DE1912321C - Vorrichtung zum Plastifizieren von Kunststoffgranulat - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Plastifizieren von Kunststoffgranulat mit einem Gehäuse mit einer zylindrischen Ausnehmung, in der sowohl ein Plastifizierrotor als auch eine Fördereinrichtung drehbar angeordnet sind, von denen das dem Kunststoffstrom entgegengerichtete stromaufwärtige Ende des Plastifizierrotors eine konische Stirnfläche aufweist und in geringem axialem Abstand von einem benachbarten stromabwärtigen Ende der Fördereingeschaltet sein, daß die um die Außenränder der Schneckengänge herumgelegte Hüllfläche eine Kegelstumpffläche ist, oder auch so, daß die Hüllfläche eine Kreiszylinderfläche ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung soll die Plastifizierung von Kautschuk dadurch erfolgen, daß die Kautschukmasse .-wischen der jeweiligen Schnecke und der Gehäusewand, in der sich die Schnecke dreht, geknetet wird. Mit dieser bekannten Vorrichtung soll ein technologisch grund-

richtung verläuft, und mit einem in der Nähe des io sätzlich anderer Vorgang durchgeführt werden, wie

stromabwärtigen Endes des Plastifizierrotors mit dem Gehäuse verbundenen Auslaß für den plastifizierten Kunststoff in Form eines kontinuierlichen Stranges. Eine solche Vorrichtung zum Plastifizieren von

Kunststoff ist bereits vorgeschlagen worden. Diese m„ ,.:fi^;w. .>...iv.ruuiig DfMUi einen Zylinder, der am einen Ende eine Öffnung besitzt, in der ein drehbarer, konischer Plastifizierrotor satt passend sitzt. Am anderen Ende des Zylinders ist eine zweite öffnung

bei einer Plastifiziervorrichtung der eingangs genannte,; Gattung. Das mit der bekannten Vorrichtung zu bewerkstelligende Plastifizieren von Kautschuk soll durch Kneten erfolgen. Das Kneten hat den Sinn, die

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kiirzkettigere Molekülverbiinde zu schaffen. Es handelt sich somit um einen rein mechanischen »Zerreiß Vorgang«. Demgegenüber soll das Plastifizieren von Kunststoffen durch Wärmezufuhr erfolgen. Diese

vorhanden, die mit der ersten Öffnung koaxial in 20 Wärmezufuhr wird bei Vorrichtungen der eingang

Verbindung steht und eine Fördereinrichtung in Form einer Schnecke enthält. Die zweite öffnung hat einen beträchtlich kleineren Durchmesser als die erstgenannte öffnung und steht mit dieser über einen ko-

genannten Gattung durch Reibungswärme, die an do Kegelfläche des Plastifizierrotors entsteht, erreicht Bei den bekannten Vorrichtungen ist weder ein Pl;tstifizierrotor noch ein anderes Element vorgesehen,

nischen Teil in Verbindung, der in der Nähe der 25 das primär eine Plastifizierung eines Stoffes durch Stirnfläche des Plastifizierrotors angeordnet ist und Reibungswärme erzeugen soll. Die bekannten Vor diese in geringem Abstand umgibt. Der konische Teil
des Zylinders hat mn einer Toleranz von höchstens
wenigen Winkelgraden dieselbe N igung wie die
Stirnfläche des Plastifizierrotors. so daß Jer konische 30
Zylinderteil eine die Stirnfläche des P.astifizierrotors
umgebende Stützfläche bildet. Das Ende der Förderschnecke befindet sich in der Nähe der Stirnfläche

des Piastikrotors. Kunststoffteilchen, z. B. ein

richtungen sind nicht für das Plastifizieren von Kunststoff gedacht und wären dafür überhaupt nicht geeignet.

