DE3029798A1

DE3029798A1 - Misch-kuehl-vorrichtung fuer das strangpressen thermoplastischer schaumstoffe

Info

Publication number: DE3029798A1
Application number: DE19803029798
Authority: DE
Inventors: Roberto Turin Colombo
Original assignee: LAVORAZIONE MAT PLAST
Current assignee: LAVORAZIONE MAT PLAST
Priority date: 1979-08-06
Filing date: 1980-08-06
Publication date: 1981-03-19
Also published as: IT7968617A0; CH642591A5; NL189954B; GB2056358A; SE433190B; NZ194306A; GB2056358B; IT1165226B; JPS5627334A; JPS6051417B2; FR2462991A1; DE3029798C2; NO155091B; NO155091C; AU6030780A; SE8005538L; ES8106251A1; ES493946A0; BE884639A; AU531544B2

Description

Misch-Kühl-Vorrichtung für das Strangpressen thermoplastischer Schaum-?" ^ffe

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Strangpreßgegenständen, z.B. Flacherzeugnissen oder rohrförmigen Erzeugnissen, aus synthetischem/ thermoplastischem Schaumstoff, wie Polystyrol, Polyäthylen oder Polypropylen.

Die herkömmliche Technik sieht vor, ein thermoplastisches Harz in der laufbuchse einer Strang- bzw. Schneckenpresse mit einer oder mehreren Schnecken, die in einem Spritzkopf mit einer für Flacherzeugnisse flachen oder für rohrförmige Erzeugnisse kreisförmigen schmalen Spritzöffnuigendet, kontinuierlich unter Druck zu schmelzen. In einen Zwischenbereich der Laufbuchse wird in das geschmolzene Harz ein flüchtiges Blähmittel, meist in flüssigem Zustand, z.B. Preon (Wz) oder Pentan kontinuierlich eingespritzt, wobei der Extruder so konstruiert ist, daß sich das Blähmittel so gleichmäßig wie möglich in der Harzschmelze auflöst. Es ist von Vorteil, wenn das Harz Kernbildner, z.B. Talkum, Zitronensäure und Natriumbikarbonat,in Form sehr feiner im geschmolzenen Harz gleichmäßig dispergierter Teilchen enthält. Auf seinem Weg zum Extruderschlitz ist die Schmelze hohem Druck ausgesetzt, der nötig ist, um die Verflüchtigung des Blähmittels zu verhindern. Beim Verlassen der Extrusionsöffnung erfährt das Material eine Dekompression auf atmosphärischen Druck, wodurch sich das Blähmittel im Innern des Materials in Form von Bläschen abtrennt und den gewünschten Schaumstoff entstehen läßt.

Es ist bekannt, daß die Qualität des auf diese Weise erhaltenen Schaumstoffs stark von der Extrusionstemperatur abhängt. Ist die Extrusionstemperatur zu hoch, so fällt der Schaumstoff in sich zusammen und ist nicht gleichmäßig, sein spezifisches Gewicht (Dichte) ist im Hinblick auf den theoretisch erzielbaren Viert unerwünscht hoch, und seine Festigkeit läßt zu wünschen übrig. Als allgemeines Prinzip läßt sich sagen, daß die Extrusionstemperatur um so niedriger sein sollte,

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je höher der Prozentsatz an Blähmittel in der Schmelze ist, da sonst die Viskosität des gerade extrudierten Harzes nicht ausreicht, um dem zerstörerischen Druck des im Harz freigesetzten Gases Widerstand zu leisten.'. Da es zum Erzielen von Schaumstoffen mit geringer Dichte (niedriger als 0,1 g/ml) nötig ist, erhebliche Prozentsätze an Blähmittel einzusetzen, erhält das Problem, die Extrusionstemperatür herabzusetzen, große Bedeutung.

