DE1604375A1

DE1604375A1 - Spritzpressvorrichtung

Info

Publication number: DE1604375A1
Application number: DE19661604375
Authority: DE
Inventors: Black Donald M
Original assignee: Rexall Drug and Chemical Co
Current assignee: Dart Industries Inc
Priority date: 1965-09-17
Filing date: 1966-09-08
Publication date: 1972-02-10
Also published as: US3308507A; GB1154051A

Description

dr. w. Schalk · DiPt-.-iNc, peter Wirth

DIPL-ING.G. E.M. DANNENBERG · DR. V. SCHMIED-KOWARZIK

6 FRANKFURT AM MAIN

GR. E(CHCNHtIMER !TX. 39

7. September 1966 RO-1056

Da/Fa

Rexall Drug and Chemical Company Los Angeles, Calif» /UBi.

Spri tapre ssvorri ehtung

Die Erfindung betrifft eine Spritzpressvorriohtung für thermoplastische Materialien, insbesondere eine verbesserte Stichplatte zum Spritzen thermoplastischer polymerer Materialien in Form von Körnchen₀

Vorrichtungen zum Spritzen thermoplastischer Kügelohen bzw. Körnchen unter Wasser sind allgemein bekannt· Diese Vorrichtungen weisen im allgemeinen eine Spritzpressvorrichtung auf, die das thermoplastische Material in geschmolzenem Zustand einem eine Anzahl von DUsenaustrittsÖffnungen aufweisenden Spritzwerkzeug zuführt. Wenn das thermoplastische Material in Form von Stäben oder Draht mit vorzugsweise kreisförmigem oder abgerundetem Querschnitt duroh die Düsen-

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austrittdöffnungen gespritzt wird, werden diese Stäbe bzw. Drähte in kleine Stücke geschnitten. Gleichzeitig mit dem Spritzen durch die Düsenaustritt soffnungen und vor oder gleichzeitig mit der Schnittfolge wird das Material in eine Kühlflüssigkeit getaucht. Auf diese Weise entstehen Körnchen bzw. Kügelchen aus thermoplastischen Polymeren, die eine konvexe oder im wesentlichen kugelförmige Oberfläche besitzen können. Die Körnchen bzw. Kügelchen können in Abhängigkeit von der Sehnittfrequenz, der Größe der Spritzpressöffnungen, der Zuführungerate des Materials und anderen veränderbaren Paktoren verschiedene Formen besitzen, von abgerundeten Scheiben über im wesentlichen kugelartige Formen bis zu länglichen Körpern mit an den Enden abgerundeter, zylindrischer Form·

Allgemein weisen bekannte Vorrichtungen der vorstehend beschriebenen Art eine Spritzplatte auf, mit einer Vielzahl von durch die Spritzplatte gehenden Düsenaustrittsöffnungen, durch die das geschmolzene thermoplastische Material gepreßt wird. Gewöhnlich ist ein rotierendes Messer vorgesehen, das in Gleitkontakt mit der Stirnfläche der Spritzplatte rotiert und die Stäbe bzw. Drähte des duroh die öffnung ge-jspreßten

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Materials in kleine Stücke schneidet« Da die Spritzplatte gewöhnlich erwärmt wird, um das au spritzende Material in dem erforderlichen geschmolzenen Zustand zu erhalten, ist eine thermische Barriere zwischen der Spritzplatte und der Kühlflüssigkeit, in die das thermoplastische Material gespritzt wird, notwendig* Demgemäß ist die mit der Kühlflüssigkeit und dem rotierenden Messer unmittelbar in Berührung stehende Fläche der Spritzplatte teilweise mit einer wärmeisolierenden Verkleidung bzw» Stirnplatte versehen. Da die meisten bekannten Wärmeisolierungsmaterialien ziemlich weich sind und sohlechte Abnutzungseigenschaften "beim Gleitkontakt mit einer rotierenden ie» Messerklinge besitzen, sind die einzelnen Düsenauetrittsöffnungen mit kleinen, kreisförmigen Abriebplatten aus einer gehärteten Metallzusammensetzung

in
umgeben, die in/der Stirnplatte vorgesehene Aussparungen eingelassen sind. Daher gleitet bzw, reibt das rotierende Messer an diesen Abriebplatten, die mit der Oberfläche der Stirnplatte in einer Ebene liegen.

Ein bei den bekannten Torrichtungen häufig auftretendes Problem ist die ungleichmäßige Abnutzung der Klingen des rotierenden Meeeers. Die Rotation der Messerklinge entlang der die Austrittsöffnungen umgebenden,kleinen, kreisförmigen Abriebplatten schleift nämlich die Klinge an diesen Stellen in höherem Maße ab als diejenigen Teile der Klinge, die nur mit dem weicheren Isoliermaterial

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der Stirnplatte in Berührung stehen. Die Oberfläche der Messerklinge nutzt sich folglich zu einer Form ab, wodurch die mit dem Material der Stirnplatte in Berührung, kommenden erhabenen Teile in diese einschneiden. Dadurch wird eine häufige Erneuerung der teuren Stirnplatten sowie ein Nachschärfen der ungleichmäßig abgenutzten Messerklingen in kurzen Abständen erforderlich und damit ein häufiger Produktionsausfall durch Stillstand der Vorrichtung aus vorstehenden Gründen bewirkt.

Die Spritzpressvorrichtung nach der Erfindung beseitigt zum größten Teil die obenstehenden und weiteren Schwierigkeiten, die bei den bekannten Vorrichtungen auftreten, durch Schaffung einer verbesserten, eine Stirnplatte und Abriebplatten aufweisenden Spritzplatte, die eine ungleichmäßige Abnutzung der rotierenden Messerklinge verhindert und gleichzeitig ein Ersetzen der Stirnplatte unnötig macht. Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die in die Stirnplatten eingelassenen Abriebplatten in radialer Richtung der Stirnplatte so bemessen sind, daß im wesentlichen die gesamte länge der der Oberfläche der Stirnplatte benachbarten Messerklinge während der Drehung des Messers in Berührung mit den Abriebplatten steht. Dadurch wird ein gleichmäßiges Ab-

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schleifen und Abnutzen der Messerklinge über deren ganze Länge gewährleistet und damit die Notwendigkeit einer häufigen Fachschärfung ausgeschaltet, wobei gleichzeitig eine Beschädigung der Stirnplatte vermieden und damit eine wesentlich wirksamere und wirtschaftlichere Vorrichtung als diejenigen nach dem Stande der Technik geschaffen wird.

Die Erfindung schafft demnach eine verbesserte Spritzpreßvorriehtung zum Spritzen von Körnchen bzwo Kügelchen aus einem thermoplastischen Material, insbesondere eine verbesserte Spritzplatte in einer solchen Vorrichtung«. Eine Spritzplatte nach der Erfindung besitzt verbesserte Abriebplatten, die eine gleichmäßige Abnutzung des an ihrer Fläche rotierenden Messers gewährleistet und damit die Leistung und Lebensdauer der Vorrichtungsteile beim Spritzen von Körnchen aus thermoplastischem Material wesentlich erhöhte

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert, und zwar zeigen:

Fig. 1 sohematisoh einen Axialschnitt durch eine Spritzpressvorriohtung nach der Erfindung;

Fig.2 eine Stirnansicht einer Spritzplatte naoh der Erfindung!

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Fig» 3 einen Schnitt nach linie 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht eines Teils der Spritzplatte nach'Fig. 2, in der die erfindungsgemäße Anordnung der Abriebplatten gezeigt ist, und

Fig. 5 eine vergrößerte, Fig. 4 ähnliche Aneicht einer anderen Ausführungsform der Abriebplatten

Nach der Zeichnung weist die Spritzpressvorrichtung eine Spritzplatte 10 auf. In der Spritzplatte 10 ist eine Anzahl von Düsenaustritteöffnungen 11 vorgesehen, die durch die Platte gehen und das Spritzen einer Tielzahl von Stäben bzw. Drähten aus thermoplastischem Material in eine Kammer 12 ermöglichen!» Das thermoplastische Material wird in geschmolzenem Zustand den Düsenaustrittsöffnungen 11 über Kanäle 13 in einem Gehäuse 14 zugeführt, das an der Spritzplatte 10 befestigbar ist·

Um sicherzustellen, daß das thermoplastische Material beim Durchgang durch die Spritzplatte 10 in dem erforder lichen geschmolzenen Zustand erhalten wird, kann ein Heizmedium in dafür in der Spritzplatte vorgesehenen Kanälen umlaufen·

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Die Kammer 12 kanu von einem flüssigkeitwdiehten Gehäuse 15 umschlossen sein, das eine Einlaßöffnung 16 und eine Auslaßöffnung 17 aufweist. Der Kammer 12 kann Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser, durch die Einlaßöffnung 16 zugeführt werden, so daß praktisch alle Düsenaustrittsöffnungen 11 mit der Flüssigkeit in Berührung stehen. Das durch die Düsenaustrittsöffnungen 11 in die Kammer 12 gespritzte thermoplastische Material wird somit bei Berührung mit der Kühlflüssigkeit abgekühlt· Da wegen der hohen Temperatur des durch die Düsenaustrittsöffnungen gehenden thermo plastischen Materials ein erheblicher lemperaiurunterschied zwischen der Spritzplatte 10 und der Kühlflüssigkeit besteht, ist es wünschenswert, den Teil der Spritzplatte 10, der normalerweise in Berührung mit der Kühlflüssigkeit stehen würde, zu isolieren. Demgemäß 1st im Hinblick auf obige Ausführungen auf der der Kühlflüssigkeit zugekehrten Seite der Spritzplatte 10 eine isolierte Stirnplatte 18 vorgesehen* Im allgemeinen besteht diese Stirnplatte 18 aus Bakelit, keramischem oder einem anderen wärmeisolierenden Material·

Wenn das thermoplastische Material durch die DÜsenausr trittsöffnung 11 in die Kammer 12 gespritzt wird,

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wird es von einem rotierenden, an einer drehbaren Welle 20 befestigten Messer 19 in eine Vielzahl kleiner Körnchen bzw. Kügelchen geschnitten. Das Messer 19 hat eine längliche Klinge, die in Gleitkontakt mit der Oberfläche der Btirnplatte 18 an den Düsenaustrittsöffnungen vorbei streicht und dadurch die Stäbe bzw. Drähte aus thermoplastischem Material, die durch diese Öffnungen gespritzt werden, in Körnchen bzw. Kügelchen schneidet₀

in Damit die Klinge des Messers 19 nicht die relativ weiche Oberfläche der Stirnplatte 18 eindringt und die Platte beschädigt, ist jede Düsenaustrittsöffnung 11 mit einer Abrieb^platte 21 aus hartem Metall versehen, wie in Fig. 2 und 4 dargestellt ist. Jede Abriebplatte 21 besteht aus einer die Austrittsöffnung 11 umgebenden, im wesentlichen viereckigen bzw. quadratischen Metallplatte und ist derart in Aussparungen in der Stirnplatte 18 eingelassen, daß sie im wesentlichen fluchtrecht und in einer Ebene mit der Oberfläche der Stirnplatte liegt. Dadurch wird eine harte, glatte Oberfläche erzielt, über die das Messer 19 gleiten kann. Da es wichtig ist, daß die Klinge des Messers 19 sich gleichmäßig abnutzt, um die Bildung von die Stirnplatte beschädigenden Scharten zu verhindern, sind die Abriebplatten so bemessen, daß

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sie eine einheitliche Abriebfläche über praktisch die ganze radiale Länge der Messerklinge ergeben»

Die neue und vorteilhafte Bemessung der Abriebplatten 21 ist am besten anhand von Fig. 4 zu verstehen. In diesem 3PaIl ist die radiale Ausdehnung jeder Abriebplatte als Länge "a" bezeichnet, wobei der Mittelpunkt jeder Düsenaustrittsöffnung 11 radial in der Mitte jeder Abriebplatte liegt und sie in zwei Hälften (i/2a + 1/2^0 teilt. Jeder radial nach außen folgende Ring von Düsenaustrittsöffnungen 11 ist im Hinblick auf den vorhergehenden Hing in radialer Richtung in einem Abstand gleich der Abmessung "a" angeordnet. Der innerste Ring von Düsenaustrittsöffnungen 11 befindet sich daher in einem Radialabstand "r" vonnder Mittelachse der Stirnplatte 18, der nächste Ring in einem Abstand "r + a", der nächste Ring in einem Abstand "r + '2a" usw. Um ein Überschneiden der Abriebplatten 21 zu verhindern, sind die Ringe von Austrittsöffnungen in Umfangsrichtung versetzt angeordnet·

Geht der volle Bereich bzw. die Klingenlänge des Messers 19 über die gesamte radiale Ausdehnung der Abriebplatten 21 hinaus, können eine Anzahl blinder Abriebplatten 22 radial einwärts bzw. außerhalb des innersten bzw. äußersten Ringes von die Austrittsöffnungen umgebenden Abriebplatten angeordnet werden.

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Praktisch, haben die Abriebplatten 22 die gleichen Abmessungen wie die Abriebplatten 21, besitzen jedoch keine Austrittsöffnungen und sind in erster Linie dazu vorgesehen, eine Kontaktfläche mit gleichmäßiger Abnutzung über die gesamte Klingenlänge des Messers 19 zu bilden·

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in J¹Ig· 5 gezeigt, bei der anstelle der viereckigen Abriebplatten 21 große kreisförmige bzw. scheibenförmige Abriebplatten 23 vorgesehen sind, die auf die gleiche Weise wirken wie die Abriebplatten 21. Die scheibenförmigen Abriebplatten 23 radial benachbarter Reihen von Düsenaustrittsöffnungen 11 müssen so groß sein, daß eine beträchtliche Überschneidung b in radialer Richtung vorliegt, damit über die ganze Länge des rotierenden Messers 19 eine ausreichende metallische Grleitunterlage vorhanden ist, um eine gleichmäßige Abnutzung der Messerklinge zu gewährleisten.

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß die Erfindung eine erhebliche Verbesserung einer Stirnplatte für Vorrichtungen zum Formen von Kügelchen unter Wasser bzw. Spritzpressvorrichtungen schafft, die eine gleichmäßige Abnutzung über die Länge der Messerklinge' duroh Metallberührung an allen radialen Stellen

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dieser Klinge gewährleistet. Ein weiterer Torteil ist, daß das ITaehseharfen der Hesserklinge weit
weniger häufig erforderlich ist, da diese durch die Bemessung und Anordnung der Abriebplatten nach der Erfindung gleichmäßig abgenutzt wird*

- Ansprüche -

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Claims

-12. 160A375

Patentansprüche

Spritzpressvorrichtung zum Formen thermoplastischer, polymerer Materialien in Körnchenform mit einer eine Spritzplatte mit einer Vielzahl radial um eine Mittelachse angeordneter DüsenaustrittsÖffnungen aufweisenden Einrichtung zum Spritzen dieser Materialien, ferner einen drehbar.um diese Achse gelagerten rotierenden Messer zum Schneiden des gespritzten Materials in Körnchen, wobei das Messer im wesentlichen in Gleitkontakt mit der Stirnfläche der Spritzplatte rotiert, und mit einer Vielzahl von jeweils um die Austritteöffnungen angeordneten Abriebplatten, die in Aussparungen in der Spritzplatte in einer Ebene mit der dem rotierenden Messer benachbarten Oberfläche dieser Spritzplatte eingelassen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abriebplatten (21, 23) so bemessen sind, daß sie eine gleichmäßige Abnutzung des Messers (19) über im. wesentlichen die ganze Länge des Messers bei dessen Drehung bewirken·

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die DüsenaustrittsÖffnungen (11) in einer ViAiizahl konzentrischer Kreise und in radialen Reihen angeordnet sind, wobei die Düsenaustrittsöffnungen jeder zweiten Reihe mit gleichen radialen Abstand in Bezug auf die Mittelachse angeordnet sind·

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3ο Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abriebplatte (21) von im wesentlichen viereckiger Form ist₀

4ο Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der radial äußerste Punkt jeder Abriebplatte (21) in jeder radialen Reihe von Düsenaustrittsöffnungen (11) in .gleichem oder größerem Radialabstand von der Mittelachse liegt als der radial innerste Punkt einer Abriebplatte der benachbarten radialen Reihe von Öffnungen, wodurch jeder Teil des rotierenden Messers einer im wesentlichen gleichmäßigen Abnutzung unterliegt«

5β Vorriohtungnnach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abriebplatte (23) im wesentlichen kreisförmig ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der radial äußerste Punkt jeder etwa kreisförmigen Abriebplatte (23) in jeder radialen Reihe von Düsenaustrittsöffnungen (11) in"größerem Radialabstand von der Mittelachse liegt als der radial innerste Punkt einer Abriebplatte der benachbarten radialen Reihe von öffnungen, woduroh jeder Teil des rotierenden Messers einer im wesentlichen gleichmäßigen Abnutzung - unterliegt.

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7β Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzplatte (18) blinde Abriebplatten (22) aufweist, die an Stellen angeordnet sind, die radial innerhalb land außerhalb der die Düsenaustrittsöffnungen umgehenden Abriebplatten (21) liegen·

Patent tantal t:

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