Soweit Schnecken in der Kunststoffindustrie zum Plastifizieren von Kunststoff verwendet werden, sind sie nur für ganz bestimmte Kunststoffe verwendbar, da bei derartigen Schnecken Material in den toten Ecken der Gewindegänge gefangen wird, welche im

Granulat od. dgl., werden daher von der Förder- 35 Laufe des Betriebs das übrige zu plastiiizicrende Mu-

cinrichtung in einen kleinen Bereich in nächster Nähe terial verunreinigt und teilweise sogar unbrauchbar der Stirnfläche des Plastifizierrotors vorgeschoben, ~

dabei verdichtet, wenigstens teilweise plastifiziert und längs der Kegelmantclfläche des Rotors radial nach

macht. Derartige Maschinen beruhen in jedem Fall nuf einem grundsätzlich anderen Prinzip als die Vorrichtungen gemäß der eingangs genannten Gattung, außen bewegt, wobei sie vollständig plastifiziert wer- 40 bei denen die Plastifizierung durch Andrücken des zu den. Das Material wird dann einer Austrittsöffnung plastifizierenden Materials an eine rotierende konizugeführt. sehe Fläche erzielt wird.

Diese bereits vorgeschlagene Plastifiziervorrichtung Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der

hat sich gut bewährt und führt in den meisten An- eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfawcndungsfällen auch zu einer befriedigenden Plasti- 45 chem Aufbau und wirtschaftlicher Herstellung ein fizierung. Mit der Vorrichtung können jedoch flüchti- Plastifizieren von Kunststoffen und eine vollständige gc Stoffe nur in einer begrenzten Menge aus dem Entfernung aller beim Plastifizieren frei werdender Plastifizierbereich entfernt werden. Die konische flüchtiger Stoffe aus den Kunststoffen während des Stützfläche und die im Durchmesser kleine Förder- Plastifiziervorgangs gewährleistet, im Betrieb robust einrichtung begrenzen in nächster Nähe der Stirnflä- 50 und zuverlässig ist sowie eine hohe Durchsatzleistung ehe des konischen Rotors eine Förderzone mit einer ermöglicht

relativ kleinen Querschnittsfläche. Daher können die Diese Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der ein-

beim Plastifizieren freigesetzten, flüchtigen Stoffe aus gangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch dieser kleinen Zone nicht immer vollständig entfernt gelöst, daß sowohl der Plaslifizierrotor als auch die werden, so daß das plastifiziertc Produkt manchmal 55 Fördereinrichtung je einen Querschnitt aufweisen, noch kleine Mengen von flüchtigen Stoffen in Form der im wesentlichen gleich groß ist wie der Quervon Einschlüssen enthält. Eine derartige kleine Men- schnitt der Ausnehmung, daß das konische Ende des ge von flüchtigen Stoffen ist in manchen Kunststoff- Plastifizierrotors und das stromabwärtige Ende der produkten unbedenklich, da die Förderzone nur klein Fördereinrichtung zusammen mit dem umgebenden ist, verhindert sie jedoch oft die Entfernung von 60 Gehäuse eine ringförmige Arbeitszone einschließen lüchtigen Stoffen in der für die Herstellung eines und daß mit der Ausnehmung an stromaufwärts von lochwertigeii, im wesentlichen blasenfreien Produk- der konischen Stirnfläche gelegenen Stellen in Veres erforderlichen Menge. bindung stehende Absaugvorrichtungen für die in der Es ist eine Vorrichtung bekannt, welche zum Pia- Arbeitszonc frei werdenden flüchtigen Stoffe vorgetifizicren von Kautschuk u. dgl. dienen soll und 65 sehen sind.

velchc cine oder mehrere hintereinandergeschaltcte c/i.iecken aufweist, von denen jede drehbar in einem Jeliiiiisc ^.'lagert ist. Jede Schnecke kann dabei so

Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Fördereinrichtung und auch der Plastifizierrotor im wesentlichen den gleichen Querschnitt haben, ergibt

sich in der Vorrichtung ein relativ großer, vom Gehäuse und dem stromabwärtigen Ende der Fördereinrichtung sowie dem konischen Ende des Rotors begrenzter Arbeitsraum. Das an dem konischen Ende des Rotors durch reibungswärme plastifizierte Kunst-Stoffmaterial kann entlang der konischen Stirnfläche zum zylindrischen Teil des Rotors und zur Gehäusewand hinströmen, ohne daß wie bei der genannten Vorrichtung der Strömungsweg durch einen engen konischen Ringspalt zwischen Rotorende und Gehäusevvand begrenzt ist. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet daher das sich in der Arbeitszone befindende Kunststoffgranulat einen porösen Stöpsel bzw. ein poröses Druckkissen, welches zwischen der den Druck erzeugenden Fördereinrichtung und dem ,_s entlang des konischen Endes des Rotors strömenden

_Ki_UJi:c-:«·— f.—-·—«fT„„«.^.i i:._pl. r>..i„.; i_ivpl ui.. gesam ι konische Stirnfläche des Rotors dem Kunststoff^.' silat und auch der Fördereinrichtung unmittelbar ei gcnüber. Kein Teil der konischen Stirnfläche wird v> μ Teilen des Gehäuses abgedeckt, wie dies bei der μι¹.· Hinten, früher vorgeschlagenen Vorrichtung der ii'.ti ist, so daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtu" '. durch den gesamten Querschnitt der porösen Kim»:-toffgranulatmasse i'ie beim Plastifizieren des _a5 Kuii'-'-iolTs auftretenden flüchtigen Stoffe hindurch- und i.'^v.r die Absaugvorrichtungen abgesaugt werden könn γ. Der Kunststoff wird bei der erfindungsgemäßen \ Errichtung daher fast vollständig von flüchtige Stoff, i befreit.

Cioniäü einer Weiterbildung der Erfindung besitzt der l'i istifizierrotor einen sich an das konische Ende anschließenden zylindrischen Teil, der im Durchmesser ei wenig kleiner ist als die zylindrische Ausnehmiin· und mit dieser einen enger- Durchtrittsspalt begren Durch diesen so gebildeten Ringspalt kann der !'kistihVerte und von flüchtigen Stoffen bereits befreite Kunststoff mit dem nötigen Druck zum und durch den Auslaß der erfindungsgemäßen Vorrichtung gedrückt werden.

('•t-iiiäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindui'i; 'St oberhalb des einen Endes des Gehäuses ein geschossener Einfülltrichter angeordnet, dessen Innen raum im Bereich der vorzugsweise als Schnecke ausgebildeten Fördereinrichtung mit der Ausnehmuiij· in Verbindung steht. Dabei sind die Absaugvorrichtungen mit dem Innenraum des Einfülltrichters verbunden. Durch diesen Einfülltrichter ist eine bequeme und zuverlässige Beschickung der erfindungsgemäßcn Vorrichtung mit Kunststoffgranulat gewährleistet, wobei durch den Anschluß der Absaugvorrichtungen am Einfülltrichter in der gesamten Vorrichtung einschließlich des Einfülltrichters ein Teilvakuum zum Absaugen der beim Plastifizieren auftretenden flüchtigen Stoffe erzeugt und aufrechterhalten wird.

Die Erfindung wird an Hand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt teilweise im Schnitt

Fig. 1 ein erstes Ausfiihrungsbeispiel der Plastifiziervorrichtung,

F i g. 2 in größerer Darstellung die Plastifizierzone der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 in einem der Fig. 2 ähnlichen Teilschnitt die Plastifizierzone ehu-r bereits früher vorgeschlagenen Vorrichtung und
F i g. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Die dort gezeigte Plastifiziervorrichtung Il besitzt ein zylindrisches Gehäuse 12 mit einem im wesentlichen rohrförmigen Teil 13, der eine zylindrische Ausnehmung 16 enthält und dessen Enden mit Endplatten 17 und IS verschlossen sind. Die Endplatten 17 und 18 sind mit dem rohrförmigen Teil 13 auf beliebige Weise verbunden, z. B. durch Schweißen oder mit Schrauben. Direkt überdem Gehäuse ist im Bereich des einen Endes desselben ein Einfülltrichter 19 montiert, der mit dem Gehäuse über eine Trichterauslaßöffnung 21 verbunden. ist, so daß das Innere des Einfülltrichters mit der Ausnehmung 16 des Gehäuses in Verbindung steht. Der Einfülltrichter ist vorzugsweise mit Hilfe einer Deckplatte 22 dicht verschlossen, in der eine bei Bedarf verschließbare Einspeisungsschleusenvorrich-

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Granulat oder -Pulver in den Einfülltrichter 19 einge bracht und in ihm gelagert we;..: in kann.

Das in dem Einfülltrichter 19 enthaltene Kunststoff-Rohgranulat kann unter Schwerkraftwirkung in das Gehäuse gelangen. Vorzugsweise ist jedoch in dem Einfülltrichter eine Einfüllschnecke 26 angeordnet, deren Drehung das Material zwangsweise aus dem Einfülltrichter in das Gehäuse 12 bewegt. Das eine Ende der Einfüllschnecke 26 befindet sich in der Trichterauslaßöffnung 21. Das andere Ende ist jenseits der Deckplatte 22 angeordnet und mit einem Antriebsmotor 27 verbunden, der von der Deckplatte 22 getragen wird und der Einfüllschnecke einen Drehantrieb erteilt. Die in dem Einfülltrichter angeordnete Schnecke verhindert ein Zusammenbacken des in dem Einfülltrichter vorhandenen Materials. Zusammengebacktes Material könnte nicht unter Schwerkraftwirkung in das Gehäuse 12 gelangen. Der Einfülltrichter ist ferner vorzugsweise mit «:wei Kanälen 28 und 29 versehen, die mit einer geeigneten, außen angeordneten Absaugeinrichtung (nicht gezeigt) verbunden sind, so daß in dem Einfülltrichter und dem Gehäuse befindlichen Dämpfe und flüchtigen Stoffe abgesaugt werden können.

In einem Endteil des Gehäuses 12 ist eine Förderschnecke 31 drehbar angeordnet, deren Außendurchmesser nur wenig kleiner ist als der Durchmesser der Ausnehmung 16. Die Förderschnecke 31 hat vorzugsweise einen großen Kerndurchmesser, so daß auf das in dem Gehäuse 12 befindliche, feinteilige Material aus einem nachstehend erläuterten Grund ein starker Druck ausgeübt wird. Die Förderschnecke ist so angeordnet, daß ein Teil derselben direkt unter der Trichterauslaßöffnung 21 angeordnet ist. Die Förderschnecke besitzt einen Wellenstummcl 32, der eine öffnung 3i in der Endplatte 18 durchdringt und in dieser öffnung drehbar gelagert ist. Ein zwischen der Förderschnecke 31 und der Endplatte 18 angeordnetes Axiallager 34 dient zum Übertragen von auf die Förderschnecke ausgeübten Axialkräften auf das Gehäuse 12. Zwischen der Endplatte 18 und dem Wellenstummel 32 der Förderschnecke ist vorzugsweise ein Ring 36 angeordnet, damit das Innere des Gehäuses wirksam gegenüber der Atmosphäre abgedichtet ist. Der Wellcnstummel 32 ist vorzugsweise über ein Untersetzungsgetriebe 37 mit der Welle 38 eines Motors 39 verbunden. In F i g. 1 wird die Förderschnekke 31 von dem Antriebsmotor 39 angetrieben, doch kann man beliebige, übliche Mittel zum Antrieb der Förderschnecke verwenden.

In dem anderen Endteil des Gehäuses 12 ist ein

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Plastjflzicrrotor 41 drehbar gelagert, der mit der For- Stirnfläche 57 eine Plastifizierzonc 58. Das inncrhalt

derschnccke 31 axial fluchtet und mit Abstand zu ihm der Plastifizierzonc enthaltene Material ist zum gröl!

_Zl angeordnet ist. Der Plastifizicrrotor besitzt zwei ko- ten Teil teilweise oder vollständig plastifiziert. Da; Q axiale zylindrische Teile 42 und 43, die an einer übrige in der Arbeitszone 60 befindliche Material is _S( Schulter 46 miteinander verbunden sind. Der Plastifi- 5 immer noch im wesentlichen körnig. Der auf diese;

_rj zierrotor besitzt am einen Ende einen Wellcnstummel körnige Material ausgeübte, starke Druck wirkt aiii

K 47, der eine öffnung in der Endplatte 17 durchdringt, das in der Plastifizierzone 58 befindliche Material ein

rj und in dieser öffnung mit Hilfe eines Axiallager 49 und drückt es gegen die Stirnfläche 57. Das in der

_a drehbar gelagert ist. Im Bereich der Endplatte 17 ist Arbcilszonc 60 befindliche, körnige Material hat da

(, auf dem Wellenstummel 42 vorzugsweise eine Dich- io her im wesentlichen die Funktion eines ortsfesten

_r tungSI, damit das Innere des Gehäuses 12 gegen- Stützglicdes.

_s über der Atmosphäre wirksam abgedichtet ist. Das körnige Material in der Arbeitszone 60 wirkt

Q Auf dem Wellcnstummel 47 ist ein Zahnrad 52 aber nicht nur als ein Stützglied, sondern auch iihn-

j, aufgekeilt, das mit einem Motor 54 in Antriebsver- lieh wie ein poröser Stöpsel, so daß die in der PIaMi-

bindung steht, so daß der Plastifizierrolor in dem Ge- 15 fizierzonc 58 oder in der Nähe derselben befindlichen

j, häuse gedreht wird. Natürlich kann der drehbare flüchtigen Stoffe durch das körnige Material h-n-

j Plastifizierrotor41 in jeder gewünschten Weise angc- durchtreten und daher durch den Zylinder hindnu!',

_c trieben werden. Beispielsweise kann der Plastifizier- treten können. Wird ein Stöpsel, der aus porös, 1,.

rotor 41 zum Motor 54 koaxial angeordnet sein und körnigem Material besteht, das einem hohen Dri-·Λ

₍ direkt von ihm angetrieben werden, oder er könnte ao ausgesetzt ist, als das in der Plastifizierzonc befiii<ili-

, von dem Motor54 durch eine außen angeordnete ehe Material in nächster Nähe der Plastifiziorflürv

Kraftübertragung in Form von Zahnrädern, eines gehaltcndcs Stützglied verwendet, so erfüllt di. < Riementriebes od. dgl. angetrieben werden. Wenn Stöpsel vorteilhafterweise nicht nur die Abstützfiü

, der Plastifizierrotor41 von einem eigenen Antriebs- tion, sondern bildet auch einen großen Oucrsch ' t

motor angetrieben wird, ist es natürlich zweckmäßig, 35 aus porösem Material, durch das die flüchtigen Sm> e

J die Antriebsmotoren für den Plastifizierrotor und für hindurchtreten können. Dadurch wird die dem p:·

■ die Förderschnecke durch eine geeignete, bekannte stifiziertcn Material entnommene Menge an flucht;. :

] Steuereinrichtung derart miteinander zu verbinden, Stoffen stark vergrößert.

daß die Drehung der Förderschnecke31 und des Fig. 3 zeigt den Plastifizierbereich der bereits i ; PlasJifizicrrotors41 gleichzeitig gesteuert werden 30 her vorgeschlagenen Vorrichtung in der AusiYV kann. Man kann aber den Plastifizierrotor 41 auch rungsform mit einer Förderschnecke. In den Fi μ -durch eine geeignete, bekannte Kraftübertragung mit und 3 sind einander entsprechende Teile mit dens·.■:· dem Antriebsmotor39 für die Förderschnecke ver- ben Bezugsziffern versehen, denen in Fig. 3 <.'.r binden, so daß der Rotor und die Förderschnecke Buchstabe »Λ« nachgesetzt ist. von einem einzigen Motor angetrieben werden. Vor- 35 In Fig. 3 ist diese bereits früher vorgeschlagene zugsweise verwendet man jedoch getrennte Antriebs- Plastifizierungsvorrichtung gezeigt. Diese ältere Vurmotoren. richtung besitzt einen Plastifizierrotor 41A und Wie aus der Fig. 2 deutlich hervorgeht, ist der eine mit diesem koaxiale Förderschnecke 31A. Beide zylindrische Teil 42 des Rotors im Durchmesser nur sind in einem zylindrischen Gehäuse 12 A drehbar etwas kleiner als die Ausnehmung 16 des zylindri- 40 gelagert. Der Plastifizierrotor41A besitzt zwei 7\luischen Gehäuses 12 und daher satt, aber drehbar in drische Teile42A und 43A, die den beiden zylindndieser gelagert. Der zweite zylindrische Teil 43 ist im sehen Teilen 42 und 43 in F i g. 2 entsprechen. Der Durchmesser kleiner als der erste zylindrische Teil Plastifizierrotor 41/4 hat am einen Ende eine Stirn 42, so daß zwischen dem Umfang des zweiten zylin- fläche 57 A, die allgemein konisch schwach verjüngt drischen Teils 43 und der Innenwandung des Gehäu- 45 und an der Spitze 61 abgerundet ist. Dies ge^t aus der ses 12 ein zylindrischer Ringkanal53 vorhanden ist. Fig. 3 deutlich hervor. Das Gehäuse 12A besitzt ei-Die radiale Breite des Ringkanals 53 muß natürlich in nen konischen Stützteil 59, welcher dem Umfang der Abhängigkeit von Faktoren wie der Art des Kunst- konischen Stirnfläche 57 Λ satt angepaßt ist und diestoffs, der Korngröße, der Temperatur und dem sen umgibt, so daß der körnige Kunststoff in dem die Dampfgehah gewählt werden. Das Gehäuse 12 besitzt 50 Spitze 61 des Läufers umgebenden Bereich zusamferner eine Aostrittsöffnung 56, die im Bereich der mengedriickt und verdichtet und dabei ein so starker Schulter 46 mit dem Ringkanal S3 in Verbindung Druck erzeugt wird, daß das Material durch die Dresteht. Der Grund fur diese Anordnung wird später er- hung des Plzstifizierrotors 41A plastifiziert wird, läutert. Die plastifizierend wirkende Stirnfläche 57 des Die Plastifizierfunktion der Vorrichtung nach den Piastifizierrotors41 ist vorzugsweise konisch. 55 Fig. 2 und 3 geht aus der vorstehenden Beschrei-Die einander ,benachbarten Enden des Plastifizier- bung zwar hervor, doch wird die Wirkungsweise der rotors 41 und der Förderschnecke 31 sind koaxial zu- Vorrichtung nachstehend kurz beschrieben, einander in g Abstand voneinander angeord- Kunststoffgranulat wird durch die Einspeisungsnet und begrenzen zusammen mit der Innenwandung schleusenvoirrichtung 23 in den Einfülltrichter 19 eindes Gehäuses 13 eine Arbeitszone 60, in der das fein- 60 gebracht. Wenn sich die in dem Trichter angeordnete teilige oder körnige Material von der rotierenden Einfüllschnecke 26, die Förderschnecke 31 und der Förderschnecke 31 unter sehr hohem Druck gegen die Plastifizierrotor 41 drehen, bewegt sich ₍das Material konische Stirnfläche 57 gedruckt wird. Das in nach- aus dem Einfülltrichter 19 in die Ausnehmung 16 des ster Nähe der konischen Stirnfläche 57 in der Ar- Gehäuses 12. In diesem wird das Material von der bcilszone 60 befindliche Material wird durch die Dre- 65 Förderschnecke 31 in die Plastifizier'one 58 gebracht, hung des Plastifizierrotors 41 infolge der Reibungs- Auch wenn die Zonen 58 und 60 mi· Material gewirkung rasch erhitzt und dadurch plastifiziert. Die fü'ilt sind, bringt die Förderschnecke 31 weiteres Ma-ArbcitS7onc 60 umfaßt daher in nächster Nähe der terial in die Zone 60 e«n, so daß das in dieser sich be-

rcits befindende Material zusammengedrückt und verdichtet und das in der Plastifizierzone 58 befindende Material unter hohem Druck gegen die konische Stirn^iche 57 des sich drehenden Plastifizierrotors 41 gedrückt wird. Die Förderschnecke 31 wirkt somit als eine Druckquelle, die das in den Zonen 58 und 60 enthaltene Material verdichtet und zusammendrückt. Infolge der hohen Drehzahl des Plastifizierrotors 41 wird das in der Plastifizierzone 58 in nächster Nähe der Stirnfläche 57 befindliche und von der Förderschnecke 31 gegen die Stirnfläche Material schnell erhitzt und plastifiziert. Diese Plastifizierung erfolgt bei einer relativ hohen Temperatur, die in dem Bereich von 148 bis 232' C liegen kann und von dem verwendeten Material, der Drehzahl des Plastifizierrotors und dem von der Förderschnecke ausgeübten Druck abhängt. Über der Stirnfläche 57 bewegt sich das plastifizierte Material radial nach außen in den Ringkanal 53, den es durchwandert, worauf es durch die Austrittsöffnung 56 in eine übliche Spritzgußform oder eine geeignete Strangpreßvorrichtung gelangt. Die Plastifizierung erfolgt somit ausschließlich unter uer Wirkung der schnellen Drehbewegung des Plastifizierrotors 41 und des hohen Druckes, der von der Förderschnecke 31 auf das in der Plastifizierzone 58 befindliche Material ausgeübt wird.