Das Kühlen des Spritzkopfes hat sich bisher als unzureichend zum Erzielen des gewünschten Ergebnisses erwiesen, und zwar hauptsächlich weil die Zellstruktur des erhaltenen Schaumstoffs grob und längst nicht gleichmäßig ist. Die bisher am meisten angewandte Maßnahme, um eine gleichmäßige Struktur zu erzielen, besteht darin, den letzten Bereich der Laufbüchse des Extruders zu kühlen. In der italienischen Patentschrift 831 699 (entsprechend GB-PS 12 31 535 und FR-PS 16 00 010) der Anmelderin ist z.B. ein Extruder für thermoplastischen Schaumstoff beschrieben, der mindestens eine Einspritzvorrichtung für ein Blähmittel in einem Zwischenbereich der die Schmelze enthaltenden Zylinderbüchse aufweist. Auf diesen Bereich folgt eine erste Kühlzone mit einem Viasserkühlmantel und eine zweite ^endgültige) Kühlzone mit einer Kühlschlange, die an ein Kühlsystem angeschlossen ist. Selbst mit so intensiver Kühlung ist es jedoch nicht möglich, die Temperatur der Schmelze auf den Wert herabzudrücken, der zum Erzielen des optimalen Ergebnisses nötig wäre. Wenn nämlich das Material durch die Kühlzone vorwärts bewegt wird, nimmt seine Viskosität zu, und folglich steigt auch die durch die Wirkung der Schnecke bzw. Schnecken hervorgerufene Reibungswärme. Es kommt deshalb zu einem stationären Zustand, bei dem die Temperatur des Materials nicht mehr abnimmt, obwohl sie noch weit von dem für die Extrusion erwünschten niedrigen Wert entfernt ist. Dieser Nachteil kann teilweise dadurch vermieden werden, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit der Schnecken entsprechend reduziert wird. Mit dieser Maßnahme senkt man jedoch auch die Stundenleistung des Extruders. Weitere Abhilfe besteht darin, die Kühlung in einem an-

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deren Extruder vorzunehmen, dem der erste Extruder die Schmelze mit erhöhter Temperatur zuführt und in dem die Schnecke bzw* Schnecken sich mit geringer Geschwindigkeit drehen. Die Qualität des auf diese Weise erhaltenen Schaumstoffs ist annehmbar. Aber die Betriebskosten für den zweiten Extruder sind nur selten niedriger als für den ersten, abgesehen von den hohen Investitionskosten.

Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nachteile tunlichst zu vermeiden und insbesondere ein Kühlsystem für eine ein Blähmittel enthaltende Schmelze zu schaffen, in welchem der Strom der Schmelze trotz des Anstiegs seiner Viskosität nur minimaler Reibung ausgesetzt ist, um auf diese Weise die Entwicklung von Reibungswärme auf ein Minimum zu beschränken, und bei dem gleichzeitig eine zufriedenstellende Homogenisierung des dem Kühlprozeß unterworfenen Materials erhalten wird, so daß das Material im Moment der Extrusion homogen die gewünschte niedrige Temperatur hat.

Mit der Erfindung wird eine einfache, kompakte Vorrichtung geschaffen, die nur geringe Kosten verursacht, wirtschaftlich arbeitet und die obige Aufgabe erfüllt.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß sie leicht an bereits bestehenden Extruder für synthetische thermoplastische Schaumstoffe anbringbar ist.

Mit der Erfindung wird eine Misch-Kühl-Vorrichtung für das Strangpressen thermoplastischer Schaumstoffe geschaffen, die folgendes aufweist: Ein Paar in radialer Richtung gelochte, rohrförmige, zylindrische Blöcke, die mittels einer Stirnplatte zum Anschluß an die Laufbüchse des Extruders und einer Stirnplatte zum Anschluß an den Spritzkopf in axialer Ausrichtung gegen die entgegengesetzten Flächen einer Sperrscheibe geklemmt sind, die eine axiale, kreisförmige Öffnung hat; eine abgedichtet innerhalb der Blöcke drehbare Vorschubschnecke, die mit einer Schnecke des Extruders so verbindbar ist, daß sie

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eine Verlängerung dieser Schnecke bildet und die einen als Barriere wirkenden Zwischenbereich hat, welcher in der öffnung in der Scheibe drehbar ist; ein rohrförmiges Gehäuse, welches sich abgedichtet zwischen den beiden Stirnplatten erstreckt und einen rohrförmigen Sammelkanal bildet, der die gelochten Zonen der beiden Blöcke von außen umgibt; und ein Kanalsystem in den Stirnplatten, Blöcken und der Scheibe, durch das eine Kühlflüssigkeit für die beiden Blöcke zirkuliert.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Extruders für thermoplastischen Schaumstoff mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Pig. 2 einen axialen Schnitt durch die Befestigungszone der erfindungsgemäßen Vorrichtung an der Laufbüchse des Extruders;

