DE102005014171A1

DE102005014171A1 - Extruder mit konischer Doppelschraube und Entwässerer

Info

Publication number: DE102005014171A1
Application number: DE102005014171A
Authority: DE
Inventors: Yasuaki Takasago Yamane; Koichi Takasago Miyake; Hideo Takasago Funahashi; Masao Takasago Murakami
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2025-03-30
Also published as: JP4255873B2; CN100467250C; ITMI20050414A1; JP2005280254A; US20050219943A1; KR100743476B1; CN1676307A; KR20060044878A; US7322738B2; DE102005014171B4

Abstract

In einem Extruder (1) mit konischer Doppelschraube, in dem zwei Rotorwellen (5), die auf ihren Außenumfangsflächen Schneckenstege (6) haben und in der Querrichtung nebeneinander liegen, in einem Zylinder (2) untergebracht sind, der auf der einen Seite eine Ausgangsmaterialzufuhröffnung (3) und auf der anderen Seite eine Ausgangsmaterialabgabeöffnung (4) hat, ändern sich der Abstand zwischen den Rotorwellen (5) und die Außendurchmesser ihrer Schneckenstege (6) allmählich von der Zufuhröffnungsseite zur Abgabeöffnungsseite und ist der Zylinder (2) bezeichnenderweise mit einer Wasserentnahmeöffnung (10) zum Entfernen von Wasser versehen, um Wasser, das in einem durch die Ausgangsmaterialzufuhröffnung (3) zugeführten Ausgangsmaterial enthalten ist, aus dem Zylinder (2) zu entfernen. Der Extruder (1) kann bei Ausgangsmaterialien verschiedener Form, Größe und Eigenschaften Anwendung finden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Extruder mit konischer Doppelschraube und einen Entwässerer zur Entwässerung von wasserhaltigen Ausgangsmaterialien wie thermoplastischen Elastomeren, Kautschuken, Harzen und dergleichen, die jeweils Wasser enthalten.

Aus der JP 2001-353719 A ist ein Entwässerer bekannt, der sich zur Entwässerung von wasserhaltigen Ausgangsmaterialien eignet. In 2 dieser Druckschrift ist eine Technik offenbart, in der als Entwässerer ein Extruder mit konischer Doppelschraube verwendet wird, hinter dem ein Extruder mit paralleler Doppelschraube angeordnet ist.

Bei dem oben beschriebenen bekannten Entwässerer sollte das zuzuführende wasserhaltige Ausgangsmaterial Spezifikationen haben, die denen der Maschine entsprechen. Es besteht daher das Problem, dass der Entwässerer nicht bei verschiedenen Arten von Ausgangsmaterialien angewandt werden kann.

So kann der Entwässerer in einigen Fällen nicht sämtliche Materialien von einem pulverförmigen Ausgangsmaterial bis zu einem als großer Block vorliegenden und einen Durchmesser von mehr als 200 mm aufweisenden Ausgangsmaterial einziehen. Daher tritt beim Einsatz des Entwässerers das Problem auf, dass es zu Schwankungen der Verarbeitungsmenge kommt. Außerdem kann es Fälle geben, in denen mit den zugeführten Ausgangsmaterialien abhängig von ihrer Form und Größe gar keine Herstellung möglich ist.

Darüber hinaus lassen sich die Entwässerer bekannter Bausart nur bei Ausgangsmaterialien mit einem Wassergehalt von etwa 10% bis 40% anwenden. Problematischerweise können die Entwässerer keine Ausgangsmaterialien mit einem Wassergehalt von etwa 80% verarbeiten, also Ausgangsmaterialien mit einer großen Wassermenge wie zum Beispiel Ausgangsmaterialien, die zusammen mit Wasser angefördert werden, usw.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Entwässerer zur Verfügung zu stellen, der sich bei Ausgangsmaterialien mit verschiedenen Formen, Größen und Eigenschaften anwenden lässt.

Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, sieht die Erfindung einen Extruder mit konischer Doppelschraube vor, in dem zwei Rotorwellen, die an ihren Außenumfangsflächen Schneckenstege haben und in Querrichtung nebeneinander liegen, in einem Zylinder untergebracht sind, der auf einer Seite eine Ausgangsmaterialzufuhröffnung und auf der anderen Seite eine Ausgangsmaterialabgabeöffnung hat, wobei der Abstand zwischen den Wellen der Rotorwellen und die Außendurchmesser ihrer Schneckenstege allmählich von der Zufuhröffnungsseite zur Abgabeöffnungsseite abnehmen und der Zylinder bezeichnenderweise mit einer Wasserentnahmeöffnung versehen ist, um in einem durch die Ausgangsmaterialzufuhröffnung zugeführten Ausgangsmaterial enthaltenes Wasser aus dem Zylinder zu entfernen.

Ein Extruder mit konischer Doppelschraube kann bei Ausgangsmaterialien mit verschiedener Form und Größe Anwendung finden, da das Einzugsverhalten gegenüber dem durch die Ausgangsmaterialzufuhröffnung zugeführten Ausgangsmaterial besser als bei einem Extruders mit konischer Einzelschraube oder einem Extruder mit paralleler Doppelschraube ist. Der Extruder mit konischer Doppelschraube kann ein wasserhaltiges Ausgangsmaterial hochgradig verdichten. Somit ist auch die Entwässerungswirkung hoch. Wenn für den Zylinder eine Wasserentnahmeöffnung vorgesehen wird, kann der Extruder mit konischer Doppelschraube daher als Entwässerer für einen wasserhaltiges Ausgangsmaterial verwendet werden.

Die Achsen der beiden Rotorwellen bilden vorzugsweise einen Winkel von 10 bis 40 Grad.

Wenn der von den Rotorwellen definierte Winkel weniger als 10 Grad beträgt, muss die Länge der Rotorwellen erhöht werden, um das Verdichtungsverhältnis sicherzustellen, und ist daher der Abstand zwischen den Wellen ohne Bedeutung. Wenn der Winkel mehr als 40 Grad beträgt, verkürzt sich die Länge der Rotorwellen und lassen sich daher keine zur Entwässerung ausreichende Rotorwellenlängen realisieren. Außerdem ist es unnütz, wenn der Durchmesser der Welle, der sowieso schon verhältnismäßig groß ist, übermäßig groß wird.

Die Schneckenstege der einen Rotorwelle und die Schneckenstege der anderen Rotorwelle greifen vorzugsweise ineinander, und die beiden Rotorwellen können in verschiedene Richtungen gedreht werden.

Wenn die oben beschriebene Anordnung zum Einsatz kommt, lässt sich das Einzugsverhalten bei Ausgangsmaterialien mit verschiedenen Formen steigern. Es lassen sich somit Ausgangsmaterialien mit verschiedenen Formen, d.h. in Pulverform, Krümelform oder Schleierform effizient fördern und verdichten.

Der Zylinder hat vorzugsweise eine die Schneckenstege umgebende Kammerumfangswand, die so geformt ist, dass ihr Querschnitt im Großen und Ganzen eine Form hat, die aus zwei sich einander überlappenden Kreisen gleichen Durchmessers besteht, wobei die Querschnittsgröße allmählich von der Ausgangsmaterialzufuhröffnung zur Ausgangsmaterialabgabeöffnung abnimmt und die Kammerumfangswand mit der Wasserentnahmeöffnung versehen ist.

Wenn die oben beschriebene Anordnung zum Einsatz kommt, lässt sich das Ausgangsmaterial hoch verdichten, ohne das Fördervermögen zu verschlechtern. Daher können die Entwässerungswirkung und das Verarbeitungsvermögen gesteigert werden.

Die Ausgangsmaterialzufuhröffnung kann sich nach oben hin öffnen, die Abgabeöffnung kann sich in Axialrichtung der Rotorwellen öffnen, und die Wasserentnahmeöffnung kann sich in Radialrichtung der Rotorwellen öffnen.

