AT511208B1 - Vorrichtung zum extrudieren von thermoplastischem kunststoffgut - Google Patents

Vorrichtung zum extrudieren von thermoplastischem kunststoffgut Download PDF

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AT511208B1
AT511208B1 ATA1097/2011A AT10972011A AT511208B1 AT 511208 B1 AT511208 B1 AT 511208B1 AT 10972011 A AT10972011 A AT 10972011A AT 511208 B1 AT511208 B1 AT 511208B1
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Abstract

Vorrichtung (1, 1') zum Extrudieren von thermoplastischem Kunststoffgut, mit einem Extrudergehäuse (2), in dem eine durch eine Antriebsvorrichtung angetriebene Schnecke (3) um ihre Längsachse (5) drehbar gelagert ist, wobei die Schnecke (3) zumindest einen Dichtabschnitt (7) aufweist, welcher das Extrudergehäuse axial in eine stromaufwärtige Kammer (8) und eine stromabwärtige Kammer (9) teilt, wobei ein Übertrittskanal (11, 11') von der stromaufwärtigen Kammer (8) zur stromabwärtigen Kammer (9) führt und in diese mündet, wobei zumindest eine Gasabzugsöffnung (16) vorgesehen ist, die in der stromabwärtigen Kammer (9) angeordnet ist, wobei die Gasabzugsöffnung (16) in Förderrichtung der Schnecke in der stromabwärtigen Kammer (9) vor der Mündung (25, 25', 25") des Übertrittskanals (11, 11') angeordnet ist.

Description

österreichisches Patentamt AT 511 208 B1 2012-10-15
Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Extrudieren von thermoplastischem Kunststoffgut mit einem Extrudergehäuse, in dem eine durch eine Antriebsvorrichtung angetriebene Schnecke um ihre Längsachse drehbar gelagert ist, wobei die Schnecke zumindest einen Dichtabschnitt aufweist, welcher das Extrudergehäuse axial in eine stromaufwärtige Kammer und eine stromabwärtige Kammer teilt, wobei ein Übertrittskanal von der stromaufwärtigen Kammer zur stromabwärtigen Kammer führt und in diese mündet, wobei zumindest eine Gasabzugsöffnung vorgesehen ist, die in der stromabwärtigen Kammer angeordnet ist.
[0002] Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus der WO 93/04841 A1 bekannt. Das zu verarbeitende thermoplastische Kunststoffgut wird hierbei granuliert, aufgeschmolzen und dann extrudiert, wobei ein Extrudergehäuse, in dem eine durch eine Antriebsvorrichtung angetriebene Extruderschnecke um ihre Längsachse drehbar gelagert ist, vorgesehen ist. Das Extrudergehäuse ist mit einer beispielsweise mit einem Trichter versehenen Aufgabeöffnung für das zu plastifizierende Kunststoffgut und einer davon beabstandeten Austrittsöffnung für die Kunststoffsschmelze versehen. Beim Plastifizieren treten im plastifizierten Kunststoff regelmäßig Gase auf. Diese können durch Verunreinigungen, Gaseinlagerungen, Feuchtigkeit oder thermische Zersetzung entstehen und sind in der Regel unerwünscht, da sie die Qualität des Kunststoffs negativ beeinflussen. Um dieses Problem in den Griff zu bekommen, ist bei der Vorrichtung gemäß WO 93/04841 A1 vorgesehen, dass das Extrudergehäuse durch einen Dichtabschnitt in zwei Bereiche geteilt wird, nämlich in eine stromaufwärtige Kammer und eine stromabwärtige Kammer. Beide sind über einen Übertrittskanal miteinander verbunden. Eine Gasabzugsöffnung für das Entweichen von Gasen ist im stromabwärtigen Abschnitt der Schnecke vorgesehen. Auf diese Art können Gase aus der Kunststoffschmelze entfernt und ein reineres Kunststoffprodukt hergestellt werden.
[0003] In der DE 2 258 903 sind Gasabzugsöffnungen in der stromabwärtigen Kammer innerhalb der Schnecke vorgesehen. Auch bei der US 3,360,824 ist eine Gasabzugsöffnung vorgesehen, allerdings befindet sich diese im eigentlichen Übertrittskanal.
