DE8802633U1

DE8802633U1 - Vorrichtung zur Bearbeitung von elastomerischen Massen, insbesondere Kunststoff, Kautschuk und deren Mischungen

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Publication number: DE8802633U1
Application number: DE8802633U
Authority: DE
Original assignee: PAUL TROESTER MASCHINENFABRIK 3000 HANNOVER DE
Current assignee: PAUL TROESTER MASCHINENFABRIK 3000 HANNOVER DE
Priority date: 1988-02-29
Filing date: 1988-02-29
Publication date: 1988-05-11

Description

YsWr. WÄLfHER 'j'ÜNIUS 3 HANNOVER VpLFSTKASSE 24 · TELEFON (OJ H) 1)45 30

27. Februar 1988
Heine Akte: 988

Paul Troester Maschinenfabrik, Am Brabrinke 2-4,
3000 Hannover 89

Vorrichtung zur Bearbeitung von elastomerischeii Massen, insbesondere Kunststoff, Kautschuk und deren Mischungen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung von elastomerischen Massen, insbesondere Kunststoff,
Kautschuk oder deren Mischungen in Roller-Head-Anlagen, bei dem das zu bearbeitende Material in einem Extruder
plastifiziert und homogenisiert, durch einen an dem Extruder angebrachten Spritzkopf extrudiert und dann durch einen von zwei Walzen gebildoten Spalt geführt wird.

Eine derartige Anlage zur Bearbeitung von elastomerischen Massen ist aus der US-PS 40 60 368 bekannt geworden. Bei dieser bekannten Anlage wird das Extrudat bereits im Extruder soweit plastifiziert und homogenisiert, daß im
Kalander ein Aufschließen des Materiales nicht mehr erfolgt. Bei dieser Anlage beobachtet man ebenso wie bei
anderen Anlagen der eingangs ge-nannten Art, daß die den

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Kalander verlaesende Platte eine stärkere Dicke ale den weitesten Spelt aufweist. PUr die Herstellung hochgenau dicker Platten iet ee daher erforderlich, die Dicke der erzeugten Platte zu messen und entsprechend den Walzenspalt zu korrigieren.

Bei der Anlege der US-PS 40 60 368 stellt man sogar fest daß dia Dicke der hergestellten Platte nicht einheitlich ist, aondern in der Mitte der Platte der Walzenapaltdimeneion recht exakt entspricht, zu beiden Seiten aber dicker ist.

Erheblich größere Schwierigkeiten treten dort auf, wo ,,' das Extrudat im Extruder nicht völlig aufgeschlossen wird, sondern ein Teil der Aufschließarbeit im Kalander geleistet wird. Dort besteht die Gefahr, daß bei einer Änderung der Walzenspaltweite das Material verbrennt, sich zersetzt oder anvulkanisiert bzw. nicht voll aufgeschlossen wird, wie es die DE-PS 24 50 225 beschreibt. Bei dieser bekennten Anlage versucht man die Produktqualität dadurch zu verbessern, daß man durch Austausch, Einsetzen oder Herauenehmen von Düsenlippenpaaren den Düsenmund vor- oder zurückverlegt, um damit die mit dem zu verarbeitenden Material vor der engsten Stelle des Walzenspaltes in Kontakt befindliche Strecke des Walzenumfenges zu verändern. Hierdurch wird die vom Kalander geleistete Aufschließarbeit auf bestimmte Werte eingestellt. So kann eine überhitzung des Materials mit seinen schädlichen Folgen für die Produktionsqualit§t vereindert werden. Es ist aber jeweils für eine Walzenspaltverstel·- lung auch ein Austausch von Düsenlippen erforderlich. Dieser Austausch von Düsenlippen behindert die Produktion jedoch erheblich. Auch hier weisen die erzeugten Platten bzw. Folien eine größere Dicke als die Dimension

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dee Walüenepaltee auf.

Ee iet die Aufgabe der vorliegenden Erfindung* mit einem besondere einfach aufgebauten Spritzkopf in einer Roller-Head-Anlage besondere exakt dem Walzenspalt an Stärke j.^ ' entsprechende Platten bzw. Folien hoher Homogenität _{( t}·. zu erzeugen, ohne daß bei einer Veränderung der Platten- "·' bzw. Foliendicke Teile ausgewechselt werden müssen. ,""

Die Erfindung erreicht dieses dadurch, daß das im aus &iacgr; '«· parallelen Austrittsflochen gebildeten Spalt des Spritz- ..^. kopfes zu einer Platte ausgeformte Material durch einen Spalt geführt wird, der durch einen Teil der Umfangefläche der einen Walze, die auf die gewünschte Spaltstärke einstellbar ist, und ein entsprechend der Umfangefläche dieser Walze konkav geformtes feststehendes Formwerkzeug gebildet ist, bevor das Material in den Spalt zwischen den beiden Walzen einläuft.

Oie erfindungsgemäOe Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß der Spalt des Mundstückes des Spritzkopfes von zwei parallelen Flächen gebildet ist, daß zwischen diesem und dem Extruder im Spritzkopf Verteiler angeordnet sind und daß mit Abstand von der einen Walze des Kalanders vor dem Kalanderspalt und hinter dem Mundstück des Spritzkopfes ein feststehendes Formwerkzeug mit konkaver Oberfläche angeordnet ist.

Hierbei wird aus de« Mundstück des Breitspritzkopfes eine gleichmaßig dicke Platte extrudiett und» bevor sie durch die engste Stelle des Walzenspaltes läuft, durch einen nicht wesentlich größeren Spalt mit Hilfe einer Kalanderwalze gezogen und durch den Extrusionsdruck gedruckt. In diesem Spaltraum zwischen dem feststehenden Formwerkzeug

mit konkaver Oberfläche und der eich drehenden einen Kalanderwalze wird das aus Makromolekülen bestehende Material in Förderrichtung ausgerichtet. Hierdurch'wird erreicht» daß das extrudierte und in dieser Weise in Fttrderrichtung ausgerichtete Material nach dem Verlassen der. •ngsten Stelle des Walzenspaltes sich in Förderrichtung nicht mehr stark verjüngt. Die Zugkomponente bewirkt tinen Druckabfall im Kopf. Damit werden z.B. die Schließdis MsssstsiRpsrstur Geringer -.

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Uberraechenderweiee wurde festgestellt, daß diese hervorragende Homogenität und diese Eigenschaft, sich nicht mehr quer zur Förderrichtung hinter der engsten Stelle des Walzenspaltes zu dehnen, auch bei Walzenspaltverstellungen, also bei der Herstellung verschieden starker Platten, erhalten bleibt, ohne daß irgend welche Düsenlippen oder andere Teile ausgewechselt werden müssen.

Diese Feststellung läßt sich dadurch erklären, daß eine Ausrichtung der Makromoleküle im Spaltraum zwischen dem feststehenden Formwerkzeug und der einen sich drehenden Walze erfolgt. In diesem Spaltraum wirkt auf da? Extrudat Bewegung von nur einer Seite her, nämlich von der Walze her. Auf der gegenüberliegenden Seite befindet sich das feststehende Formwerkzeug, welches auf das Material keine Bewegung ausübt. Dadurch wird das der Walze näher liegende Material schneller bewegt als das der Walze entfernter liegende Material, es bestehen somit Gescheindigkeiteunterschiede im Haterialfluß. Diese Geschwindigkeitauntefschiede «ifken dahin» daß die mit Formgedächtnis ausgestatteten Teile, die durch ihre Bearbeitung im Extruder aus ihrer ursprünglichen Lage in andere Lagen gebracht sind, sich mieder in ihre ursprüngliche Lage einordnen können, wobei ihre Längsrichtung in Förderrichtung liegt* Dabei nehmen die in

tshtu j liegenden Materialteile mit FefffligedHhtnia weniger Raunt ein ale die ungeordnet und in Querrichtung, liegenden Materialteile» Sobald sie ihre Ordnung in Längeriehtung erreicht haben, fließen sie somit leicht!** und schneller durch den Spaltraum. Diese Ordnung der mit Formgedächtnis ausgestatteten Materialteilchen in Tranaportrichtung führt auch nach Verlassen der engsten Stelle des Walzenspaltes dazu, daß die erzeugte Platte in ihrer

füyiy stärker sird, seil eben nur

noch wenig MateVialteilchen da sind, die nach ihrer Bearbeitung sich aus ihrer deformierten Lage aufgrund ihres Formgedächthissee in ihre ursprüngliche Lage zurückdehnen wollen. Der Erfolg der erfindungegemäflen Behandlung ist somit ein stärker homogenisiertes und in seinen Dimensionen erheblich exakteres Erzeugnis. Verfahrenetech- § nisch ist es überraschend, daß eine einfache Verstellung

\ der beiden Walzen, also eine einfache Ualzenspaltver-

änderung Platten anderer Materialstärke, aber gleicher

Homogenität und gleicher Exaktheit der Plattenstärke

y hervorbringen.

Baulich ist es besonders einfach, wenn das Formwerkzeug ^;· fest an der einen Hälfte des Spritzkopfes angebracht

ist oder ein vorstehendes Teil von dieser Hälfte ist,

und wenn die Oberfläche stufenlos und glatt von dem Formwerkzeug in den Spritzkopf übergeht.

Um bei Auftreten von Verschleißerscheinungen am Formwerkzeug nicht eine ganze Spritzkopfhälfte auswechseln zu müssen ist es vorteilhaft, Nenn die Oberfläche des Formwerkzeuges als auswechselbare Leiste ausgebildet ist und an der einen Hälfte des Spritzkopfes angebrach? ist.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand einer Gegenüberstellung einer aus der US-PS 40 60 368 bekannten Anlage und der erfindungsgemißen Anlage näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die bekannte Anlage im zusammengebauten Zustand in einem Mittenschnitt,

Fig. 2 die bekannte Anlage im auseinandergebauten Zustand Fig. 3 die zusammengebaute Anlage in einem Seitenschnitt,

Fig. 4 eine Ansicht dge Spritzkopfes der bekannten Anlage nach Entfernung der Kalanderwalzen,

Fig. 5 einen Mittenschnitt durch die erfindungsgemäße Anlage,

Fig. 6 einen Seitenschnitt durch die erfindungegemäße Anlage,

Fig. 7 eine Aneicht des Breitepritzkopfes nach Entfernen der Kalanderwalzen.

Im Extruder 1 wird das elaetomerieche Material mittels der Schnecke 2 aufgeschlossen und durch den Breitepritzkopf 3,4 in den Spalt zwischen den Kalanderwalzen 6 eingeführt, die im Kelenderetftnder 5 verstellbar gelagert sind. Zum Zwecke der leichteren Reinigung let der Extruder 1 gegenüber dsm Kalander 5, 6 verschiebbar angeordnet, wobei der Oberteil dta Braitaprltzkopfes 3 am Extruder, der Unterteil 4 des Breitepritzkopfee am Kelanderatander befestigt let. Die beiden Teil« des Breitepritzkopfee werden durch die Schließvorrichtung 7, die am KalanderetBnder befestigt ist, zu- »ammenqtpreBt, indem ein Hydraulikzylinder 8 einen Stempel auf dm Oberteil 3 des Breitsprlbzkopfee drüekt und diesen dadurch auf den Unterteil 4 dee Breltspritzkopfee anpreßt.

Diese aus der US-PS 40 60 368 bekannte Anlage weist im Breitspritzkopf 3, 4 eine mittig angeordnete Verteilerinsel 9 auf, die dazu dient, das in einem schmalen Strang extrudierte Material Ober die ganze Breite des Breitspritz-j kopfes zu verteilen. Diese Verteilerinsel 9 ist im Brsitspritzkopf 3, 4 derart angeordnet, daß sie sich bis tief in den Zwischenraum zwischen den beiden Kalanderwalzen 6 erstreckt und dem Düsenmund eine eigenwillige Form gibt, der»· gestalt, daß der Düsenmund in der Mitte sehr schmal und an den beiden Seiten recht breit ist, wie dieses die Fig. 4 zeiqt. Dieser Düsenmund 10 weist in der Mitte den schmalen Bereich 1OA, zu den beiden Seiten die breiten Bereiche 1OB auf. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist die als Produkt erhaltene Platte bzw. Folie dicker als der Walzenspalt an seiner engsten Stelle, die erhaltene Platte ist auch nicht völlig homogen, zu den beiden Seiten weist das aus den Teilen 1OB des Düsenmundes extrudierte Material eine geringfügig größere Dicke als das aus der Mitte extrudisrte Material 1OA auf.

In den Fig. 5 bis 7 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt. Gleiche Teile sind hier mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 4 versehen. Auch hier ist ein Extruder 1 mit einer Schnecke 2 vorgesehen, der Breitepritzkopf 3, 4 weist ein Oberteil 3 und ein Unterteil 4 auf« im Kalanderetänder 5 befinden sich zwei verstellbare Kalanderwalzen 6, im Breitspritzkopf 3, 4 ist eine Verteilerinsel 9 vorgesehen, welche das extrudierte Material innerhalb des Breitspritzkopfee 3, 4 von der Mitte weg zu den Seiten des Breitapritzkopfes 3, 4 hin drängt. Die wesentlichen Unterschiede gegenüber der bekannten Anlage sind folgendes Der Dueenmund 10 besteht aus zwei über die ganze Breite parallelen Fläche 11, in den Walzenspalt reicht ein Formwerkzeug 12 hinein, welches an einem der beiden Teile

des Breitspritzkopfes 3, 4 befestigt ist, im gezeichneten Ausführungsbeispiel am Unterteil 4 de« Breitspritzkopf;s, von den beiden Kalanderwalzen 6 ist nur die obere Kalanderwalze verstellbar, um den Walzenspalt zu verändern. (Wäre,^ , d*«s Formwerkzeug 12 an dem Oberteil 3 des Breitspritz- * *·· kopfes 3,4 befestigt, wäre die untere Walze 6 verstellbar·).*.. Dadurch behält das Formwerkzeug 12 immer einen konstanten _t*_>t Abstand von der unteren Walze 6* während der Abstand zur ·.... oberen Walze entsprechend der gewünschten Platten- bzw. &iacgr;*._(> Folienstärke veränderbar ist. Zwischen der verstellbaren · Walze 6 und dem Formwerkzeug ist dadurch ein Spalt 13 ge-·,,·, bildet, durch welchen das Extrudat zur engsten Stelle des;'*:* Walzenspaltes der beiden Kalanderwalzen 6 fließt. In diesem Spaltraum 13 findet die obengenannte Ausrichtung der H/?terialteile in Förderrichtung statt, weil hier das Material durcl einen Spaltraum 13 fließt, dessen eine Wandung durch d?« sich drehende obere Kalanderwalze 6 und dessen andere Wandung durch die feststehende Oberfläche des Formwerkzeuges 12 gebildet wird.

Da die Verteilerinsel 9 im Inneren des Breitspritzkopfes angeordnet ist, ohne die Geometrie des Düsenmundes 10 zu verändern, wird aus dem Breitspritzkopf eine Platte mit parallelen Oberflächen extrudiert, und der DUsenmund hat zwei parallele Begrenzungeflächen. Aue dem Düeenmund tritt ein Extrudat aus, welches völlig aufgeschlossen ist, so daß der Kalander keine Aufschließarbeit mehr am Extrudat ausüben muß, wohl aber noch erhebliche Formarbeit, insbesondere durch die Auerichtung der Teile des Extrudatee in Förderrichtung.

Erhalten wird als Produkt eine Platte bzw. Folie, die sieh durch eine hervorragende Homogenität und durch hoch-

genaue Abmessungen auszeichnet. Beim Übergang einer Plattenstärke zur anderen braucht lediglich die obere

&iacgr; Walze verstellt zu werden, weitere Maßnahmen sind nicht

f notwendig.

_f: Damit ein abgenutztes Formwerkzeug leicht gewechselt werden kann, ist es zweckmäßig, wenn das Formwerkzeug 12 mittels Schrauben 14 am Unterte.il 4 des Breitspritzkopfes 3, 4 befestigt ist oder die aktive Fläche 15 o>*s Form- _^ Werkzeuges 12 durch eine auswechselbare Leiste 16 gebil

det ist. Ein Auswechseln dieser Leiste 16 erfolgt nur gegen eine gleichgeformte Leiste. Der Wechsel erfolgt

j dann, wenn z.B. bei Verarbeitung von mit Fasern gemisch-

tem Extrudat die Oberfläche der Leiste 16 abgenützt ist.

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Liste der Bezugszeichent

1 Extruder

2 Schnecke

3 Oberteil des Breitspritzkopfes

4 Unterteil des Breitspritzkopfes

5 Kalanderständer

6 Kalanderwalze

7 SchlieQvorrichtunq ü Hydraulikzylinder

9 Verteilerinsel im Breitspritzkopf

10 Dusenmund

11 parallele Flächen

12 Formwerkzeug

13 Spalt

14 Schrauben

15 aktive Fläche

16 Leiste

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Claims

Ansprüche :

1. Vorrichtung zum Bearbeiten von elastomerischen Massen* insbesondere Kunststoffen, Kautschuk oder deren Mischungen in Roller-Head-Anlagen, die aus einem Extruder, einem an diesem angebrachten

Spritzkopf und einem mit diesem zusammengebauten Kalander

besteht,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Spalt des Düsenmundes (10) des Spritzkopfes (3, 4?, von zwei parallelen Flächen (11) gebildet ist, daß zwischen diesem und dem Extruder (1) im Spritzkopf (.', 4) mindestens ein Verteiler (9) angeordnet ist, und daß mit Abstand von der einen Walze (6) des Kalanders (5,6) vor der engstvn Stelle des Kalanderspaltes und hinter dem

Düsenmund (10) des Spritzkopfes (3, 4) ein feststehendes

Formwerkzeug (12) mit konkaver Oberfläche angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Formwerkzeug (12) fest an der einen Hälfte des Spritzkopfes (4) angebracht ist oder ein vorstehendes Teil von dieser Hälfte ist, und daß die Oberfläche stufenlos und glatt von dem Formwerkzeug in den Spritzkopf (3, 4) übergeht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Formwerkzeuges (12) alo auswechselbare Leiste (16) ausgebildet ist und an der einen Hälfte (4) dee Spritzkopfee (3, 4) angebracht let.