmöglichkeit der Durchlaufgeschwindigkeit der Masse durch die Düse wird die Möglichkeit gegeben, die Fließfähigkeit der hergestellten Prefimischung zu regeln. Durch Erhöhung oder Verlangsamung der Geschwindigkeit bei gleichbleibender Beheizung der Düse kann die Kondensation und damit die Fließfähigkeit geregelt werden oder auch dul-cll Erhöhung oder Erniedrigung der Temperatur bzw. des Temperaturgefälles bei gleichbleibender Durchlaufgeschwindigkeit oder durch Änderung beider Maßnahmen.
Im folgenden werden an Hand einer Zeichnung, die schematisch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung darstellt, weitere Einzelheiten hesprochen.
Eine Druckschnecke l wirkt in einem entsprechend geformten Düsenmantel 2, der in an sich bekannter Weise geheizt und auch gekühlt werden kann, z. B. dadurch, daß er mit einer Heizwicklung versehen wird, oder auch dadurch, daß im Düsenmantel Kanäle vorgesehen sind, durch die ein Heizmittel oder Kühlmittel durchgeschickt wird. Die Druckschnecke hat eine Aushöhlung 3 am Beschickungsende der Düse und eine Aushöhlung 4 am Austrittsende der Düse. Die Ausnehmung 3 wird z. B. mit Wasser gekühlt, während das Heizen mit Hilfe der Ausnehmung 4 erfolgt, z. B. durch Einleiten von Dampf.
Die Temperaturregelung der Gesamtvorrichtung läßt sich dann auf einfache Weise durchführen, z.E. kann durch ein starkes Kühlen der Schnecke mit Hilfe der Ausnehmung 3 ein Erniedrigen der Temperatur im Beschickungsende erreicht werden und durch stärkeres Heizen am Austrittsende z. 13. mit Hilfe der Ausnehmung 4 der Schnecke eine besonders hohe Temperatur in dem Austrittsende.
Das Anwärmen des kalt oder vorgewärmt aufgegebenen Stoffes findet schon im Beschickungsende der Schnecke statt. Die Masse wird allmählich und gleichmäßig weitererwärmt, bis ein Schmelzen des Harzes eintrtt und dadurch und durch die Relativbewegung innerhalb der Form ein gutes Umhüllen der Füllstoffteilchen mit dem Harz und gegebenenfalls ein Durchdringen der Füllstoffteilchen.
Der Schneckenkörper ist in an sich bekannter Weise so gewählt, daß er am Beschickungsende zylindrisch ist, während er dem Austrittsende zu konisch ausgebildet ist. Der Schneckenkörper kann auch durchweg zylindrisch ausgebildet sein, wobei, wie an sich bekannt, die Ganghöhe der Schneckengänge nach dem Austrittsende zu kleiner wird.
Vor der Beschickungsöffnung 6 ist ein Entlüftungskanal 5 vorgesehen, durch den die ausgepreßte Luft entweichen kann.
An demAustrittsende ist der Schneckenkörper zylindrisch ausgebildet, und zwar wird das Ende 7 des Schneckenkörpers umgeben von einem ebenfalls innen zylindrisch ausgebildeten Teil des Düsenmantels 8. Durch Einsetzen von Ringen g kann die Austrittszone verlängert werden, und es können z. B. Ringe angesetzt werden, die den Ringraum zwischen dem Endteil 7 des Schneckenkörpers und dem Ring vergrößern oder verringern.
Auf diese Weise läßt sich der Austrittsdruck und damit die Durchlaufgeschwindigkeit regeln.
Die Austrittsöffnung der Düseg mündet vorteilhaft in einen unter Vakuum stehenden Raum.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Vorrichtung zum Herstellen von Kunstharzpreßmischungen durch Hindurchpressen eines Gemenges von härtbaren Kunstharzen und Füllstoffen und gegebenenfalls Zusatzstoffen bzw. von Gemengen, die die zur Bildung von härtbaren Kunstharzen erforderlichen Bestandteile enthalten, wie z. B. Harze im Novolackzustand zusammen mit Härtungsmitteln wie Hexamethylentetramin, mit Hilfe beheizter Druckschnecken durch Düsen, deren Mantel beheizt sein kann, dadurch gekennzeichnet, daß die beheizte Druckschnecke (I) zur Schaffung einer in Richtung der Austrittsöffnung der Düse (2) steigenden Beheizung der Mischung am Beschickungsende mit Kühlvorrichtungen (3) versehen ist.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung der Düse (g) in einen unter Vakuum stehenden Raum mündet.

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften .. Nr. 368 942, 635 227; USA.-Patentschriften .... - 1 211 370, 1320718, 1904884, 1935050, 1956719.