DE1198052B - Extrusion process for the production of endless products made of thermoplastic material and extrusion nozzle for carrying out the process - Google Patents
Extrusion process for the production of endless products made of thermoplastic material and extrusion nozzle for carrying out the processInfo
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Description
Strangpreßverfahren zur Herstellung endloser Erzeugnisse aus thermoplastischem Kunststoff und Strangpreßdüse zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Strangpreßverfahren zur Herstellung endloser Erzeugnisse mit gleichbleibendem Querschnitt aus thermoplastischem Kunststoff mit Hilfe einer senkrecht in eine Kühlflüssigkeit eintauchenden Spritzdüse, deren Stirnfläche konkav ausgebildet ist.Extrusion process for the manufacture of continuous thermoplastic products Plastic and extrusion die for carrying out the method The invention relates to an extrusion process for the production of endless products with a constant Cross-section of thermoplastic with the help of a perpendicular in a cooling liquid submerged spray nozzle, the end face of which is concave.
Derartige Spritzdüsen (Spinndüsen) sind insbesondere zur Herstellung von fadenförmigen Kunststofferzeugnissen bekannt. Die konkave Form der Spinndüsen soll die Widerstandfähigkeit gegen hohe Spinndrücke verbessern, einen mechanischen Schutz für die Spinndüsen bewirken oder ist durch die Ausführung der Spinndüsen als Einsätze in einem Becher bedingt. Such spray nozzles (spinnerets) are particularly useful for production known from thread-like plastic products. The concave shape of the spinnerets is intended to improve the resistance to high spinning pressures, a mechanical one Protection for the spinnerets cause or is through the design of the spinnerets conditionally as inserts in a cup.
Die Spritzdüsen bestehen meistens aus Metall. The spray nozzles are mostly made of metal.
Wenn sie in eine Kühlflüssigkeit eintauchen, werden sie aber stark abgekühlt, weshalb man auch schon Spritzdüsen aus Kunststoff verwendet hat. Dabei besteht aber wieder die Gefahr, daß das Material der Spritzdüse bei den hohen Arbeitstemperaturen eine Deformierung erfährt und leicht beschädigt wird.But when they are immersed in a coolant, they become strong cooled, which is why plastic spray nozzles have also been used. Included but there is again the risk that the material of the spray nozzle at the high working temperatures undergoes deformation and is easily damaged.
Außerdem ist eine solche Düse schwer zu reinigen.In addition, such a nozzle is difficult to clean.
Ferner haben Spritzdüsen aus Kunststoff eine schlechte Wärmeleitfähigkeit, so daß ihre Temperatur stark von der Zufuhrgeschwindigkeit des geschmolzenen Kunststoffs abhängt. Infolgedessen muß das Strangpressen zunächst einige Zeit ohne Anwendung von Kühlflüssigkeit erfolgen, bis die Spritzdüse die -Arbeitstemperatur erreicht hat, worauf erst die Kühlflüssigkeit in den entsprechenden Trog eintreten kann.Furthermore, spray nozzles made of plastic have poor thermal conductivity, so that their temperature depends greatly on the feed rate of the molten plastic depends. As a result, extrusion must first be left without use for some time of coolant until the spray nozzle reaches working temperature has, whereupon the cooling liquid can only enter the corresponding trough.
Infolgedessen erhält man oft größere Abfallmengen.As a result, larger amounts of waste are often obtained.
Diese Nachteile werden bei dem erfindungsgemäßen Strangpreßverfahren der eingangs angegebenen Art vermieden. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelflächen der Düse gegen den Wärmeabfluß isoliert sind, die Stirnfläche der Düse dagegen nicht mit einem wärmedämmenden Mittel abgedeckt ist, so daß an dieser Stelle eine die Stirnfläche der Düse mindestens an ihrem nicht isolierten Teil abdeckende Dampfblase gebildet wird. These disadvantages become apparent in the extrusion process according to the invention of the type specified above avoided. It is characterized in that the lateral surfaces the nozzle are insulated against the flow of heat, but the face of the nozzle is not is covered with a heat insulating agent, so that at this point one the Steam bubble covering the end face of the nozzle at least on its non-insulated part is formed.
Erfindungsgemäß wird also eine Dampfblase als Isolator zwischen der Kühlflüssigkeit und der Austrittsöffnung verwendet, während die Düse an den übrigen Stellen durch normale Isolationsmittel (Luftmantel, Ring aus Wärmedämmstoff od. dgl.) geschützt wird. Die Dampfblase wird durch die konkave Stirnfläche der Düse, die im übrigen beliebig ausgeführt sein kann, festgehalten. According to the invention, a vapor bubble is used as an insulator between the Cooling liquid and the outlet opening are used, while the nozzle is connected to the rest Place using normal insulation means (air jacket, ring made of thermal insulation material, etc.) Like.) Is protected. The steam bubble is created by the concave face of the nozzle, which can otherwise be carried out in any way, recorded.
Dank der Erfindung ist es nicht nötig, eine Spritzdüse zu verwenden, die aus einem Material mit schlechter Wärmeleitfähigkeit besteht. Man kann also eines der bekannten widerstandsfähigen Metalle als Düsenmaterial heranziehen. Die sofort nach Beginn des Spritzvorgangs gebildete Dampfblase isoliert die Außenfläche der Spritzdüse gegenüber der Kühlflüssigkeit, so daß jede Temperatur der Spritzdüse in der Nähe der Austrittsöffnung trotz guter Wärmeleitfähigkeit des Düsenwerkstoffs nicht unter den Schmelzpunkt des ausgespritzten Kunststoffs sinken kann. Beispielsweise besteht die Spritzdüse aus rostfreiem Stahl. Thanks to the invention it is not necessary to use a spray nozzle, which consists of a material with poor thermal conductivity. So you can one of the well-known resistant metals use as nozzle material. the Vapor bubbles formed immediately after the start of the spraying process isolates the outer surface the spray nozzle opposite the cooling liquid, so that any temperature of the spray nozzle in the vicinity of the outlet opening despite the good thermal conductivity of the nozzle material cannot drop below the melting point of the injected plastic. For example the spray nozzle is made of stainless steel.
Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Temperatur der metallischen Spritzdüse unabhängig ist von der Geschwindigkeit, mit welcher der geschmolzene Kunststoff zugeführt wird, kann das Spritzen von Anbeginn so durchgeführt werden, daß die Öffnung der Spritzdüse in die Kühlflüssigkeit eintaucht. Since in the method according to the invention, the temperature of the metallic Spray nozzle is independent of the speed at which the melted If plastic is fed in, the spraying can be carried out from the start in such a way that that the opening of the spray nozzle is immersed in the coolant.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß erzielbaren konstanten Temperatur der Spritzdüse besteht darin, daß ohne Austauschen der Spritzdüse die Dicke der stranggepreßten Erzeugnisse verändert werden kann, indem man die Zufuhrgeschwindigkeit des geschmolzenen Kunststoffs verändert, während die Abzugsgeschwindigkeit des Produktes konstant bleibt. Die Dicke der ausgepreßten Erzeugnisse erhöht sich offenbar mit der Zufuhrgeschwindigkeit des Kunststoffs. Außerdem kann die Dicke des Erzeugnisses variiert werden durch Änderung der Abzugsgeschwindigkeit unter Beibehaltung der sonstigen Bedingungen. Wenn die Abzugsgeschwindigkeit erhöht wird, verringert sich offenbar die Dicke des ausgepreßten Kunststoffs. Somit können unter Verwendung der gleichen Strangpreßdüse Produkte mit stark verschiedenem Gewicht pro Längeneinheit hergestellt werden. Another advantage of the constant temperature that can be achieved according to the invention the spray nozzle is that without replacing the spray nozzle the thickness of the Extruded products can be changed by changing the feed speed of the molten plastic changed while the withdrawal speed of the product remains constant. The thickness of the pressed products evidently increases with it the feed speed of the plastic. In addition, the thickness of the product can be varied by changing the take-off speed under Retention of the other conditions. When the take-off speed is increased, the thickness of the extruded plastic is apparently reduced. Thus, under Use of the same extrusion die Products with widely different weights can be produced per unit of length.
Bei dem eingangs geschilderten bekannten Strangpreßverfahren wird als Kühlflüssigkeit meist Wasser verwendet, worin ein oberflächenaktiver Stoff gelöst ist. Die Anwendung des oberflächenaktiven Stoffes ist notwendig, weil die Verwendung reinen Wassers als Kühlflüssigkeit ein ungleichmäßiges Auspressen des geschmolzenen Kunststoffs durch die Düse herbeiführt. In the known extrusion process described above Usually water is used as cooling liquid, in which a surface-active substance is dissolved is. The application of the surfactant is necessary because of the use pure water as a cooling liquid results in an uneven squeezing of the molten material Plastic through the nozzle.
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es demgegenüber nicht erforderlich, in der Kühlflüssigkeit eine oberflächenaktive Substanz zu lösen, die das ausgepreßte Produkt durchdringen kann, was oft unerwünscht ist. Es kann vielmehr nach einer Weiterbildung der Erfindung entlüftetes Wasser als Kühlflüssigkeit verwendet werden. Die gelöste Luft wird nämlich sonst aus dem Wasser in der Nähe der heißen Strangpreßdüse und des noch heißen Spritzgutes ausgetrieben. Dies kann zur Dampfblasenbildung führen, und, falls die Dampfblase in der Nähe der Spritzdüse auch Luft enthält, kann das Spritzgut eine Oberflächenoxydation erfahren. Die Entlüftung des Wassers kann durch aufeinanderfolgendes Erhitzen und Abkühlen erzielt werden. In contrast, when the method according to the invention is used it is not necessary to dissolve a surface-active substance in the cooling liquid, which can penetrate the squeezed product, which is often undesirable. It can rather, according to a further development of the invention, deaerated water as cooling liquid be used. Otherwise, the dissolved air will be drawn from the water nearby expelled from the hot extrusion nozzle and the still hot injection material. This can lead to vapor lock, and if the vapor lock is near the spray nozzle also contains air, the spray material can undergo surface oxidation. The vent the water can be obtained by successive heating and cooling.
Die Strangpreßdüse zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann verschiedene Ausgestaltungen erfahren. Vorzugsweise ist die Mantelfläche der Düse von einem sie bis zur Stirnfläche isolierenden Ring umgeben. Der Isolationsring kann aus einem die Düse koaxial mit Abstand umgebenden zylindrischen Rilrgkörper und einer diesen Ringkörper nach unten abschließenden und an die Düsenstirnfläche dicht anschließenden Ringscheibe bestehen. Die Wärmedämmung wird in diesem Fall von der zwischen dem Ringkörper und der Düse befindlichen Luftmenge besorgt. Die Ringscheibe darf nicht zu dick sein (vorzugsweise 0,2 bis 0,5 mm), damit nicht zuviel Wärme von der Strangpreßdüse abgeleitet wird. Auch soll die Ringscheibe keine so hohe Temperatur annehmen können, daß die Dampfblase zu groß wird und nach oben entweichen kann. Dies würde die Gleichmäßigkeit des Strangpreßvorganges ungünstig beeinflussen. The extrusion die for carrying out the process according to the invention can take various forms. The lateral surface is preferably the The nozzle is surrounded by a ring that isolates it up to the end face. The isolation ring can consist of a cylindrical ring body surrounding the nozzle coaxially at a distance and one of this ring body at the bottom and on the nozzle face tightly adjoining washer. The thermal insulation is in this case from the amount of air located between the ring body and the nozzle. the The ring disk must not be too thick (preferably 0.2 to 0.5 mm) so that it is not too much Heat is dissipated from the extrusion nozzle. The washer shouldn't be like that either high temperature can assume that the vapor bubble is too large and escape upwards can. This would adversely affect the uniformity of the extrusion process.
Der Isolationsring kann aber auch aus einem die Düse bis auf ihre Stirnfläche fest umschließenden Ringkörper aus wärmedämmendem Werkstoff bestehen. Als ein solcher Werkstoff ist z. B. ein Gemisch aus Asbest und Magnesiumoxyd geeignet. The isolation ring can also consist of a nozzle except for its End face firmly enclosing ring body consist of heat insulating material. As such a material, for. B. a mixture of asbestos and magnesium oxide is suitable.
Die konkave Stirnfläche der Strangpreßdüse ist vorzugsweise kegelförmig mit einem stumpfen Scheitelwinkel. Bei Anwendung dieser Form scheint die darin gebildete Dampfblase sehr stabil zu sein. The concave end face of the extrusion die is preferably conical with an obtuse vertex angle. When this shape is used, the one formed in it appears Vapor bubble to be very stable.
Ein stumpfer Winkel von etwas 1600 hat sehr günstige Ergebnisse geliefert.An obtuse angle of about 1600 has given very favorable results.
Die Erfindung wird weiter erläutert unter Bezugnahme auf zwei Zeichnungen, welche Ausführungsformen von Strangpreßdüsen zeigen, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden können. Die Fig. 1 und 2 zeigen diese Ausführungsformen zum Teil in Seitenansicht und zum Teil im Schnitt. The invention is further explained with reference to two drawings, which show embodiments of extrusion nozzles that are used to carry out the invention Procedure can be used. Figs. 1 and 2 show these embodiments partly in side view and partly in section.
In Fig. 1 bezieht sich das Bezugszeichen 1 auf eine Strangpreßvorrichtung gemäß der Erfindung. In Fig. 1, the reference numeral 1 refers to an extrusion molding apparatus according to the invention.
Die Vorrichtung besteht aus einer Strangpreßdüse 2, in welcher sich ein Kanal 3 befindet, durch den ein geschmolzener thermoplastischer Kunststoff mit Hilfe einer Presse (nicht dargestellt) hindurchgepreßt wird.The device consists of an extrusion nozzle 2, in which a channel 3 is located through which a melted thermoplastic material with Using a press (not shown) is pressed through.
Der Kanal 3 endet in einer Austrittsöffnung 4 in der Stirnfläche 5 der Strangpreßdüse 2. Die Figur zeigt, daß die Stirnfläche konkav ist und daß sie die Form eines Konus mit einem stumpfen Winkel hat. Rund um die Strangpreßdüse 2 befindet sich ein Metallring 6, der konzentrisch angeordnet ist. Dieser Ring ist mit der Strangpreßdüse 2 mit Hilfe einer Ringscheibe 7 verbunden. Die Außenfläche der Ringscheibe 7 bildet eine Fortsetzung der konkaven Stirnfläche 5. Die Strangpreßdüse 2 und die Ringscheibe7 können aus einem Stück hergestellt sein, wobei der Ring 6 mit der Kante der Ringscheibe 7 verschweißt oder verlötet ist. Der Ring 6 wird verstärkt durch die ringförmigen verdickten Abschnitte 8 und 9. Zwischen dem Ring 61 und der Strangpreßdüse 2 wird ein mit Luft gefüllter ringförmiger Raum gebildet, der als Wärmeisolierung für die Strangpreßdüse 2 dient.The channel 3 ends in an outlet opening 4 in the end face 5 of the extrusion nozzle 2. The figure shows that the end face is concave and that it has the shape of a cone with an obtuse angle. Around the extrusion nozzle 2 there is a metal ring 6 which is arranged concentrically. This ring is connected to the extrusion nozzle 2 by means of an annular disk 7. The outside surface the annular disk 7 forms a continuation of the concave end face 5. The extrusion nozzle 2 and the washer 7 can be made in one piece, the ring 6 is welded or soldered to the edge of the annular disk 7. The ring 6 is reinforced through the annular thickened portions 8 and 9. Between the ring 61 and the Extrusion nozzle 2, an air-filled annular space is formed, which as Thermal insulation for the extrusion nozzle 2 is used.
Während des Betriebes wird die Strangpreßvorrichtungl teilweise in Wasser (10) eingetaucht, dessen Stand in der Zeichnung durch das Bezugszeichen 11 bezeichnet ist. Der geschmolzene Kunststoff wird durch den Kanal 3 gepreßt und in der Form eines Fadens ausgezogen. Hierbei wird zwischen der Stirnfläche 5 und der Ringscheibe7 eine Dampfblase 13 gebildet. During operation, the extrusion device is partially in Immersed in water (10), the level of which is indicated by the reference numeral 11 in the drawing is designated. The molten plastic is pressed through the channel 3 and into drawn out in the form of a thread. This is between the end face 5 and the Ring disk 7 forms a vapor bubble 13.
