DE2031312B2 - Schneckenpresse zur herstellung von thermoplastischem harzschaum - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schneckenpresse zur Herstellung son thermoplastischem Harzschaum mit einem Blähmittel, bei der eine Extruderschnecke einen Komprimierungsbereich, in dem das Gangeinheitsvolumer. in Förderrichtung abnimmt, und einen dem Kompromierungsbereich in Extrutionsrichtung nachgeordneten Führungsbereich mit konstantem Gangeinheitsvolumen auf.veist. mit einer InjektionsöiTnung für das Blähmittel in dem dem Führungsbereich entsprechenden Teil eines Extruderrohrs.

Bei einer bekannten Vorrichtung zur Herstellung eines thermoplastischen Harzschaumes wird ein thermoplastiches Harz in einer Strangpresse geknetet und geschmolzen, eine ve 'dampfungsfähige organische Flüssigkeit oder ein Gas als Blähmittel während des Knetens und Schmelzcns zugeführt, das das Blähmittel enthaltende geschmolzene Harz auf eine zum Schäumen geeignete Temperatur abgekühlt und das gekühlte Harz durch eine Matrize gepreßt, um es zu schäumen (1¹SA.-Patentschrift 3 3^CH 051). Diese hekannte Strangpresse umfaßt eine Extruderschnecke innerhalb eines Extruderrohrs, das aus einem Komprimierungsbereich, in derji ein Gangeinheitsvolumen der Schnecke progressiv in der Preßrichtung abnimmt, einem Zv.-ischenführungsbereich. in der ein Gangeinheitsvolumen der Schnecke gleich einem Volumen in der letzten Gangeinheit der Schnecke in dem Komprimierungsbereich ist, einem erweiterten Bereich, in dem ein Gangeinheitssolumen der Schnecke größer als das Gangeinheitsvolumen der Schnecke in dem Zwischenführungsbereich ist. und einem verengten Führungsbereich bestein, in dem ein Gangeinheitsvolumen der Schnecke gleich einem Volumen in der End-Gangeinhcit des Komprimierungsbereichs ist; eine Blühmittel-Injektionsöffnung ist in dem Extruderrohr vorgesehen, das dem erweiterten Bereich entspricht. Wenn mit solch einer Strangpresse ein Harzschaum herzustellen ist. unterliegt das geschmolzene Harz in dem erweiterten Bereich einem großen Widerstand durch den neben dem erweiterten Bereich liegenden verengten Bereich und verbleibt bei dem erweiterten Bereich. Die Speicherung son geschmolzenem Harz in dem ersseiterten Bereich bessirkt gemäß dem Cirad der Speicherung ein unregelmäßiges Ansvachsen und Schwankungen des Druckes. Demzufolge ändert sich die Menge des Blähmittels beträchtlich mit (Jen Änderungen der Menge des zu befördernden geschmolzenen Harzes, wodurch es schwierig ssird. einen thermoplastischen Harzschaum zu erzeugen, der eine feine Zellstrukuir. eine gleichmäßige Dichte und gleichmäßige Abmessungen besitzt.

Wenn weiterhin mit der bekannten Strangpresse ein thermoplastisches Harz gepreßt und geschäumt ssird. ist es nicht einfach, das gesamte Harz gleichmäßig auf eine zum Schäumen geeignete Temperatur abzukühlen, wenn es auch bei relativ¹ geringem Ausstoß des Harzes möglich ist. die Temperatur des Harzes durch Kühlung des Extruderrohrs und der Schnecke herabzusetzen. Wenn der Ausstoß des Harzes größer svird. reicht d-s bloße Kühlen des Extruderrohrs und der Schnecke nicht au-, um das Harz auf die gewünschte SchäumtemperaHir abzukühlen, und es ist fast unmöglich, das gesamte geschmolzene Harz gleichmäßig auf einer zum Schäumen geeigneten Temperatur zu halten: wenn das Harz son einer Matrize extrudiert ssird. entsseicht das gasförmige Blähmittel aus dem Harz, ssodurch sich ein geringerer Ausdehiningsgrad oder eine nicht gleichmäßige Schäumung ergibt.

Bei der vorstehend erwähnten Strangpresse ist mit deren vorderem Ende ein Zylinder koaxial verbunden. Eine Anzahl von an beiden Enden geöffneten Rohren sind innerhalb des Zylinders im rechten Winkel zur Preßrichtimg angeordnet und dienen zur Kühlung des in dem Zylinder strömt :iden Harzes auf eine zum Schäumen geeignete Temperatur. Wenn ein Harzschaum unter Verwendung einer derartigen Kühlvorrichtung herzustellen ist. unterliegt das in dem Zylinder strömende Harz einem großen Widerstand durch die an beiden Enden geöffneten Rohre, und eine beträchtliche Harzmenge neigt da/u, sich um diese Rohre herum festzusetzen. Daher ist es schwierig, das Harz gleichmäßig zu befördern und zu schäumen. Da das Harz dem Widerstand ausgesetzt ist, können weiterhin nicht zu siele an beiden Enden geölTnete Rohre vorgesehen werden, und die Berührungsfläche zwischen dem Harz und den Rohren nimmt ab; dies i-.ihrt natürlich zu einer beschränkten Kühlfähigkeit. Wenn der Harzausstoß erhöht ist, kann das Harz nicht gleichmäßig und sollständig auf die gewünschte Sehäumtemperatur abgekühlt werden,

und Schaume guter Qualität können nicht erhalten weiden.

Es ist auch bereits eine Schneckenpresse der eingangs genannten Art bekannt (USA.-Patentschrift 3 444 283), bei der zwischen dem Gangcinheitsvolumen im Fühn.ingshereich und dem Volumen der Endgangeinheil der Schnecke im Komprimierungsbereich kein oder nur ein geringer Unterschied besteht. In der folgenden Beschreibung noch näher spezifizierte Untersuchungen haben ergeben, daß sich mit einer Schneckenpresse, die solche Volumenverhältnisse aufweist, ein gleichmäßiges Produkt mit gleichen Zellen nicht erhalten läßt, was auch mit anderen bekannten Schneckenpressen nicht möglich ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneckenpresse der eingangs genannten Art zu schallen, mit der ein Harzschaum in cleichmäßigen Abmessungen und mit gleichmäßigen Zellen geschaffen werden kann.

Diese Aufgabe ist dadurch gek.st. daß das Gang-C'inheiisvolumen des Führunnsber :ichs das 1.6- bis 2.01'ache des F.ndgangeinheitsvolumens der Extrudcrschnccke im Komprimierungsbcreich beträgt.

Mit der erfindungsgemäßen Schneckenpresse ist tue Herstellung eines üleichmäLlisien Produkts infolge einer gleichmäßigen Temperaturverteilung im thermoplastischen Harzschaum und einer gleichmäßigen Zellstrukiur möglich.

In einer vorteilhaften Ausführungsform :1er eriindungsgemäßen Schneckenpresse ist zwischen dem Komprimieruiigsbcreich und dem Fühlungsbereich ein Zwischenführungsbereich vorgesehen, in dem das Ciangeinheitsvolumen gleich dem Endgangeinheitsuil u me η der Extruderschnecke im Komprimierungsbereich ist. Das N'on dem Komprimierungsbereich zugeführte Harz wird in dem Zwisehenkühlungsbereich sianilisiert, und Schwankungen im Injektionsdruck des Blähmittels werden im Führungsbercich verringert, wodurch sich wegen dei damit verbesserten Gleichmäßigkeit Schäume noch besserer Qualität ergeben. Im allgemeinen beträgt das Verhältnis Länge zur Durchmesser (L/D) im Zwischenfüliruiiüshe reich 2 I .is 4.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schneckenpresse besteht darin, daß mit dem vorderen F.nuj des Extruderrohrs eine Kühlvorrichtung verbunden ist, die einen koaxial zum Extruderiohr angeordneten Kühlmittelbehältcr. eine Anzahl von sich durch den Kühlmittelbehälter von dessen einer Wandplatte zur anderen Wandplatte erstreckenden Rohren zur Aufteilung des Harzstromes, ein Anpaßstück zur Aufnahme des von der Schneckenpresse beförderten Harzstromes und dessen Weiterleitung zu den Rohren und ein weiteres Anpaßstück zum Sammeln der von den Rohren beförderten getrennten Harzstrome aufweist.

In der erfindungsgemäßen Schneckenpresse ist es notwendig, das ein Gangeinheitsvolumen der Schnecke im Führungsbercich das 1.6- bis 2.0fachc eines Endgangeinhcitsvolumens in dem Komprimierungsbercich ist und in der Förderrichtung konstant ist. Dieses r.rfordcrnis wurde als Ergebnis theoretischer und experimenteller Untersuchungen der Extrusion gefunden. Wenn ein Gangeinheitsvolumen der Schnecke im Führungsbereich das zweifache Volumen der Endgangeinheit in dem Komprimierungsbereich überschreitet, ist es schwierig, ein Gleichgewicht des Harzausstoßes zwischen dem Komprimierungsbereich und dem Führungshereich aufrechtzuerhalten, wodurch sich eine Schwankung im Ausstoß des beförderten Harzes ergibt. So schwankt die Menge des einzugebenden Blähmittels ebenfalls, und das Harz kann nicht gut mit dem Blähmittel verknetet werden. Dies macht es natürlich 'mnöjilich, Schäume guter Qualität zu bilden. Wenn anueruseits das Gangeinheitsvolumen der Schnecke im Führungsbereich kleiner als das 1/ifache Volumen in der End- gangeinheit im Komprimierungsbereich ist. wird es schwierig, ein Gleichgewicht des Harzausstoßes zwischen dem Komprimierungsbereich und dem Führungsbereich aufrechtzuerhalten, wodurch sich ein unerwünschter Druckanstieg des Harzes in dem Führungsbereich und die Schwierigkeit des Einblasen* des Blähmittels ergibt. So ändert sich die Menge des einzublasenden Blähmittels, und Schäume guter Qualität können nicht erhalten werden. Allgemein ausgedrückt: wenn da, (iangeinheitsNolunien der Sehnecke im I iihrungsbeicieh in der Nähe des 1.6-fachen Volumen der Endgangeinheit der Sehnecke im Komprimierungsbereich liegt. ^;st die Schneckenpresse zur Herstellung von 1 !anschäumen mit niedrigem Fxpansionsserhältnis geeignet, während in der Nähe des 2fachen Volumens die Sehneckenpresse für die Herstellung von Harzschäumen mit großem F.xpansionsNerhältnis geeignet ist.

Im allgemeinen liegt das Verhältnis de, Schneckenlange /. zum Schneckendurchmesser I) in dem Bereich N¹On 30 bis 40. LI) im Komprimierungsbereich liegt in dem Bereich 14 bis 25. und L P im Führungsbereich liegt im Bereich von 10 bis 15. Das Komprimierungsverhälinis im Komprimierungsbereich lieu' in dem Bereich von 2 bis 4.

Die vorstehend beschriebene Kühlvorrichtung dient zur Kühlung des durch die Rohre aufgeteilten Harzflusses auf eine zum Schäumen geeignete Temperatur. Die Kühlung des· Harzes wird mit guter Wirksamkeit erreicht. Wenn die aufgeteilten Harzströme später gesammelt werden. W es möglich, das gesamte Harz auf Schäumuniperatur zu halten, und Schäume guter Qualität können erhalten werden. Da weiterhin größere Mengen des von der Schneckenpresse beförderten Harzes gekühlt und auf der gewünschten Schäumlemperatur gehalten werden könne, können Harzschäumc mit guter Herstellungswirksamkeit erzeugt verden.

Mit der erfindungsgemäßen Schneckenpresse können beispielsNvcise folgende thermoplastische Harze verarbeitet werden: Polyätlnlen. Polypropylen. Polystyren, Polyvinylchlorid. Äthylen Vinylacetatcopolymeres und Äthylen. Vinylchloridcopolymeres. Die Blähmittel sind Pctroleumäther, Propan. Butan, Pentan, Fle.xan, Monochlordifluormcthan. Dichlordiflujrmethan. Dichlorletrafluoriithan. Monochlorpenlafluoräthan usw. und inerte Gase, wie StickstofT-gas, Kohlendioxyd.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels und einer schematichen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen vertikalen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Schneckenpresse.

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt eines anderen Ausführungsbeispiels einer Schneckenpresse.
Fig. 3 einen vertikalen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schneckenpresse,

F i g. 4 einen vertikalen Schnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Schneckenpresse,

F i g. 5 cine vergrößerte Seitenansicht eines in die Schneckenpresse nach F i g. 4 eingesetzten Mischtorpedos,

F i g. 6 einen nach Linie VI-VI der F i g. 5 genommenen Querschnitt des Mischtorpedos,

F i g. 7 einen vergrößerten Querschnitt durch eine in der Schneckenpresse nach F i g. 4 für ein Blähmittel vorgesehene Injektionsöffnung,

Fig. 8 einen Querschnitt eines Beispiels einer bekannten Schneckenpresse,

F i g. 9 einen vertikalen Schnitt durch ein Beispiel der Kühlvorrichtung der Schneckenpresse,

Fig. 10 einen nach X-X der Fig. 9 genommenen Querschnitt Jer Kühlvorrichtung,

Fig. 11 einen vertikalen Schnitt durch ein anderes Beispiel der Kühlvorrichtung der Schneckenpresse.

Fig. 12 einen nach XII-XII der Fig. 11 genommenen Querschnitt der Kühlvorrichtung und

Fig. 13 einen nach XIII-XIII der Fig. 11 genommenen Querschnitt der Kühlvorrichtung.

Wie in F i g. 1 dargestellt, ist eine Extruderschnecke 1 in ein Extruderrohr 2 eingesetzt. Die Extruderschnecke 1 hat einen Schneckengang 3, einen Schneckenkern 4 und einen Schneckenkanal 5 und besteht aus einem Komprimierungsbereich I und einem Führungsbereich II, der dem Komprimierungsbereich I folgt. Das Extruderrohr 2 hat längs seiner Länge einen konstanten Durchmesser. Die Ganghöhe der Schnecke in dem Komprimierungsbereich I und dem Führungsbereich II ist jeweils konstant. Die Tiefe des Schneckenkanals in dem Komprimierungsbereich I nimmt progressiv in der Preßrichtung ab, und die Tiefe des Schneckenkanals in dem Führungsbereich II ist das 2fache der Tiefe des Kanalendes der Schnecke c'es Komprimierungsbereichs I. So nimmt ein Gangeinheitsvolumen der Schnecke im Komprimierungsbereich I progressiv in der Preßrichtung ab. Ein Gangeinheitsvolumen der Schnecke im Führungsbereich II ist konstant innerhalb des Be-Zwischenführungsbereich II ist gleich der Tiefe des letzten Schneckcnkanals im Koniprimicrungsbcreich 1. Demzufolge ist ein Gangeinheitsvolumen der Schnecke in dem Zwischcnführungsbcreich III gleich einem Endgangcinhcitsvolumcn der Schnecke des Komprimierungsbcrcichs I.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist der erste Teil des Führungsbereichs II der in F i g. 1 dargestellten Strangpresse als Mischtorpedo 17 gebildet. In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 ist der erste Teil des Führungsbereichs der Strangpresse nach F i g. 2 als Mischtorpedo 17 gebildet. Wie in den F i g. 5 und 6 dargestellt, hat der Mischtorpedo 17 umlaufende Einschnürungen 18, abgerundete Nuten 19, Schultern 20 zwischen den Nuten 19 und Anschlußenden 21 zum Zusammenfügen der Schnecke. Die Bezugsziffer 22 bezeichnet eine Öffnung, durch die Kühlwasser fließt. Ein Volumen zwischen einer umlaufenden Einschnürung 18 und der nächsten umlaufenden Einschnürung 18 des Mischtorpedos 17, d. h. ein Gangeinheitsvolumen, ist gleich einem Gangeinheitsvolumen der Schnecke in dem Führungsbereich II.

Die Ir.jektionsöffnung 6 zur Zuführung eines Blähmittels ist in dem Teil des Extruderrohrs 1 vorgesehen, das dem ersten Vi-l-Gang des Mischtorpedos entspricht. Das Injektionsrohr 7 weist Kugelsperrventile 23 und 24. wie in Fig. 7 dargestellt, auf, um den Rückstrom des eingeführten Blähmittels zu verhindern.

Die in den F i g. 9 und 10 dargestellte Kühlvorrichtung ist mit der Bezugsziffer 25 bezeichnet. Ein Kühlmittelbehälter 26 ist koaxial mit der Schneckenpresse angeordnet und weist seitliche Wandplatten 27 und 28 auf. Erhitzer 29 und ein Drehflügel 30 sind innerhalb des Kühlmittelbehälters 26 vorgesehen, um ein in den Kühlmittelbehälter 26 eingefülltes Kühlmittel, wie Wasser. Öl oder Glyzerin auf konstanter Temperatur zu halten. Von einer Wandplatte 27 zur

reichs vom 1,6- bis 2,0fachen eines Gangeinheits- 40 anderen Wandplatte 28 erstreckt sich eine Anzahl volumens der Schnecke im Komprimierungsbereich I von in gleichen Abständen voneinander angeordneten und in Preßrichtung konstant. zur Aufteilung des Stromes geschmolzenes Harzes

Die Injektionsöffnung 6 ist in dem Teil des Ex- dienenden Rohren 31 in Preßrichtung durch den truderrohrs vorgesehen, das dem ersten V₂-1-Gang Kühlmittelbehälter 26. Ein Anpaßstück33 ist mit der des Führungsbereichs der Extruderschnecke 1 ent- 45 Wandplatte 27 durch einen Bolzen 32 verbund?n, um spricht. Ein Blähmittel wird durch ein Injektions- den von der Schneckenpresse beförderten Strom geschmolzenen Harzes aufzuteilen und die aufgeteilten

rohr 7 zugeführt. Das Spiel zwischen dem Schneckendurchmesser und der Bohrung des Extruderrohrs liegt im allgemeinen im Bereich von 0,075 bis 0,1 mm. Ein Einfülltrichter wird mit der Bezugsziffer 8 bezeichnet. Das Material wird in die Strangpresse durch eine Einfüllöffnung 9 eingeführt. Das Extruderrohr kann durch Rohrheizer 10 erhitzt werden. Die Bezugsziffer 15 bezeichnet einen Einlaß für Kühlwasser, das ins Innere der Extruderschnecke 1 einzuführen ist. und die Bezugsziffer 16 bezeichnet den Kühlwasscrauslaß. Am Ende der Schneckenpresse ist eine Prallfläche 11 vorgesehen und ein Anpaßstück an dem Flansch der Strangpresse mittels eines Bolzens 13 befestigt, um eine Extrudermatrize mit dem vorderen Ende de Strangpresse zu verbinder.

In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist ein Zwischenfühlungsbereich III zwischen dem Komprimierungsbereich I und dem Führungsbereich II der Schnecke 1 angeordnet. Die Ganghöhe d-;r Schnecke im Zwischenführungsbereich III ist dieselbe wie im Komprimierungsbereich I und im Führungsbereich und ist konstant. Die Tiefe des Schneckenkanals im Ströme durch die Rohre 31 zu führen. An die andere Wandplatte 28 des Kühlmittelbehälters 26 ist ein weiteres Anpaßstück 35 mittels eines Bolzens 34 befestigt, um die von den Rohren 31 beförderten Harzströme zu sammeln. Das Ende des Anpaßstücks 33 ist mit dem Ende der Schneckenpresse mittels eine< Bolzens 36 verbunden. Zum Anschließen einer Extrudermatrize ist mit dem Ende des Anpaßstücks 3-ein Anpaßstück 12 mittels eines Bolzens 37 befestigt eine Extrudermatrize (nicht dargestellt) ist mit den Anpaßstück 12 verbunden.

Die Fig. 11 bis 13 zeigen ein anderes Ausfüh rungsbeispiel der Kühlvorrichtung. Die Bezugsziffe 38 bezeichnet einen Zylinder, dessen beide Endei jewcMs mit den Wandplatten 27 und 28 geschlossei sind. Eine Anzahl von Rohren 31 zur Unterteilunj des Harzstromes erstrecken sich durch den Zylinde

38 in Preßrichtung von der Wandplatte 27 zur ande ren Wandplatte 28 und sind in gleichen Abständei voneinander angeordnet. Ein Kühlmittelausström rohr 39 mit Rohröffnungen 40 ist innerhalb de

