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Die Erfindung bezieht sich auf eine Strangpresse zum Verarbeiten von thermoplastischem Kunststoff od. dgl.
Es sind Strangpressen bekannt, bei welchen die Förderung durch zylindrische Schnecken erfolgt. Hiebei ist es bekannt, zwei oder mehrere Schnecken miteinander in Eingriff zu bringen, wobei die Förderung durch Sperrung der ineinander eingreifenden Gänge der Schnecken zwangsläufig erfolgt. Das durch die Schnecken geförderte Material muss homogenisiert werden und es ist zu diesem Zwecke ein längerer Förderweg erforderlich.
Solche Strangpressen weisen daher eine verhältnismässig grosse Baulänge auf. Abgesehen davon, dass sich die grössere Baulänge ungünstig in bezug auf die Konstruktion der Maschine auswirkt, wird es dadurch auch schwierig oder nahezu unmöglich, in der strangzupressenden Masse enthaltene Gase oder Flüssigkeit abzuführen.
Bei Schneckenpressen bedingt die lange schmale Konstruktion, dass der Kunststoff der Düse zentrisch zugeführt werden muss. Bei der Herstellung von Rohren mit grossem Durchmesser bereitet dies Schwierigkeiten. Der Vorteil solcher Schneckenpressen, bei welchen die Schneckengänge ineinander eingreifen und sich dadurch gegenseitig sperren, ist die zwangsläufige Förderung, welche den Aufbau hoher Drücke im Werkzeug ermöglicht. Es sind auch Scheibenextruder bekannt, bei welchen das Material am Umfang der Scheibe eingebracht und in einer Spiralnut derselben befördert wird, wobei das Material zentripetal vorrückt und im Bereich des Zentrums der Scheibe ausgetragen wird. Bei den bekannten Scheibenextrudern dieser Art erfolgt die Förderung aber lediglich durch Friktion an den feststehenden Gehäusen.
Dadurch wird das zu extrudierende Material in den Spiralnuten zurückgehalten und zentripetal gefördert. Es ergibt sich aber hiebei keine zwangsläufige Förderung und es ist daher der Aufbau hoher Drücke im Spritzwerkzeug nicht möglich. Da bei solchen Extrudern das Material nur durch Friktion gefördert wird, ergeben sich bei der Verarbeitung von Kunststoffen, deren Verarbeitungstemperatur sich mit ihrer Zersetzungstemperatur ungefähr deckt, Schwierigkeiten, da durch die Friktion eine unkontrollierbare Erhitzung des Materials erfolgt.
Die Erfindung bezweckt die angeführten Nachteile zu vermeiden. Dies wird bei einer Strangpresse, welche eine mit Spiralnuten versehene Scheibe, die in einem Gehäuse relativ zu diesem drehbar gelagert ist, wobei der Kunststoff zentripetal gefördert wird, erfindungsgemäss im wesentlichen dadurch erreicht, dass im Gehäuse wenigstens eine Schnecke mit etwa radial zur Scheibe gerichteter Achse gelagert ist, deren Gänge in die Spiralnuten der Scheibe eingreifen, wobei an den innersten Gängen der Spiralnuten anschliessend Mischflügel vorgesehen sind und der Querschnitt des vom Scheibengehäuse zu einer Ringdüse führenden ringförmigen Austrittskanals verstellbar ist.
Hiedurch wird der Aufbau hoher Spritzdrücke in der Düse ermöglicht und erreicht, dass das Material zwangsläufig gefördert wird. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, dass mehrery Schnecken vorgesehen sind, wobei ihre Achsen in der Scheibenebene im gleichen Winkel gegeneinander versetzt angeordnet sind. Auf diese Weise wird das Material in einzelne Förderströme unterteilt und es wird eine kontrollierbare Förderung ermöglicht. Der Antrieb der Schnecken erfolgt gemäss der Erfindung in zwangsläufiger Abhängigkeit vom Antrieb der Scheibe, so dass ein präzises Eingreifen der Schnecken in die Spiralnuten gewährleistet ist, wobei zweckmässig der Antrieb der Schnecken unmittelbar von der Scheibe, beispielsweise von einem Zahnkranz derselben, abgeleitet ist.
Die Mischflügel sind gemäss einer weiteren Ausführungsvariante spiralartig geformt, verlaufen jedoch steiler als die Spiralnut und weisen die gleiche Steigrichtung wie diese auf. Durch diese Mischflügel wird der gesamte Materialfluss vereinigt, so dass sich eine vollständige Homogenisierung auch dann ergibt, wenn durch Anordnung mehrerer Schnecken der Materialfluss im Bereich der Spiralnut getrennt wird. Hiebei können sowohl die Schnecken eingängig oder mehrgängig als auch die Scheibe mit einer oder mehreren Spiralnuten ausgebildet sein.
Gemäss der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, dass die Scheibe in einen von Wulstflächen und/oder Kegelflächen begrenzten Ringspalt fördert, der in einen kreisförmigen Ringspalt übergeht. Das aus diesem kreisförmigen Ringspalt austretende Material könnte nun beispielsweise durch Anschluss eines kegelförmig sich verjüngenden Ringspaltes zu einer zentrischen Austrittsöffnung zusammengefasst werden, so dass in gleicher Weise wie bei einer Schneckenpresse der Kunststoff der Düse zentrisch zugeführt werden kann.
Der kreisförmige Ringspalt hat aber den Vorteil, dass er die Zuführung des Kunststoffes unmittelbar entlang einer Kreislinie ermöglicht und da der Durchmesser dieses kreiszylindrischen Ringspaltes bei entsprechender Konstruktion der Strangpresse beliebig gross gebaut werden kann, ergibt sich der Vorteil, dass zur Herstellung von Rohren mit grossem Durchmesser unmittelbar Düsen einer dem Rohrumfang entsprechenden Abmessung verwendet werden können. Die erfindungsgemässe Strangpresse ergibt somit den Vorteil, dass bei kurzer Baulänge eine grosse Förderleistung ermöglicht wird, wobei bei der Herstellung von Rohren oder andern Hohlkörpern noch der Vorteil dazu kommt, dass der Düsenquerschnitt unmittelbar der Wandung des herzustellenden Hohlkörpers entsprechen kann.
Der kreisförmige Ringspalt ergibt überdies noch den Vorteil, dass zu beiden Seiten der den Spalt begrenzenden Wände Kühlschlangen oder Heizschlangen vorgesehen werden können, so dass eine einwandfreie Kontrolle der Temperatur des zu extrudierenden Material ermöglicht wird.
Die Erfindung wird an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen : Fig. 1 einen Axialschnitt durch die Strangpresse nach Linie 1-1-1 der Fig. 2, Fig. 2 eine Ansicht der Strangpresse in Richtung II der Fig. 1 bei teilweise entferntem Gehäuse.
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In einem Gehäuse --1--, welches durch einen Deckel --2-- abgedeckt ist, ist eine Scheibe-3-gelagert. Diese Scheibe--3--rotiert relativ zum Gehäuse --1--, wobei zwekmässig das Gehäuse--l-- feststehend angeordnet ist. Die Scheibe --3-- weist eine Spiralnut --4-- auf, in welche vier Schnecken - eingreifen. Der Antrieb der Scheibe --3-- erfolgt über eine Antriebswelle --21-- und ein Ritzel - -22--, welches in einen Zahnkranz --23-- der Scheibe eingreift.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Zeichnungen wirken eingängige Schnecken--5--mit einer eingängigen Spiralnut-4--, der Scheibe --3-- zusammen. Durch den Eingriff der Schnecken-5werden die Spiralnuten gesperrt, so dass das Material zwangsläufig gefördert wird.
Die Zuführung des Materials erfolgt am äusseren Umfang der Scheibe --3--, wobei --6-- den Fülltrichter darstellt. Die Scheibe rotiert in Richtung des Pfeiles--7--, so dass das Material zentripetal gefördert wird.
Die Achsen der Schnecken--5--sind radial zur Scheibe --3-- angeordnet und schneiden die Achse der Scheibe--3--. Die Achsen der Schnecken--5-sind im gleichen Winkel versetzt, u. zw. im Ausführungsbeispiel der Zeichnungen um 900. Es wird auf diese Weise die Scheibe --3-- durch die Schnecken - 5--in vier Sektoren mit einem Zentriwinkel von 900 unterteilt und die Förderung erfolgt innerhalb dieser Sektoren in vier Flüssen zentripetal. Am inneren Ende --8-- der Schnecken --5-- vereinigen sich diese vier Flüsse und das Material wird durch Mischflügel --9-- homogenisiert. Diese Mischflügel --9-- sind nach
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steiler angeordnet sind.
Die Spriralnut --4-- der Scheibe --3-- fördert das Material in einem von Wulstflächen bzw.
Kegelflächen begrenzten Ringspalt-10-, welcher in einen kreiszylindrischen Ringspalt --11-- übergeht. In Richtung des pfeiles --12-- gelangt das Material in die Düse.
Der Ringspalt --10-- ist teilweise durch einen axial verschiebbaren Kegel--13-begrenzt, dessen Verstellen durch einen hydraulischen Druckzylinder --14-- erfolgt, wobei für die Rückstellung eine Spiralfeder --15-- vorgesehen ist. Durch diesen Kegel --13-- kann der Querschnitt des Ringspaltes-10-verändert werden, wodurch der Gegendruck verändert und der Druckaufbau im Bereich der Scheibe --3-- kontrolliert werden kann.
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Heizung leicht zugänglich, welche von beiden Seiten auf diese Fläche wirken kann.
Es können beispielsweise im Bereich der Scheibe-3-Räume-16 und 17--für die Zuführung eines Kühl- oder Heizungsmediums vorgesehen sein und es kann auch ein solcher Raum--18--im Bereich des Ringspaltes --10-- vorgesehen sein. --19 und 20-- sind Kühl- oder Heizschlangen, welche den kreiszylindrischen Ringspalt--11-beidseitig umschliessen, so dass die Temperatur des geförderten Mediums knapp vor dem Eintritt in das Werkzeug in wirksamer und genauer Weise eingestellt werden kann.
--21-- ist die Antriebswelle, welche ein Ritzel --22-- aufweist, das in einen Zahnkranz--23--der Scheibe--3--eingreift. Von dem Zahnkranz--23--ist der Antrieb der Schnecken--5--abgeleitet, wobei der Antrieb der Schnecken --5-- über Ritzel --24--, Wellen --25--, Ritztel --26-- und Zahnräder--27--erfolgt.
PATENTAnSPRÜCHE :
1. Strangpresse zum Verarbeiten von thermoplastischem Kunststoff od. dgl., welche eine mit Spiralnuten versehene Scheibe aufweist, die in einem Gehäuse relativ zu diesem drehbar gelagert ist, wobei der Kunststoff
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mit etwa radial zur Scheibe gerichteter Achse gelagert ist, deren Gänge in die Spiralnuten (4) der Scheibe (3) eingreifen, wobei an den innersten Gängen der Spiralnuten (4) anschliessend Mischflügel (9) vorgesehen sind und der Querschnitt des vom Scheibengehäuse zu einer Ringdüse führenden ringförmigen Austrittskanals (10) verstellbar ist.
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