DE1802689C - Scheibenstrangpresse zur Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen - Google Patents

Description

r ι ■ 2

[' Die Erfindung betrifft eine Scheibenstrangpresse· Scheibenstrangpresse!} der eingangs beschriebenen

f zur Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen, Gattung nicht erreichbar ist. Die erfindungsgemaße

t ' insbesondere Polyvinylchlorid, mit einem durch die Scheibenstrangpresse ermöglicht es .insbesondere,

gegenüberliegenden Stirnflächen einer rotierenden Profile, beispielsweise Rohrprojile, von verhältnis. Scheibe und einer feststehenden Platte gebildeten 5 mäßig großem Querschnitt zu erzeugen, ohne daß

PJastifizierspalt, in den der zu verarbeitende Kunst- eine unzulässige Wärmezersetzung des Erzeugnisses

stoff von außen ejnführbar ist, von dessen Zentrum auftritt,

ein zur Austrittsdüse für den Kunststoff führender Das Profil der den Plastifizierspalt begrenzenden - Austrittskanal ausgeht und dessen in achsparalleler " Stirnflächen der rotierenden Scheibe und der fest-Richtung gemessene Breite sich über den Radius zur io stehenden Platte kann geradlinig oder leicht ge-L' ~ * Achse der rotierenden Scheibe hin vergrößert, . krümmt sein, und die Zunahme der Breite des Plast I - y Bei einer bekannten Scheibenstrangpresse dieser fizierspaftes kann mit einer Vertiefung nur-der rotie-ί -Gattung ist die den Plastifizierspalt auf der einen renden Scheibe oder nur der stillstehenden Platte %Z . Seite begrenzende Stirnfläche der feststehenden Platte ' oder beider zusammenhängen.
t im wesentlichen kegelförmig, während die ihr gegen- 15 Die rotierende Scheibe und/oder die feststehende überliegende Stirnfläche der rotierenden Scheibe eben Platte kann Vorsprünge oder Ausnehmungen aufist Die Zunahme dn Breite des P'.astifizierspaltes weisen, insbesondere können Nuten dann vorteilhaft !" beginnt daher schon an dessen Peripherie und setzt sein, wenn der zu Ve₁ arbeitende Kunststoff ein Gleit- ! sich stetig bis zum Austrittskanal fort. Um eine mög- mittel aufweist.

\ liehst hohe Ausbringung ohne thermische Zersetzung 20 Die Erfindung wird im folgenden an Hand schema-

I des Kunststoffs zu erreichen, besteht die rotierende tischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiei

|: Scheibe dieser bekannten Scheibenstrangpresse aus näher erläutert. Eb zeigt

I mehreren gleichachsigen Teilen, nämlicL einem Kern, Fig. 1 eine Scheibenstrangpresse :m axialen

k einem ringförmigen mittleren Teil und einem eben- Schnitt,

1 falls ringförmigen äußeren Teil, die mit verschie- 35 F i g. 2 einen zur Zeichnungsebene der P i g. 1

I denen, von außen nach innen zunehmenden Winke!- senkrechten Schnitt längs der Linie H-II und

l^; geschwindigkeit um Ve gemeinsame Achse um- Fig. 3 einen ebenfalls zur Zeichnnngsebene der

I laufen. Fig. 1 senkrechten Schnitt längs der Linie HI-III.

I Der Erfindung liegt die Aufgabe iugrunde, eine Die dargestellte Scheibenstrangpresse umfaßt ge-

;* Scheibenstrangpresse zur Verarbeitung '_3n thermo- 30 maß Fig. 1 ein waagerechtes Gehäuse 1, an dessen

J plastischen Kunsi toffen zu schaffen, die bei ge- einem tnde eine senkrechte feststehende Platte 2

; gebener Baugröße mit geringerem Bauaufwand als angeordnet ist Im wesentlichen parallel zur fest-

k die beschriebene bekannte Scheibenstrangpresse und stehenden Platte 2 ist innerhalb des Gehäuses 1 eine

\ ohne die Gefahr einer Wärmezersetzung des Kunst- rotierende Scheibe 3 mit waagerechter Drehichse4

f· Stoffs, vor allem bei der Herstellung von Rohren 35 angeordnet. Die rotierende Scheibe.': ist an einer

großen Querschnitts aus Polyvinylchlorid, eine hohe Welle 5 befestigt, die von einem nicht dargestellten

■ Ausbringung erreicht. Motor, gegebenenfalls über ein stufenlo-i regelbares

Diese Aufgabe ist bei einer Scheibenstrangpresse Getriebe, angetrieben wird.

der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß Zwischen der feststehenden Platte 2 und der rotie-

dadurch gelöst, daß die im radial äußeren Bereich 40 renden Scheibe 3 ist ein Plastifiz'erspalt 6 gebildet,