Zylinders 38 längs dessen Mittelachse angeordnet und erstreckt sich von der Wandplatte 27 zu der anderen Wandplatte 28. Ein mit der Bezugsziffer 41 bezeichneter Kühlmitteleinlaß erstreckt sich von einem Ende des Kühlmittelausströmrohrs 39 durch die Wandplatte 27 und öffnet sich nach außen; mit der Bezugsziffer 42 ist ein Kühlmittelauslaß bezeichnet, der sich vom Inneren des Zylinders 38 nach außen öffnet. Ein Torpedo 43 ist zur Glättung des Harzstromes vorgesehen. Von dem Kühlmitteleinlaß 41 und durch die Wandplatten des Zylinders 38 wird ein auf einer vorbestimmten Temperatur gehaltenes Kühlmittel, wie Wasser, öl oder Glyzerin, zu dem Kühlmittelausströmrohr 39 geführt und durch die Rohröffnungen 40 in das Innere des Zylinders 38 ausgestoßen, um damit die Rohre 31 auf eine vorbestimmte Temperatur zu kühlen. Das Kühlmittel wird dann zu dem Kühimitteiauslaß 42 geströmt.

Im folgenden werden die Erfindung veranschaulichenden Beispiele gegeben:

Beispiel 1

Die in diesem Beispiel verwendete Schneckenpresse besitzt folgenden Aufbau:

Eine Extruderschnecke mit einem Schnecken-■lurchmesser von 65 mm, einer konstanten Schneckenganghöhe von 65 mm, einer axialen Gangschulterweite von S min und einem Steigungswinkel von 17°4O' ist in ein Extruderrohr mit einem Innendurchmesser von etwa 65 mm eingesetzt. Die Extruderschnecke besteht aus einem konisch zulaufenden Komprimierungsbercich 1, dessen erster Schneckenkanal die Tiefe von 9 mm und dessen letzter Schnekkenkanal die Tiefe von 3 mm und der eine Länge von 650 mm hat, einem Zwischenführungsbereich ΙΠ, der dem Komprimierungsbereich I folgt und dessen Schncckenkanaltiefe 3 mm konstant über seine Länge ist und der eine Länge von 260 mm hat, und einem Führungsbercich II, der dem Zwischenführungsbereich folgt und eine Schncckenkanaltiefe von 6 mm und eine Länge von 1170 mm hat. Eine Injektionsöffnung zum Einführen eines Blähmittels ist in dem Teil des Extruderrohrs vorgesehen, der dem ersten ¹ 2 Gang des Führungsbereichs entspricht. Eine Extrudermatrize mit einer Düse mit einem Durchmesser von ί 6 mm sitzt an dem vorderen Ende der die verstehend beschriebene Konstruktion aufweisenden Strangpresse. Diese Schneckenpresse entspricht der in F i g. 2 dargestellten.

Bei der Schneckenpresse des vorstehend beschriebenen Aufbaus wurde eine innige Mischung von 100 Gewichtsteilen Polyäthylen-Teilchen niedriger Dichte mit einem Schmelzind^x von 2.0 und von 0,5 Gewichtsteilen Talkum in den Einfülltrichter der Strangpresse gegeben und durch Erhitzung auf 140° C in dem Komprimierungsbereich I und dem Zwischenführungsbercich III geschmolzen. Die Drehzahl der Extruderschnecke wurde mit 20 U/min eingestellt, und die geschmolzene Mischung wurde in den Führungsbereich II durch Drehung der Extruderschnecke befördert. Dichlordifluormethan wurde kontinuierlich von einer InjektionsöfTnung des Fühmngsbereichs II in einem Verhältnis von 20 Gewichtsprozent der geschmolzenen Mischung eingegeben. Die Extruderschnecke und das Extruderrohr wurden mit Kühlwasser gekühlt; die Temperatur der Mischung in dem Führungsbereich II nach der InjektionsöfTnung wurde zur Erreichung von 110" C eingestellt, was innerhalb eines optimalen Schäum-Temperaturbereiches lag. Die Mischung wurde von der Düse der Extrudermatrize zur Bildung eines Schaums guter Qualität mit kreisförmigem Querschnitt ausgepreßt. Der Injektionsdruck des Blähmittels, die Ausstoßmenge der Mischung, die Fördertemperatur der Mischung, die Dichte des erhaltenen Schaums und die Eigenschaften des Schaums wurden gemessen und die Ergebnisse in der anhängenden Tabelle dargestellt.

Vergleichsbeispiel 1

Das in dem Beispiel 1 beschriebene Extrudieren wurde wiederholt; jedoch wurde die in F i g. 8 dargestellte Schneckenpresse verwendet, die eine Extruderschnecke mit einem Schneckendurchmesser von 65 mm. einer Schneckenganghöhe von 65 mm, einer axialen Gangschulterweite von 8 mm und einem Steigungswinkel von 17°40' aufweist; die Extruderschnecke besteht aus einem konisch zulaufenden

»ο Komprimierungsbereich A, dessen erster Schneckenkanal eine Tiefe von 9 mm und dessen letzter Schnekkenkanal eine Tiefe von 3 mm und der eine Länge von 650 mm besitzt, einem Zwischenführungsbereich B, der dem Komprimierungsbereich A folgt und eine konstante Schneckenkanaltiefe von 3 mm und eine Länge von 260 mm besitzt, einem erweiterten Bereich C, der aus einem parallelen Teil mit einer konstanten Schneckenkanaltiefe von 10 mm und einer Länge von 130 mm besteht, und einem konisch zulaufenden Teil, der dem parallelen Teil folgt und dessen erster Schneckenkanal eine Tiefe von 10 mm und dessen letzter Schneckenkanal eine Tiefe von 4,5 mm und der eine Länge von 260 mm besitzt, und einem Führungsbereich D, der dem erweiterten Bereich C folgt und eine konstante Schneckenkanaltiefe von 4.5 mm und eine Länge von 780 mn aufweist. Es wurden die gleichen Messungen wie im Beispiel 1 hinsichtlich des sich ergebenden Schaumproduktes durchgeführt und in der nachstehenden Tabelle dargestellt.

Beispiel 2

Wenn die Schneckendrehzahl im Beispiel 1 größer als 40 Umin gemacht wurde, um den Ausstoß der Harzmischung zu erhöhen, stieg die Temperatur der Mischung trotz der Kühlung der Extrudcrschncckt und des Extrudcrrohrs an, und es war schwierig, die Mischung auf einer zum Schäumen geeigneten Temperatur zu halten. Dementsprechend wurde eine Küh·

iungsvorrichtung, wie in F i g. 11 dargestellt, zwi sehen die Strangpresse und die Extrudermatnze ge setzt. Die Schneckendrehzahl wurde auf 60 U mii eingestellt und auf 110 C erwärmtes Glyzerin wurdi vom Einlaß zum Auslaß der Kühlvorrichtung ge strömt, um eine zur Aufteilung des Stromes der Harz mischung vorgesehene Anzahl von Rohren mit einer Innendurchmesser von 18 mm und einer Länge vo 750 mm zu kühlen. So wurde ein Schaumstoff gute Qualität erhalten.

Es wurden die gleichen Messungen wie im Bc spiel 1 durchgeführt: die Ergebnisse sind in der nacr stehenden Tabelle dargestellt.

Verglcichsbeispiel 2

Es wurde ein Schaumprodukt in gleicher Wei: wie im Beispiel I hergestellt, jedoch mit der Au nähme, daß die Schncckcnkanaltiefe des Führuns bereichs Il auf 3 mm geändert wurde. Die erhalten!

inn eil)λ

Meßergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle dargestellt.

Vergleichsbcispicl 3

Es wurde ein Schaumprodukt in gleicher Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, daß die Schncckenkanaltiefc des Führungsbereichs II von 6 mm auf 3,9 mm geändert wurde. Die erhaltenen Meßergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle dargestellt.

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Beispiel 3

I£s wurde ein Scliauinprodukt in gleicher Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit der Ausnähme, daß die Schneckenkanalliefe des Führungsbereichs 11 von Ci mm auf 4,8 mm geändert wurde und das Einströrmerhältnis des Blähmittels von 20 Gewichtsprozent auf 7 Gewichtsprozent. Die erhaltenen Meßergebnisse sind in der nachstehenden

ίο Tabelle dargestellt.

—■	. Vergleichs beispiel 1	Beispiel 1	Beispiel 2	Vergleichs beispiel 2	20 I	Verglcichs- beispiel 3	Beispiel 3
			Schneckendrehzahl (U min)
	20 I	20 I	60 I		20 I	20
Injektionsdruck				150 :■: 30
des Blähmittels
(kp/cm2)	80 ± 5	55 ± 2	70 ± 2		140 ± 25	53 ± 2
Ausstoß der				10 ± 2.5
Mischung
(kg/Std.)	15 ± 1,5	15 ± 0,3	40 ± 1:2		10 ± 2,0	]4,5 ± 0.3
Betriebstempera				125
tur der Mischung				(am Ausgang ICl 1
(° O	1.15	115	145	ULI OLl IllLLINLll-	123	116
\ ^)	(am Ausgang	(am Ausgang	(am Ausgang \ - . t- -\ ι	presse)	(am Ausgang	(am Ausgang
	der Schnecken	der Schnecken	UCi jLniicv-rvL'ii-		LILl ..1L I HIVLrMvIl-	der Schnecken
	presse)	presse)	presse)		prcssc)	presse)
			114
			(am Ausgang
			der Kühl
			vorrichtung)	0,060 i: 0.0OS
Schaumdichte
(g/cm')	0,060 ± 0,005	0,040 ± 0,002	0,035 + 0,002		0.Oi1D -'- 0,007	0,150 ± ΟΛΗ
Eigenschaften des				Erzcugnis-	J '
sich ergebenden				abmcssung
Schaums	Erzeugnis	Erzeugnis	Erzeugnis	nicht gleich	lEr/cugnis-	Erzcuijnis-
	abmessung	abmessung	abmessung	mäßig mit un	! abmessung	abmcssung
	nicht gleich	gleichmäßig	gleichmäßig	gleichmäßigen	[nicht gleich-	ülcichmäßig
	mäßig mit	mit gleich	mit gleich	Zellen	Imäßiu mit un-	mit bleich-
	ungleichmäßig	mäßig feinen	mäßig feinen	I ^ [gleichmäßigen	III Il i^ 1 %^ M^KB müßigen
	groben Zellen	Zellen	Zellen	[Zellen	Il ILIk'l ^^v' ■ · Zellen

Hierzu 4 Blatt Zcichnunscn

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schneckenpresse zur Herstellung von thermoplastischem Harzschaum mit einem Blähmittel. bei der eine Hxirtiderschnecke einen Komprimierungsbereich, in dem das Gangeinheitsvolumen in Förderrichtung abnimmt, und einen dem Komprimierungsbereich in Extrusionsrichtung nachgeordneien Führungsbereich mit konstantem Gangeinheitsvolumen aufweist, mit einer InjektionsölTnung für das Blähmittel in dem dem Führungsbereich entsprechenden Teil eines Extruderrohrs, dadurchgekennzeichnet, daß das Gangeinheitsvolumen des Führungsbereichs (II) das l.(i- bis 2,(!fache des Endgangeinheitsvolumens der Extruderschnecke im Komprimierungshereich (I) heträat.

2. Sehne ''.enpresse nach .Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß /wischen dem Komprimierungsbereich (1) und dem Führungsbereich (Il) ein /wischenl'ülirungsbereich (III) vorgesehen ist.

in dem das (iangeinheits\olumen sileich dem Endgangeinheitsvolumen dei Extruderschnecke im Komprimierungsbereich (I) ist.

3. Schneckenpresse nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß mit dem vorderen F.nde des Extruderrolirs (2) eine kühlvorrichtung verbunden ist. die einen koaxial zum Extruderrohr angeordneten Kühimittelbehalier (26). eine Anzahl son sich durch de Kühlmiuelbehülter son dessen einer Wandplatte (27) zur anderen Wandplatte (28) erstreckende Rohren (31) zur Aufteilung des Harzstromes, ein Anpaßstück (33) zur Aufnahme des von der SchnecKenpresse he- !orderten Harzstromes und dessen Weilerleitung zu den Rohren und ein weiteres Anpaßstück (35) zum Sammeln der von den Rohren beförderten getrennten Harzströme aufweist.

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