F i g. 2 zeigt eine andere Ausführungsform des Teils der Apparatur, welcher in F i g. 1 dargestellt ist. Die Strangpreßeinrichtung 1 besteht aus der Strangpreßdüse 2, die von einem Isolierring 14 umgeben ist, der aus einem wärmeisolierenden Stoff besteht, z. B. aus einer Masse, die unter Druck zusammengesintert ist und die im wesentlichen aus Asbest und Magnesiumoxyd besteht. Die Unterseite 15 des Isolierringsl4 bildet eine Fortsetzung der konkaven Stirnfläche5 der Strangpreßdüse 2. Die übrigen in dieser Figur angegebenen Bezugszeichen entsprechen den Bezeichnungen gemäß Fig. 1. F i g. 2 shows another embodiment of the part of the apparatus, which in Fig. 1 is shown. The extruder 1 consists of the Extrusion nozzle 2, which is surrounded by an insulating ring 14, which consists of a heat insulating Substance consists, e.g. B. from a mass that is sintered together under pressure and which consists essentially of asbestos and magnesium oxide. The bottom 15 of the Isolierringsl4 forms a continuation of the concave face5 of the extrusion die 2. The other reference numerals given in this figure correspond to the designations according to FIG. 1.
Die in F i g. 1 und 2 mit dem Bezugszeichen 1 dargestellten Strangpreßeinrichtungen können auch mit mehr als einer Austrittsöffnung 4 versehen sein. In diesem Fall ist die Strangpreßdüse 2 mit mehr als einem Kanal 3 versehen oder mit einem einzigen Kanal3, der so viel Nebenleitungen hat, als Austrittsöffnungen vorhanden sind. Bei Anwendung einer solchen Strangpreßdüse kann eine Mehrzahl von Fäden oder anderer endloser Erzeugnisse gleichzeitig hergestellt werden. Die Austrittsöffnungen 4 können in einem Kreis rund um den Mittelpunkt der Stirnfläche 5 oder auch in gerader Linie angeordnet werden. Im letztgenannten Fall ist der horizontale Teil der Strangpreßdüse nicht kreisförmig, sondern länglich. The in F i g. 1 and 2 with the reference numeral 1 shown extrusion devices can also be provided with more than one outlet opening 4. In this case the extrusion nozzle 2 is provided with more than one channel 3 or with a single one Channel 3, which has as many secondary lines as there are outlet openings. at Application of such an extrusion die can be a plurality of threads or others endless products can be produced at the same time. The outlet openings 4 can in a circle around the center of the face 5 or in a straight line to be ordered. In the latter case, the horizontal part is the extrusion nozzle not circular, but elongated.
Claims (5)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1198052X | 1961-11-30 | ||
| NL272045 | 1961-11-30 | ||
| FR914368A FR1345180A (en) | 1961-11-30 | 1962-11-05 | Method and device for making endless objects of constant cross section starting from a thermoplastic polymer as well as products obtained in this way |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1198052B true DE1198052B (en) | 1965-08-05 |
Family
ID=27246891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEN22411A Pending DE1198052B (en) | 1961-11-30 | 1962-11-27 | Extrusion process for the production of endless products made of thermoplastic material and extrusion nozzle for carrying out the process |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1198052B (en) |
| FR (1) | FR1345180A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006058811A1 (en) * | 2006-12-13 | 2008-06-19 | Rieter Automatik Gmbh | Process and device for the production of granules |
Citations (3)
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| DE701385C (en) * | 1938-05-12 | 1941-01-15 | Bernhard Wempe | Spinneret made of non-metallic building material |
| DE1010742B (en) * | 1953-12-01 | 1957-06-19 | Heraeus Gmbh W C | Use of a palladium alloy for spinnerets |
| DE1785702U (en) * | 1956-07-30 | 1959-03-26 | Courtaulds Ltd | SPINNING NOZZLE FOR ART FABRICS. |
-
1962
- 1962-11-05 FR FR914368A patent/FR1345180A/en not_active Expired
- 1962-11-27 DE DEN22411A patent/DE1198052B/en active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR1345180A (en) | 1963-12-06 |
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