[0004] Nachteilig bei den oben genannten Vorrichtungen ist der Umstand, dass durch zu hohen Gegendruck am Extruderausgang (z.B. bei verstopften Filtern) oder bei Verwendung klebrigen Materials ein Rückstau des extrudierten Materials bis zu den und durch die Gasabzugsöffnungen auftritt und das Material somit aus den Gasabzugsöffnungen herausquillt.
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, den Entgasungsgrad der Schmelze bei geringem konstruktivem Aufwand während des gesamten Betriebs der Vorrichtung, d.h. einerseits über einen längeren Zeitraum, andererseits bei einer Wiederinbetriebnahme der Vorrichtung, zu verbessern.
[0006] Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Extrudieren von thermoplastischem Kunststoffgut mit einem Extrudergehäuse, in dem eine durch eine Antriebsvorrichtung angetriebene Schnecke um ihre Längsachse drehbar gelagert ist, wobei die Schnecke zumindest einen Dichtabschnitt aufweist, welcher das Extrudergehäuse axial in eine stromaufwärtige Kammer und eine stromabwärtige Kammer teilt, wobei ein Übertrittskanal von der stromabwärtigen Kammer zur stromaufwärtigen Kammer führt und in diese mündet, wobei zumindest eine Gasabzugsöffnung vorgesehen ist, die in der stromabwärtigen Kammer angeordnet ist, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Gasabzugsöffnung in Förderrichtung der Schnecke in der stromabwärtigen Kammer vor der Mündung des Übertrittskanals angeordnet ist.
[0007] Durch diese Maßnahme wird der Materialstrom des plastifizierten Kunststoffs an der Gasabzugsöffnung vorbei geführt, sodass dieser nicht mehr zur Gasabzugsöffnung gelangen kann. Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass das Gas in der stromabwärtigen Kammer stromaufwärts zur Gasabzugsöffnung strömen und direkt über die Gasabzugsöffnung austreten kann. Die Gasabzugsöffnung ist bevorzugt direkt im Extrudergehäuse untergebracht.
[0008] Optional kann vorgesehen sein, dass die Schnecke ein Schneckengewinde aufweist, 1 /10 österreichisches Patentamt AT511 208B1 2012-10-15 wobei die Mündung des Übertrittskanals in die stromabwärtige Kammer wenigstens durch einen Gewindegang von der Gasabzugsöffnung entfernt angeordnet ist. Mit dieser Maßnahme wird einerseits die Rückströmung (stromaufwärts) an plastifiziertem Kunststoff minimiert und somit die Gefahr des Verstopfens noch weiter reduziert, andererseits wird der im Bereich der Gasabzugsöffnung vorhandene Gasraum gegen den Materialstrom aus plastifiziertem Kunststoff abgedichtet.
[0009] In einer bevorzugten Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass der Dichtabschnitt ein Dichtgewinde aufweist, das dem Schneckengewinde gegenläufig ist, um die strom-aufwärtige Kammer von der stromabwärtigen Kammer gegen Materialströme besser abzudichten.
[0010] Ergänzend dazu oder alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass der Dichtabschnitt wenigstens einen zylinderförmigen Abschnitt mit wenigstens zwei kreisringförmigen Vorsprüngen aufweist, welche formschlüssig an der Innenseite des Extrudergehäuses anliegen. Diese Abdichtung nach Art von Kolbenringen trennt die beiden Kammern sauber voneinander ab. Zusätzlich verstärkt allenfalls im Dichtabschnitt eingedrungenes Kunststoffmaterial die Dichtwirkung.
[0011] In einer Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass im Übertrittskanal eine Lochplatte mit einer Vielzahl an Durchgangslöchern angeordnet ist. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Lochplatte, durch welche die Schmelze extrudiert wird, in einer Förderrichtung der Schmelze gesehen, am stromabwärtigen Ende des Übertrittkanals so angeordnet ist, dass eine der Schnecke zugewandte Oberfläche der Lochplatte im Wesentlichen bündig mit einer Innenwandung des Extrudergehäuses abschließt.