Die Wasserentnahmeöffnung ist vorzugsweise mit einem Sieb versehen. Wenn die Wasserentnahmeöffnung mit dem Sieb versehen ist, können feine Teilchen, die im Ausgangsmaterial enthalten sind oder während der Verarbeitung erzeugt werden, daran gehindert werden, durch die Wasserentnahmeöffnung auszutreten. Somit kann allein das Wasser abgetrennt und entfernt werden.

Das Sieb ist vorzugsweise ein Spaltsieb (engl.: wedge wire screen) mit einem vorbestimmten Zwischenraum oder eine Stanzplatte.

Die Schneckenstege sind vorzugsweise jeweils so ausgebildet, dass der Maximaldurchmesser 1,5 bis 5,0 Mal so groß wie der Minimaldurchmesser ist. Wenn der Maximal durchmesser des Schneckenstegs der Rotorwelle auf mindestens das 1,5-fache des Minimaldurchmessers eingestellt wird, lässt sich eine ausreichende Verdichtungskraft sicherstellen. Außerdem kann die Ausgangsmaterialzufuhröffnung des Zylinders leicht vergrößert werden. Wenn der Maximaldurchmesser auf mehr als das 5-fache des Minimaldurchmessers eingestellt wird, beträgt der von den Rotorwellen definierte Winkel unpassenderweise mindestens 40 Grad.

Auf der Abgabeöffnungsseite steht vorzugsweise eine der Rotorwellen in Axialrichtung von der anderen Rotorwelle vor und erfüllt der vorstehende Abschnitt die Funktion eines Einzelwellendosierabschnitts, von dem aus das Ausgangsmaterial mit einer konstanten Geschwindigkeit ausgestoßen wird.

Wenn die oben beschriebene Anordnung eingesetzt wird, verringern sich die Schwankungen der Fördermenge pro Zeiteinheit. Somit lässt sich das Ausgangsmaterial dem nachfolgenden Prozess mit einer konstanten Mengengeschwindigkeit zuführen.

Mit der Ausgangsmaterialabgabeöffnung ist vorzugsweise eine Zahnradpumpe verbunden.

Mit der Zahnradpumpe lässt sich der Innendruck des Zylinders steigern, wodurch der Entwässerungswirkungsgrad gesteigert werden kann. Darüber hinaus kann auch dann, wenn kein Dosierabschnitt vorgesehen ist, durch das Dosieren des Ausgangsmaterials mit der Zahnradpumpe die Genauigkeit der Zuführung zum folgenden Prozess gesteigert werden. Falls der Dosierabschnitt vorgesehen ist, wird die Genauigkeit der Zuführung zum folgenden Prozess noch weiter gesteigert.

Anstelle der Zahnradpumpe kann mit der Ausgangsmaterialabgabeöffnung auch ein Drosselabschnitt verbunden werden. Durch den Gegendruck, der an der Abgabeöffnung durch den durch den Drosselabschnitt gegebenen Widerstand verursacht wird, lässt sich der Entwässerungswirkungsgrad steigern.

Es können sowohl die Zahnradpumpe als auch der Drosselabschnitt vorgesehen werden.

Darüber hinaus kann eine Entwässerungsvorrichtung vorgesehen werden, bei der mit dem oben beschrieben Extruder mit konischer Doppelschraube stromabwärts von ihm ein Extruder mit paralleler Doppelschraube verbunden ist, wobei der Extruder mit paralleler Doppelschraube eine Heizung zum Erhitzen des Extruderzylinders enthält und der Extruderzylinder mit einem Entwässerungssieb und/oder einer Abzugsöffnung zum Entfernen von Dampf versehen ist.

Mit der Abzugsöffnung ist vorzugsweise eine Druck reduzierende und entlüftende Vorrichtung verbunden.

Mit der oben beschriebenen Entwässerungsvorrichtung lässt sich kontinuierlich ein Ausgangsmaterial mit hohem Wassergehalt entwässern und/oder trocknen, um zu Presslingen geformt zu werden.

Mit der Erfindung lassen sich in der gleichen Vorrichtung Ausgangsmaterialen verschiedener Form, Größe und Eigenschaften verarbeiten.

Es folgt nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung.
1 zeigt im Schnitt eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Extruders mit konischer Doppelschraube.
2 zeigt im Schnitt eine Seitenansicht des Extruders mit konischer Doppelschraube von 1.
3 ist ein Schnitt entlang der Linie A-A in 2.
4 ist ein Schnitt entlang der Linie B-B in 3.
5 zeigt im Schnitt eine Aufsicht auf ein anderes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Extruders mit konischer Doppelschraube.
6 veranschaulicht den Aufbau einer erfindungsgemäßen Entwässerungsvorrichtung.
1 zeigt im Schnitt eine Aufsicht auf einen Extruder mit konischer Doppelschraube 1 zum Verdichten und Entwässern von thermoplastischen Elastomeren, Kautschuken, Harzen oder dergleichen, die jeweils Wasser enthalten. 2 zeigt im Schnitt eine Seitenansicht des Extruders mit konischer Doppelschraube 1.
Der Extruder mit konischer Doppelschraube 1 enthält einen Extruderkörperzylinder 2. Auf einer Seite des Zylinders 2 befindet sich eine Ausgangsmaterialzufuhröffnung 3 zur Zufuhr eines wasserhaltigen Ausgangsmaterials, während sich auf der anderen Seite des Zylinders 2 eine Ausgangsmaterialabgabeöffnung 4 zur Abgabe des von Wasser befreiten Ausgangsmaterials befindet.
Innerhalb des Zylinders 2 sind zwei in der Horizontalrichtung nebeneinander liegende Rotorwellen 5 zum Fördern des durch die Zufuhröffnung 3 zugeführten wasserhaltigen Ausgangsmaterials und zum gleichzeitigen Verdichten der Ausgangsmaterialien angeordnet. Die Ausgangsmaterialzufuhröffnung 3 öffnet sich nach oben hin und die Abgabeöffnung 4 in Axialrichtung der Rotorwellen 5.
Die Rotorwellen 5 sind auf eine solche Weise angeordnet, dass der Abstand zwischen den Rotorwellen 5 allmählich von der Seite der Zufuhröffnung 5 zur Seite der Abgabeöffnung 4 abnimmt. Auf dem Außenumfang jeder Rotorwelle 5 ist ein Schneckensteg 6 ausgebildet. Der Schneckensteg 6 hat eine Spiralschaufelform. Die Rotorwelle 5 und der Schneckensteg 6 sind auf eine solche Weise ausgebildet, dass ihre Außendurchmesser allmählich von der Seite der Zufuhröffnung 3 zur Seite der Abgabeöffnung 4 abnehmen.
Die Rotorwellen 5 sind so angeordnet, dass der durch die Achsen gebildete Winkel θ im Bereich 10 bis 40 Grad liegt. Die beiden Rotorwellen 5 sind auf eine solche Weise angeordnet, dass ihre Schneckenstege 6 ineinander greifen. Der Grund für die oben beschriebene Einstellung des Winkels Θ ist der folgende. Und zwar ist das Einzugsverhalten im Bereich der Verdichtungszone bis zur Dosierzone schlechter, wenn der Winkel θ übermäßig groß ist, d.h. mehr als 40 Grad beträgt. Wenn der Winkel θ auf kleiner als 10 Grad eingestellt ist, ist das Einzugsverhalten ebenfalls schlechter, solange nicht die Durchmesser der Schneckenstege 6 vergrößert werden. Wenn jedoch die Durchmesser der Schneckenstege 6 vergrößert werden, nehmen die mechanischen Längen zu. Daher ist der oben beschriebene Winkelbereich zu bevorzugen.
Die unter der Zufuhröffnung 3 liegenden Schneckenstege 6 haben eine solche Form, dass sie Ausgangsmaterialien einziehen können, die von einem Pulver mit einer Größe von etwa 10 μm bis zu großen Blöcken mit einem Durchmesser von etwa 200 mm reichen.
Jeder Schneckensteg 6 ist auf eine solche Weise ausgebildet, dass sein Maximaldurchmesser D 1,5 bis 5 Mal so groß wie sein Minimaldurchmesser d ist. Wenn der Maximaldurchmesser D 5,0 Mal so groß wie der Minimaldurchmesser d ist, kann der Schneckensteg 6 ein Ausgangsmaterial einziehen, das etwa 5 Mal so groß ist wie der Minimaldurchmesser d des Schneckenstegs 6 ist. Darüber hinaus erlauben die unter der Zufuhröffnung 3 liegenden und die oben beschriebene Größe aufweisenden Schneckenstege 6 die direkte Zuführung eines Ausgangsmaterial mit einer großen Menge Wasser, d.h. mit einem Wassergehalt von 10 bis 90%. Wenn ein Ausgangsmaterial mit einem hohen Wassergehalt zugeführt wird, lässt sich außerdem die Abgabemenge erhöhen.
Das Durchmesserverhältnis D/d der Schneckenstege 6 steht in Beziehung zu dem oben beschriebenen Winkel θ. Wenn das Verhältnis D/d im Bereich 1,5 bis 5,0 eingestellt wird, lässt sich das Volumen der Zufuhröffnung 3 bezogen auf die Abgabeöffnung 4 ausreichend erhöhen. Vom Gesichtspunkt der Verdichtung und Entwässerung ist es wünschenswert, den Maximaldurchmesser D bezogen auf den Minimaldurchmesser d auf einen großen Wert einzustellen. Bei einem großen Maximaldurchmesser D verbreitert sich jedoch der Winkel θ zwischen den Wellen. Somit leidet der Einzug an Ausgangsmaterial in der Dosierzone, und es kommt aufgrund der erhöhten Last in der Verdichtungszone zu mechanischen Problemen.
Die beiden Rotorwellen 5 werden auf der Seite des großen Durchmessers frei von den Endwänden des Zylinders 2 getragen. In diesem Trageabschnitt ist eine Antriebsvorrichtung 7 vorgesehen.
Die Antriebsvorrichtung 7 bringt die beiden Drehwellen 5 dazu, sich in verschiedenen Richtungen zu drehen. Die Drehrichtungen der Rotorwellen 5 sind so festgelegt, dass ein durch die Zufuhröffnung 3 zugeführtes Ausgangsmaterial zwischen den beiden Rotorwellen 5 eingezogen wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine der Rotorwellen 5 durch einen Motor 8 angetrieben, während sich die andere, mit einem Kegelrad 9 verknüpfte und verbundene Rotorwelle 5 in die andere Richtung dreht. Allerdings ist das Antriebssystem nicht auf das oben beschriebene System beschränkt.
Der Zylinder 2 ist mit einer Wasserentnahmeöffnung 10 versehen. Das Wasser, das in dem durch die Ausgangsmaterialzufuhröffnung 3 zugeführten Ausgangsmaterial enthalten ist, wird so lange durch die Wasserentnahmeöffnung 10 abgegeben, bis das Ausgangsmaterial aus der Abgabeöffnung 4 abgegeben wird. Die Wasserentnahmeöffnung 10 öffnet sich in Radialrichtung der Rotorwellen 5.
Die Wasserentnahmeöffnung 10 befindet sich unterhalb der Ausgangsmaterialzufuhröffnung 3.
Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, enthält der Zylinder 2 eine die Schneckenstege 6 umgebende Kammerumfangswand 11. Die Kammerumfangswand 11 ist auf eine solche Weise ausgebildet, dass ihr Querschnitt im Großen und Ganzen die Form eines Brillengestells hat (eine Form, die aus zwei sich einander überlappenden Kreisen gleichen Durchmessers besteht). Die Querschnittsgröße nimmt allmählich von der Ausgangsmaterialzufuhröffnung 3 zur Abgabeöffnung 4 ab. Zwischen der Kammerumfangswand 11 und der Oberseite der Schneckenstege 6 befindet sich ein Spalt. Der Spalt nimmt zur Kopfseite ab. Der Spalt erleichtert den Einzug des Ausgangsmaterials. Außerdem wird eine mechanische Last, die in den Abschnitten großen Durchmessers der Schneckenstege 6 und in ihren Abschnitten kleinen Durchmessers durch unterschiedliche Transportmengen an Ausgangsmaterial verursacht werden, aufgrund des Rückstaus des Ausgangsmaterials aufgefangen.
Die Wasserentnahmeöffnung 10 ist in der Kammerumfangswand 11 ausgebildet. Die Wasserentnahmeöffnung 10 ist so ausgebildet, dass sie von der Seitenfläche der Kammerumfangswand 11 zu ihrer Unterseite reicht.
Die Größe der Wasserentnahmeöffnung 10 ist derart festgelegt ist, dass nicht das Ausgangsmaterial, wohl aber Wasser durch die Öffnung hindurch gehen kann. Wenn die Wasserentnahmeöffnung 10 eine große Öffnung ist, kann die Öffnung mit einem Sieb 12 versehen werden, wodurch sich die Wasserentnahmeöffnung 10 ergibt.
Wie in 4 gezeigt ist, wird als Sieb 12 vorzugsweise ein Profilsieb verwendet, das für einen Spalt sorgt, der im Wesentlichen parallel zu den Rotorwellen 5 verläuft. Das Sieb 12 kann auch eine Stanzplatte sein, also eine poröse Platte. Allerdings ist das Sieb 12 nicht auf das Sieb oder die Platte eingeschränkt.
Unter dem Gesichtspunkt, eine große Menge Wasser zu entfernen, ist die Größe der Lücken oder Poren vorzugsweise groß. Allerdings ist es wünschenswert, dass die Größe der Lücken oder Poren im Bereich 0,1 bis 3,0 mm liegt, um einen Austritt von Ausgangsmaterial zu verhindern.
Der oben beschriebene Aufbau des erfindungsgemäßen Extruders mit konischer Doppelschraube reicht für den Hauptaufbau aus. Darüber hinaus steht bei diesem Ausführungsbeispiel auf der Seite der Abgabeöffnung 4 eine der Rotorwellen 5 verglichen mit der anderen Rotorwelle 5 weiter in Axialrichtung vor. Dieser Verlängerungsabschnitt 13 hat die Funktion eines Einzelwellendosierabschnitts 14, der die Menge des Ausgangsmaterials bestimmt und das Ausgangsmaterial ausstößt. Die Rotorwelle 5 mit dem Dosierabschnitt 14 ist länger als die andere Rotorwelle 5, und zwar 1,0 bis 2,0 Mal so groß wie die andere Rotorwelle 5.
Der Dosierabschnitt 14 enthält einen spiralförmigen Schneckensteg 15 und einen zylindrischen Dosierabschnittzylinder 16. Der spiralförmige Schneckensteg 15 ist in dem Verlängerungsabschnitt 13 der Rotorwelle 5 ausgebildet und hat einen konstanten Durchmesser und eine konstante Steigung. Der zylindrische Dosierabschnittszylinder 16 umgibt den Schneckensteg 15 und ist mit der Ausgangsmaterialabgabeöffnung 4 des Extruderkörperzylinders 2 verbunden.
Bei dem den obigen Aufbau aufweisenden Extruder mit konischer Doppelschraube wird durch die Ausgangsmaterialzufuhröffnung 3 ein wasserhaltiges Ausgangsmaterial zugeführt. Das zugeführte Ausgangsmaterial wird aufgrund der gegenläufigen Drehung der beiden Rotorwellen 5 zwischen den im Eingriff stehenden Schneckenstegen 6 eingezogen und zur Seite der Abgabeöffnung 4 gefördert. Falls das Ausgangsmaterial eine große Menge Wasser enthält, etwa im Fall eines mit Hilfe von Wasser angeförderten Ausgangsmaterials, wird das Wasser durch die Wasserentnahmeöffnung 10 entfernt, die nahe an der Ausgangsmaterialzufuhröffnung 3 liegt. Das durch die Drehung der Rotorwellen 5 geförderte, wasserhaltige Ausgangsmaterial wird durch die konische Form der Rotorwellen 5 stark verdichtet, so dass das Wasser abgetrennt wird. Das abgetrennte Wasser wird dazu gebracht, in Rückwärtsrichtung zu fließen, und wird durch die Wasserentnahmeöffnung 10 entfernt. Das entwässerte Ausgangsmaterial wird durch die Abgabeöffnung 4 dem Dosierabschnitt 14 zugeführt. Der Dosierabschnitt 14 ist mit dem Ausgangsmaterial angefüllt, da das Fördervermögen des Schneckenstegs 15 kleiner als das der Schneckenstege 6 ist. Schließlich wird das Ausgangsmaterial mit einer konstanten Mengengeschwindigkeit dem nachfolgenden Prozess zugeführt.
5 zeigt eine weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. Mit dem Auslass des Dosierabschnitts 14 ist eine Zahnradpumpe 17 verbunden, und am Auslass der Zahnradpumpe 17 befindet sich ein Drosselabschnitt 18. Der Drosselabschnitt 18 besteht aus einer Lochplatte usw. Der Drosselabschnitt 18 ist erforderlich, um dem Fluss an Ausgangsmaterial einen Widerstand entgegenzusetzen. Der Drosselabschnitt 18 hat einen Aufbau mit einem veränderlichen Röhrenquerschnitt.
Der Entwässerungswirkungsgrad kann gesteigert werden, indem der Innendruck in der Nähe der Abgabeöffnung 4 des Extruders mit konischer Doppelschraube mit Hilfe der Zahnradpumpe 17 erhöht wird. Außerdem lässt sich die Genauigkeit der Zuführung zum nachfolgenden Prozess steigern, indem das Ausgangsmaterial mit der Zahnradpumpe 17 dosiert wird.
Der Entwässerungswirkungsgrad kann auch aufgrund des durch den Drosselabschnitt 18 verliehenen Widerstands gesteigert werden.
Der Drosselabschnitt 18 kann auch stromaufwärts von der Zahnradpumpe 17 vorgesehen werden. Der Drosselabschnitt 18 und die Zahnradpumpe 17 können auch unabhängig voneinander vorgesehen werden. Falls der Extruder mit konischer Doppelschraube nicht mit dem Dosierabschnitt 14 versehen ist, können der Drosselabschnitt 18 und die Zahnradpumpe 17 mit der Ausgangsmaterialabgabeöffnung 4 verbunden werden.
6 zeigt einen Entwässerer mit Reihenanordnung, in dem der Extruder mit konischer Doppelschraube über ein (nicht gezeigtes Verbindungsstück) mit einem Extruder mit paralleler Doppelschraube 19 verbunden ist.
Der Extruder mit paralleler Doppelschraube 19 hat eine (nicht gezeigte) Heizung zum Erhitzen eines Extruderzylinders 20, ein Entwässerungssieb 21 für den Extruderzylinder 20 und eine Abzugsöffnung 22 zum Entfernen von Dampf. Mit der Abzugöffnung 22 ist eine Druck reduzierende und entlüftende Vorrichtung 23 verbunden.
Es ist nicht notwendig, sowohl das Entwässerungssieb 21 als auch die Dampf entfernende Abzugsöffnung 22 vorzusehen. Das heißt, es kann nur eines von beiden vorgesehen werden.
Mit der die oben beschriebene Anordnung aufweisenden Entwässerungsvorrichtung lässt sich kontinuierlich ein Ausgangsmaterial mit hohem Wassergehalt entwässern und entlüften, um als Produkt Presslinge zu erzeugen.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsbeispiele beschränkt.
Die Erfindung kann in Vorrichtungen zur Herstellung von thermoplastischen Elastomeren, Kautschuken und Harzen Verwendung finden.

Claims

Extruder mit konischer Doppelschraube (1), mit: einem Zylinder (2); einer auf einer Seite des Zylinders (2) befindlichen Ausgangsmaterialzufuhröffnung (3); einer auf der anderen Seite des Zylinders (2) befindlichen Ausgangsmaterialabgabeöffnung (4); zwei in dem Zylinder (2) untergebrachten Rotorwellen (5), die an ihren Außenumfangsflächen Schneckenstege (6) haben und in Querrichtung nebeneinander liegen, wobei der Abstand zwischen den Wellen der Rotorwellen (5) und die Außendurchmesser ihrer Schneckenstege (6) allmählich von der Zufuhröffnungsseite zur Abgabeöffnungsseite abnehmen; und einer Wasserentnahmeöffnung (10), um in einem durch die Ausgangsmaterialzufuhröffnung (3) zugeführten Ausgangsmaterial enthaltenes Wasser aus dem Zylinder (2) zu entfernen.
Extruder mit konischer Doppelschraube nach Anspruch 1, bei dem die Achsen der beiden Rotorwellen (5) einen Winkel (θ) von 10 bis 40 Grad bilden.
Extruder mit konischer Doppelschraube nach Anspruch 1, bei dem die Schneckenstege (6) der einen Rotorwelle (5) und die Schneckenstege (6) der anderen Rotorwelle (5) ineinander greifen und die beiden Rotorwellen (5) in verschiedene Richtungen gedreht werden können.
Extruder mit konischer Doppelschraube nach Anspruch 1, bei dem der Zylinder (2) eine die Schneckenstege (6) umgebende Kammerumfangswand (11) hat, die so geformt ist, dass ihr Querschnitt im Großen und Ganzen eine Form hat, die aus zwei sich einander überlappenden Kreisen gleichen Durchmessers besteht, wobei die Querschnittsgröße allmählich von der Ausgangsmaterialzufuhröffnung (3) zur Ausgangsmaterialabgabeöffnung (4) abnimmt und die Kammerumfangswand (11) mit der Wasserentnahmeöffnung (10) versehen ist.
Extruder mit konischer Doppelschraube nach Anspruch 1, bei dem die Wasserentnahmeöffnung (10) mit einem Sieb (12) versehen ist.
Extruder mit konischer Doppelschraube nach Anspruch 5, bei dem das Sieb (12) ein Spaltsieb mit einem vorbestimmten Zwischenraum oder eine Stanzplatte ist.
Extruder mit konischer Doppelschraube nach Anspruch 1, bei dem die Schneckenstege (6) jeweils so ausgebildet sind, dass der Maximaldurchmesser (D) 1,5 bis 5,0 Mal so groß wie der Minimaldurchmesser (d) ist.
Extruder mit konischer Doppelschraube nach Anspruch 1, bei dem auf der Abgabeöffnungsseite eine der Rotorwellen (5) in Axialrichtung von der anderen Rotorwelle (5) vorsteht und der vorstehende Abschnitt (13) die Funktion eines Einzelwellendosierabschnitts (14) erfüllt, von dem aus das Ausgangsmaterial mit einer konstanten Geschwindigkeit ausgestoßen wird.
Extruder mit konischer Doppelschraube nach Anspruch 1, mit außerdem einer Zahnradpumpe (17) und/oder einem Drosselabschnitt (18), die/der mit dem Ausgangsmaterialabgabeöffnung (4) verbunden ist.
Entwässerungsvorrichtung, mit: dem in Anspruch 1 definierten Extruder mit konischer Doppelschraube (1); und einem Extruder mit paralleler Doppelschraube (19), der mit dem Extruder mit konischer Doppelschraube (1) verbunden ist und sich stromabwärts von dem Extruder mit konischer Doppelschraube (1) befindet, wobei der Extruder mit paralleler Doppelschraube (19) eine Heizung zum Erhitzen des Extruderzylinders (20) enthält und der Extruderzylinder (20) mit einem Entwässerungssieb (21) und/oder einer Abzugsöffnung (22) zum Entfernen von Dampf versehen ist.