DE102009058507A1 - Extruder device has dual-screw extruder with two co-rotating screws, where screws are accommodated in housing, and transition cross section of discharge screw conveyor is equal or less than transition cross section of screw - Google Patents

Extruder device has dual-screw extruder with two co-rotating screws, where screws are accommodated in housing, and transition cross section of discharge screw conveyor is equal or less than transition cross section of screw Download PDF

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Abstract

The extruder device (10) has a dual-screw extruder (1) with two co-rotating screws (2,2'), where the screws are accommodated in a housing. The housing has two overlapping holes along a longitudinal axis (A) of the dual-screw extruder. The holes are designed for accommodating the two screws of the dual-screw extruder. A transition cross section (11) of a discharge screw conveyor (4) is equal or less than the transition cross section (9) of a screw. Independent claims are also included for the following: (1) a method for operating an extruder device; and (2) a compounding injection molding machine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Extrudereinrichtung mit einem Doppelschneckenextruder mit zwei gleichsinnig drehenden und miteinander kämmenden Schnecken gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft desweiteren eine mit einer derartigen Extrudereinrichtung ausgestattete Compounder-Spritzgießmaschine.The invention relates to an extruder device with a twin-screw extruder with two co-rotating and intermeshing screws according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a equipped with such an extruder compounder injection molding machine.

Aus der GB1314465 ist eine Extrudereinrichtung mit einem Doppelschneckenextruder mit zwei gleichsinnig drehenden und miteinander kämmenden Schnecken bekannt, wobei am vorderen Ende von einer der Schnecken eine weitere Schnecke zum Austragen von Schmelze aus der Extrudereinrichtung vorgesehen ist. Diese weitere Schnecke kann auch als Austragsschnecke bezeichnet werden. Der Aussendurchmesser dieser Austragsschnecke entspricht dem Aussendurchmesser einer der Schnecken des Doppelschneckenextruders. Das Gehäuse, in dem die Austragsschnecke untergebracht ist, ist an seinem dem Doppelschneckenextruder zugewandten Ende an den Ausgang des Gehäuses des Doppelschneckenextruders angepasst, so dass beim Übergang von dem Doppelschneckenextruder zu der Austragsschnecke eine Kammer zum Zusammenfließen der Schmelzen aus den beiden Schnecken des Doppelschneckenextruders gebildet wird. Es wird in der GB1314465 als wichtig angesehen, dass das Volumen dieser Kammer relativ groß ist, wozu der Kerndurchmesser der Austragsschnecke in diesem Bereich auf ein Minimum reduziert ist und erst nachfolgend in Förderrichtung allmählich zunimmt. Der Gangquerschnitt der Austragsschnecke hat somit zu Beginn der Austragsschnecke sein Maximum und nimmt in Förderrichtung stetig ab, wobei er jedoch stets größer bleibt als der Gangquerschnitt bei einer Schnecke des Doppelschneckenextruders. Desweiteren weist die Austragsschnecke einen auf einem Schneckenkern umlaufenden Schneckensteg auf, der an mehreren Stellen Unterbrechungen aufweist, um des Staudruck zu reduzieren.From the GB1314465 an extruder device with a twin-screw extruder with two co-rotating and intermeshing screws is known, wherein at the front end of one of the screws is provided a further screw for discharging melt from the extruder device. This additional screw can also be referred to as a discharge screw. The outside diameter of this discharge screw corresponds to the outside diameter of one of the screws of the twin-screw extruder. The housing, in which the discharge screw is housed, is adapted at its end facing the twin-screw extruder to the outlet of the housing of the twin-screw extruder, so that a chamber for merging the melts from the two screws of the twin-screw extruder is formed during the transition from the twin-screw extruder to the discharge screw , It will be in the GB1314465 considered important that the volume of this chamber is relatively large, to which the core diameter of the discharge screw is reduced in this area to a minimum and only gradually increases in the conveying direction. The passage cross section of the discharge screw thus has its maximum at the beginning of the discharge screw and steadily decreases in the conveying direction, but always remains larger than the passage cross section in a screw of the twin screw extruder. Furthermore, the discharge screw on a worm core rotating screw land, which has interruptions at several points in order to reduce the dynamic pressure.

Aus der WO 2009/037299 A2 ist eine weitere Extrudereinrichtung mit einem Doppelschneckenextruder mit zwei gleichsinnig drehenden und miteinander kämmenden Schnecken bekannt, wobei am vorderen Ende von einer der Schnecken eine weitere Schnecke als Austragsschnecke vorgesehen ist. Diese Austragsschnecke weist einen Aussendurchmesser D2 auf, der größer ist als der Aussendurchmesser D1, den jeweils die beiden Schnecken des Doppelschneckenextruders aufweisen. Damit das gesamte von dem Doppelschneckenextruder gefördere Material ohne nennenswerten Rückstau abtransportiert und zur Austragsöffnung der Extrudereinrichtung gefödert werden kann, soll D2 signifikant größe sein als D1. Gegebenenfalls kann D2 doppelt so groß sein wie D1. Desweiteren wird als vorteilhaft angesehen, wenn – wie in der eingangs genannten GB1314465 – die Gangtiefe im Bereich der Austragsschnecke größer ist als die Gangtiefe einer der beiden Schnecken des Doppelschneckenextruders.From the WO 2009/037299 A2 a further extruder device with a twin-screw extruder with two co-rotating and intermeshing screws is known, wherein at the front end of one of the screws, a further screw is provided as a discharge screw. This discharge screw has an outer diameter D2, which is greater than the outer diameter D1, each having the two screws of the twin-screw extruder. So that the entire conveyed by the twin-screw extruder material can be removed without significant backwater and be lured to the discharge of the extruder, D2 should be significantly greater size than D1. If necessary, D2 can be twice as large as D1. Furthermore, it is considered advantageous if - as in the aforementioned GB1314465 - The flight depth in the area of the discharge screw is greater than the flight depth of one of the two screws of the twin-screw extruder.

Aus der EP 1306187 A1 ist eine Compounder-Spritzgießmaschine mit einer Schneckenvorplastifizierung und einer Kolben-Spritzeinheit bekannt, wobei die Schneckenvorplastifizierung einen Doppelschneckenextruder mit zwei gleichsinnig drehenden Schnecken aufweist.From the EP 1306187 A1 is a compounder injection molding machine with a screw pre-plasticization and a piston injection unit is known, wherein the screw pre-plasticization has a twin-screw extruder with two co-rotating screws.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine weitere Extrudereinrichtung anzugeben, die trotz ihrer konstruktiven Ausgestaltung einen Druckaufbau am Materialaustrag ergibt, ohne dass es in der Extrudereinrichtung selbst zu einem signifikanten Rückstau kommt, wenn diese Extrudereinrichtung für spezielle Anwendungen verwendet wird.Based on this prior art, the present invention seeks to provide a further extruder device, which results despite its structural design, a pressure build-up at the material discharge, without it comes in the extruder itself to a significant backlog when this extruder device is used for special applications ,

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Extrudereinrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen finden sich in den Unteransprüchen.The solution of this object is achieved by an extruder device with the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments can be found in the subclaims.

Obwohl der Gangquerschnitt in der Austragsschnecke kleiner oder gleich ist wie der Gangquerschnitt bei der Schnecke des Doppelschneckenextruders, kann es gleichwohl nicht zu einem nennenswerten Rückstau bzw. einem nennenswerten Staudruck am vorderen Ende des Doppelschenckenextruders kommen, wenn dieser in geeigneter Weise unterfüttert betrieben wird. Je nach Anwendungsfall kann es nämlich erforderlich sein, dass der Doppelschneckenextruder mehr oder weniger stark unterfüttert betrieben wird. Dies bedeutet, dass die aktuelle Förderleistung des Doppelschneckenextruders deutlich kleiner ist als die konstruktiv mögliche maximale Förderleistung. Vorzugsweise soll die aktuelle Förderleistung 10% bis 50% der maximal möglichen Förderleistung betragen. Dies bedeutet, dass der Füllgrad in den Schneckengängen des Doppelschneckenextruders nur etwa 10% bis 30% beträgt, d. h. der Gangquerschnitt in den Schneckengängen des Doppelschneckenextruders ist nur zu etwa 10% bis 30% gefüllt. Dies gilt jedoch nur für diejenigen Zonen des Doppelschneckenextruders, in denen ein reiner Materialtransport erfolgt, und somit nicht für solche Bereiche, in denen Druck zum Überfahren von Mischzonen oder dergleichen aufgebaut werden muss. In diesen Bereichen liegt der Füllgrad deutlich höher und beträgt in der Regel sogar 100%.Although the passage cross-section in the discharge screw is less than or equal to the passage cross-section in the screw of the twin-screw extruder, it can nevertheless not come to a significant backwater or a significant back pressure at the front end of the twin-leg extruder, if it is operated underfed suitably. Depending on the application, it may in fact be necessary for the twin-screw extruder to be operated more or less underfed. This means that the current delivery rate of the twin-screw extruder is significantly smaller than the constructively possible maximum delivery rate. Preferably, the current capacity should be 10% to 50% of the maximum possible capacity. This means that the degree of filling in the screw flights of the twin-screw extruder is only about 10% to 30%, d. H. the passage cross-section in the flights of the twin-screw extruder is only about 10% to 30% full. However, this applies only to those zones of the twin-screw extruder in which a pure material transport takes place, and thus not for those areas in which pressure must be built up to drive over mixing zones or the like. In these areas, the degree of filling is significantly higher and is usually even 100%.

Durch die Ausgestaltung der Extrudereinrichtung mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Einschneckenextruder-Element wird gleichwohl erreicht, dass am vorderen Ende des Einschneckenextruder-Elements ein Druck erzielt werden kann, wie er von dem Doppelschneckenextruder allein unter gleichen Betriebsbedingungen nicht erzielbar ist. Vielmehr wird der Wirkungsgrad beim Druckaufbau durch das Einschneckensystem signifikant erhöht. Die vom Antrieb in den gleichsinnig drehenden Doppelschneckenextruder eingebrachte Energie wird real nur zu etwa 8–10% in Druckaufbau umgesetzt. Dieser Wirkungsgrad wird durch die Erfindung mehr als verdoppelt.The design of the extruder device with at least one Einschneckenextruder element according to the invention is nevertheless achieved that at the front end of the Einschneckenextruder element, a pressure can be achieved, as he of the twin-screw extruder alone below same operating conditions is not achievable. Rather, the efficiency in the pressure build-up is significantly increased by the single-screw system. The introduced by the drive in the co-rotating twin-screw extruder energy is actually converted only about 8-10% in pressure build-up. This efficiency is more than doubled by the invention.

In vorteilhafter Weise kann der Gangquerschnitt der Austragsschnecke in Richtung der Austragsöffnung der Extrudereinrichtung abnehmen. Die Schnecken des Doppelschneckenextruders können anstelle von jeweils einem Schneckengang auch jeweils zwei oder mehr Schneckengänge aufweisen, wobei in einem solchen Falle der Gangquerschnitt der Austragsschnecke gleich oder kleiner ist wie die Summe der Gangquerschnitte der Schneckengänge bei einer Schnecke des Doppelschneckenextruders. Ebenso kann die Austragsschnecke anstelle von einem Schneckengang zwei oder mehr Schneckengänge aufweisen, wobei dann die Summe der Gangquerschnitte der Schneckengänge der Austragsschnecke gleich oder kleiner ist wie der Gangquerschnitt bei einer Schnecke des Doppelschneckenextruders. Die beiden vorgenannten Ausführungsformen können auch miteinander kombiniert werden, d. h. sowohl bei der Austragsschnecke als auch bei den Schnecken des Doppelschneckenextruders können mehrere Schneckengänge vorgesehen werden, wobei die Anzahl der Schneckengänge bei der Austragsschnecke einerseits und bei den Schnecken des Doppelschneckenextruders andererseits unterschiedlich sein kann. Eine einfache konstruktive Ausgestaltung ergibt sich, wenn der Kerndurchmesser der Austragsschnecke an der dem Doppelschneckenextruder zugewandten Ende der Austragsschnecke gleich groß ist wie der Kerndurchmesser einer Schnecke des Doppelschneckenextruders. In diesem Fall wird der Kerndurchmesser der Schnecke des Doppelschneckenextruders unverändert „fortgeführt”.Advantageously, the passage cross-section of the discharge screw can decrease in the direction of the discharge opening of the extruder device. The worms of the twin-screw extruder can also have two or more worm threads instead of one worm thread in each case, in which case the cross section of the discharge screw is equal to or smaller than the sum of the cross sections of the worm threads in a worm of the twin-screw extruder. Likewise, the discharge screw may have two or more flights instead of one flight, in which case the sum of the passage cross sections of the flights of the discharge screw is equal to or smaller than the passage cross section in a screw of the twin screw extruder. The two aforementioned embodiments can also be combined with each other, d. H. Several screw flights can be provided both in the discharge screw and in the screws of the twin-screw extruder, with the number of screw flights on the discharge screw on the one hand and on the screws of the twin-screw extruder on the other hand being different. A simple structural embodiment results when the core diameter of the discharge screw at the end of the discharge screw facing the twin-screw extruder is the same size as the core diameter of a screw of the twin-screw extruder. In this case, the core diameter of the screw of the twin-screw extruder is "continued" unchanged.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 näher beschrieben werden.Hereinafter, the invention with reference to embodiments and with reference to the 1 to 5 be described in more detail.

In der 1 ist im Längsschnitt schematisch eine Extrudereinrichtung dargestellt, die einen Doppelschneckenextruder 1 mit zwei gleichsinnig drehenden und miteinander kämmenden Schnecken 2 und 2' aufweist, die in an sich bekannter Weise drehantreibbar sind und einen Außendurchmesser von D1 aufweisen. Die Schnecken 2 und 2' sind in einem die beiden Schnecken umschließenden Gehäuse aufgenommen, das zwei sich überlappende Bohrungen zur Aufnahme der Schnecken aufweist. Dieser Bereich 8, in dem sich die Bohrungen überlappen, so dass in dem Gehäuse eine Öffnung zur Aufnahme der beiden Schnecken mit einem Querschnitt entsprechend einer Hegenden Acht gebildet wird, wird manchmal auch Zwickelbereich genannt.In the 1 is shown in longitudinal section schematically an extruder device comprising a twin-screw extruder 1 with two co-rotating and meshing snails 2 and 2 ' has, which are rotatably drivable in a conventional manner and have an outside diameter of D1. The snails 2 and 2 ' are housed in a housing enclosing the two screws, which has two overlapping holes for receiving the screws. This area 8th in which the bores overlap so that an opening is formed in the housing for receiving the two screws with a cross-section corresponding to a haptic Eight, sometimes also called gusset area.

Das vordere Ende des Doppelschneckenextruders ist um ein Einschneckenextruder-Element 3 verlängert, das eine Austragsschnecke 4 in einem geschlossenen zylindrischen Gehäuse 5 aufweist und mit dem Doppelschneckenextruder 1 in strömungstechnisch günstiger Weise verbunden ist.The front end of the twin-screw extruder is a single-screw extruder element 3 extended, a discharge screw 4 in a closed cylindrical housing 5 and with the twin-screw extruder 1 is connected in fluidically favorable manner.

Die Austragsschnecke 4 ist als Verlängerungsstück der Schnecke 2 des Doppelschneckenextruders ausgebildet und dreht bei Rotation der Schnecke 2 mit. Der Durchmesser D2 der Förderschnecke ist im vorliegenden Beispiel gleich dem Durchmesser D1 einer Schnecke 2 bzw 2'. Die Ausstragsschnecke 4 und die Schnecke 2 liegen auf einer Achse A. Die Schnecke 2 weist einen Schneckensteg 7 auf, der auf der Austragsschnecke 4 fortgeführt ist. Die Steigung des Schneckenstegs 7 kann in Förderrichtung gleichbleiben, wie dies in der 1 dargestellt ist; sie kann aber auch variieren und insbesondere zum vorderen Ende der Austragsschnecke 4 hin abnehmen. In der 1 ist die Gangbreite bei der Austragsschnecke 4 größer als bei den Schnecken 2 bzw. 2' des Doppelschneckenextruders. Bei den Schnecken 2 bzw. 2' des Doppelschneckenextruders kann auch eine Änderung der Gangbreite vorkommen, wobei dann auch immer eine Änderung der Gangsteigung vorliegt. Dies ist systembedingt durch die ineinandergreifenden gleichsinnig drehenden Schnecken 2 und 2'. Die Schnecken 2 und 2' des Doppelschneckenextruders können ein- oder mehrgängig, d. h. mit einem oder mit mehreren Schneckengängen ausgeführt sein; ebenso kann die Austragsschnecke ein- oder mehrgängig, d. h. mit einem oder mit mehreren Schneckengängen ausgeführt sein. Am vorderen Ende der Austragsschnecke 4 geht das Gehäuse 5 in eine Austrags- oder Austrittsöffnung 6 über. Die Schnecken 2 und 2' des Doppelschneckenextruders weisen einen Gangquerschnitt 9 von Q1 auf, der größer ist als der Gangquerschnitt 11 von Q2 der Austragsschnecke 4. Insbesondere ist die Gangtiefe bei 9 bzw. Q1 größer als bei 11 bzw. Q2. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, dass sich der Gangquerschnitt mit der Gangsteigung ändert. Eine kleine Gangsteigung ist vorteilhaft für den Druckaufbau, genau wie ein kleine Gangtiefe. Allerdings müssen die Gangtiefe und die Steigung so gewählt werden, dass noch eine ausreichende Förderleistung gegeben ist.The discharge screw 4 is as an extension of the snail 2 the twin-screw extruder is formed and rotates upon rotation of the screw 2 With. The diameter D2 of the screw conveyor in the present example is equal to the diameter D1 of a screw 2 respectively 2 ' , The discharge slug 4 and the snail 2 lie on an axis A. The snail 2 has a screw bridge 7 up on the discharge screw 4 has continued. The slope of the Schneckenstegs 7 Can remain the same in the conveying direction, as in the 1 is shown; but it can also vary and in particular to the front end of the discharge screw 4 decrease. In the 1 is the aisle width of the discharge screw 4 bigger than the snails 2 respectively. 2 ' of the twin-screw extruder. With the snails 2 respectively. 2 ' the twin-screw extruder can also occur a change in the aisle width, in which case there is always a change in the pitch. This is due to the system due to the interlocking co-rotating screws 2 and 2 ' , The snails 2 and 2 ' the twin-screw extruder can be single or multi-speed, ie be designed with one or more flights; Similarly, the discharge screw can be single or multi-speed, ie executed with one or more flights. At the front end of the discharge screw 4 the case goes 5 in a discharge or outlet opening 6 above. The snails 2 and 2 ' of the twin-screw extruder have a passage cross-section 9 from Q1, which is larger than the passage cross section 11 from Q2 of the discharge screw 4 , In particular, the flight depth is at 9 or Q1 greater than at 11 or Q2. In this context, it should be noted that the passage cross section changes with the pitch. A small pitch is beneficial for pressure build-up, just like a small gangway. However, the flight depth and the slope must be chosen so that there is still sufficient capacity.

Die 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Durchmesser D2 der Austragsschnecke kleiner ist als der Durchmesser D1 der Schnecken 2, 2' des Doppelschneckenextruders. Die Reduktion des Schneckendurchmesser erfolgt in der Weise, dass die Achse der Austragsschnecke 4 und die Achse der Schnecke 2 eine gemeinsame Achse A bilden.The 2 shows an embodiment in which the diameter D2 of the discharge screw is smaller than the diameter D1 of the screws 2 . 2 ' of the twin-screw extruder. The reduction of the screw diameter takes place in such a way that the axis of the discharge screw 4 and the axis of the screw 2 form a common axis A.

Die 3 zeigt in vergrößertem Maßstab Einzelheiten aus den 1 und 2 betreffend die Gangquerschnitte Q1 und Q2 der Schnecken des Doppelschneckenextruders (Q1) und der Austragsschnecke (Q2), wobei die schraffiert dargestellten Flächen den jeweiligen Gangquerschnitt Q1 bzw. Q2 darstellen sollen. Würden die Schnecken einen im wesentlichen rechteckförmigen Gangquerschnitt aufweisen, ergäbe sich der Gangquerschnitt Q1 bzw. Q2 aus dem Produkt aus Gangtiefe g und Gangbreite b der jeweiligen Schnecke. Bei der Austragsschnecke 4 kann ein andere Form des Gangquerschnittes gewählt werden als bei den Schnecken 2 bzw. 2'; in der Praxis dürfte dies der Regelfall sein. Beispielsweise können bei der Austragsschnecke 4 die Flanken der Schneckengänge steiler werden, wie es bei Einschneckenextrudern üblich und Stand der Technik ist. The 3 shows on an enlarged scale details from the 1 and 2 concerning the passage cross sections Q1 and Q2 of the screws of the twin-screw extruder (Q1) and the discharge screw (Q2), wherein the surfaces shown hatched represent the respective passage cross-sections Q1 and Q2, respectively. If the screws had a substantially rectangular passage cross-section, the passage cross-section Q1 or Q2 would result from the product of passage depth g and passage width b of the respective screw. At the discharge screw 4 a different shape of the cross section can be selected than with the screws 2 respectively. 2 '; in practice, this should be the rule. For example, in the discharge screw 4 the flanks of the flights become steeper, as is usual with single-screw extruders and state of the art.

4 zeigt einen Querschnitt durch den Doppelschneckenextruder 1 entlang der Linie A-A der 1 und 2. 4 shows a cross section through the twin-screw extruder 1 along the line AA the 1 and 2 ,

Bei einer Compounder-Spritzgießmaschine wie sie beispielsweise aus der eingangs genannten EP 1306187 A1 bekannt ist wird anstelle eines herkömmlichen Extruders nunmehr eine erfindungsgemäße Extrudereinrichtung zum Aufbereiten und Plastifizieren von Kunststoffmaterial vorgesehen. Der Druck in der vom Ausgang des Extruders ausgehenden Schmelzeleitung kann mit einem besseren Wirkungsgrad aufgebaut werden. Ein Rückstau von Material in den Gängen des Doppelschneckenextruders kann vermieden werden, was sich positiv auf das Compoundieren des Kunststoffmaterials auswirkt. Die Austragsschnecke 4 des Einschneckenextruder-Elements 3 dient zur Druckerzeugung bzw. Druckerhöhung, wobei die Förderleistung der Austragsschnecke 4 für den intermittierenden Betrieb der Spritzgießmaschine in der Regel ausreicht. Der Doppelschneckenextruder 1 wird in Anpassung an den intermittierenden Betrieb der Spritzgießmaschine und in Anpassung an den Gangquerschnitt Q2 der Förderschnecke 4 in geeigneter Weise entsprechend unterfüttert, d. h. mit reduzierter Förderleistung, betrieben wird. Eine derartige Compounder-Spritzgießmaschine verfügt ferner über eine an sich bekannte Schließeinheit sowie über eine geeignete Spritzgußform zur Herstellung der spritzgegossenen Formteile.In a compounder injection molding machine such as those mentioned above EP 1306187 A1 is known instead of a conventional extruder an extruder device according to the invention for processing and plasticizing plastic material is now provided. The pressure in the outgoing from the outlet of the extruder melt line can be constructed with a better efficiency. A backlog of material in the passages of the twin screw extruder can be avoided, which has a positive effect on the compounding of the plastic material. The discharge screw 4 of the single screw extruder element 3 serves for pressure generation or pressure increase, wherein the delivery rate of the discharge screw 4 sufficient for the intermittent operation of the injection molding machine in general. The twin-screw extruder 1 is adapted to the intermittent operation of the injection molding machine and in adaptation to the passage cross section Q2 of the screw conveyor 4 in a suitable manner according to relined, ie with reduced flow rate, operated. Such a compounder injection molding machine further has a known clamping unit and a suitable injection mold for the production of injection molded parts.

