DE4141452C2 - Vorrichtung zum Einbringen von flüssigen Medien in Planetwalzen-Extruder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen von flüssigen Medien, z. B. Weichmacher-Flüssigkeiten, in die in Planetwalzen-Extruder zu behandelnden, insbesondere zu plastifi­ zierenden, Materialien, bspw. Feststoffe, wie Pulver, Granulate oder dergleichen.

Bei der Verarbeitung von Rezepturen, die Feststoffbestandteile, wie Pulver, Granulate oder dergleichen und Flüssigbestandteile, z. B. DOP als Weichmacher bei PVC, umfassen, auf Planetwalzen- Extrudern, ist es bis heute üblich, die Flüssigbestandteile in die Feststoffbestandteile in einen vorgelagerten Mischer ein­ zubringen und erst das Gemisch dem Planetwalzen-Extruder zuzufüh­ ren (DOP Kurzz. für Dioctylphthalat, PVC Kurzz. für Polyvinylchlorid).

Diese bekannte Arbeitsweise hat aber den erheblichen Nachteil, daß bei einem Rezeptur- und/oder Farbwechsel ein erheblicher Reinigungsaufwand nicht nur am Extruder, sondern auch am Mischer, an Rohrleitungen und an Zwischenbehältern erforderlich wird.

Jeder Farb- und Rezepturwechsel hat daher beträchtliche Still­ standszeiten und hieraus resultierende Produktionsausfälle der Gesamtanlage zur Folge.

Ziel der Erfindung ist demgegenüber, eine Vorrichtung der gat­ tungsgemäßen Art anzugeben, die einen bei Farb- und Rezepturwech­ sel unumgänglichen Reinigungsaufwand lediglich auf den Planetwal­ zen-Extruder selbst beschränkt, die es also möglich macht, Flüssigkomponenten von Kunststoffrezepturen unmittelbar in die bereits im Extruder befindlichen Feststoffkomponenten einzubrin­ gen.

Erreicht wird dieses Ziel nach der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß am Extrudergehäuse im Bereich zwischen dem Füll­ zylinder und dem Planetwalzenzylinder mindestens eine Spritzdüse sitzt, die - einerseits - in den Materialdurchgang des Planetwalzen-Extruders gerichtet ist und - andererseits - mit einer Dosierpumpe in Verbindung steht.

Es ist nach der Erfindung die Möglichkeit gegeben, Farbpigmente mit den Flüssigkomponenten abzumischen und diese dann gemeinsam unmittelbar in den Planetwalzen-Extruder einzuführen. Es liegt auf der Hand, daß hierdurch der Reinigungsaufwand bei einem Rezeptur- und/oder Farbwechsel sich unmittelbar auf den Planet­ walzen-Extruder selbst beschränken kann, ohne daß diesem vor­ gelagerte Komponenten, wie Dosierpumpen und Rohrleitungen betrof­ fen sind, wenn die Beimischung der Farbpigmente unmittelbar im Bereich der Spritzdüsen stattfindet.

Der besondere Vorteil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt jedoch darin, daß durch die unmittelbare Einspritzung der Flüs­ sigkomponenten in den Planetwalzen-Extruder vor dem Planetwalzen­ teil eine erhebliche Reduzierung des Verschleißes der Verzahnun­ gen eintritt, weil die Flüssigkomponenten einen Schmier-/Gleit­ effekt hervorrufen.

Besonders bewährt hat sich eine Anordnung, bei der die Spritzdüsen relativ zum Füllzylinder und zum Planetwal­ zenzylinder eine radiale Ausrichtung haben.

Des weiteren ist vorgesehen, daß mehrere Spritz­ düsen in Umfangsrichtung verteilt am Extrudergehäuse sitzen. Dabei können dem Extrudergehäuse auch mehrere Reihen bzw. Gruppen von Spritzdüsen zugeordnet werden.

Jede Spritzdüse kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine eigene Flüssigkeitszuleitung aufweisen. Es können aber auch mehrere Spritzdüsen an eine gemeinsame Flüssigkeitszuleitung, z. B. einen Ringkanal, angeschlossen werden.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist aber auch die Mög­ lichkeit offen, mehrere verschiedene Dosierpumpen alternierend mit den einzelnen Spritzdüsen bzw. den Spritzdüsen-Reihen oder -Gruppen zu verbinden, wenn es darauf ankommt, mehrere unter­ schiedliche Flüssigkomponenten nacheinander an den gleichen Stellen in den Planetwalzen-Extruder einzubringen.

Schließlich hat es sich auch noch als wichtig erwiesen, die Spritzdüsen in einen Spaltbereich münden zu lassen, der zwischen dem Extrudergehäuse und der Hauptspindel sowie den einander zugewendeten Enden von Füllschnecke und Planetspindeln eingegrenzt ist.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in schematisch verein­ fachter Ausschnittdarstellung die Zuordnung einer Vorrichtung zum Einbringen von flüssigen Medien zu einem Planetwalzen-Extruder.

Der Planetwalzen-Extruder 1 hat ein Extrudergehäuse mit einem Füllzylinder 2 und einem Planetwalzenzylinder 3, die koaxial zueinander ausgerichtet und miteinander über Flansche verbunden sind. Im Inneren des Füllzylinders 2 ist die drehantreibbare Füllschnecke 4 aufgenommen, mit der die im Planetwalzenzylinder 3 sitzende Haupt­ spindel 5 in Drehantriebsverbindung steht. Zwischen der Haupt­ spindel 5 und dem Innenumfang des Planetwalzenzylinders 3 sind eine Mehrzahl von Planetspindeln 6 eingebaut, von denen jedoch in der Zeichnung nur eine zu sehen ist. Sämtliche Planetspindeln 6 stehen einerseits mit dem Außenumfang der Hauptspindel 5 und andererseits mit dem Innenumfang des Planetwalzenzylinders 3 über die eingearbeiteten Schraubengänge im üblichen Abwälzeingriff.

Aus der Zeichnung ist erkennbar, daß das vom Füllzylinder 2 und vom Planetwalzenzylinder 3 gebildete Extrudergehäuse, das Ende 7 der Füllschnecke 4, den Umfang 8 der Hauptspindel und den Enden 9 der Planetspindeln ein freier Spaltbereich 10 eingegrenzt ist, der sich ringförmig über den gesamten Umfang des Planetwalzen-Ex­ truders hinweg erstreckt. Durch diesen Spaltbereich 10 wird das von der Füllschnecke geförderte Feststoffmaterial zum Planetwal­ zensystem hin transportiert, um dort in üblicher Weise plastifi­ ziert zu werden.

Der Zeichnung ist weiterhin zu entnehmen, daß am Extrudergehäuse des Planetwalzen-Extruders 1 im Bereich zwischen dem Füllzylinder 2 und dem Planetwalzenzylinder 3 mindestens eine Spritzdüse 11 sitzt, und zwar so, daß sie in den als Materialdurchgang des Planetwalzen-Extruders 1 dienenden Spaltbereich 10 hinein gerich­ tet ist.

In diese Spritzdüse 11 werden dabei flüssige Medien, z. B. Weich­ macher-Flüssigkeiten, aus (nicht gezeigten) Vorratsbehältern mit Hilfe von (ebenfalls nicht gezeigten) Dosierpumpen eingespeist.

Durch die Einbringung von flüssigen Medien in die durch den Spaltbereich 10 bewegten Feststoffe, bspw. Pulver, Granulate oder dergleichen, wird nicht nur deren Konsistenz beeinflußt, sondern es stellt sich im Planetwalzenteil auch eine erhebliche Reduzie­ rung des Verschleißes der Verzahnung durch den Schmier-/Gleit­ effekt der Flüssigkomponenten ein.

Bewährt hat es sich, wenn die Spritzdüsen 11 relativ zum Spaltbe­ reich 10 eine radiale Ausrichtung erhalten, wie das in der Zeichnung zu sehen ist.

Selbstverständlich können mehrere Spritzdüsen 11 in Umfangs­ richtung gleichmäßig verteilt am Extrudergehäuse bzw. zwischen dem Füllzylinder 2 und dem Planetwalzenzylinder 3 sitzen.

Möglich ist es aber auch, dem Extrudergehäuse mehrere Reihen bzw. Gruppen von Spritzdüsen 11 zuzuordnen. In diesem Falle kann jede einzelne Spritzdüse 11 eine eigene Flüssigkeitszuleitung 12 aufweisen, die mit einer Dosierpumpe verbindbar ist. Es können aber auch mehrere bzw. alle Spritzdüsen 11 an eine gemeinsame Flüssigkeitszuleitung, z. B. einen Ringkanal 13, angeschlossen werden.

Zu erwähnen ist aber auch noch, daß ohne weiteres die Möglichkeit besteht, mehrere verschiedene Dosierpumpen alternierend mit den einzelnen Spritzdüsen 11 bzw. mit den Spritzdüsen-Reihen oder -Gruppen zu verbinden, wenn nacheinander bzw. abwechselnd ver­ schiedene flüssige Medien in den Spaltbereich 10 eingebracht werden sollen oder müssen.

Wenn mehrere Reihen bzw. Gruppen von Spritzdüsen 11 in den Spaltbereich 10 einmünden sollen, ist es nicht nur möglich, die einzelnen Spritzdüsen 11 der verschiedenen Düsenreihen oder -Gruppen in Umfangsrichtung zueinander versetzt einzubauen. Vielmehr wäre es auch denkbar, die Düsen mit in Achsrichtung des Extruders gegeneinander geneigter Anordnung vorzusehen.

Liste der Bezugszeichen

 1 Planetwalzen-Extruder
 2 Füllzylinder
 3 Planetwalzenzylinder
 4 Füllschnecke
 5 Hauptspindel
 6 Planetspindel
 7 Ende der Füllschnecke 4
 8 Umfang der Hauptspindel 5
 9 Ende der Planetspindeln 6
10 Spaltbereich
11 Spritzdüse
12 Flüssigkeitszuleitung
13 Ringkanal

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Einbringen von flüssigen Medien, z. B. Weich­ macher-Flüssigkeiten, in die in Planetwalzen-Extrudern zu behandelnden, insbesondere zu plastifizierenden, Materia­ lien, bspw. Feststoffe, wie Pulver, Granulate oder derglei­ chen, dadurch gekennzeichnet, daß am Extrudergehäuse (2, 3) im Bereich zwischen dem Füll­ zylinder (2) und dem Planetwalzenzylinder (3) mindestens eine Spritzdüse (11) sitzt, die in den Materialdurchgang (Spaltbereich 10) des Planetwalzen-Extruders (1) gerichtet ist und mit einer Dosierpumpe in Verbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzdüsen (11) eine radiale Ausrichtung haben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Spritzdüsen (11) in Umfangsrichtung verteilt am Extrudergehäuse (2, 3) sitzen.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Extrudergehäuse (2, 3) mehrere Reihen bzw. Gruppen von Spritzdüsen (11) zugeordnet sind.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spritzdüse (11) eine eigene Flüssigkeitszuleitung (12) aufweist.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Spritzdüsen an eine gemeinsame Flüssigkeits­ zuleitung, z. B. einen Ringkanal (13), angeschlossen sind.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere verschiedene Dosierpumpen alternierend mit den einzelnen Spritzdüsen (11) bzw. mit den Spritzdüsen-Reihen oder -Gruppen verbindbar sind.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzdüsen (11) in einen Spaltbereich (10) münden, der zwischen dem Extrudergehäuse (2, 3) und der Hauptspindel (5) sowie den einander zugewendeten Enden (7 und 9) von Füllschnecke (4) und Planetspindeln (6) eingegrenzt ist.