DE1504378B1

DE1504378B1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen und kuehlen von straengen aus thermoplastischen kunststoffen

Info

Publication number: DE1504378B1
Application number: DE19651504378
Authority: DE
Inventors: Hans Hench
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-11-25
Filing date: 1965-11-25
Publication date: 1971-08-26
Also published as: JPS542200B1; US3436792A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und den Strangpressen unmittelbar Abzugsgeräte nacheine Vorrichtung zum Herstellen und Kühlen von zuschalten, ferner großvolumige Wasserbäder bereit-Strängen aus thermoplastischen Kunststoffen, vor- zustellen und für den Transport des Stranggutes spezugsweise aus solchen mit einem engen Schmelz- zielle Bänder oder Rollenpaare vorzusehen. Über die bereich, die durch Polykondensieren oder Poly- 5 Verstreckung des aus der Strangpresse kommenden, merisieren und/oder durch Strangpressen erhalten plastisch verformbaren Materials ist nur an einer Stelle werden, wobei die Schmelze unter hohem Druck (deutsche Auslegeschrift 1191 929) ein Hinweis gedurch eine Austragdüse zu einem Strang gepreßt geben. Danach ist eine besondere Einrichtung hierfür wird. erforderlich, die als weiteres Aggregat nach der Kühl-

Es ist bekannt, daß die Verarbeitung von thermo- ίο einrichtung angeordnet ist.

plastischen Kunststoffen mit engem Schmelzbereich Es ist auch bereits ein Verfahren zum Abziehen insbesondere dann große Schwierigkeiten bereitet, von Schmelzen zur Herstellung von Granalien oder wenn es um die Herstellung strangförmiger Profile Fasern aus diesen mit Hilfe von flüssigen oder gasgeht. Dabei muß der zu verarbeitende Kunststoff der formigen Stoffen vorgeschlagen worden, deren Strahl Formvorrichtung kontinuierlich oder diskontinuier- 15 aus einer Ringdüse auf den Strom der Schmelze gelich zugeleitet und der gebildete Strang gleichzeitig leitet wird und diesen unter Abkühlung zerteilt. Hiermit Hilfe von WalzerT abgezogen werden. Der bei werden die als Kühl- oder Granuliermittel dienenschmelzflüssig in die Form oder Lochdüse ein- den flüssigen oder gasförmigen Stoffe unmittelbar an tretende Kunststoff kann sich beim Abkühlen mit der engsten Stelle der Abstichöffnung des Schmelzden verschiedensten Medien darin festsetzen, so daß 20 ofens mit so hoher Geschwindigkeit eingeführt, daß ein störungsfreier Betrieb nicht immer gewähr- der Abfluß der Schmelze beschleunigt und diese daleistet ist. bei zerteilt wird, wobei die entstehenden Schmelz-

Zur Beseitigung dieser Mängel sind im Laufe der teilchen bis zu ihrer Erstarrung gekühlt werden.
Entwicklung vielfältige Verfahren und Vorrichtungen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den aus bekanntgeworden. Man hat z. B. in der Zufuhr- 25 der Schmelze abgezogenen Strang zunächst in dieser leitung der Formvorrichtung ein Ventil vorgesehen, Form zu erhalten, um ihn dann aus der Strangform um den Druck des geschmolzenen Kunststoffes regeln weiter verarbeiten zu können, beispielsweise zu zu können, und ferner eine Temperaturregelung für schneiden. Hierbei soll mit weniger Aufwand an den geschmolzenen Kunststoff eingebaut (deutsche Geräten und beträchtlich eingeschränktem Platz-Auslegeschrift 1 037 119). Diese Maßnahmen sind 30 bedarf ausgekommen werden. Erfindungsgemäß wird allerdings auf eine Formvorrichtung mit einer einzi- dies dadurch erreicht, daß der aus der Austragdüse gen Austrittsöffnung beschränkt, da Regelungsvor- austretende Strang nach Durchlaufen einer offenen richtungen für mehrere Düsen erhebliche Kosten ver- Strecke und einer sich an die Strecke anschließenden Ursachen und außerdem den ganzen Aufbau wesent- Leitdüse von einem den Strang koaxial einhüllenden lieh komplizieren. 35 und in Richtung der Strangbewegung mit größerer

Bei einer anderen Strangpresse ist an den Preß- Geschwindigkeit als der Strang strömenden gasför-

zylinder ein besonders langes beheiztes Rohrstück migen oder flüssigen Saug- und Kühlmedium erfaßt

angeschlossen, das einen hohen Preßdruck ermöglicht und gezogen wird, wobei die vom Medium auf den

und dessen Austrittsende abgekühlt wird (deutsche Strang ausgeübte Saugwirkung durch Änderung des

Patentschrift 384 998). Eine Ausführung dieser Art 40 Druckes und der Geschwindigkeit des Mediums

ist nur für Kunststoffe mit großem Temperatur- bzw. stufenlos regelbar ist.