[0012] Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass das durch die Lochplatte hindurch in die Kammer in Form von vielen einzelnen Strängen eintretende Material durch die Schneckenwindungen der Schnecke abgekämmt wird, bevor es sich zu größeren Klumpen zusammenballen kann, was eine Verringerung der Materialoberfläche nach sich zöge, wie sie beim Stand der Technik auftritt und dort der Grund für die verringerte Entgasungsleistung ist. Durch die Lochplatte wird jedoch eine Vielzahl einzelner Materialstränge in kurze Stücke abgekämmt, wobei die Scherflächen am Kunststoffmaterial die Oberfläche nochmals erhöhen, wodurch ein hoher Entgasungsgrad der Schmelze erreicht wird. Als zusätzlicher vorteilhafter Effekt werden die Stückchen an Kunststoffschmelze nach ihrer Entgasung sofort aus dem Bereich der Entgasungsstufe abtransportiert, sodass keine erneute Verunreinigung mit bereits aus dem Material entwichenem, aber noch nicht aus der Entgasungszone abgezogenem Gas erfolgt.
[0013] Vorteilhafterweise weist die Lochplatte eine konkav gewölbte Oberfläche auf, deren Wölbung mit der Innenwölbung des Extrudergehäuses und weitgehend mit der Außenwölbung der Schnecke konform ist, sodass eine Abkämmung des Materials durch die Schnecke mittels Formschluss ermöglicht wird.
[0014] In einer Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Mündung des Übertrittskanals in einem Winkel zwischen 10° und 80°, bevorzugt zwischen 30° und 60°, bezogen auf die Längsachse der Schnecke, in die stromabwärtige Kammer mündet.
[0015] Weiters kann vorgesehen sein, dass die Schnecke einen ersten Abschnitt aufweist, der -in Förderrichtung der Schnecke gesehen - an den Dichtabschnitt anschließend ausgebildet ist, und einen zweiten Abschnitt, der sich - in Förderrichtung der Schnecke gesehen - an den ersten Abschnitt anschließt, wobei die Schneckenwindungen der Schnecke in dem ersten Abschnitt tiefer eingeschnitten sind als in dem zweiten Abschnitt. Auf diese Art kann der gewünschte Druckaufbau erfolgen.
[0016] Weiters kann vorgesehen sein, dass die Schnecke in der stromabwärtigen Kammer an ihrer Oberfläche zumindest bereichsweise eine haftungsvermindernde Beschichtung aufweist. Dadurch wird nicht nur das Risiko der Verstopfung der Schnecke minimiert, sondern diese Beschichtung bietet auch einen Schutz gegen die korrosive Wirkung des Materialstroms aus plastifiziertem Kunststoff. Bevorzugt ist zumindest der Bereich zwischen Gasabzugsöffnung und 2/10 österreichisches Patentamt AT 511 208 B1 2012-10-15 der Mündung des Übertrittskanals mit einer haftungsvermindernden Beschichtung versehen.
[0017] Die Erfindung kann auf unterschiedliche Arten realisiert werden. In einer Ausführungsvariante kann der Übertrittskanal wenigstens abschnittsweise am Extrudergehäuse angeordnet sein. Eine Möglichkeit wäre dann die, dass der Übertrittskanal abschnittsweise - in axialer Richtung - außerhalb des Lagerbereichs der Schnecke, vorzugsweise als Bypass, angeordnet ist.
[0018] In einer anderen Ausführungsvariante kann der Übertrittskanal wenigstens abschnittsweise im Inneren der Schnecke verlaufen. Der Übertrittskanal verläuft dabei im Schneckenkern und die Mündungen des Kanals befinden sich idealerweise an der Oberfläche des Schneckenkerns.
[0019] Weiters kann vorgesehen sein, dass die Schnecke im Bereich des Eintritts in die strom-abwärtige Kammer aus dem Übertrittskanal für das Kunststoffgut als Mischorgan ausgeführt ist. Das Mischorgan umfasst z.B. in einem axialen Abschnitt der Schnecke eine größere Zahl an Schneckenwindungen und gegebenenfalls eine steilere Gewindesteigung. Wesentlich ist eine Förderwirkung des Mischorgans in Richtung zum Extruderausgang.
[0020] Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in den Figuren näher erläutert. Es zeigen: [0021] Fig. 1 eine schematisierte im Längsschnitt dargestellte Ansicht eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zum Extrudieren von thermoplastischem Kunststoffgut, [0022] Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 in leicht abgewandelter Form, [0023] Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 in leicht abgewandelter Form, und [0024] Fig. 4 eine schematisierte im Längsschnitt dargestellte Ansicht eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zum Extrudieren von thermoplastischem Kunststoffgut.
[0025] Bei Vorrichtungen zum Extrudieren von thermoplastischem Kunststoffgut tritt häufig das Problem auf, dass einerseits im Kunststoff enthaltene Verunreinigungen entfernt werden sollen, andererseits aber auch bei der Plastifizierung in der Schmelze freiwerdende Gase, z.B. Wasserdampf, abgeführt werden müssen, welche z.B. dadurch entstehen, dass auf den Kunststoffabfällen aufgebrachte Druckfarben bei einer bestimmten Temperatur gasförmige Bestandteile abgeben oder sogar zur Gänze in den gasförmigen Zustand übergehen. Zur Abfuhr derartiger Gase ist nach dem Stand der Technik gewöhnlich eine Gasabzugsöffnung vorgesehen, durch welche die unerwünschten Gase abgezogen werden. Das gereinigte und entgaste Kunststoffmaterial wird sodann der weiteren Verarbeitung zugeführt.
[0026] Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß entsprechend ausgestalteten Vorrichtung 1 zum Extrudieren von thermoplastischem Kunststoffgut, beispielsweise zum Recyclingprozess von Kunststoffen, wird im Folgenden näher beschrieben, wobei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen wird, die die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung 1 in einer schematisierten Ansicht im Längsschnitt zeigt. Da die übrigen Figuren dieselben Bezugszeichen verwenden, wird davon abgesehen, bei jeder Figur die einzelnen Bauteile erneut zu erläutern.
[0027] Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1 weist ein Extrudergehäuse 2 auf, in dem eine durch eine nicht dargestellte Antriebsvorrichtung angetriebene Schnecke 3 um ihre Längsachse 5 drehbar gelagert ist. Über eine Aufgabeöffnung 31 in einem Beschickungsabschnitt 30 der Vorrichtung 1 wird das zu plastifizierende Kunststoffgut K der Schnecke 3 zugeführt. In der Darstellung gemäß Fig. 1 sind der Beschickungsabschnitt 30 und die Aufgabeöffnung 31 an der linken Seile der Vorrichtung 1 angeordnet. Die Plastifizierung findet in einem an den Beschickungsabschnitt 30 anschließenden Plastifizierungsabschnitt 22 der Vorrichtung 1 (dessen Ende am linken Rand der Fig. 1 erkennbar ist) durch eine Erhöhung des Druckes und der Temperatur des Kunststoffgutes statt. Die durch die Plastifizierung entste- 3/10 österreichisches Patentamt AT511 208B1 2012-10-15 hende Schmelze tritt sodann in einen weiter unten näher beschriebenen Entgasungsabschnitt 23 ein. Im Entgasungsabschnitt 23 weist die Schnecke 3 einen Dichtabschnitt 7 auf, der den Raum für die Plastifizierung des Kunststoffguts in zwei Bereiche teilt, nämlich in eine stromauf-wärtige Kammer 8 und in eine stromabwärtige Kammer 9. Ein Übertrittskanal 11 verbindet die stromaufwärtige Kammer 8 mit der stromabwärtigen Kammer 9. Plastifiziertes Kunststoffgut wird durch die Schnecke 3 entlang der stromaufwärtigen Kammer 8 bis zur Öffnung 24 im Extrudergehäuse 2 gefördert, dann durch die Öffnung 24 in den Übertrittskanal 11 und durch den Übertrittskanal 11 am Dichtabschnitt 7 vorbeigeführt, nach Art eines Bypass. Über die Mündung 25 tritt das plastifizierte Kunststoffgut am Ende des Übertrittskanals 11 in die stromabwärtige Kammer 9 ein und wird dort von der Schnecke 3 weiter gefördert.
[0028] Der Dichtabschnitt 7 weist ein Dichtgewinde 7' auf, das dem Schneckengewinde 4 der Schnecke 3 gegenläufig ist. Durch die Gegenläufigkeit wird allenfalls in den Dichtabschnitt 7 gelangendes Kunststoffgut wieder zurück in die stromaufwärtige Kammer 8 gefördert. Das gegenläufige Dichtgewinde 7' weist eine geringere Steigung als die Extruderschnecke 3 auf. Auch ist der Kerndurchmesser y im Bereich des Dichtgewindes 7' größer als der Kerndurchmesser x der Schnecke 3. Die Abdichtung der stromaufwärtigen Kammer gegen die stromabwärtige Kammer 9 wird durch diese beiden Maßnahmen verbessert.
[0029] In der stromabwärtigen Kammer 9 ist außerdem eine Gasabzugsöffnung 16 vorgesehen. Gas, das aus dem plastifizierten Kunststoff austritt, kann so in der stromabwärtigen Kammer 9 zur Gasabzugsöffnung 16 gelangen, und zwar einerseits durch den Freiraum zwischen den Schneckenwindungen und andererseits durch den schmalen Zwischenraum zwischen der Außenkante der Schneckenwindungen 4 und der Innenfläche des Extrudergehäuses 2. An der Gasabzugsöffnung 16 liegt Unterdrück an, der beispielsweise durch eine (nicht dargestellte) Pumpvorrichtung erzeugt wird, und der eine Gasströmung zur Gasabzugsöffnung 16 bewirkt.
[0030] Erfindungsgemäß ist die Mündung 25 des Übertrittskanals 11 in Förderrichtung der Gasabzugsöffnung 16 nachgestellt, d.h. die Gasabzugsöffnung 16 befindet sich vor der Mündung 25 des Übertrittskanals 11 in der stromabwärtigen Kammer 9. Die Schnecke 3 in der stromabwärtigen Kammer 9 fördert das über den Übertrittskanal 11 eintretende plastifizierte Kunststoffgut weiter zur Austrittsöffnung 29 aus dem Extrudergehäuse 2. Die Mündung 25 des Übertrittskanals 11 in die stromabwärtige Kammer 9 ist durch einen Abstand d, der eine Länge aufweist, die zumindest einem Gewindegang 4' der Schnecke 3 entspricht, von der Gasabzugsöffnung 16 entfernt angeordnet. Allfällig rückströmendes Kunststoffgut kann so nicht bis zur Gasabzugsöffnung 16 zurück gelangen. Die Mündung 25 des Übertrittskanals 11 ist bezogen auf die Längsachse 5 vorzugsweise in einem von 90° verschiedenen Winkel a, z.B. zwischen 10° und 80°, bevorzugt von 30°bis 60“geneigt. Hier beträgt die Neigung a= 45°.
[0031] Die Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus der Fig. 1 im Bereich der Entgasungsstufe 23, allerdings mit einer Abweichung im Bereich der Mündung 25 des Übertrittskanals 11 in die stromabwärtige Kammer 9. Anstelle eines einzelnen Mündungskanals in die stromabwärtige Kammer 9 ist eine Lochplatte 13 vorgesehen, die die Mündung 25 in zahlreiche Mündungskanäle 25' unterteilt. Dadurch wird zusätzlich die Oberfläche des plastifizierten Kunststoffguts erhöht, sodass mehr Gas austreten kann. Dieses wird auch in der stromabwärtigen Kammer 9 durch die Gasabzugsöffnung 16 abgesaugt.
[0032] Die Fig. 3 zeigt eine weitere Variante des Ausführungsbeispiels der Fig. 1. Anstelle der Lochplatte 13 gemäß Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist hier die Mündung 25 analog zu Fig. 1 ausgebildet. Allerdings ist die Schnecke 3 im Bereich der Mündung 25 als Mischorgan 3' ausgeführt, das in einem axialen Abschnitt der Schnecke eine größere Zahl an Schneckenwindungen 4" aufweist als die Schnecke 3 in den übrigen Abschnitten Schneckenwindungen 4 besitzt, wobei die Schneckenwindungen 4" im Mischorgan 3' auch eine steilere Gewindesteigung aufweisen als die Schneckenwindungen 4. Wesentlich ist eine Förderwirkung des Mischorgans 3' in Richtung zum Extruderausgang. Durch das Mischorgan 3' wird derselbe Effekt wie mit der Lochplatte 13 erzielt.
[0033] Die Ausführungsvariante 1' der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung unterscheidet sich vom 4/10

Claims (14)

  1. österreichisches Patentamt AT 511 208 B1 2012-10-15 Ausführungsbeispiel 1 der Fig. 1 hauptsächlich darin, dass der Übertrittskanal 11' nicht am Extrudergehäuse 2 angeordnet ist und als Bypass vorbeiführt, sondern dass der Übertrittskanal 11' im Inneren der Schnecke 3 von der ström auswärtigen Kammer 8 zur stromabwärtigen Kammer 9 führt. In diesem Fall führen zwei Öffnungen 24, 24' in den Übertrittskanal 11', der entlang der Längsachse 5 verläuft, bis zu den beiden Mündungen 25", 25" in der stromabwärtigen Kammer 9. Die Mündungen 25", 25" sind ebenfalls im Abstand d, der eine Länge aufweist, die zumindest einem Gewindegang 4' entspricht, von der Gasabzugsöffnung 16 entfernt angeordnet. [0034] In allen Ausführungsbeispielen weist die Schnecke 3 in der stromabwärtigen Kammer 9 einen ersten Abschnitt 14 auf, der in Förderrichtung der Schnecke 3 gesehen an den Dichtabschnitt 7 anschließt, und einen zweiten Abschnitt 15, der an den ersten Abschnitt 14 anschließt, wobei die Schneckenwindungen der Schnecke 3 im ersten Abschnitt 14 tiefer eingeschnitten sind als im zweiten Abschnitt 15. In den gezeigten Beispielen ist der zweite Abschnitt 15 so ausgebildet, dass der Einschnitt in Förderrichtung stetig kleiner wird. An diesen zweiten Abschnitt 15 schließt ein dritter Abschnitt 17 mit konstanter Einschnitttiefe an. Auch der erste Abschnitt 14 weist eine konstante Einschnitttiefe auf, die jedoch wesentlich tiefer ist als jene des dritten Abschnitts 17. [0035] Schließlich kann die Schnecke 3 noch - insbesondere in der stromabwärtigen Kammer 9 -eine haftungsmindernde Beschichtung (z.B. aus Chromnitrid, Chrom, Nickel) aufweisen. Diese Beschichtung ist insbesondere in jenem Gewindegang der Schnecke 3, in dem die Mündung 25", 25" vorgesehen ist, vorteilhaft. Sie kann selbstverständlich aber auch bis zur Austrittsöffnung 29 reichen. Patentansprüche 1. Vorrichtung (1, 1') zum Extrudieren von thermoplastischem Kunststoffgut, mit einem Extrudergehäuse (2), in dem eine durch eine Antriebsvorrichtung angetriebene Schnecke (3) um ihre Längsachse (5) drehbar gelagert ist, wobei die Schnecke (3) zumindest einen Dichtabschnitt (7) aufweist, welcher das Extrudergehäuse (2) axial in eine stromaufwärtige Kammer (8) und eine stromabwärtige Kammer (9) teilt, wobei ein Übertrittskanal (11, 11') von der stromaufwärtigen Kammer (8) zur stromabwärtigen Kammer (9) führt und in diese mündet, wobei zumindest eine Gasabzugsöffnung (16) vorgesehen ist, die in der stromabwärtigen Kammer (9) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasabzugsöffnung (16) in Förderrichtung der Schnecke (3) in der stromabwärtigen Kammer (9) vor der Mündung (25, 25', 25") des Übertrittskanals (11, 11') angeordnet ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (3) ein Schneckengewinde (4) aufweist, wobei die Mündung (25, 25", 25") des Übertrittskanals (11, 11') in die stromabwärtige Kammer (9) wenigstens durch einen Abstand (d), der eine Länge aufweist, die zumindest einem Gewindegang (4') entspricht, von der Gasabzugsöffnung (16) entfernt angeordnet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertrittskanal (11) wenigstens abschnittsweise am Extrudergehäuse (2) angeordnet ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertrittskanal (11) abschnittsweise in axialer Richtung (a) im oder außerhalb des Extrudergehäuses (2), vorzugsweise als Bypass, angeordnet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertrittskanal (11') wenigstens abschnittsweise im Inneren der Schnecke (3) verläuft.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtabschnitt (7) ein Dichtgewinde (7') aufweist, das dem Schneckengewinde (4) gegenläufig ist. 5/10 österreichisches Patentamt AT 511 208 B1 2012-10-15
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtabschnitt (7) wenigstens einen zylinderförmigen Abschnitt mit wenigstens zwei kreisringförmigen Vorsprüngen aufweist, welche formschlüssig an der Innenseite des Extrudergehäuses (2) anliegen.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Übertrittskanal (11) eine Lochplatte (13) mit einer Vielzahl an Mündungslöchern (25') angeordnet ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochplatte (13) an der Einmündung des Übertrittkanals (11) in die stromabwärtige Kammer (9) so angeordnet ist, dass eine der Schnecke (3) zugewandte Oberfläche (13a) der Lochplatte (13) im Wesentlichen bündig mit einer Innenwandung des Extrudergehäuses (2) abschließt.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündung (25, 25") des Übertrittskanals in einem Winkel zwischen 10° und 80°, vorzugsweise zwischen 30° und 60°, bezogen auf die Längsachse (5) der Schnecke (3), in die stromabwärtige Kammer (9) mündet.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (3) einen ersten Abschnitt (14) aufweist, der - in Förderrichtung der Schnecke (3) gesehen - an Dichtabschnitt (7) anschließend ausgebildet ist, und einen zweiten Abschnitt (15), der sich - in Förderrichtung der Schnecke gesehen - an den ersten Abschnitt (14) anschließt, wobei die Schneckenwindungen der Schnecke (3) in dem ersten Abschnitt (14) tiefer eingeschnitten sind als in dem zweiten Abschnitt (15).
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (3) in der stromabwärtigen Kammer (9) zumindest bereichsweise mit einer haf-tungsvermindernden Beschichtung versehen ist.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Bereich zwischen Gasabzugsöffnung (16) und der Mündung (25, 25") des Übertrittskanals (11) mit einer haftungsvermindernden Beschichtung versehen ist.
  14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (3) im Bereich der Mündung (25) für das Kunststoffgut als Mischorgan (3') ausgeführt ist. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 6/10
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT516905B1 (de) * 2015-03-04 2017-05-15 Helmuth Schulz Vorrichtung zum Entgasen von thermoplastischem Kunststoff
ITUA20164096A1 (it) * 2016-06-03 2017-12-03 Nexxus Channel S R L Vite per estrusore di materiali polimerici, estrusore di materiali polimerici comprendente detta vite e metodo per realizzare prodotti polimerici estrusi
DE202016105490U1 (de) 2016-10-04 2016-11-07 Helmuth Schulz Vorrichtung zum Entgasen von thermoplastischem Kunststoff
EP3453514A1 (de) 2017-09-12 2019-03-13 Next Generation Analytics GmbH Vorrichtung und verfahren zum filtern und entgasen einer kunststoffschmelze
EP3650196A1 (de) * 2018-11-07 2020-05-13 Giuseppe De Maria Vorrichtung und verfahren zur herstellung von aus recyceltem gummi gefertigten artikeln

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT400315B (de) * 1994-03-01 1995-12-27 Bacher Helmut Vorrichtung zum entgasen von thermoplastischem kunststoff

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE506118A (de) * 1950-11-01 1900-01-01
DE1529811B2 (de) 1965-06-03 1972-06-08 Barmag Barmer Maschinenfabrik Ag, 5600 Wuppertal Schneckenstrangpresse fuer thermoplastische kunststoffe
GB1219946A (en) * 1968-08-14 1971-01-20 Ici Ltd Extrusion process and apparatus
DD97599A1 (de) 1972-01-11 1973-05-14
DE59205518D1 (de) 1991-08-29 1996-04-04 Erema Vorrichtung zum extrudieren von thermoplastischem kunststoffgut
US5306452A (en) * 1993-03-23 1994-04-26 Apv Chemical Machinery Inc. Devolatilizing and/or processing systems and methods
US7041780B2 (en) * 2003-08-26 2006-05-09 General Electric Methods of preparing a polymeric material composite
DE102010047482A1 (de) * 2010-10-06 2012-04-12 Diamat Maschinenbau Gmbh Extrudieranlage

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT400315B (de) * 1994-03-01 1995-12-27 Bacher Helmut Vorrichtung zum entgasen von thermoplastischem kunststoff

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