DE1554968C - Vorrichtung zum Extrudieren von Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Extrudieren von Kunststoff mit einem becherförmigen Teil, der eine ebene Querfläche und axial am Ende einer zylindrischen Leitung eine Ausstoßöffnung aufweist, mit einer Scheibe, deren eine Fläche gleichachsig zu und im Abstand von der Querfläche des becherförmigen Teiles unter Bildung eines scheibenförmigen Raumes angeordnet ist, ferner mit einer sich axial durch die Scheibe hindurch erstreckenden und nahe dem Ende der zylindrischen Leitung endigenden Welle, die innerhalb der zylindrischen Leitung als Transportschnecke ausgebildet ist, mit einem Einlaß in den scheibenförmigen Raum nahe dem Umfang der Scheibe.

Ein bekannter Extruder (USA.-Patentschrift 3 032 814) enthält einen becherförmigen Teil und eine rotierende Scheibe, welche so angeordnet sind, daß sie einen zwischen sich liegenden scheibenartigen Raum schaffen, in welchen Kunststoff am Umfang eingeführt und von welchem Kunststoff axial durch eine zylindrische Leitung abgegeben wird, die in einer verengten Öffnung endigt. Eine schraubenförmige Schnecke, welche mit der Scheibe fest verbunden ist, ist in dieser zylindrischen Leitung angeordnet und wird gedreht, um den Druck auf den Kunststoff zwecks Extrudierens durch die Öffnung hindurch zu erhöhen. Da die Schnecke und die Scheibe fest miteinander verbunden sind, können sie nur mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer Vorrichtung zum Extrudieren der vorstehend genannten Art die Regelbarkeit zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung zum Extrudieren dadurch gelöst, daß die Welle und die Scheibe unabhängig voneinander drehbar angeordnet sind. Vorteilhafterweise ist die Welle dabei in axialer Richtung hin- und herbewegbar angeordnet. Es ist zweckmäßig, daß die Scheibe auf einer auf der Welle gelagerten Buchse angeordnet ist.-

Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß die Welle und die Scheibe unabhängig voneinander mit ihren optimalen Geschwindigkeiten angetrieben werden können, die nicht notwendigerweise gleich sein müssen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen weist die Vorrichtung zum Extrudieren einen festen becherförmigen Teil 10 auf, der eine ebene Querfläche 11 hat, die innen in einer zylindrischen Leitung 12 endigt, und der eine ringförmig umlaufende Umfangslippe 13 aufweist. Die zylindrische Leitung 12 endigt vorn in einer Ausstoßöffming 14. Eine Welle 15 erstreckt sich in axialer Richtung von dem becherförmigen Teil 10 in die zylindrische Leitung 12 und ist an ihrem vorderen Ende mit einer Druckschnecke 16 versehen, welche mit der Leitung 12 zusammenarbeiten kann, um den Kunststoff (Kunstharz) in axialer Richtung durch die Ausstoßöffnung 14 hindurch vorzuführen.

Die Welle 15 ist mit einem gleichachsig liegenden Kolben 20 verbunden, der in einem Zylinder 21 angeordnet ist, welcher an seinen gegenüberliegenden Enden Arbeitsmittel-Leitungen 22 und 23 zum Hin- und Herbewegen des Kolbens 20 mit der Welle 15 und ihrer Druckschnecke 16 aufweist. Die Welle 15 wird über eine Riemenscheibe 15 a, die auf der Welle 15 durch einen Keil 15 b befestigt ist, vermittels eines Riemens 24 von einer Ausgangswelle 25 einer Antriebseinrichtung 26 mit veränderbarer Geschwindigkeit angetrieben. Die Antriebseinrichtung 26 weist eine Stellvorrichtung 27 auf und wird durch einen Motor 28 angetrieben.

Eine Buchse 30 ist auf der Welle 15 angeordnet und trägt an ihrem Vorderende eine innerhalb der Umgrenzungen der Umfangslippe 13 angeordnete Scheibe 31, welche eine ebene Fläche 33 hat, die von der Querfläche 11 des becherförmigen Teils 10 im Abstand angeordnet ist, um zwischen diesen Teilen einen scheibenartigen Raum34zubilden.

Die Buchse 30 wird durch einen Riemen 35 von einer Antriebsvorrichtung 36 mit veränderbarer Geschwindigkeit angetrieben. Der Mechanismus 36 weist Stelleinrichtungen 37 auf und wird durch einen Motor 38 angetrieben.

Die Welle 15 ist in Lagern 40 in der Buchse 30 drehbar und hin- und herbewegbar gelagert. Die Buchse 30 ist in einem Lager 51 in einem festen Arm 52 gelagert, welcher eine Hin- und Herbewegung der Buchse 30 verhindert.