ι nahezu konstante Breite des Plastifizierspaltes sich der radial nach außen von einer im wesentlichen

erst von einem mittleren Radius der rotierenden zylindrischen, in bezug auf die Drehachse 4 exzen-

■ Scheibe an vergrößert, der sich zum äußeren Radius irischen Innenwand 7 begrenzt ist, deren Radius des Bereiches nahezu konstanter Breite wie die etwas kleiner ist als derjenige der rotierenden Schüttdichte des aufgegebenen Kunststoffes zur 45 Scheibe 3 Am Rand der Innenwand 7 sowie am Dichte des plastifizierten Kunststoffes verhält. äußeren Rand der den Flastifizierspalt 6 begr^nzen-

Diese erfindungsgemäße Gestaltungsregel läßt sich den Sti.-nfläche der rotierenden Scheibe 3 isi je eine

tuch mit der Formel Abschrägung 8 bzw. 9 vorgesehen; der Abstand die-

r — R ■ d d' ser beiden Ahschrägungen voneinander ist, wie in

ausdrücken, wobei 50 Fig. 1 unten dargestellt, sehr gering. Die Abschrä-

r den Radius, innerhalb dessen die Breite des gunge.i 8 und 9 bilden je eine Kegelfläche, deren

Plastifizierspaltes vergrößert ist. Achse mit d«'^r Drehachse 4 zusammenfallt

R den Radius, innerhalb dessen der Kunststoff In dem hi><.hstgelegenen und zugleich am stärksten

zwischen der rotierenden Scheibe und der exzentrischen Teil des Plastifvierspaltcs 6 mund' m

feststehenden'Platte Scherbeartspruchungert 55 Bescliickungstricb.ter 10; die Mündung 11 des >e-

ausgesetzt ist, schickungstricliters ist durch eine Verlängerung Ta

I d die Schüttdichte des aufgegebenen Kunst- der abgeschrägten Umrandung des Piästifizicrspaltes

I stoffes und etwas verengt.

% d' die Dichte des plastifizieren Kunststoffes · Die feststehende Platte 2 weist einen mit der rotie*

. bedeutet. 60 renden Scheibe 3 gleichachsigen, kegelstumpf fürniigen

Austrittskanal 12. auf, der in eine Austrittsdüse 13

Der Bauaufwand ist bei der crfindungsgemäßen mündet, in den Austrittskanal 12 ragt ein Vorsprung

Scheibenstrangpresse nicht größer als bei bekannten 14 der rotierenden Scheibe 3 geringfügig hinein. Def

Sclieibenstrangpressep mit einteiliger rotierender Vorsprung 14 ist von einer seichten Vertiefung 15

Scheibe; dennoch erreicht die Ausbringung der er- 65 der rotierenden Scheibe 3 umgeben. An der fest»

fliirlutigsgemäßen Scheibenstrangpresse eine Größen- stehenden Platte 2 sind Leitschaufel« 16 in einem

Ordnung, die nach bisherigen Erfahrungen ohne Ritigbereich angeordnet, der an die Vertiefung 15

vVürmezerSiUzung des Kunststoffs bei bekannten ' angrenzt und ebenfalls geringfügig vertieft ist. An

der rotierenden Scheibe 3 sind irrt Bereich der Ver-r tiefung Ii! ebenfalls Schaufeln» 17 befestigt, die sich bis Uber"dep Fuß des kegelsiumpfiörmigen Vorsprung? 34 erstrecken.

Die Wirkungsweise der dargestellten Scheibenstrangpresse wird im folgenden an Hand von Beispielen beschrieben:

Beispiel I

Es wird mit einer Scheibenstrangpresse gearbeitet, die der beschriebenen mit der Ausnahme entspricht, daß die eiq-jnder gegenüberstehenden Stirnflächen der rotierenden Scheibe und der feststehenden Platte 'Jm wesentlichen eben sind, der Plastifizierspalt also überall im wesentlichen die gleiche Breite aufweist. Die umlaufende Scheibe hat einen Durchmesser von 180 mm und weist an ihrem Rand eine Abichrägung auf, die unter 30° gegen ihre Stirnfläche geneigt und 15 mm breit ist. In der Mitte der rotierenden Scheibe ist ein kegelstumpfförmiger Vorsprung "on 50 mm Höhe und 40 mm Basisdurchmesser angeordnet. Am Fuß dieses Vorsprungs sind vier Leitschaufeln befestigt, die außen auf einem Kreis von 60 nun Durchmesser enden.

Der kegelstumpfförmige Austrittskanal in der feststehenden Platte hat einen Basisdurchmesser von 50 mm; rings um den Austrittskanal sind Leitschaufel! angeordnet, die radial innen auf einem zur rotierenden Scheibe koaxialen Kreis von 60 mm Durchmesser und außen auf einem koaxialen Kreis von 86 mm Durchmesser enden. Die Leitschaufeln sind 4,5 mm hoch; die Breite des Plastifizierspaltes beträgt.'» mm.

Die Austrittsdüsf-, hat eine Bohrung von 8,5 mm Durchmesr^r, in deren Mitte ein Stempel von 6 mm Durchmesser angeordnet ist. Am Ausgang der Austrittsdüss ist eine bekannte Einrichtung zum Herstellen von Rohren angeordnet.

Bei Betriebsbeginn werden die feststehende Platte und die rotierende Scheibe mit in sie eingebetteten Heizleitungen aui 190° C erwärmt und die Austrittsdüse mit einem elektrischen Widerstand auf 200° C. Erst dann wird die rotierende Scheibe in Drehung versetzt und durch den Beschickungstrichter wird eine Verbindung eingeführt, die aus Polyvinylchlorid mit einem Viskositätswert nach AFNOR von 80 (K-Wert 57) besteht und mit zwei Teilen Zinnglykolat auf 100 Teile des Polymers stabilisiert ist. htech einigen Minuten Betriebsdauer wird die Heizung abgestellt.

Bei 2iner Drehgeschwindigkeit der rotierenden Scheibe von 65 U/min betrag, die Ausbringung 16 kg/h und die Temperatur des Kunststoffs am Ausgang der Austrittsdüse ist ?20'' C.

Bei :incr I>nh)Tscl·windigkeit der rotierenden Swieibe <.·>_η «η Γ mm beträgt die Ausbringung 20,5 kft h i:ikI «I·-· I mprralur230°d. Bei im' Dr tu:''•ih windigkeit der rotierenden Scheibe von 120 U/min betrögt dJe Ausbringung 28,5 kg/h pnd die Temperatur 245° C,

Ss erwefet sich s|s uB.'iio'glich. ein beim Erkalten formbeständiges Rohr herzustellen,

Beispiel II

Derselbe Kunststoff wird unter den gleichen Bedingungen mit einer Scheibenstrangpresse verarbeitet, die sich von derjenigen gemäß Beispiel I nur dadurch

ip ynterschöidet, daß der Plastifizierspalt in seinem mittleren Bereich ία der beschriebenen Weise verbreitert ist. Die Verbreiterung beginnt bei einem Achsabstand von 43 mm und ist, wenn man von den Leitsrfnufeln und dem Austrittskanal absieht, sym-

i₅* "metrisch auf die feststehende Platte und die rotierende Scheibe verteilt. Die größte Breite des Plastifizierspaltes beträgt 7 rnm un<^ liegt auf einem Kreis von 60 mm Durchmesser. Uie Höhe der Leitschaufeln nimmt zu diesem Kreis hin derart zu, daß

ao die Leitschaufeln auf jeden Radius bis in die Nahe der jeweils gegenüberstehenden Scheibe bzw. Platte reichen.

Bei einer Drehgeschwindigkeit der rotierenden Scheibe von 65 U/min beträgt die Ausbringung »5 18 kg/h und die Temperatur am Ausgang der Austrittsdüse 215° C.

Bei einer Drehgeschwindigkeit der rotierenden Scheibe von 80 U/min beträgt die Ausbringung 22,2 kg/h und die Temperatur 215° C. Bei einer Drehgeschwindigkeit der rotierenden Scheibe von 120 U min beträgt die Ausbringung 34,5 kg/h und die Temperatur 225° C.

Das entstehende Rohr ist klar und homogen und behält die in der Austrittsdüse angenommene Form bei.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Scheibenstrangpresse zur Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere Polyvinylchlorid, mit einem durch die gegenüberliegenden Stirnflächen einer rotierenden Scheibe und einer feststehenden Platte gebildeten Plastifizierspalt, in den der zu verarbeitende Kunststoff von außen einführbar ist, von dessen Zentrum ein zur Austrittsdüse für den Kunststoff führender Austrittskanal ausgeht und dessen in aciisparalleler Richtung gemessene Breite sich über den Radius zur Achse der rotierenden Scheibe hin vergrößert, dadurch gekennzeichnet, daß die im radial äußeren Bereich nahezu konstante breite de«. Plastifizierspaltes (6) sich erst von einrm mittleren Radius der rotie;enden Scheibe (3) an vergrößert, der sich zum äußeren Radius des Bereiches nahezu konstanter Breite wie die Schüttdichte des aufgegebenen Kunst stoffes zur Dicbte des plasttfizierlen Kunststoffes verhält.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen