-
Die
Erfindung betrifft eine Extruderschnecke umfassend mehrere axial
verspannte und auf einem Träger angeordnete Schneckenelemente.
-
Es
ist üblich, eine Extruderschnecke modular aus mehreren
in ihrer Art gleich oder unterschiedlich ausgeführten Schneckenelementen,
die auf einem Träger angeordnet sind, zu bilden. Dies bietet
eine große Variationsmöglichkeit hinsichtlich
der Auslegung der Schneckeneigenschaften, nachdem unterschiedlichste
Schneckenelemente, seien es Förder-, Knet- oder Mischelemente,
aneinandergereiht werden können. Bei dem Träger
handelt es sich bei bekannten Schnecken um eine Schneckenwelle,
die eine Außenverzahnung aufweist, auf die die einzelnen
Schneckenelemente, die jeweils eine Innenverzahnung aufweisen, aufgesteckt
sind. Über die Schneckenwelle, die mit einem Antrieb bestehend aus
Motor und Getriebe gekoppelt ist, wird der im Betrieb erforderliche
Drehmomentübertrag des von dem Extrudermotor in die Schneckenwelle
eingeleiteten Drehmoments auf die Schneckenelemente ermöglicht.
Dort ist also eine Welle-Nabe-Verzahnung zwischen dem Träger,
hier der Schneckenwelle und den Schneckenelementen vorgesehen, die
beiden Verzahnungen der Schneckenwelle und der Schneckenelemente
kämmen miteinander. Üblicherweise kommen bei Extruderschnecken
Welle-Naben-Verbindungen gemäß den Normen DIN
5480, DIN 5464 oder ISO 4156 in
Form einer Evolventenverzahnung zum Einsatz. Diese formschlüssigen
Verzahnungen ermöglichen einen beachtlichen Drehmomentübertrag
von der Schneckenwelle auf die Schneckenelemente bei gleichzeitiger
einfacher Montier- und Demontierbarkeit der Schneckenelemente.
-
Bei
Extrudern besteht generell die Forderung nach möglichst
hoher Leistungsfähigkeit, die sich primär im erzielbaren
Durchsatz wiederspiegelt. Dabei stellen im Rahmen der Maschinenauslegung
das verfügbare Drehmoment, also das Drehmoment, das effektiv
auf die Schneckenelemente übertragen werden kann, die Schneckendrehzahl
und damit die Antriebsleistung sowie das zur Verfügung
stehende freie Schneckenvolumen die entscheidenden Auslegungskriterien.
Grund sätzlich ist ein hohes zur Verfügung stehendes
Drehmoment von Vorteil, denn dies lässt zum einen einen
hohen Füllgrad zu, weiterhin werden geringe mittlere Schergeschwindigkeiten
und niedrigere Produkttemperaturen erreicht. Die Verweilzeit des
Produkts im Extruder ist verkürzt, die Produktbelastung
insgesamt geringer als bei vergleichbaren Verfahrensschritten mit
niedrigem Drehmoment. Insgesamt erlaubt ein höheres Drehmoment
eine höhere Schneckendrehzahl und damit auch einen höheren
Durchsatz.
-
Zur
Erhöhung des Durchsatzes ist es jedoch auch möglich,
das zur Verfügung stehende Volumen, das in der Regel als
Volumigkeit in Form des Verhältnisses des Schneckenaußendurchmessers
Da zum Schneckeninnendurchmesser Di angegeben ist, zu erhöhen. Eine
Vergrößerung des Volumens durch eine Vertiefung
der Schneckengänge bei gleich bleibendem Achsabstand beispielsweise
bei einem Doppelschneckenextruder bedeutet jedoch, dass dabei die
Schneckenwelle immer dünner wird und/oder die Wandung eines
Schneckenelements sehr dünn wird. Eine Übertragung
hoher Drehmomente setzt aber eine gewisse Mindeststärke
der Schneckenwelle und daraus resultierend eine entsprechend hohe
Zähneanzahl und Kraftübertragungsfläche
seitens der Verzahnung zu den Schneckenelementen voraus, das heißt,
dass der Durchmesser der Schneckenwelle bekannter Extruderschnecken
nur sehr begrenzt variierbar ist. Werden bei zu geringem Schneckendurchmesser
zu hohe Drehmomente übertragen, besteht die Gefahr, dass
die Schneckenwelle beziehungsweise der Schneckenwellenschaft zum
Getriebe abreißt. Die Ursache dieser Limitierung liegt
in der bei den bekannten Schnecken gegebenen radialen Verzahnung,
die die Übertragung sehr hoher Drehmomente bei gleichzeitig
großer Volumigkeit nicht zulässt.
-
Der
Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Extruderschnecke
anzugeben, die die Übertragung hoher Drehmomente bei gleichzeitiger Möglichkeit
zur Erhöhung des zur Verfügung stehenden Volumens
bietet.
-
Zur
Lösung dieses Problems ist bei der erfindungsgemäßen
Extruderschnecke vorgesehen, dass die Schneckenelemente über
axiale Stirnverzahnungen drehfest miteinander verbunden sind.
-
Bei
der erfindungsgemäßen Extruderschnecke wird anstelle
der seit langer Zeit üblichen radialen Verzahnung ein völlig
neuer Weg durch die Verwendung einer axialen Stirnverzahnung der
einzelnen Schneckenelemente untereinander beschritten. Die Schneckenelemente
sind auf dem profillosen Träger, der als einfache Stange,
bevorzugt als Zuganker ausgebildet ist, an dem die Schneckenelemente über zwei
Spannelemente verspannt gehaltert sind, angeordnet und mit diesem
Träger insoweit nicht drehgekoppelt. Der Träger
dient lediglich zum Verspannen, jedoch nicht zum Kraft- oder Momentenübertrag. Eine
zusätzliche Profilierung des Trägers bzw. Zugankers,
gegebenenfalls verbunden mit der Möglichkeit einer Kraft-
bzw. Momentenübertragung an die dann auch profilierten
Schneckenelemente, ist jedoch nicht ausgeschlossen. Die Schneckenelemente sind
nur untereinander über die axialen Stirnverzahnungen gekoppelt
und über ein nachfolgend noch zu beschreibendes Koppelelement
mit der Antriebswelle des Getriebes gekoppelt.
-
Aus
der Drehverbindung über die axialen Stirnverzahnungen resultieren
eine Reihe von bemerkenswerten Vorteilen der erfindungsgemäßen Extruderschnecke.
So besteht zum einen die Möglichkeit, den Träger,
also den Zuganker vom Durchmesser her sehr dünn zu wählen.
Denn dem Zuganker kommt lediglich die Funktion zur axialen Verspannung
der Schneckenelemente zu, die axiale Spannkraft muss lediglich so
hoch sein, dass sich die kämmenden Stirnverzahnungen der
Schneckenelemente während des Rotationsantriebs axial nicht
lösen. Ein Durchmesser eines solchen Zugankers von z. B.
1 cm ist ohne weiteres realisierbar, wobei dieses Maß je
nach Maschinentyp auch über- oder unterschritten werden
kann. Dies ermöglicht es des Weiteren, radial gesehen relativ
große Stirnverzahnungen an den jeweiligen Schneckenelementen
zu realisieren, so dass mithin große Kraft- oder Momentenübertragungsflächen
beziehungsweise Zahnflanken realisiert werden können, die
die Übertragung extrem hoher Drehmomente ermöglichen.
Gleichzeitig besteht die Möglichkeit, nachdem radial gesehen
am jeweiligen Schneckenelement sehr viel Material zur Verfügung
steht, die Volumigkeit deutlich zu vergrößern, und
zwar deutlich über den üblichen Bereich von einem
Durchmesserverhältnis Da:Di zwischen 1,4–1,6 hinaus auf Werte,
die darüber liegen, beispielsweise 1,65 oder 1,70 oder
mehr, bei gleichzeitiger Möglichkeit, immer noch sehr hohe
Drehmomente übertragen zu können. Denn nachdem
der Zuganker vom Durchmesser her sehr klein gehalten werden kann, steht
auch bei einer hohen Volumigkeit nach wie vor radial gesehen eine
große Kraft- und Momentenübertragungsfläche
im Bereich der Stirnverzahnungen zur Verfügung.
-
Insgesamt
bietet die erfindungsgemäße Extruderschnecke die
Möglichkeit, sehr hohe Drehmomente übertragen
zu können, wie auch die Volumigkeit groß auszuführen,
so dass insgesamt die Möglichkeit zur deutlichen Steigerung
der übertragbaren oder realisierbaren spezifischen Drehmomentdichte, die
als das Verhältnis Md/a3 (Md = Drehmoment,
a = Achsabstand beim Doppelschneckenextruder) definiert ist, gegeben
ist.
-
Ein
weiterer Vorteil, der aus der Möglichkeit der Verwendung
sehr dünner Zuganker resultiert, liegt darin, dass der
Achsabstand bei einem Doppelschneckenextruder bei Verwendung erfindungsgemäßer
Extruderschnecken verringert werden kann, verglichen mit dem Achsabstand
bei Verwendung zweier Extruderschnecken gemäß dem
Stand der Technik bei gleicher Volumigkeit. Denn nachdem infolge
der axialen Stirnverzahnung bei der erfindungsgemäßen
Extruderschnecke keine stark dimensionierte Schneckenwelle zwingend
vorzusehen ist, die bei einer bestimmten Volumigkeit abstandsbestimmend
ist, sondern die gleiche Volumigkeit unter Verwendung sehr dünner
Zuganker bei den erfindungsgemäßen Extruderschnecken
eingestellt werden kann, können diese zwangsläufig
näher zueinander angeordnet werden, so dass sich insgesamt
ein anderer, wesentlich kompakterer Aufbau ergibt.
-
Wie
beschrieben ist der Träger vorzugsweise als reiner Zuganker
ausgeführt, an dem die Schneckenelemente über
zwei Spannelemente verspannt gehaltert sind. Eines dieser Spannelemente
kann nun erfindungsgemäß eine auf den Zuganker
aufgeschraubte oder anderweitig lösbar befestigte oder
mit diesem unlösbar verbundene Schneckenspitze sein, die über
eine axiale Stirnverzahnung mit dem anschließenden Schneckenelement
drehfest verbunden ist. Diese Schneckenspitze, die den vorderen Abschluss
der Extruderschnecke bildet, ist ebenfalls über eine axiale
Stirnverzahnung mit dem Schneckenelementenzug gekoppelt. Das zweite
Spannelement ist bevorzugt eine auf den Zuganker aufgeschraubte
Spannschraube, die den Schneckenelementenzug axial gegen die Schneckenspitze
verspannt. Denkbar ist anstelle einer Spannschraube auch jedes andersartige
Spannmittel, z. B. ein hydraulisches oder pneumatisches Spannelement.
Anstelle der Anordnung der beiden Spannelemente am Zuganker selbst
wäre es auch denkbar, ein Spannelement in Form der Schneckenspitze
zu realisieren bzw. das Spannelement, z. B. hydraulisch betätigbar, in
der Schneckenspitze anzuordnen, und den Schneckenelementverbund
direkt an der Getriebeabtriebswelle, die dann über eine
entsprechende Axialstirnverzahnung verfügt, abzustützen
bzw. zu verspannen. D. h., dass die Getriebeabtriebswelle selbst
das zweite Spannelement ist.
-
Zur
Kopplung der erfindungsgemäßen Extruderschnecke
mit einer Getriebeantriebswelle ist in bevorzugter Weiterbildung
der Erfindung ein auf den Zuganker aufgestecktes Koppelelement zum
Verbinden der Extruderschnecke mit der Antriebswelle vorgesehen,
wobei auch dieses Koppelelement eine axiale Stirnverzahnung aufweist,
und das über eines der Spannelemente, hier bevorzugt die
Spannschraube, unter Eingriff seiner Stirnverzahnung in die des
nachfolgenden Schneckenelements mit diesem verspannt ist. Es ergibt
sich also ein Kraft- oder Momentenübertragungsverbund angefangen
von dem Koppelelement, das mit der Antriebswelle zu koppeln ist, über die
mehreren Schneckenelemente bis hin zur Schneckenspitze, wobei all
diese Teile allein über jeweilige Stirnverzahnungen drehfest
miteinander verbunden und über den Zuganker axial verspannt
sind, wobei der Spannverbund über die Spannschraube, die
auf den das Koppelelement durchsetzenden Zuganker, an diesem anliegend,
aufgeschraubt ist, gegen die Schneckenspitze verspannt ist. Insgesamt
ist somit ein sehr kompakter, jedoch sehr einfach zu montierender
und demontierender Schneckenaufbau mit den eingangs genannten besonderen
Vorteilen hinsichtlich der Übertragung sehr hoher Drehmomente beziehungsweise
der Möglichkeit zur Realisierung sehr großer Volumigkeiten
und letztlich zur deutlichen Steigerung übertragbarer Drehmomentdichten gegeben.
-
Wie
beschrieben dient das Koppelelement zum Koppeln der Schnecke mit
einer Getriebeantriebswelle, wozu bevorzugt am Koppelelement ein Koppelabschnitt
mit einer radial verlaufenden Verzahnung, die mit einer entsprechenden
radialen Verzahnung der Antriebswelle zu koppeln ist, vorgesehen.
Bei dieser Verzahnung handelt es sich bevorzugt um eine sich axial
erstreckende radiale Innenverzahnung, das heißt, der Koppelabschnitt
ist als Steckabschnitt ausgeführt, in den die Antriebswelle eingesteckt
wird, welche Antriebswelle eine entsprechende radiale Verzahnung
aufweist. Gleichwohl kann es sich natürlich bei dem Koppelabschnitt
auch um einen Außenverzahnungsabschnitt handeln, der dann
in eine entsprechende Steckaufnahme an der Antriebswelle eingesteckt
werden kann.
-
Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, die axiale Stirnverzahnung
an einem Schneckenelement erhaben und die axiale Stirnverzahnung
an einem verbundenen Schneckenelement eingetieft auszuführen,
so dass die Stirnflächen der beiden Schneckenelemente flächig
aneinander liegen. Diese Erfindungsausgestaltung ermöglicht
es, die Schneckenelemente so dicht wie möglich zu packen,
indem sie infolge der Anordnung der Verzahnungsverbindung im Inneren
eines Elements flächig aneinander liegen. Bevorzugt ist
hier an einem Schneckenelement ein axialer, die Stirnverzahnung tragender
Vorsprung und am verbundenen Schneckenelement eine Aufnahme für
den Vorsprung, an deren Grund die Stirnverzahnung ausgebildet ist, vorgesehen
ist.
-
Diese
Ausgestaltung entweder mit erhabener oder eingetiefter Stirnverzahnung
findet sich gleichermaßen auch an der Schneckenspitze wieder, wie
auch an dem Schneckenelement, das mit dem Koppelelement gekoppelt
ist. Auch diese weist eine Eintiefung ein, in die der Schaft des
Koppelelements, der an seiner Stirnseite die Stirnverzahnung aufweist,
eingreift.
-
Um
zu vermeiden, dass zu verarbeitendes Material in den Bereich der
Stirnverzahnungen gelangt, diese also verschmutzt, beziehungsweise
Material zwischen die aneinander angrenzenden Stirnflächen
wandert, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor,
dass an jedem Schneckenelement wenigstens eine zu einem nachfolgenden
Schneckenelement oder zum Koppelelement wirkende Dichtung vorgesehen
ist. Diese Dichtung, die bei hintereinander angeordneten Schneckenelementen
als axial wirkende Dichtung ausgeführt ist, zur Abdichtung
des ersten Schneckenelements zum Koppelelement gegebenenfalls aber
auch als radiale Dichtung ausgeführt sein kann, ist bevorzugt
eine Kunststoff- oder Metallringdichtung, die den abgedichteten
Bereich frei vom verarbeiteten Material hält.
-
Neben
der erfindungsgemäßen Extruderschnecke betrifft
die Erfindung ferner einen Extruder, umfassend eine oder mehrere
Extruderschnecken der zuvor beschriebenen Art. Bei einem mehrere
Extruderschnecken aufweisenden Extruder kann es sich um einen Doppel-
oder einen Mehrschneckenextruder handeln, mit gegensinnig oder gleichsinnig laufenden
Extruderschnecken.
-
Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie
anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
-
1 eine
Perspektivansicht, teilweise als Explosionsdarstellung, einer erfindungsgemäßen
Extruderschnecke in einer ersten Blickrichtung,
-
2 eine
Ansicht entsprechend 1 in einer zweiten Blickrichtung,
und
-
3 eine
Längsschnittansicht durch die verspannte Extruderschnecke
gemäß den 1 und 2.
-
1 zeigt
eine erfindungsgemäße Extruderschnecke 1,
bestehend aus einem Träger 2 in Form eines Zugankers 3,
einer auf diesem aufgesetzten Schneckenspitze 4, mehreren
auf den Zuganker 3 aufgefädelten Schneckenelementen 5 sowie
einem Koppelelement 6 zum Verbinden mit einer nicht gezeigten
Antriebswelle. Im gezeigten Beispiel sind der Einfachheit halber
lediglich zwei Schneckenelemente 5 dargestellt. Selbstverständlich
sind bei einer üblichen Extruderschnecke wesentlich mehr
Schneckenelemente beliebiger Ausgestaltung beziehungsweise beliebiger
Funktion bei Verwendung eines entsprechend längeren Zugankers 3 vorgesehen.
Die Figuren dienen lediglich als Prinzipdarstellungen, die das grund sätzliche
Bauprinzip der erfindungsgemäßen Extruderschnecke
darstellen. Der Zuganker 3 weist an seinem vorderen Ende
ein Außengewinde 7 auf, an seinem hinteren Ende
ist ein weiteres Außengewinde 8 vorgesehen. Der
Durchmesser des Zugankers 3 bleibt über seine
Länge gleich. Er ist, abgesehen von den beiden Aussengwinden 7, 8, über
seine Länge vollkommen unprofiliert, weist also eine zylindrische
glatte Mantelfläche auf.
-
Jedes
Schneckenelement 5 weist eine axiale Bohrung 9 auf,
deren Innendurchmesser im Wesentlichen dem Außendurchmesser
des Zugankers 3 entspricht, so dass sichergestellt ist,
dass die Schneckenelemente 5, die auf den Zuganker aufgefädelt sind,
mit minimalem Spiel vom Zuganker 3 geführt werden.
Jedes Schneckenelement 5 weist an beiden Seiten jeweils
eine axiale Stirnverzahnung 10, 11 auf, die Zähne
und Nuten verlaufen, siehe die 1 und 2,
radial nach außen. An jedem Schneckenelement ist hierzu
ein Vorsprung 12 vorgesehen, an dem die Stirnverzahnung 10,
also axial gesehen erhaben zur Stirnfläche 13 des
Schneckenelements 5 an dieser Seite, ausgebildet ist. An
der gegenüberliegenden Stirnfläche 14 ist
eine Eintiefung 15 vorgesehen, an deren Grund die Stirnverzahnung 11 ausgebildet ist.
-
In
entsprechender Weise weist auch die Schneckenspitze 4 eine
Ausnehmung 16 auf, an deren Grund eine axiale Stirnverzahnung 17 vorgesehen
ist. Auch das Koppelelement 6 weist einen vorderen Koppelabschnitt 18 auf,
an dem eine Stirnverzahnung 19 vorgesehen ist. Das Koppelelement 6 weist
ebenfalls eine axiale Bohrung 20 auf, deren Innendurchmesser
möglichst exakt dem Außendurchmesser des Zugankers 3 entspricht.
-
In
der Montagestellung sind das Koppelelement 6, sämtliche
Schneckenelemente 5 sowie die Schneckenspitze 4 über
die jeweils ineinander greifenden Stirnverzahnungen 10, 11, 17 und 19 miteinander
drehfest verbunden. Zur Montage der erfindungsgemäßen
Extruderschnecke wird zunächst die Schneckenspitze 4,
die eine entsprechende Sackbohrung 21 mit einem Innengewinde
aufweist, auf das Außengewinde 7 des Zugankers 3 aufgeschraubt.
Anschließend wird das erste Schneckenelement 5 von
der anderen Seite her auf den Zuganker 3 aufgescho ben,
bis der Vorsprung 12, dessen Außendurchmesser
im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Eintiefung 16 entspricht,
in dieser aufgenommen und die Stirnverzahnung 10 in die
Stirnverzahnung 17 eingreift. Anschließend wird
das nächste Schneckenelement 5 auf den Zuganker 3 aufgefädelt,
auch hier greift der Vorsprung 12, dessen Außendurchmesser
wiederum dem Innendurchmesser der Eintiefung 15 im Wesentlichen
entspricht, in die Eintiefung 15 des bereits aufgefädelten
Schneckenelements 5 ein, die beiden Stirnverzahnungen 12 und 10 kämmen
ebenfalls miteinander. In dieser Weise werden noch beliebig viele
Schneckenelemente auf den Zuganker aufgefädelt. Den Abschluss
bildet das Koppelement 6, das auf den Zuganker 3 aufgeschoben
wird und das mit seinem Koppelabschnitt 18, dessen Außendurchmesser
im Wesentlichen dem Eintiefungsdurchmesser der Eintiefung 15 des
letzten Schneckenelements entspricht, in diese eingreift und die
Stirnverzahnung 19 mit der Stirnverzahnung 11 des
Schneckenelements in Eingriff steht. Sodann wird der Verbund axial
verspannt, wozu ein Spannelement 22, hier eine Spannschraube,
auf das Außengewinde 8 am Zugankerende aufgeschraubt
wird. Hierzu ist am Koppelelement 6 eine im Durchmesser erweiterte
Schraubenaufnahme 23 mit einer Anschlagschulter 24,
gegen die die Spannschraube 22 geschraubt wird, vorgesehen.
Die Spannschraube 22 liegt an dieser Anschlagschulter 24 an
und spannt das Koppelelement 6 sowie sämtliche
Schneckenelemente 5 gegen die ebenfalls axial festgelegte
weil aufgeschraubte Schneckenspitze 4. Auf diese Weise ist
der gesamte Verbund axial verspannt, alle Elemente sind über
die Stirnverzahnungen drehfest miteinander gekoppelt.
-
Zur
Kopplung mit einer hier nicht näher gezeigten Antriebswelle
ist am Koppelelement 6 ein weiterer Koppelabschnitt 25 vorgesehen,
der hier eine Steckaufnahme 26 mit einer axial laufenden
Radialinnenverzahnung 27 aufweist. Die Extruderschnecke 1 wird
mit dieser Steckaufnahme 26 auf eine eine entsprechende
Außenverzahnung aufweisende Abtriebswelle aufgesteckt, über
diese Verzahnung 27 erfolgt der Drehmomenteintrag vom Getriebe
in die Extruderschnecke 1. Das Drehmoment wird auf die
einzelnen Schneckenelemente ausschließlich über
die Stirnverzahnungen übertragen. Dem Zuganker kommt keinerlei
Kraft- oder Momentenübertragungsfunktion zu, er dient lediglich
dazu, den gesamten Verbund bestehend aus Koppelelement 6,
den Schneckenelementen 5 sowie der Schneckenspitze 4,
die miteinander drehfest verbunden sind, axial zu verspannen. Er
muss lediglich die axiale Spannkraft aufbringen, die verhindert,
dass sich die miteinander kämmenden Stirnverzahnungen bei
einem Drehmomenteneintrag voneinander lösen. Infolgedessen kann
der Zuganker 3 vom Durchmesser her sehr klein dimensioniert
werden. Dies führt dazu, dass die jeweiligen Stirnverzahnungen 10, 11, 17 und 19 radial
gesehen relativ groß ausgeführt werden können, nachdem
der Bohrungsdurchmesser zur Aufnahme des Zugankers relativ klein
bemessen werden kann. Denkbar sind Zuganker- beziehungsweise Bohrungsdurchmesser
von 2 cm und weniger, bevorzugt im Bereich von 1 cm oder gegebenenfalls
sogar weniger. Infolgedessen ergeben sich trotz axialer Ausrichtung
der Stirnverzahnungen relativ große aneinander liegende
Zahnflanken der einzelnen miteinander kämmende Verzahnungen,
so dass ein sehr hoher Drehmomentübertrag über
die einzelnen Verzahnungsverbindungen möglich ist. Radial
gesehen können die Verzahnungen bis annähernd
an den der jeweiligen Stirnfläche nachfolgenden Funktionsabschnitt
des jeweiligen Schneckenelements gezogen werden, um das zur Verfügung
stehende Material radial gesehen zum optimalen Drehmomentübertrag bestmöglich
ausnutzen zu können.
-
Auf
der anderen Seite besteht die Möglichkeit, bedingt durch
den sehr dünnen Zugankerdurchmesser die Funktionsabschnitte
der einzelnen Schneckenelemente, also beispielsweise den jeweiligen
Schneckengang sehr tief auszuführen, mithin also die Volumigkeit
der Schnecke beziehungsweise der Doppelschneckenkombination bei
einem Doppelschneckenextruder sehr groß auszuführen,
bei gleichzeitige Möglichkeit trotz allem über
die axialen Stirnverzahnungen sehr hohe Drehmomente übertragen
zu können.
-
Wie
beschrieben greifen die jeweiligen Vorsprünge 10 in
die jeweiligen Eintiefungen 12 der vorangehenden Schneckenelemente
beziehungsweise die Eintiefung 16 der Schneckenspitze ein,
entsprechendes gilt im Bereich der Stirnverzahnung 19 des Koppelelements 6.
Die Länge der jeweiligen Vorsprünge 10 beziehungsweise
die Tiefe der Eintiefungen 12 und 16 ist dabei
so bemessen, dass die jeweiligen Stirnflächen 13 und 14 zweier
aufeinander folgender Schneckenelemente flächig aneinander
liegen, auch die Stirnfläche der Schneckenspitze 4 liegt flächig auf
der Stirnfläche 13 des anschließenden Schneckenelements
auf. Gleichwohl stehen die Stirnverzahnungen jeweils in vollem Eingriff
miteinander. Dies führt dazu, dass durch die flächige
Anlage verhindert wird, dass sich verarbeitetes Material im Bereich
der Stirnverzahnung ansammelt, da infolge der Verspannung die feste
flächige Anlage der einzelnen Stirnflächen oder
Stirnkanten dies verhindert. Gleichwohl besteht die Möglichkeit,
wie in 1 bei einem Schneckenelement gestrichelt dargestellt ist,
eine Dichtung 28, bevorzugt eine Kunststoff- oder Metallringdichtung,
z. B. in der Stirnfläche 13 eines Schneckenelements
zu integrieren, die eine zusätzliche Abdichtung um den
Eingriffsbereich des Vorsprungs in die Eintiefung und damit den
Verzahnungsbereich bietet, so dass dort in jedem Fall eine Verschmutzung
ausgeschlossen ist. Auch im Bereich der Verbindung zum Koppelelement 6 kann
eine solche Dichtung vorgesehen sein, die beispielsweise als radiale
Ringdichtung in der Eintiefung 15 des gekoppelten Schneckenelements,
radial zum eingesteckten Koppelabschnitt 18 wirkend, ausgeführt
ist.
-
Abschließend
ist festzuhalten, dass anstelle einer lösbaren Schneckenspitze 4 auch
eine unverlierbar mit dem Zuganker 3 verbundene Schneckenspitze
vorgesehen sein kann. Des Weiteren ist es nicht zwingend erforderlich,
die jeweiligen Stirnverzahnungen 10, 12 derart
weit über den Vorsprung erhaben beziehungsweise über
die relativ tiefe Eintiefung nach innen gezogen auszuführen.
Vielmehr wäre es auch denkbar, die jeweiligen Stirnverzahnungen
unmittelbar an den jeweiligen Stirnflächen vorzusehen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - DIN 5480 [0002]
- - DIN 5464 [0002]
- - ISO 4156 [0002]