Fig. 2A eine Verlängerung von Figo 2, in der im axialen Schnitt die erfindungsgemäße Vorrichtung gezeigt ist;

Fig. 2B eine Verlängerung von Fig. 2A, in der ein mittels der Vorrichtung gemäß Fig. 2A gespeister Spritzkopf schematisch gezeigt ist;

Fig. 3 einen Querschnitt längs der. Linie IH-III in Fig» 2A.

Der in Fig. 1 gezeigte Extruder 10 kann eine oder mehrere Schnecken aufweisen. Beim hier gewählten Ausführungsbeispiel hat der Extruder zwei miteinander drehbare und miteinander kämmende Schnecken 12 und 14, siehe Fig. 2. In einen Zwischenbereich der Laufbüchse 16 des Extruders mündet eine Einspritzvorrichtung 18 für ein Blähmittel. Die Schnecke H endet in üblicher Weise in einer konischen Spitze 14' (Fig« 2), während in das freie Ende der Schnecke 12 mittels eines Gewindeschaftes 20' eine Vorschubschnecke 20 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 21 eingeschraubt ist. Die Vorschubschnecke 20 hat

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zwei schraubenlinienförmige Gänge und eine ziemlich große Steigung,- um die ganze Strömung des von den beiden Schnecken 12, 14 des Extruders ankommenden Materials weiter zu transportieren. Steigung und Durchmesser der Vors chub schnecke 20 sind über die ganze Länge hinweg konstant.

Wie Fig. 2ßzeigt, ist ein kurzer Zwischenbereich 20" der Vo rs chub schnecke 20 nicht mit Gewinde versehen, und dieser Bereich ist in einer entsprechenden axialen Öffnung 22 in -einer kreisförmigen Scheibe 24 abgedichtet drehbar und bildet eine Barriere gegen den unmittelbaren Durchtritt des Materials längs der Schnecke an der Scheibe 24 vorbei. Dieser Zwischenbereich 20" begrenzt auf der Vorschubschnecke 20 einen stromaufwärts angeordneten Zufuhrbereich 2OA und einen stromabwärts angeordneten Übergangsbereich 2OB. Der Zwischenbereich 20" kann gegebenenfalls ein Gewinde entgegengesetzt zu dem der Schnecke oder eine beliebige andere Gestaltung haben, vorausgesetzt, daß der unmittelbare Durchtritt des Materials mindestens im wesentlichen verhindert wird.

An den entgegengesetzten Flächen der Scheibe 24 sind in axialer Ausrichtung zwei rohrförmige, zylindrische Blöcke 26, 28 aus einem gut wärmeleitenden metallischen Werkstoff, z.B. Aluminium angeordnet, in denen der Zufuhrbereich 2OA bzw. ■ der Übergangsbereich 2OB der "Vorschubschnecke 20 abgedichtet drehbar sind. Die Anordnung aus den Blöcken und der Scheibe ist von einem rohrförmigen Gehäuse 30 umgeben, welches um diese Anordnung herum einen rohrförmigen, mit der Vorschubschnecke 20 koaxialen Sammelkanal 32 bildet. Die Blöcke 26, 28 sind mittels kreisförmiger Stirnplatten 34, 36, die in der Mitte eine Öffnung aufweisen, unter Verwendung von Schraubbolzen 38',die ■ durch die stirnplatten in das Gehäuse geschraubt sind, gegen die Scheibe 24 geklemmt.

