EP0190174A1 - Quetschwalzenpresse zur plastifizierung von kunststoffmaterial - Google Patents

Quetschwalzenpresse zur plastifizierung von kunststoffmaterial

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Publication number
EP0190174A1
EP0190174A1 EP85903214A EP85903214A EP0190174A1 EP 0190174 A1 EP0190174 A1 EP 0190174A1 EP 85903214 A EP85903214 A EP 85903214A EP 85903214 A EP85903214 A EP 85903214A EP 0190174 A1 EP0190174 A1 EP 0190174A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
squeeze roller
squeeze
press according
depressions
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP85903214A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Erich Weichenrieder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RECYCLOPLAST AG
Original Assignee
RECYCLOPLAST AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RECYCLOPLAST AG filed Critical RECYCLOPLAST AG
Publication of EP0190174A1 publication Critical patent/EP0190174A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/58—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/62—Rollers, e.g. with grooves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/52—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices with rollers or the like, e.g. calenders
    • B29B7/54—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices with rollers or the like, e.g. calenders with a single roller co-operating with a stationary member other than the casing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/465—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion

Definitions

  • the invention relates to a squeeze roller press for plasticizing plastic material with a roller rotatably arranged in a roller chamber, a filling opening for the material to be plasticized and a discharge opening for the plasticized material being provided in the wall of the roller chamber extending in the circumferential direction and between this wall the roller chamber and the roller between the filling opening and the discharge opening, at least one pinch gap narrowing in the circumferential direction is formed.
  • a squeeze roller of this type is e.g. known from DE-OS 30 23 163. It is suitable for processing shredded plastic material, in particular also plastic waste, into a plastic product suitable for further processing.
  • the plastic to be plasticized is exposed to the effects of heat and pressure. The heat is generated partly by heating the press, but after a start-up phase it may also be generated solely by the kneading and flexing work in the nip or the nips.
  • the required pressure is also generated there. Tests have shown that it is of particular importance for the desired effect that the squeeze roller is covered by a film of platified plastic that is as closed as possible. When introducing the plastic material to be plasticized this material melts into the hot plastic film in the squeeze roller press and is thereby reliably drawn into the squeeze gap.
  • squeeze rollers with a cylindrical surface have been used in order to obtain a uniform narrowing of the squeeze gap. Satisfactory results were achieved, even if the performance of the squeeze roller press is limited insofar as the layer of material applied to the squeeze roller must not become so thick that it is at the required adhesion between the newly introduced material and the squeegee be coated hot film lacks because it is a jam occurs at the entry into the nip, the 'negative impact on the further function of Quetschwalzenpresse and usually requires cleaning measures that interfere with the continuous operation.
  • the invention is based on the object of further increasing the performance of a squeeze roller press of the type mentioned at the outset, without accepting the risk of disruptions in the operating sequence or operating a special, additional design effort.
  • the profiling can also have a positive effect on the formation and maintenance of the plastic film important for the company.
  • An advantageous embodiment consists in that the depressions are separated from one another by surface sections lying in the cylindrical envelope surface of the nip roller.
  • the depressions have the shape of grooves which extend between the two end faces of the nip roller, a further variant being that the beginning and end of the grooves are offset in relation to one another in the circumferential direction »
  • An advantageous embodiment also consists in the fact that the surface of the nip roller is provided with uniformly distributed, cup-shaped depressions.
  • the depressions have a rounded cross section, the transition to the envelope surface of the squeeze roller preferably forming an edge.
  • FIG. 1 shows a schematic section through a squeeze roller press designed according to the invention
  • FIG. 2 shows a view of a first embodiment of a squeeze roller
  • FIG. 3 shows a view of a somewhat modified embodiment
  • FIG. 4 shows a view of yet another embodiment of a squeeze roller .
  • the squeeze roller press designated overall by 10, consists of a housing 12 in which a roller chamber 14 with a horizontal axis is formed, in which a cylindrical, heatable squeeze roller 18 is rotatably mounted at a radial distance from the wall 16 of the roller chamber 14.
  • a filling shaft 22 opens from above for inputting the plastic material to be processed.
  • annular space 20 for example, three squeeze segments 24a, 24b and 24c are arranged at the mouth of the filling shaft 22, which define the annular space 20 each narrow down to a narrow gap, as a result of which the filled plastic material is subjected to severe crushing, which results in a certain heating of the material to be plasticized.
  • the annular space 20 opens through an outlet channel 26, into which the plastic mass plasticized by heat and pressure is pushed off by a doctor blade 28.
  • the squeeze roller is provided in its cylindrical circumferential surface 30 with flat rounded grooves 32 parallel to the axis of the squeeze roller 18, between which webs 34 extend, the outer surface of which forms part of the cylindrical circumferential surface 30.
  • a view of this squeeze roller is in FIG. 2 . shown.
  • FIG. 3 shows a variant with webs 34a arranged in the manner of helical teeth, i.e. The beginning and end of the grooves 32a are offset in the circumferential direction in the region of the end faces 36 and 38 of the squeeze roller 18a.
  • FIG. 4 shows a further variant with a number of cup-shaped depressions 32b which are distributed regularly over the circumference of the squeeze roller 18b and, in the example shown, have a limitation in the form of spherical caps and thus have a circular edge.
  • similar depressions with, for example, an elliptical or polygonal edge could also be made, in which case the sections of the peripheral surface remaining between the depressions have a lattice-like structure can have, between which the depressions can be formed, for example, in diamond or hexagon shape, so that overall there is a honeycomb surface of the squeeze roller.
  • the transition between the surface delimiting the depression and the surface 30 of the nip roller 18 preferably forms a sharp edge.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Description

Quetschwalzenpresse zur Plastifizierung von Kunststoff- material.
Die Erfindung betrifft eine Quetschwalzenpresse zur Plastifizierung von Kunststoffmaterial 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 plastifzierende 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 Umfangsrichtung 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 Kunststoffab¬ falle, zu einem zur Weiterverarbeitung geeigneten Plastifikat zu verarbeiten. Dabei wird der zu plasti- fizierende Kunststoff der Einwirkung von Wärme und Druck ausgesetzt. Die Wärme wird teils durch Beheizung der Presse, nach einer Anlaufphase aber gegebenen¬ falls auch allein durch die Knet- und Walkarbeit im Quetschspalt bzw. den Quetschspalten erzeugt.
Dort wird auch der erforderliche Druck erzeugt. Ver¬ suche haben gezeigt, daß es für die angestrebte Wir- kung von besonderer Bedeutung ist,daß die Quetsch¬ walze von einem möglichst geschlossenen Film aus platifiziertem Kunststoff überzogen ist. Beim Ein¬ bringen des zu plastifizierenden Kunststoffmaterials in die Quetschwalzenpresse schmilzt dieses Material an dem heißen Kunststoffilm an und wird dadurch zuverlässig in den Quetsch≤palt gezogen.
Bisher hat man Quetschwalzen mit zylindrischer Ober¬ fläche verwendet, um eine gleichmäßige Verengung des Quetschspalts zu erhalten. Dabei wurden zufrieden¬ stellende Ergebnisse erzielt, wenn auch die Leistungs¬ fähigkeit der Quetschwalzenpresse insofern mit Grenzen behaftet ist, als die auf die Quetschwalze aufgebrachte Materialschicht nicht so dick werden darf, daß es an der erforderlichen Haf ung zwischen dem neu eingebrach¬ ten 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 Leistungs¬ fähigkeit einer Quetschwalzenpresse der eingangs erwähn¬ ten Art weiter zu steigern, ohne dabei das Risiko von Störungen des Betriebsablaufs in Kauf zu nehmen oder einen besonderen, zusätzlichen konstruktiven Aufwand zu betreiben..
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Um- fangsfläche der Quetschwalze mit einer Vielzahl von flachen Vertiefungen versehen ist. Versuche haben gezeigt, daß sich durch die Verwendung einer solchen Konstruktion die Leistungsfähigkeit der Quetschwalzenpresse beachtlich steigern läßt, ohne daß die Gefahr einer Staubildung auftritt. Es ist zu vermu- ten, daß hierfür eine doppelte Ursache vorliegt. Einer¬ seits wird durch die Profilierung der Quetschwalzen¬ oberfläche zusätzliche Walk- und Knetarbeit auf den zu plastifizierenden Kunststoff ausgeübt. Andererseits vergrößert sich auch die wirksame Oberfläche der Quetsch- walze bei einem gegebenen Durchmesser, so daß mehr
Material erfaßt und beim 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 er¬ strecken, wobei noch eine weitere Variante darin be- steht, 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 gleich- mäßig verteilten, napfförmigen Vertiefungen versehen ist« Nach einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung besitzen die Vertiefungen einen ausgerundeten Querschnitt, wobei vorzugsweise der Übergang zur Hüllfläche der Quetsch¬ walze eine Kante bildet.
Anhand der nun folgenden Beschreibung der in der Zeich¬ nung dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung wird diese näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine erfin¬ dungsgemäß ausgebildete Quetschwalzenpresse, Fig. 2 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Quetschwalze, Fig. 3 eine Ansicht einer etwas geänderten Ausfüh¬ rungsform und Fig. 4 eine Ansicht noch einer weiteren Ausführungs¬ form einer Quetschwalze.
Die ingesamt mit 10 bezeichnete Quetschwalzenpresse be¬ steht 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, beheizbare Quetschwalze 18 drehbar gelagert ist. In den in der Zeichnung unmaßstäblich groß dargestellten Ringraum 20 zwischen der Quetschwalze 18 und der Wandung 16 der Walzenkammer 14 mündet von oben ein Füllschacht 22 zur Eingabe des zu verarbeitenden Kunststoffmaterials. Im Ringraum 20 sind anschließend an die Einmündung des FüllSchachts 22 z.B. drei Quetsch¬ segmente 24a, 24b und 24c angeordnet, die den Ringraum 20 jeweils bis auf einen engen Spalt einengen, wodurch das eingefüllte Kunststoffmaterial einer starken Quet¬ schung unterworfen wird, die eine gewisse Erwärmung des zu plastifizierenden Materials zur Folge hat. Im Anschluß an das letzte Quetschsegment 24c öffnet sich der Ringraum 20 durch einen Austrittskanal 26, in wel¬ chen die durch Hitze und Druck plastifizierte Kunststoff¬ masse durch ein Rakel 28 ab -oge-drängt wird.
Die Quetschwalze ist in ihrer zylindrischen Umfangs- fläche 30 mit zur Achse der Quetschwalze 18 parallelen, flach ausgerundeten Rillen 32 versehen, zwischen denen Stege 34 verlaufen, deren Außenfläche einen Teil der zylindrischen ümfangsfläche 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 Stirn- flächen 36 und 38 der Quetschwalze 18a gegeneinander in Umfangsrichtung versetzt.
Die Fig. 4 zeigt eine weitere Variante mit einer Viel¬ zahl regelmäßig über den Umfang der Quetschwalze 18b verteilter, napfför iger Vertiefungen 32b, die beim gezeigten Beispiel eine Begrenzung in Form von Kugel¬ kalotten 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 Ümfangsfläche 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 die Vertiefungen 32, 32a und 32b flach ausge¬ rundet sind, bildet der Übergang zwischen der die Vertiefung begrenzenden Fläche und der Oberfläche 30 der Quetschwalze 18 vorzugsweise eine scharfe Kante.

Claims

Ansprüche:
1. Quetschwalzenpresse zur Plastifizierung von Kunststoffmatc-ial mit einer in einer Walzenkammer dreh¬ bar angeordneten Walze, wobei in der sich in Umlauf¬ richtung der Walze erstreckenden Wandung der Walzenkam- mer 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 ver- engender Quetschspalt ausgebildet ist, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Ümfangsfläche (30) der Quetschwalze (18, 18a, 18b) mit einer Vielzahl von flachen Vertie¬ fungen (32, 32a, 32b) versehen ist.
2. Quetschwalzenpresse nach Anspruch 1, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (32, 32a, 32b) durch in der zylindrischen Hüllfläche (30) der Quetschwalze (18, 18a, 18b) liegende. Flächenabschnitte (34, 34a) voneinander getrennt sind.
3. Quetschwalzenpresse nach einem der An¬ sprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver¬ tiefungen (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, da¬ durch gekennzeichnet, daß Anfang und Ende der Rillen (32a) jeweils in Umfangsric tung gegeneinander versetzt sind.
5. Quetschwalzenpresse nach einem der An¬ sprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Um- fangsflache (30) der Quetschwalze (18b) mit gleichmäßig verteilten, napfförmigen Vertiefungen (32b) versehen ist.
6. Quetschwalzenpresse nach einem der vorher- gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vertiefungen (32, 32a, 32b) einen ausgerundeten Quer¬ schnitt besitzen.
7. Quetschwalzenpresse nach einem der vor- hergehenden 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 Ümfangsfläche (30) der Quetschwalze eine wabenförmige Struktur auf¬ weist.
EP85903214A 1984-06-28 1985-06-28 Quetschwalzenpresse zur plastifizierung von kunststoffmaterial Withdrawn EP0190174A1 (de)

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