Schmelzbereich geeignet. Die Anordnung kann dabei so getroffen werden,

Die französische Patentschrift 1 250 388 be- daß der ausgepreßte Strang durch die Austrag- und schreibt eine weitere Art, bei der die aus der Strang- Leitdüse senkrecht oder waagerecht hindurchbewegt presse kommenden Kunststoffstränge von einem 45 wird. Dadurch wird der Strang unmittelbar beim Rollteppich, der in einer Kühlwanne läuft, abge- gleichzeitigen Austragen und Kühlen durch die Innommen und über Andrückwalzen der Schneidein- jektorwirkung verstreckt. Es bedarf dazu keiner zurichtung zugeführt werden. sätzlichen Einrichtung zum Transport des Stranges.

Ein gleichartiges Verfahren ist in der deutschen Es ist zweckmäßig, daß der gekühlte Strang zum Auslegeschrift 1 191 929 beschrieben, bei dem der 50 Granulieren in eine Schneideinrichtung eingebracht Faden kurz nach dem Austritt aus der Formvorrich- wird. Hierbei kann die Durchflußgeschwindigkeit sotung in einem Flüssigkeitsbad gekühlt wird. Der wohl des Stranges als auch des Kühlmediums ge-Faden wird dabei über mehrere Umlenkrollen ge- messen und durch Impulsübertragung über elekführt und gezogen und nach dem Kühlen durch irische Geber zwecks Einstellung der Arbeits-Wärme verstreckt. 55 geschwindigkeit auf die Schneideinrichtung bzw. eine

Schließlich ist aus der deutschen Auslegeschrift andere Abzugseinrichtung übertragen werden. Es ist 1 176 346 ein Verfahren zum Granulieren von vorteilhaft, wenn das Kühlmedium im Kreislauf rückthermoplastischem Material, das bei niedrigen gekühlt und wieder verwendet wird. Es ist weiterhin Temperaturen erweicht, bekanntgeworden. Die aus zweckmäßig, daß das Kühlmedium vor der Schneidder Strangpresse kommenden Stränge werden hier ⁶° einrichtung ohne Beeinflussung der Austrittsrichtung ebenfalls in einem Wasserbad gekühlt, sodann mit des Stranges abgeleitet wird.

Luft beblasen und endlich über ein Transportband Durch diese Maßnahmen werden eine kontinuier-

der Schneidvorrichtung zugeführt. liehe Arbeitsweise gewährleistet und die Herstellung

Aus den drei zuletzt genannten Ausführungsarten gleicher Produktlängen sichergestellt,

geht ohne weiteres hervor, daß zur Durchführung der 65 Es dient ferner der Lösung der der Anmeldung

Herstellungsverfahren umfangreiche Einrichtungen, zugrunde liegenden Aufgabe, wenn bei der Vorrich-

die nicht nur kostspielig sind" sondern auch erheb- tung zur Durchführung des Verfahrens der Leitdüse

liehen Platz beanspruchen, notwendig sind. Es sind für den Strang unter Bildung eines Ringkanals eine

Kühlmitteldüse koaxial zugeordnet ist. Das Kühlmedium wird somit durch den von der Leit- und Kühlmitteldüse gebildeten Ringkanal dem Strang in Fließrichtung zugeführt. Es ist zweckmäßig, wenn die Leitdüse und die Kühlmitteldüse durch mindestens drei Leitbleche gegenseitig in axialer Richtung verschieblich miteinander verbunden sind. Der Strang wird somit nach dem Auspressen aus der Austragdüse und Durchlaufen einer kurzen Luftstrecke vom Kühlmedium auch koaxial erfaßt. Dadurch, daß der Druck des Kühlmediums beispielsweise durch gegenseitiges Verschieben der Leit- und Kühlmitteldüsen geregelt werden kann, ist die Möglichkeit gegeben, die Fördergeschwindigkeit durch Veränderung der Querschnittverhältnisse stufenlos zur regeln. Es ist hierbei vorteilhaft, wenn die Leitdüse einen größeren Durchmesser als der Strang infolge von Einschnürung, Schrumpfung und Kühlung aufweist.