Jede der Stirnplatten 34, 36 hat eine rohrförmige Nabe 34A bzw. 36a, die nach außen gerichtet ist und in einem Befestigungsflansch 34B bzw. 36b endet. Die Befestigung der er-

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findungsgemäßen Vorrichtung an der Laufbuchse 16 des Extruders 10 ist.in Fig. 2 gezeigt. Ein an beiden Enden mit Planschen versehenes Paßstück 38 ist am freien Ende der Laufbuchse 16 mxt zwei Klemmhalbringen 40,· 40' gehalten. Ähnlich ist der Plansch 34B am Paßstück mit zwei Klemmhalbringen 42, 42' befestigt. Wie aus Pig. 2 hervorgeht, besteht die Aufgabe des Paßstücks 38 darin, die Strömung des von der Schnecke 14 kommenden Materials zu sammeln und mit der von der Schnecke 12 kommenden Strömung so zu vereinigen, daß die dabei entstehende Gesamtströmung von der Vorschubschnecke 20, die eine Verlängerung der Schnecke 12 bildet, weiterbewegt wird. Die Nabe 34A ist im Innern kreiszylindrisch ausgebildet und hat den gleichen Innendurchmesser wie die Blöcke 26, 28 und die Scheibe 24, doh. einen Durchmesser, der im wesentlichen dem Außendurchmesser der Vorschubschnecke 20 entspricht.

Der Übergangsbereich 2OB (Pig. 2) der Vorschubschnecke 20 ragt ein kurzes Stück in die Nabe 36A der Stirnplatte 36, 'and dieser Bereich der Nabe 36A hat den gleichen Innendurchmesser wie der Block 28. Am Plansch 36B der Nabe 36A ist mittels Klemmhalbringen 44, 44' das Einlaßende 46A eines Spritzkopf^ 46 (Pig» 2B) befestigt, welcher in einer Spritzdüse 46B voji gewünschten Querschnitt endet (kreisförmig, ringförmig, flach schlitzförmig, usw.). In den Spritzkopf 46 ragt ein Temperaturmeßfühler 48 zum Steuern der Extrusionstemperatur, und ein ähnlicher hier nicht gezeigter Meßfühler ist im Paßstück 38 vorgesehen, um die Temperatur des Materials am Einlaßende der erfindungsgemäßen Vorrichtung 21 zu überwachen.

Die beiden Blöcke 26, 28 sind vorzugsweise untereinander gleich und einander entgegengesetzt an der Scheibe 24 angebracht (Pig. 2A). Jeder v/eist eine große Anzahl radialer Löcher 50 auf, die vorzugsweise in mehreren einander in axialer Richtung folgenden Umfangsringen verteilt sind. Einer dieser Ringe ist in Pig, 3 zu sehen. Aus Gründen der Klarheit hat der in Pig. 3 zu sehende Ring nur zwölf Löcher 50, die einen Abstand voneinander haben. In der Praxis ist es jedoch wünschens-

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wert, eine dichtere Verteilung, z.B. vierunddreißig Löcher pro Ring zu haben, wenn die Vorschubschnecke 20 einen Durchmesser von 120 mm aufweist. Vorzugsweise sollte die Gesamtfläche (im Querschnitt) der Löcher in jedem Block mindestens 50$ der inneren zylindrischen Oberfläche des Blocks ausmachen. Vorzugsweise haben außerdem alle Löcher 50 den gleichen Durchmesser.

Durch jeden Block 26 und 28 erstrecken sich in axialer Richtung mehrere Löcher 52, die zwischen den Löchern 50 gleichmäßig verteilt sein können, wie Fig. 3 zeigt. Mit diesen sich in Längsrichtung erstreckenden Löchern 52 sind entsprechende Löcher 54 in der Scheibe 24 und weitere Löcher 56 in jeder der Stirnplatten 34, 36 ausgerichtet. In der Außenfläche jeder Stirnplatte ist ein Kragen 58 bzw. 60 von C-förmigem Profil abgedichtet festgeschraubt, der mit dieser Fläche eine Ringkammer 62 begrenzt, die mit den Löchern 56 in der Stirnplatte in Verbindung steht. In jedem der Kragen ist ein Gewindeloch 64 bzw. 66 zum Anschluß an einen hier nicht gezeigten Kühlflüssigkeitskreislauf, z.B. einen Ölkreislauf vorgesehen, so daß die Blöcke 26, 28 im Betrieb auf zweckmäßiger Temperatur gehalten werden können, während das vom Zufuhrbereich 2OA der Vorschubschnecke 20 vorwärtsgedrängte Material zunächst durch die Löcher 50 des Blocks 26 in Form einzelner enger radialer Ströme fließt, die durch diesen Block individuell gekühlt werden. Diese einzelnen radialen Ströme werden im Sammelkanal 32 erneut vereint und vermischt und bilden eine einzige ringförmige Strömung, die axial zum Block 28 gerichtet ist. An dieser Stelle wird das Material erneut in einzelne radiale Ströme unterteilt, die die Löcher 50 des Blocks 28 durchströmen und dort wieder einzeln gekühlt werden. Am Ausgang des Blocks 28 vereinigen sich diese Ströme wieder und mischen sich miteinander in äußerst wirkungsvoller Weise, denn über die Innenfläche des Blocks 28 streift kontinuierlich das Gewinde des Übergangsbereichs 20B der Vorschubschnecke 20 hinweg. Das führt zu einer sehr gründlichen Homogenisierung, und das auf diese Weise homogenisierte Material wird vom Übergangsbereich 2OB sum Spritzkopf 46 weiterbewegt. Die Intensität der Zirkulation