Während des Plastifizicrvorganges wird in der Plastifiziervorrichtung ein Teilvakuum aufrechterhalten. Zu diesem Zweck ist eine außen angeordnete Ab- <-augeinrichtung über die Kanäle 28 und 29 an die Plastifiziervorrichtung angeschlossen. Da der Einfülltrichter 19 über die Trichterauslaßöffnung 21 mit der Ausnehmung 16 in Verbindung steht, wirkt auf den in dem Zylinder befindlichen Kunststoff ein Vakuum ein. so daß flüchtige Stoffe von dem Kunststoff entfernt werden. Auch die während der Plastifizierung des Materials im Bereich der Stirnfläche 57 und in der Plastifizierzone 58 freigesetzten, flüchtigen Stoffe werden durch den gepreßten, aber porösen Stöpsel aus dem in der Arbeitszone 60 befindlichen, gepreßten Granulat axial abgezogen. Die flüchtigen Stoffe strömen dann axial längs der Förderschnecke 31 in den Einfülltrichter 19, aus dem sie über die Kanäle 28 und 29 abgesaugt werden. Da die Arbeitszone 60 einen relativ großen, unverlegten Querschnitt hat. wird unter der Wirkung eines in dem Zylinder entwickelten Teilvakuums ein hoher Prozentsatz der während des Plastifiziervorgangee freigesetzten, flüchtigen Stoffe entfernt, so daß das von der Vorrichtung abgegebene, plastifizierte Gut hochwertig und im wesentlichen frei von eingeschlossenen flüchtigen Stoffen. Gasen und Dämpfen ist.

Fig.4 zeigt eine abgeänderte Ausruhrungsfonn der Vorrichtung. Hier ist die Plastifiziervorrichtung symmetrisch um eine vertikale Achse hemm angeordnet, damit der Durchtritt von Kunststoff durch die Vorrichtung erleichtert ist. Da die einzelnen Bestandteile und Elemente denen der Ausführungsform nach Fig. I im wesentlichen ähneln, sind einander entsprechende Teile mit denselben BeTugsziffern unter Nachsetzung des Buchstabens »8« versehen.

Gemäß F i g. 4 besitzt die Plastifiziervorrichtung einen Einfülltrichter 19 B, der mit dem oberen Ende des Gehäuses 12 B verbunden ist. Eine Öffnung am unteren Ende des Einfülltrichters steht mit einer zylindrischen Ausnehmung 16β des Gehäuses in Ver- bindunp Durch eine mit dem Einfülltrichter verbun dene Deckplatte 22 B ist der Einfülltrichter dicht verschlossen. Das Innere des Einfülltrichtcrs und des Gehäuses wird durch eine über Kanäle 28 B und 29B angeschlossene, nicht gezeigte Absaugeinrichtung, unter Aufrechterhaltung eines Teilvakuums evakuiert. In dem Einfülltrichter ist eine Einfüllschnecke 26 B koaxial angeordnet, die sich abwärts bis in die Ausnehmung 16 B des Gehäuses 12 B erstreckt. Das obere Ende der Einfüllschnecke 26 B ist mit einem Motor 27 ß verbunden, der auf der Deckplatte ZZR

ίο befestigt ist. Das untere Ende der Einfüllschneckc 26ß ist fest mit der Förderschnecke 31 B verbunden, die in der Ausnehmung 16 B angeordnet ist. In dem unteren Ende des Gehäuses 12 B ist ein Plastifizier- rotor41ß montiert, der sich um die vertikale Achse des Gehäuses dreht. Außerhalb des Gehäuses ist mit dem Rotor ein Zahnrad SZB verbunden, über das der Rotor von einem außen angeordneten Motor 54 B angetrieben wird. An seinem oberen Ende besitzt der Rotor eine konische Stirnfläche 57 B. Das untere En-

JO de der Förderschnecke 31 B und die Stirnfläche 57 B des Rotors sind in einem geringen Abstand voneinander angeordnet. Der der Stirnfläche 57 B benachbarte Bereich stellt eine Plastifizicrzone 58 B dar. Das Kunststoffgranulat wird von der sich drehenden Stirnfläche 57 B plastifiziert. Von dort wandert das Material abwärts durch den zylindrischen Ringkanal 53ß zu der Austrittsöffnung 56B. aus der es austritt.