Die Leit- und Kühlmitteldüsen können reihenweise nebeneinander oder hintereinander, insbesondere auf Kreis- oder Spirallinien angeordnet liegen, wobei jeweils mehrere Austrag-, Leit- und Kühlmittel düsen vorgesehen sein können. Als Kühlmedium wird zweckmäßig Wasser, Luft oder ein sonst den jeweiligen Kunststoff nicht ungünstig beeinflussendes Kühlmittel verwendet, das nach dem Durchströmen der Kühlmitteldüsen entweder im Behälter aufgefangen wird oder in den Raum entweicht. Dabei besteht die Möglichkeit, die Temperatur des Kühlmittels zu variieren, um die Erhaltung der chemischen und physikalischen Grundstoffeigenschaften zu gewähleisten. Im Zusammenhang mit der Druckregelung des Kühlmittels ergibt sich durch zusätzliche Spalteinstellung eine regelbare Injektorwirkung und Regelung der Fördergeschwindigkeit im Bereich der Kühlmitteldüse.

Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist im folgenden an Hand einer Zeichnung näher beschrieben.

Aus einem flüssigen Kunststoff enthaltenden Gefäß tritt dieser durch die Austragdüse 6 nach unten aus und gelangt nach Durchlaufen einer offenen Strecke in Form des Stranges 5 in die Leitdüse 1. Der Leitdüse 1 ist unter Bildung eines Ringkanals 3 eine Kühlmitteldüse 2 koaxial zugeordnet. Gemäß dem eingezeichneten Pfeil wird ein Kühlmedium zugeführt, das über den Ringkanal 3 nach unten mit größerer Geschwindigkeit als der Strang 5 aus der Kühlmitteldüse 2 austritt. Die Leitdüse 1 und die Kühlmitteldüse 2 sind dabei durch Leitbleche 4 gegenseitig in axialer Richtung verschiebbar miteinander verbunden. Durch eine derartige Verschiebung kann der Druck des Kühlmediums und damit die Fördergeschwindigkeit durch Veränderung der Querschnittsverhältnisse stufenlos geregelt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen und Kühlen von Strängen aus thermoplastischen Kunststoffen, vorzugsweise aus solchen mit einem engen Schmelzbereich, die durch Polykondensieren oder Polymerisieren und/oder durch Strangpressen erhalten werden, wobei die Schmelze unter hohem Druck durch eine Austragdüse zu einem Strang gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Austragdüse austretende Strang nach Durchlaufen einer offenen Strecke und einer sich an die Strecke anschließenden Leitdüse von einem den Strang koaxial einhüllenden und in Richtung der Strangbewegung mit größerer Geschwindigkeit als der Strang strömenden gasförmigen oder flüssigen Saug- und Kühlmedium erfaßt und gezogen wird, wobei die vom Medium auf den Strang ausgeübte Saugwirkung durch Änderung des Druckes und der Geschwindigkeit des Mediums stufenlos regelbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gekühlte Strang zum Granulieren in eine Schneideinrichtung eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußgeschwindigkeit sowohl des Stranges als auch des Kühlmediums gemessen und durch Impulsübertragung über elektrische Geber zwecks Einstellung der Arbeitsgeschwindigkeit auf die Schneideinrichtung bzw. eine andere Abzugseinrichtung übertragen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium im Kreislauf rückgekühlt und wieder verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium vor der Schneideinrichtung ohne Beeinflussung der Austrittsrichtung des Stranges abgeleitet wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Leitdüse (1) für den Strang unter Bildung eines Ringkanals (3) eine Kühlmitteldüse (2) koaxial zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitdüse (1) und die Kühlmitteldüse (2) durch mindestens drei Leitbleche (4) gegenseitig in axialer Richtung verschiebbar miteinander verbunden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitdüse (1) einen größeren Durchmesser als der Strang infolge von Einschnürung, Schrumpfung und Kühlung aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere Austrag-, Leit- und Kühlmitteldüsen (6,1. 2) vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine reihenweise nebeneinander oder hintereinander, insbesondere auf Kreis- oder Spirallinien liegende Anordnung der Austrag-, Leit- und Kühlmitteldüsen (6,1, 2).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY