DK141495B - Ekstrusionsapparat med et antal rør indskudt mellem et ekstrusionshoved og en bredslidsdyse. - Google Patents

Description

(§) (11) FREMLÆe6ELSi$SKRIFT 1 k 1 k 9 5 DANMARK (B1) lntcl<3 B 29 0 ' 7/02 H B 29 F 3/00 (21) Ansøgning nr. 2669/75 (22) Indlev««den 15· Jun. 1975 ffigB (23) Løbedeg Γ 15*.Jun. 1975 \/ (44) Ansøgningen fremtogt og fremleeggeisesekriftsf offentliggjort den 51 * mar» 19°0 DIREKTORATET FOR _u u _ . .

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET W Pnoritet begæretft«den 17. Jun, 1974, 24029/74, IT .

(71) MONTEDISON S.P.A., 51, Foro Buonaparte, Milano* IT.

(72) Opfinder: Giancarlo Giannarelli, 14 Via Angera, Milano, IT: Walter Mo» villi, 5 Via S.Pietro, Bollate (Milano), IT. .

(74) Fuldmægtig under sagene behandling:

Ingeniørfirmaet Hofman-Bang & Bout ard. - _ (64) Ekstrus iona apparat med et antal rør indskudt mellem et ekatrusionshoved og en bredslidsdyse.

Opfindelsen angår et ekstrusionsapparat af den i kravets indledning angivne art.

En af vanskelighederne ved ekstrudering af formlegemer af et termoplastisk materiale er som bekendt’reguleringen af og kort-' " trollen med trykket, især trykforskellene på de forskellige ste- " der i ekstruslonsdysens mufidingstværsnit. Disse vanskeligheder er særlig udpræget ved ekstrudering af plademateriale med en dimension, der er meget større end en anden pladedimension. Jo længere det flydende, strømmende ekstrusionsmateriales strømnings-bane frem til yderpunkterne på ekstrusionstværsnittet er, des større vil også trykfaldet være. Dette indebærer forskelle i ma- 2 141495 terialets tilførselshastighed til ekstrusionsdysens munding, og disse differencer kan ved ekstrusion af plader være betydelige.

Ovennævnte ulempe søges i almindelighed afhjulpet ved forskellige foranstaltninger afhængigt af den ønskede form af de ekstruderede genstande eller legemer. Ved ekstrudering af plademateriale er det i dette øjemed kendt at regulere trykkene ved anvendelse af en bøjelig stang anbragt på tværs af ekstrusionshovedet og indstillelig ved hjælp af et antal indstillingsskruer, således, at materialestrømmen drøvles på de steder, hvor den smeltede materialestrøms hastighed er størst. Ved denne foranstaltning kan man efter passende justering opnå en regulær, jævn materialestrøm til ekstrusionsåbningen. Den omtalte metode har dog følgende mangler:

Konstruktionen, fremstillingen og anvendelsen af ekstrusionshovedet er særlig vanskelig og bekostelig, fordi stangen er udsat for kontinuerlig bøjning og derfor bliver ubrugelig efter en vis tid og skal udskiftes. Desuden er den på den angivne måde opnåelige regulering ikke særlig god.

Den til sikring af en jævn ensartet materialetilstrømning nødvendige justering er som oftest vanskelig at opnå og tager lang tid, hvilket indebærer spild af tid og materiale.

Ved anvendelsen af den nævnte stang reguleres ganske vist trykket, men man løser derved ikke de vanskeligheder, der hidrører fra uens strømningshastighed på forskellige steder i dysetværsnittet, dvs. uens lang opholdstid af forskellige dele af materialet i de forskellige zoner i apparatet. Især den sidstnævnte omstændighed er til stor gene ved forarbejdningen af følsomme, let forringelige materialer såsom polyvinylchlorid eller af materialer, ved hvis ekstrusion mængden af den tilførte varme og varmeoverførse-lens hastighed har særlig stor betydning. Et sådant materiale er f.eks. celleplast.

Era DE-offentliggørelsesskrift 2 105 756 kendes endvidere et ekstrusionsapparat, i hvilket man ganske vist har elimineret trykforskelle ved at sørge for, at alle plastfordelingsrør har ens længde, men da disse rør alle er beliggende i ét og samme , UU96 plan, har denne ens længde til undgåelse §£ trykforskelle kun kunnet realiseres ved, at rørene ikke er retliniet men har op til flere bøjninger og er mange gange længere end den retlinie-de afstand mellem ekstrusionshovedets udstrømningsåbninger for plastmaterialet og selve ekstrusionsdysen, så at strømningsmodstanden og tryktabene i de enkelte fordelingsrør er uforholds«; mæssig store.

Den foreliggende opfindelse har til formål at afhjælpe de ovennævnte mangler ved den kendte teknik. Dette.opnås ved det i .

kravets kendetegnende del angivne. I ekstrusionsapparatet ifølge den foreliggende opfindelse er den omtalte ulempe ved den fpa .......

DE-offentliggørelsesskrift 2 105 756 kendte teknik afhjulpet derved, at rørbøjninger og lange rør er undgået ved, at man har taget rummets tredje dimension i. brug og placeret rørenes ind-strømningsåbninger på en cirkel koncentrisk med den fra ekstra-sionshovedet udgående plaststrøms længdeakse og beliggende i et plan vinkelret på denne. Fra nævnte cirkel forløber røme i apparatet ifølge opfindelsen retliniet i forskellige retninger, .. dog således, at deres længdeakser er beliggende tilnærmelsesvis i flugt med retningen af den fra ekstrusionshovedet kommende, plaststrøm, så at plastmaterialets strømningsretning ændres mindst muligt på vej fra ekstrusionshovedet til ekstrusionsdysens munding. I apparatet ifølge opfindelsen er længden af den samle- , de strømningspassage for materialet fra ekstrusionshovedet til ekstrusionsdysen reduceret til et minimum, så at strømningsmodstanden og dermed tryktabene vil være meget små og væsentlig mindre end ved den kendte teknik. Ekstrusionsapparatet ifølge op- . findelsen er enklere og kan fremstilles med mindre dimensioner end de kendte apparater af den i kravets indledning angivne type,. ,, I ekstrusionsapparatet ifølge opfindelsen udlignes automatisk alle trykforskelle. Alle materialepartikler opholder sig lige længe i apparatet og har derfor samme temperatur Og viskositet, når _ ; de forlader ekstrusionsdysen.

I det følgende forklares opfindelsen nærmere ved hjælp af tegningen, hvor fig. 1 skematisk viser et længdesnit gennem en udførelsesfonn for ekstrusionsapparatet ifølge opfindelsen, 4 141495 fig. 2 skematisk et antal ekstrusionsrør, og fig. 3 det i fig. 1 viste ekstrusionsapparat, dels set forfra og delvis i Snit.

Det på tegningen viste ekstrusionsapparat har et ekstrusions-hoved 1 af kendt art med et keglestubformet, i ekstrusionsret-ningen indsnævrende kammer 2, i hvilket plastmaterialet indføres.

Fra kammeret 2 passerer materialet i ekstrusionshovedet ind i en i tværsnit ringformet passage 3 med en i modsat retning konisk ydervæg 4 og en koncentrisk i passagen beliggende kegle 5> hvis keglevæg danner passagen 3’s indre begrænsning. I tilslutning til passagen 3 findes i ekstrusionshovedet en ringformet udstrømnings-f zone 6 med en udstrømningsåbning 3'> til hvilken er sluttet et antal ekstrusionsrør 7, 7’, 7" placeret i ens indbyrdes afstand.

Disse rørs indstrømningsåbninger er tæt forbundet med udstrømningszonen 6 og beliggende jævnt fordelt på en i fig. 2 og 3 vist og med 8 betegnet cirkel, der er koncentrisk med den ringformede udstrømningsåbning 3'. Alle rør 7 har ens længde og ens indre og ydre diameter samt et sådant forløb, at deres modstående udstrømningsåbningers centrer er beliggende på en ret linie 9» fig. 2 ag 3, svarende til en horisontal bred slidsdyse 10*s tværgående midterakse. Rørene 7 udmunder i denne slidsdyse, med hvilken deres udstrømningsåbninger er tæt forbundet.

På vej fra materialepassagen 3 til ekstrusionsdysen 10 opdeles det flydende plastmateriale således midlertidigt i et antal delstrømme, der passerer gennem hvert sit rør 7. Disse delstrømme forenes dernæst atter i ekstrusionsdysen 10, hvorfra der af materialet ekstruderes en kontinuerlig plade.

Bundtet af rør 7, 7’, 7" osv. er omgivet af et bad bestående af olie eller en anden væske 12, der holdes på en forud bestemt temperatur. Badet 12 er indesluttet i et kammer 11 med et tempe-reringsvæsketilløb 13 og et væskeudløb 14.

Erfaringen i praksis har vist, at man ved opdeling af det tilførte smeltede plastmateriale i et antal delstrømme, der passerer gennem hvert sit af et antal rør med ens tværsnitsform og -størrelse, ens længde og ens diameter kan opnå en eksakt regulering 5 141495 af temperaturen således, at det fra ekstrusibnsdysen 10 udstrømmende materiale har samme strømningshastighed og temperatur over-· --alt i dysemundingen.

EKSEMPEL « * - - t · ^ '·

En konkret udførelsesform for ekstrusionsapparatet ifølge opfindelsen har en på tegningen ikke vist konventionel ekstruder med en indre diameter på 60 mm og et ekstrusionshoved 1 »ed et i ekstrusionsretningen konisk indsnævrende kammer 2 og i tilslut- . ning til dette en i tværsnit ringformet passage 3, hvis diameter tiltager i ekstrusionsretningen. Efter passagen 3 følger en ringformet udstrømningszone 6 med en diameter på 100 mm. Til ekstru-sionshovedet 1 er sluttet et varmereguleringskammer indeholdende .i; tempereringsolie 12. På varmereguleringskammerets frie ende findes en hredslids-ekstrusionsdyse 10 med ,en rektangulær udstrømningsåbning med dimensionerne 200 mm gange 14 mm.

Fra udstrømningszonen 6 udgår tolv ens retliniede metalrør 7 med en længde på 250 mm og en diameter på 10 mm. Rørene er anbragt . som beskrevet i det foregående.

Fra dette apparat ekstruderedes polystyren til fremstilling af en flad plade med dimensionerne 200 x 14 mm og med en massefylde på 0,60 g/cm·^. Ved ændring af driftsbetingelserne kan man med appara-tet med en konstant ekstrusionshastighed på 20 m/timen fremstille plader med en massefylde på mellem 0,45 og 0,9 g/cm?.