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der Kühlflüssigkeit wird als Punktion der mittels des Temperaturmeßfühlers 4-8 gemessenen Temperatur reguliert. Ist die Temperatur zu hoch, wird die Zirkulation verstärkt und umgekehrt.

TJm die besten Ergebnisse zu erhalten, ist es ratsam, gewisse Einzelbedingungen zu beachten.

Unabhängig von der Anzahl radialer löcher 50 in jedem der Blöcke 26, 28 sollte z.B. zunächst einmal der Durchmesser der Löcher nicht kleiner sein als 3 mm, denn sonst besteht die Gefahr eines nicht mehr annehmbaren Druckabfalls. Im allgemeinen sollte je nach der Kapazität des Extruders der Durchmesser der Löcher 50 im Bereich von 3 mm (bei Kapazitäten γοη. 40-50 kg/Std. verarbeitetem Material) bis 10 mm (bei Kapazitäten im Bereich von 250 kg/Std.) liegen.

Außerdem ist das Verhältnis zwischen der Länge und dem Durchmesser der Löcher 50 bedeutsam. Vorzugsweise sollte dieses Verhältnis (1/d) ca. 12 nicht übersteigen und nicht geringer sein als 4. Die folgende Tabelle soll als praktische Orientierungshilfe dienen.

Lochdurchmesser	4	1/d	bevorzugte	s Verhältnis
(mm)	6	- 7		1/d
3	7	- 10	5	- 6
5	7	- 11	7	- 9
6	7	- 12	8	- 10
8		- 12	8	- 10
10	8	- 11

Ferner ist es erfindungsgemäß ratsam, das Verhältnis zwischen der Gesamtfläche der Löcher in jedem Block und der "Kolbenfläche" der Vorschubschnecke 20 zu berücksichtigen, wobei unter "Kolbenfläche" der Unterschied „2 „2 zu

2 π R -

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verstehen ist, worin R den Radius des Gewindes der Vorschubschnecke 20 und r den Radius des Kerns der Schnecke bezeichnet. Das genannte Verhältnis sollte vorzugsweise größer als 1 und vorzugsweise kleiner als 2 sein, denn sonst wird die Kühlwirkung verschlechtert und der Druckabfall über die Vorrichtung hinweg nimmt zu.

Die Homogenisierungswirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nimmt offenkundig mit steigender Anzahl Löcher 50 in jedem Block zu. Sie hängt jedoch auch in einer nicht einfach zu übergehenden Weise von der Form und radialen Weite des Sammelkanals 32 ab. Bei zu großer radialer Weite, vereinigen sich die aus dem Block 26 kommenden einzelnen radialen Ströme unter geringer gegenseitiger Störung, so daß es kaum zu einer Vermischung kommt. Durch entsprechende Begrenzung der radialen Weite des Sammelkanals 32, wird die Intensität der Strömung in diesem Kanal in axialer Richtung verstärkt, und es können künstlich Bedingungen gegenseitiger Beeinflussung zwischen dieser Strömung und den den Block 26 verlassenden einzelnen radialen Strömen geschaffen werden, durch die die Homogenisierung verbessert wird. Wenn man davon ausgeht, daß der Außen-. durchmesser der Blocke 26, 28 und der Scheibe 24 gleichblei- ■ bend ist (Pig. 2A), nimmt vorzugsweise die radiale Weite des Sammelkanals 32 von den beiden Enden her zu einer mittleren zylindrischen Zone 32' zu, welche die Scheibe 24 umgibt. Wiederum entspricht jedoch die Weite an jedem Ende des Kanals 1 - 1,5· mal dem Durchmesser der diesem Ende zugehörigen radialen Löcher 50. Vorzugsweise entspricht die Fläche des Kanals in Querrichtung in der zylindrischen Zone 32' 0,9 - 1,5 mal der Gesamtfläche der Löcher 50 in jedem Block 26, 28. Unter diesen Bedingungen wird die axiale Strömung des Materials im Sammelkanal 32 nur in begrenztem Ausmaß durch die Störung.oder lokale Turbulenz an jedem der radialen Löcher 50 beeinflußt, so daß die einander widersprechenden Erfordernisse der guten Homogenisierung und des geringen Druckabfalls auf zufrieden-.' stellende Weise ausgewogen sind. Es sei noch erwähnt, daß mit dem Ausdruck "geringer Druckabfall" eine auf ein Minimum herab-

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gesetzte Reibung mit der entsprechenden-, &uj. ein Minimum reduzierten Reibungswärme angedeutet wird, was alles von Vorteil ist für den Wirkungsgrad der Kühlung und Homogenisierung, den die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet. Als Beispiel werden für eine Vorschubschnecke 20 mit einem Durchmesser von 120 mm (Kerndurchmesser 80 mm) die folgenden Bemessungswerte vorgeschlagen:

Blöcke 26, 28: Länge ca. 130 mm, Außendurchmesser 260 mm, radiale Löcher 50 mit einem Durchmesser von 7 mm verteilt in 14 Ringen zu je 34 Löchern. Das führt zu: einem Verhältnis 1/d von 10, einer Gesamtlochfläche von 18 326 mm ,

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einer Kolbenfläche von 5 500 mm , einem Verhältnis zwischen den beiden Flächen von 3,33.

Sammelkanal: Radiale \veite an jedem Ende: 10 mm,

Querschnittsfläche in der zylindrischen Zone 32·: 17 600 mm , Verhältnis zwischen dieser Fläche und der Gesamtfläche der Löcher in jedem Block: 0,96.

Die Dicke der Scheibe 24 beträgt hierbei 50 mm.

Eine Vorrichtung 21 mit diesen Abmessungen kann an einem Doppelschneckenextruder RC 41/E der Anmelderin zur Erzeugung von 180-220 kg/Std. Polystyrol-Schaumstoff mit einer Schneckengeschwindigkeit von 8,5 - 28 u/min angewendet werden. In den bisher durchgeführten Versuchen hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung, die mit Öl von 90 C gekühlt wurde, imstande war, eine homogene Kühlung von 220 kg/Std. Material von ca« 140⁰C auf ca. 118⁰C zur Schaffung eines Schaumstoffs in gleichmäßiger Dichte im Bereich von 0,029-0,030 g/ml zu gewährleisten.

Es ist klar, daß die Erfindung nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Insbesondere könnte es zweckmäßig sein, den Kerndurchmesser der Vorschubschnecke 20 im Zufuhrbereich 2OA und im Übergangsbereich 2OB

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zum nicht mit Gewinde versehenen Zwischenbereich 20" über die ganze länge der entsprechenden gelochten Blöcke 26, 28 oder nur über einen Teil dieser länge hinweg allmählich zunehmen zu lassen. Außerdem könnte die Verteilung und/oder der Durchmesser der radialen Löcher 50 unterschiedlich sein, obwohl eine gleichmäßige Verteilung und ein gleichmäßiger Durchmesser mindestens vom Gesichtspunkt der Konstruktion bevorzugt wird. Das Gehäuse 30 könnte an der Außenseite mit Rippen versehen sein, um die Wärmeabgabe vom durch den Sammelkanal 32 fließenden Material zu erhöhen. Es seheint jedoch nicht ratsam, sich zum Kühlen des Materials wesentlich auf das Gehäuse 30 zu verlassen, denn bei dieser Art von Kühlung besteht die Gefahr, daß auf der Strömung im Sammelkanal 32 eine sogenannte kalte Haut entsteht. Es kann auch der Durchmesser des Zwischenbereichs 20" der Vorschubschnecke 20 und der Durchmesser der Öffnung 22 in der Scheibe 24 verkleinert, beispielsweise auf den Wert des Durchmessers des Kerns der Vorschubschnecke 20 herabgesetzt sein. Die in Pig. 2A gezeigte Auslegung wird jedoch bevorzugt, denn sie erlaubt ein leichtes Herausnehmen der Schnecke, ohne daß die Anordnung auseinandergenommen werden muß.

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Claims

LAYORAZIOIiE MATERIE PLASTICHE L.M.P. - S.p.A. Turin, Italien

Misch-Kühl-Vorrichtung für das Strangpressen thermoplastischer Schaumstoffe

beanspruchte Priorität: 6. August 1979 / Italien Anmelde-Nr.: 68617-A/79

A η s ρ r ü c

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Misch-Kühl-Vorrichtung für das Strangpressen thermoplastischer Schaumstoffe,

gekennzeichnet durch zwei radial gelochte, rohrförmige, zylindrische Blöcke (26, 28), die mittels einer Stirnplatte (34) zum Anschluß an eine Laufbüchse (16) des Extruders und einer Stirnplatte (36) zum Anschluß an einen Spritzkopf (46) axial ausgerichtet an entgegengesetzte Flächen einer als Barriere wirkenden Scheibe (24) geklemmt sind, die eine axiale, kreisförmige Öffnung hat; eine abgedichtet innerhalb der Blöcke drehbare Vorschubschnecke (20), die mit einer Schnecke (12) des Extruders so verbindbar ist, daß sie eine Verlängerung derselben bildet, und die einen als Barriere wirkenden Zwischenbereich (20") hat, der in der Öffnung in der Scheibe (24) abgedichtet drehbar ist; ein rohrförmiges Gehäuse (30) welches die beiden

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Stirnplatten abgedichtet so miteinander verbindet, daß ein rohrförmiger Sammelkanal (32) gebildet wird, der die gelochten Zonen der beiden Blöcke (26, 28) von außen umgibt; und ein Kanalsystem in den Stirnplatten, Blöcken und der Scheibe, durch welches eine Kühlflüssigkeit für die beiden Blöcke zirkuliert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtfläche der radialen Löcher (50) in jedem Block mindestens 50$ der zylindrischen Oberfläche des Blocks ausmacht und größer ist als die Kolbenfläche der Schnecke.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die G-esamtf lache mindestens dem zweifachen der Kolbenfläche entspricht.·
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der radialen Löcher (50) 3 bis 10 mm beträgt, und daß das Verhältnis zwischen Länge und Durchmesser der Löcher 4 bis 12 beträgt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Weite des Sammelkanals (32) von jedem Ende des Kanals zu einer die Scheibe (24) umgebenden mittleren, zylindrischen Zone (32^r) zunimmt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Weite an jedem Ende des Sammelkanals (32) dem 1 bis 1,5-fachen des Durchmessers der in dieses Ende mündenden radialen Löcher entspricht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des

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Sammelkanals (32) im Querschnitt in der mittleren zylindrischen Zone (32·) dem 0,9 bis 1,5-fachen der Gesamtfläche der Löcher in jedem Block entspricht.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch' gekennzei chnet, daß die Steigung und der Durchmesser der Yorschubschnecke (20) mit Ausnahme des Zwischenbereichs (20") konstant sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7,

dadurch gekennzeichnet, daß der Kerndurchmesser der Vorschubsohnecke (20) zum Zwischenbereich (20") hin zunimmt .
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der als Barriere wirkende Zwischenbereich (20") ein zylindrischer, nicht mit Gewinde versehener Bereich ist, der in der Öffnung in der Scheibe (24) abgedichtet drehbar ist.
11. Ein mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10 versehener Extruder für thermoplastischen Schaumstoff.

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