Heizvorrichtungen 50 sind in dem becherförmigen Teil 10 vorgesehen, um das plastische Material auf die gewünschte Plastifizierungstemperatur zu erhitzen.

Das plastische Material wird von einem Trichter 46 aus in den Raum 34 geführt, der in einem waagerechten Durchgang 47 endigt, in welchem eine Zuführschnecke 48 angeordnet ist, die durch zweckentsprechende (nicht dargestellte) Einrichtungen angetrieben wird. Der Durchgang 47 steht durch eine Öffnung 49 in dem becherförmigen Teil 10 mit dem Raum 34 an einer Stelle nahe dem Umfang der Scheibe 31 in Verbindung.

Beim Arbeiten der Vorrichtung wird das thermoplastische Material, z. B. Spritz- oder Formpulver, in den Trichter 46 eingeführt und durch die Zuführschnecke 48 in den Raum 34 vorbewegt. Das Material wird in dem Raum 34 unter der Scherwirkung der rotierenden Scheibe 31 plastifiziert, um bei erhöhter Temperatur viskos-elastisch zu werden. Dadurch wird es konditioniert, so daß es durch die Wirkung der rotierenden Scheibe 31 gegen ihre Mitte und in die axiale Leitung 12 vorgeführt wird, aus welcher es durch die rotierende Druckschnecke 16 unter Druck durch die Ausstoßöffnung 14 hindurchgeleitet wird. Die sich drehende Scheibe 31 wird durch den Mechanismus 36 mit veränderbarer Geschwindigkeit, und zwar mit derjenigen Geschwindigkeit angetrieben, die für die gegebenen Abmessungen des scheibenartigen Raumes 34 und für das zu behandelnde thermoplastische Material die maximale Scherwirkung und Temperatur schafft; die Druckschnecke wird durch die Antriebseinrichtung 26 mit veränderbarer Geschwindigkeit, und zwar mit derjenigen Drehgeschwindigkeit angetrieben, welche zur Herstellung des gewünschten Druckes jeweils geeignet ist, wobei die Geschwindigkeit der Druckschnecke 16 für gewöhnlich von derjenigen der Scheibe 31 abweicht.

Falls die Vorrichtung zum Extrudieren in Verbindung mit einer Maschine verwendet wird, die ein intermittierendes Zuführen von plastischer Masse erfordert, muß der Strom durch die AusstcSöffnung 14 von Zeit zu Zeit unterbrochen werden, um den Erfordernissen dieses intermittierenden Zuführens zu entsprechen. Wenn der Strom daher unterbrochen wird, werden die Welle 15 und die sich auf ihr befindende Druckschnecke 16 unter der Wirkung des Druckes zurückbewegt, der durch die Druckschnecke 16 erzeugt wird, wodurch der Kolben 20 sich in

ίο Richtung von der Ausstoßöffnung 14 wegbewegt, wodurch Öl od. dgl. aus dem Zylinder 21 durch die Arbeitsmittel-Leitung 22 herausbewegt wird, so daß Raum für das plastifizierte Material geschaffen wird, das sich zwischen der Druckschnecke 16 und der Ausstoßöffnung 14 ansammelt. Wenn die Welle 15 und die Druckschnecke 16 unter der Einwirkung desjenigen Druckmittels vorbewegt werden, das durch die Arbeitsmittel-Leitung 22 eingelassen wird und auf den Kolben 20 wirkt, wird das angesammelte plastifizierte Material zusammen mit dem kontinuierlich zugeführten plastifizierten Material aus der Ausstoßöffnung 14 heraus extrudiert. Die Periode der Hin- und Herbewegung der Welle 15 wird durch die Erfordernisse der intermittierenden Zuführung bestimmt und wird durch Einstellen der Zufuhr des Druckmittels durch die Arbeitsmittel-Leitungen 22 und 23 hindurch eingestellt, um so mit dem gewünschten Formoder Spritzzyklus übereinzustimmen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Extrudieren von Kunstr stoff mit einem becherförmigen Teil, der eine ebene Querfläche und axial am Ende einer zylindrischen Leitung eine Ausstoßöffnung aufweist, mit einer Scheibe, deren eine Fläche gleichachsig zu und im Abstand von der Querfläche des becherförmigen Teiles unter Bildung eines scheibenförmigen Raumes angeordnet ist, ferner mit einer sich axial durch die Scheibe hindurcher_r streckenden und nahe dem Ende der zylindrischen Leitung endigenden Welle, die innerhalb der zylindrischen Leitung als Transportschnecke ausgebildet ist, mit einem Einlaß in den scheibenförmigen Raum nahe dem Umfang der Scheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (15) und die Scheibe (31) unabhängig voneinander drehbar angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (15) in axialer Richtung hin- und herbewegbar angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (31) auf einer auf der Welle (15) gelagerten Buchse (30) angeordnet ist.