CH432822A

CH432822A - Schneckenpresse zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe

Info

Publication number: CH432822A
Application number: CH1420265A
Authority: CH
Inventors: Causemann Karl
Original assignee: Barmag Barmer Maschf
Priority date: 1964-11-12
Filing date: 1965-10-14
Publication date: 1967-03-31
Also published as: DE1529805A1; GB1133727A; AT279887B; DK118425B; LU49820A1; BE670752A; US3355766A; NL6514676A

Description

Schneckenpresse zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schneckenpresse zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe, der das Rohmaterial in plastifiziertem Zustand zugeführt wird und bei welcher die Schnecke am Übergang vom Schneckenkörper zum Schneckenschaft gegen das diesen umgebende feststehende Zylindergehäuse mittels einer Dichtungsbuchse abgedichtet ist.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, der Schneckenpresse heissgeschmolzene Thermoplaste in verhältnismässig dünnflüssiger Form, beispielsweise in honigartiger Konsistenz, zuzuführen. Hierbei besteht ein wesentliches Problem darin, die Einzugszone der Schneckenpresse an der Eintrittsstelle der Schnecke in den Zylinderraum derart wirksam abzudichten, dass auch die dünnflüssigste Schmelze nicht am Schneckenschaft vorbei aus dem Extruder herausdringen kann.

Bisher bei Extrudern verwendete Dichtungen, wie Dichtungsringe aus Graphit, Kohle 0. dgl., Stopfbuchsen, insbesondere mit Asbestpackungen, reichen hierfür nicht aus oder haben vom Material her gesehen den Nachteil, dass sie die Schmelze chemisch beeinflussen bzw. es zulassen, dass Spuren des heissgeschmolzenen Materials in die Dichtungsspalten eindringen, sich dann zersetzen oder erkalten und die Funktion der Dichtung g auf diese Weise nach und nach beeinträchtigen und schliesslich völlig aufheben.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Einzugszone von Schneckenpressen für die Verarbeitung plastifizierter Thermoplaste an der Eintrittsstelle der Schnecke in den Zylinderraum ausreichend wirksam abzudichten. Solche Schnekkenpressen sind beispielsweise in den schweizer Patenten Nr. 427 241 und Nr. 430 180 beschrieben.

Um dies zu erreichen, ist erfindungsgemäss zwischen Schneckenkörper und Schneckens chaft ein Schneckenkörperabsatz vorgesehen, gegen dessen radiale ringförmige Stirnfläche eine im Zylinder gegen Drehung gesichert gelagerte und vom Schneckenschaft durchdrungene Dichtungsbuchse durch ein Druckmittel in Anlage gehalten ist, welches sich gegen ein ortsfestes Maschinenteil abstützt, wobei die ringförmige(n) Stirnfläche(n) des Schneckenkörperabsatzes und/oder der Dichtungsbuchse mit verschleissfestem Material bewehrt ist bzw. sind. Eine solche Anordnung ermöglicht es, die Dichtungsflächen durch fortlaufende Berührung mit ständig neu herangeführten flüssigen Thermoplasten stets auf einer solchen Temperaturhöhe zu halten, dass eine Verhärtung eventuell eingedrungener Materialspuren aushge- schlossen ist.

Zur Erleichterung g und Intensivierunlg des Wärmeaus- tausches an der Dichtun, gsstelle kann die Schnecke an ihrem Übergang zum Schneckenschaft so ausgebildet sein, dass der äussere Durchmesser des Schneckenkörperabsatzes grösser als der benachbarte Schneckenschaftdurchmesser und kleiner als der Aussendurchmes- ser des Schneckenganges ist und dass sich der Schnek- kengang auf dem Umfang des Schneckenkörperabsatzes fortsetzt und in der Ebene der ringförmigen Stirnfläche des Schneckenkörperabsatzes endet. Dabei bewirkt der in die Radialebene auslaufende Schneckengang einen ständigen Wechsel von Schmelzgut an der Dichtungsstelle.

Für eine noch bessere Wärmeeinwirkung kann die Oberfläche des Schneckenkörperabsatzes dadurch vergrössert werden, dass der Schneckenkörperabsatz als Bund ausgebildet ist, dessen äusserer Duichmesser grösser als der Schneckenkerndurchmesser und kleiner als der Aussendurchmesser des Schneckenganges ist, wobei dieser ebenfalls an der Anlagefläche für die Dichtungsbuchse endet.

Durch diese Massnahmen kann man erreichen, dass in der Einzugszone mit Sicherheit ständig neu eintretende heissflüssige Schmelze bis an den Schneckenkörperabsatz gespült und daher die Dichtungsflächen stets auf einer solchen hohen Temperatur gehalten werden, dass es selbst kleinsten in den Dichtungsspalt eintretenden Masseteilchen unmöglich ist, dort zu erkalten und sich festzusetzen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Einzugszone und die an diese links und rechts anschliessenden Abschnitte einer Schneckenpresse,
Fig. 2 Einzelheiten der Zylinderraumdichtung in grösserem Abbildungsmassstab gemäss Ausschnitt II.

Gemäss Fig. 1 ist im Zylinder 1 mit dem Einfüllschacht 2, der eine axiale, sich in der Förderrichtung allmählich verjüngende Querschnittserweiterung 4 aufweisen kann, die Schnecke 3 angeordnet. Die Schnecke 3 besteht aus dem vom Schneckenkern 5, Schneckengang 6 und Schneckenkörperabsatz 7 gebildeten Schneckenkörper sowie aus dem Schneckenschaft 8.

Letzterer sitzt derart in der nur angedeuteten Abtriebswelle 9 des nicht dargestellten Extrudergetriebes, dass die Schnecke 3 unter der Wirkung des aus dem Schmelzedruck resultierenden Rückdruckes axial nicht weiter nach rechts verschiebbar ist. Eine Dichtungsbuchse 10 und eine Druckbuchse 11 werden von einem am feststehenden Maschinenteil 16 sich abstützenden Tellerfederpaket 12 axial nach links gegen den Schneckenkörper- absatz 7 gepresst. Statt der Tellerfedern kann auch irgend ein anderes elastisches Element, wie z. B. eine Schraubendruckfeder oder ein hydraulisches oder pneumatisches Druckmittel, verwendet werden. Die Passfeder 13 hindert die Dichtungsbuchse 10 und die Druckbuchse 11 daran, sich mit dem Schneckenschaft 8 gegenüber dem Zylinder 1 zu drehen.

Die Dichtungsbuchse 10 ist innen, gegebenenfalls mittels Schleudergussverfahrens, mit einer verschleissfesten Schicht 14 ausgekleidet, deren Stirnseite die Dichtungsfläche bildet.

Gemäss Fig. 2 sind am Schaftübergang bei 15 die ringförmige Stirnfläche des Schneckenkörperabsatzes 7 und der Umfang des Schneckenschaftes mit einem verschleissfesten Material, gegebenenfalls Idurch Auftragsschweissung, versehen. Die Werkstoffe der Schicht 14 und des Ringes 15 sind hinsichtlich ihrer Dichtfähigkeit und ihrer Laufeigenschaften besonders aufeinander abgestimmt. Im ausgeführten Extruder bestanden die verschleissfesten Materialien aus Legierungen, die auf Nikkel-Kobalt basieren bzw. im wesentlichen aus Nickel Chrom-Bor bestehen. Es ist aber auch denkbar, andere bekannte verschleissfeste Werkstoffe zu verwenden, wie z. B. Polytetrafluoräthylen, weiches in solchen Fällen, bei denen nur eine der beiden Stirnflächen beschichtet werden soll, vorzuziehen ist.

Die Temperatur der zufliessenden Schmelze wird durch Heizeinrichtungen 20, 21 und 22 im Einfüllbereich des Extruders aufrecht erhalten. In ausreichendem Abstand zu der von der heissen Schmelz umspülten Dichtungsstelle 14, 15 ist im benachbarten Zylinderge- häuse bzw. im anschliessenden Lager- bzw. Getriebegehäuse 17 zum Schutz der dortigen Lager- und Getriebeelemente ein durch ein Wärmedämmittel 18 isolierter Kühlmittelkanal 19 vorgesehen.

Eine wie oben beschriebene Ausbildung und Anordnung von Schneckenschaft und Dichtungsbuchse gewährleistet auf Grund der besonderen Ausgestaltung des Schneckenkörperabsatzes einen guten Wärmeübergang aus der stets neu herangeförderten Schmelze auf die Dichtungsflächen und somit eine sichere Abdichtung der Einzugszone der Schneckenpresse an der Eintrittsstelle der Schnecke in den Zylinderraum selbst bei Verarbeitung dünnflüssiger Schmelzen.

Claims

PATENTANSPRUCH Schneckenpresse zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe, der das Rohmaterial in plastifiziertem Zustand zugeführt wird und bei welcher die Schnecke (3) am Übergang vom Schneckenkörper (5, 6) zum Schneckenschaft (8) gegen das diesen umgebende feststehende Zylindergehäuse (1) mittels einer Dichtungsbuchse (10) abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schneckenkörper (5, 6) und Schneckenschaft (8) ein Schneckenkörperabsatz (7) vorgesehen ist, gegen dessen radiale ringförmige Stirnfläche eine im Zylinder (1) gegen Drehung gesichert gelagerte und vom Schneckens chaft (8) durchdrungene Dichtungsbuchse (10) durch ein Druckmittel (12) in Anlage gehalten ist, welches sich gegen ein ortsfestes Maschinenteil (16) abstützt,

wobei die ringförmige(n) Stirnfläche(n) des Schneckenkörperabsatzes (7) und/oder der Dichtungsbuchse (10) mit verschleissfestem Material (14, 15) bewehrt ist bzw. sind.

UNTERANSPROCHE 1. Schneckenpresse nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Durchmesser des Schneckenkörperabsatzes (7) grösser als der benachbarte Schneckenschaftdurchmesser und kleiner als der Aussendurchmesser des Schneckenganges (6) ist und dass sich der Schneckengang auf dem Umfang des Schneckenkörperabsatzes (7) fortsetzt und in der Ebene der ringförmigen Stirnfläche des Schneckenkörperabsatzes endet.

2. Schneckenpresse nach Unteranspruch 1, mit einem Bund zwischen Schneckenschaft (8) und Schnekkenkörper (5, 6), dadurch gekennzeichnet, dass der Schneckenkörperabsatz (7) als Bund ausgebildet ist dessen äusserer Durchmesser grösser als der Schneckenkerndurchmesser ist.

3. Schneckenpresse nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass koaxial mit dem Schneckenschaft (8) eine Druckfeder, insbesondere Tellerfeder (12) angeordnet ist, die mit ihrem zum freien Schneckenschaftende hin gelegenen Ende gegen das Lagergehäuse (17) der Schneckenpresse und mit ihrem anderen Ende gegen die der Stirnfläche des Schneckenkörperabsatzes (7) abgewandte Seite der Dichtungsbuchse (10) drückt.