In seiner Wirkungsweise entspricht die in F i g. 4

gezeigte Plastifiziervorrichtung im wesentlichen der vorstehend an Hand der F i g. 2 erläuterten Vorrichtung, so daß eine weitere Beschreibung nicht erforderlich ist.

Damit die flüchtigen Stoffe die Vorrichtung vollständig verlassen können, müssen sie natürlich auf einer so hohen Temperatur gehalten werden, d'ß sie nicht kondensieren, ehe sie die Plastifiziervorrichtung verlassen haben. Es kann daher notwendig sein, das der Trichterauslaßöffnung 21 benachbarte, hintere Ende des rohrförmigen Teils 13 mit Heizkammern od. dgl. Einrichtungen zu umgeben, die warme Lutt oder warmes Wasser enthalten, so daß sich die flüchtigen Stoffe nicht auf eine Temperatur unter ihren Kondensationspunkt abkühlen können. Es kann ferner zweckmäßig sein, das vordere Ende des rohrförmigen Teils 13 im Bereich des Plastifizierrotors 41 mit einem Kühlmantel zu umgeben, so daß das Material nicht vorzeitig plastifiziert wird, ehe es in den Bereich der Stirnfläche 57 gelangt, die meisten flüchtigen Stoffe freigesetzt werden.

Unter manchen Umständen, z. B. in Fällen, in denen das Entfernen der flüchtigen Stoffe von geringe rer Bedeutung und ein chargenweiser Betrieb zulässig ist, kann die Förderschnecke durch einen hin- und hergehenden Kolben ersetzt werden, der in seinem Durchmesser etwa dem Rotor entspricht. Ein derartiger Kolben kann das Granulat einwandfrei in die Verdichtungs- und Plastifizierzcne vorschieben und zusammenpressen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Plastifizieren von Kunst stoffgranulat mit einem Gehäuse mit einer zylindrischen Ausnehmung, in der sowohl ein Plastifizierrotor als auch eine Fördereinrichtung drehbar angeordnet sind, von de«·« das dem Kunststoffstrom entgegengesetzte stromaufwärtige Ende des Plastifizierrotors eine konische Stirnfläche aufweist und in üerincem axialem

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Abstand von einem benachbarten stromabwärtigen Ende der Fördereinrichtung verläuft, und mit einem in der Nähe des stromabwärtigen Endes des Plastifizierrotors mit dem Gehäuse verbundenen Auslaß für den plastifizierten Kunststoff in Form eines kontinuierlichen Stranges, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Plastifizierrotor (41, 4lß) als auch die Fördereinrichtung (31, 31 B) je einen Querschnitt aufweisen, der im wesentlichen gleich groß ist wie der Querschnitt der Ausnehmung (16, 16B), daß das konische Ende des Plastifizierrotors (41, 41 B) und das stromabwärtige Ende der Fördereinrichtung (31, 31 B) zusammen mit dem umgebenden Gehäuse (12, 125) eine ringförmige Plastirlzierzone (58, 585) einschließen, und daß mit der Ausnehmung (16, 16 B) an stromaufwärts von der konischen Stirnfläche (57, 57 B) gelegenen Stellen in Verbindung stehende Absaugvorrichtungen (28, 29, 28 B, 29B) für die in der Pia- ao

stifizierzone frei werdenden flüchtigen Stoffe vor gesehen sind.

2. Vorrichtung nach A.nspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Plastifizierrotor (41, 41 B einen sich an das konische Ende anschiicßendci zylindrischen Teil (43,43U) besitzt, der im Durch messer ein wenig kleiner ist als die zylindrisch! Ausnehmung (16, 165) und mit dieser einen en gen Durchtrittsspalt (53, 53 B) begrenzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, du durch gekennzeichnet, daß die FördcreinrichtiiiU (31, 315) als Schnecke ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gc kennzeichnet, daß oberhalb des einen Endes de Gehäuses (12, 125) ein geschlossener Einfüll trichter (19, 195) angeordnet ist, dessen Innen raum im Bereich der Schnecke mit der Ausncli mung (16, 165) in Verbindung steht, und daß du Absaugvorrichtungen (28, 29, 28 B, 29 B) mit den Innenraum des Einfülltrichters verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen