Schnecke für eine Doppel- oder Mehrschneckenpresse, insbesondere zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schnecke für eine Doppel- oder Mehrschneckenpresse, insbesondere zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe.
In solchen Pressen, besonders von grösserer Leistung, kann es vorkommen, dass hauptsächlich am vorderen Ende bzw. Kopf der Schnecken durch Friktionswärme örtliche Überhitzungen des Pressgutes auftreten, durch welche die Qualität der durch die Presse erzeugten Gegenstände beeinträchtigt wird. Um solche Überhitzungen des Pressgutes zu vermeiden, ist es bei Einschneckenpressen bekannt, die Schnecke zu kühlen, indem ein an deren hinterem Ende zur und abgeführtes Kühlmittel, z. B. Wasser, durch die Schnecke zirkuliert. Die Schnecken von Doppel- oder Mehrschneckenpressen können jedoch auf diese Weise nur schwer gekühlt werden, weil an den hinteren Enden der Schnecken Antriebsteile bzw. Kupplungen angreifen, so dass hier eine Kühlmittelzu- und -abfuhr nicht möglich ist. Ferner entsteht durch eine solche Kühlung infolge der Wärmeabführung ein Leistungsverlust.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei Doppel- oder Mehrschneckenpressen durch Friktionswärme erzeugte örtliche Überhitzungen des Pressgutes zu vermeiden und dadurch die Leistung solcher Pressen zu erhöhen.
Die erfindungsgemässe Schnecke für eine Doppeloder Mehrschneckenpresse weist einen sich von ihrem vorderen Ende aus erstreckenden, abgeschlossenen Hohlraum auf, in welchem ein Wärmeaustauschmittel eingebracht ist, und es sind in dem Hohlraum Mittel vorhanden, durch welche das Wärmeaustauschmittel beim Drehen der Schnecke in Zirkulation gesetzt wird.
Auf diese Weise können örtliche Überhitzungen des Pressgutes vermieden werden. Weil hierbei keine Wärme nach aussen abgegeben wird, entsteht kein Verlust. Es kann die Leistung einer Schneckenpresse ganz erheblich erhöht werden, ohne dass die Qualität des hergestellten Produkts beeinträchtigt wird.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Schnecke ist deren Hohlraum zylindrisch und enthält ein Rohr von kleinerem Aussendurchmesser als sein Innendurchmesser, und es ist in dem Zwischenraum zwischen dem Rohr und der Zylinderinnenwand des Hohlraumes ein Schraubengang zur Förderung des Wärmeaustauschmittels in einer Richtung und im Innern des Rohres ein weiterer Schraubengang von entgegengesetzter Steigung zur Förderung des Wärmeaustauschmittels in entgegengesetzter Richtung vorhanden.
Zweckmässig hat der Schraubengang zwischen dem Rohr und der Innenwand des Hohlraumes entgegengesetzte Steigung wie der Schneckengang und der Schraubengang im Rohrinnern die gleiche Steigung wie der Schneckengang, so dass das Wärmeaustauschmittel im Zwischenraum zwischen Rohr und Hohlrauminnenwand in entgegengesetzter und im Rohrinnern in gleicher Richtung gefördert wird, wie das durch die Schnecke geförderte Pressgut.
Die Schraubengänge können durch je einen runden oder rechteckigen Querschnitt aufweisenden Draht gebildet sein.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in einem Schnitt durch die zwei nebeneinanderliegenden Schnecken einer Doppelschnekkenpresse dargestellt.
Die dargestellten zwei zusammenwirkenden Schnekken 1, 2 einer Doppelschneckenpresse weisen aussen Schneckengänge 3, 4 auf und sind in einem nicht dargestellten Gehäuse so angeordnet, dass das Pressgut von einer ebenfalls nicht gezeigten Zuführstelle zu den vorderen Enden der Schnecken 1, 2 gepresst und durch im Gehäuse vorhandene Heizkörper erwärmt wird. Die beiden Schnecken 1, 2 besitzen am vorderen Ende je ein Kopfstück 5 bzw. 6, welches je einen zylindrischen Hohlraum 7 bzw. 8 abschliesst und in die betreffende Schnecke eingeschraubt und damit verschweisst ist.
In jeden Hohlraum 7, 8 ist ein Rohr 9, 10 eingesetzt, das einen kleineren Aussendurchmesser als der Innendurchmesser des Hohlraumes hat. In dem Zwi schenraum zwischen dem Rohr 9, 10 und der Zylinderinnenwand des Hohlraumes 7, 8 befindet sich ein aus einem runden Draht 11, 12 gebildeter Schraubengang und im Innern des Rohres 9, 10 liegt ein ebenfalls aus einem runden Draht 13, 14 gebildeter Schraubengang.
Die zwischen dem Rohr 9, 10 und der Hohlrauminnenwand liegenden Schraubengänge 11, 12 haben entgegengesetzte Steigung wie die zugehörigen Schneckengänge 3, 4 und die im Innern der Rohre 9, 10 liegenden Schraubengänge 13, 14 haben die gleiche Steigung wie die Schneckengänge 3, 4. Die beiden Hohlräume 7, 8 sind je etwa zur Hälfte mit einem Wärmeaustauschmittel, z. B. mit Wasser, gefüllt. Wenn sich im Betrieb der Schneckenpresse die Schnecken 1, 2 drehen und durch die Schneckengänge 3, 4 das Pressgut von rechts nach links fördern, wird das Wärmeaustauschmittel im Zwischenraum zwischen Rohr 9, 10 und Hohlrauminnenwand durch die sich drehenden Schraubengänge 11, 12 von links nach rechts gefördert. Ferner wird das im Innern des Rohres befindliche Wärmeaustauschmittel durch die Schraubengänge 13, 14 von rechts nach links gefördert.
Es entsteht dadurch im Hohlraum 7, 8 ein kontinuierlicher Kreislauf des Wärmaustauschmittels.
Wenn an einzelnen Stellen der Schnecke örtliche tÇber- hitzungen auftreten, so wird von diesen Stellen Wärme an das Wärmeaustauschmittel abgegeben, welche Wärme dann an kühlere Teile der Schnecke abgegeben wird. Auf diese Weise können örtliche durch Friktionswärme hervorgerufene Überhitzungen des Pressgutes verhindert bzw. begrenzt werden. Es hat sich gezeigt, dass dadurch die Leistung von grösseren Schneckenpressen verdoppelt bis verdreifacht werden kann.
Die Schraubengänge könnten statt aus rundem auch aus rechteckigem bzw. quadratischem Draht bestehen.
Screw for a double or multi-screw press, especially for processing thermoplastics
The invention relates to a screw for a twin or multi-screw press, in particular for processing thermoplastics.
In such presses, especially those of higher capacity, it can happen that local overheating of the pressed material occurs mainly at the front end or head of the screws due to frictional heat, which affects the quality of the objects produced by the press. In order to avoid such overheating of the pressed material, it is known in single-screw presses to cool the screw by using a coolant, eg. B. water, circulates through the screw. However, the screws of twin or multi-screw presses can only be cooled with difficulty in this way, because drive parts or couplings attack the rear ends of the screws, so that coolant supply and discharge is not possible here. Furthermore, such cooling results in a loss of power due to the dissipation of heat.
The object of the invention is to avoid local overheating of the pressed material caused by frictional heat in double or multi-screw presses and thereby to increase the performance of such presses.
The screw according to the invention for a twin or multi-screw press has a closed cavity extending from its front end, in which a heat exchange medium is introduced, and means are present in the cavity through which the heat exchange medium is set in circulation when the screw rotates.
In this way local overheating of the pressed material can be avoided. Because no heat is released to the outside, there is no loss. The performance of a screw press can be increased considerably without the quality of the product being impaired.
According to a preferred embodiment of the screw, its cavity is cylindrical and contains a tube of smaller outer diameter than its inner diameter, and there is a screw thread in the space between the tube and the inner wall of the cylinder of the cavity for conveying the heat exchange medium in one direction and inside the tube Another screw thread of the opposite slope for conveying the heat exchange medium in the opposite direction is available.
The helical thread between the tube and the inner wall of the cavity has the opposite pitch to that of the worm thread and the thread inside the tube has the same pitch as the worm thread, so that the heat exchange medium in the space between the tube and the inside wall of the cavity is conveyed in the opposite direction and in the inside of the tube in the same direction, like the pressed material conveyed by the screw.
The screw threads can be formed by wire each having a round or rectangular cross section.
The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention in a section through the two adjacent screws of a twin-screw press.
The illustrated two cooperating screws 1, 2 of a twin screw press have screw flights 3, 4 on the outside and are arranged in a housing, not shown, so that the pressed material is pressed from a feed point, also not shown, to the front ends of the screws 1, 2 and through the housing existing radiators are heated. The two screws 1, 2 each have a head piece 5 or 6 at the front end, which each closes off a cylindrical cavity 7 or 8 and is screwed into the relevant screw and thus welded.
In each cavity 7, 8 a tube 9, 10 is inserted, which has a smaller outer diameter than the inner diameter of the cavity. In the inter mediate space between the tube 9, 10 and the inner wall of the cylinder of the cavity 7, 8 there is a screw thread formed from a round wire 11, 12 and inside the tube 9, 10 there is a screw thread also formed from a round wire 13, 14 .
The screw threads 11, 12 lying between the pipe 9, 10 and the inner wall of the cavity have the opposite pitch to the associated screw threads 3, 4 and the screw threads 13, 14 lying inside the tubes 9, 10 have the same pitch as the worm threads 3, 4. The two cavities 7, 8 are each about half with a heat exchange medium, for. B. filled with water. When the screws 1, 2 rotate during operation of the screw press and convey the pressed material from right to left through the screw flights 3, 4, the heat exchange medium in the space between the pipe 9, 10 and the inner wall of the cavity is transferred from the left to the through the rotating screw flights 11, 12 promoted right. Furthermore, the heat exchange medium located in the interior of the tube is conveyed from right to left through the screw threads 13, 14.
This creates a continuous circulation of the heat exchange medium in the cavity 7, 8.
If local overheating occurs at individual points on the screw, heat is given off from these points to the heat exchange medium, which heat is then given off to cooler parts of the screw. In this way, local overheating of the pressed material caused by frictional heat can be prevented or limited. It has been shown that this can double or triple the output of larger screw presses.
The screw threads could also consist of rectangular or square wire instead of round.