5 zeigt schematisch eine derartige Compounder-Spritzgießmaschine. Sie verfügt über eine erfindungsgemäße Extrudereinrichtung 10 zur Aufbereitung und Plastifizierung von in der Regel in Granulatform befindlichem Kunststoffmaterial, einen Zwischenspeicher 20 zur Aufnahme und Zwischenspeicherung von Material sowie ein Kolbenspritzaggregat 30 zum Einspritzen des Materials in eine Spritzgießform 50 mit Formhälften 50a und 50b. Diese Formhälften sind auf einer verfahrbaren Formaufspannplatte 60a und einer feststehenden Formaufspannplatte 60b einer an sich bekannten Schließeinheit befestigt. Mit der Kombination des Zwischenspeichers 20 und dem Kolbenspritzaggregat 30 ist eine Weiterverarbeitung der von der Extrudereinrichtung 10 kontinuierlich hergestellten Schmelze zu den intermittierend in der Spritzgießform 50 hergestellten Spritzgußteilen möglich. Bei der Extrudereinrichtung 10 handelt es sich um eine Extrudereinrichtung, wie sie in den 1 oder 2 dargestellt ist. Sie umfasst einen Doppelschneckenextruder 1 mit zwei gleichsinnig drehenden Schnecken 2, 2', wobei am vorderen Ende des Doppelschneckenextruders 1 je nach Ausführungsform eine Austragsschnecke 4 gemäß der 1 oder der 2 vorgesehen sind. Gegebenenfalls kann eine gravimetrische Dosiereinrichtung 10 vorgesehen sein, welche eine Unterfütterung des Doppelschneckenextruders 1 in besonders einfacher Weise erlaubt. 5 schematically shows such a compounder injection molding machine. It has an extruder device according to the invention 10 for the treatment and plasticization of usually located in granular plastic material, a cache 20 for receiving and temporary storage of material and a piston injection unit 30 for injecting the material into an injection mold 50 with mold halves 50a and 50b , These mold halves are on a movable platen 60a and a fixed platen 60b attached to a known clamping unit. With the combination of the cache 20 and the piston injection unit 30 is a further processing of the extruder device 10 continuously produced melt to the intermittently in the injection mold 50 made injection molded parts possible. In the extruder device 10 it is an extruder device, as in the 1 or 2 is shown. It includes a twin-screw extruder 1 with two co-rotating screws 2 . 2 ' , wherein at the front end of the twin-screw extruder 1 depending on the embodiment, a discharge screw 4 according to the 1 or the 2 are provided. Optionally, a gravimetric metering device 10 be provided, which a relining of the twin screw extruder 1 allowed in a particularly simple manner.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
DoppelschneckenextruderTwin-screw extruder
2, 2'2, 2 '
Schnecken des DoppelschneckenextrudersScrews of the twin-screw extruder
33
Einschnecken-ExtruderelementScrew extruder element
44
Austragsschneckedischarge screw
55
Gehäusecasing
66
ÜbergangsstückTransition piece
7, 77, 7
Schneckenstegflighting
88th
Zwickelbereichinterstitial region
99
Gangquerschnitt Q1Cross section Q1
1010
Extrudereinrichtungextruder means
1111
Gangquerschnitt Q2Cross section Q2
2020
Zwischenspeichercache
3030
KolbenspritzaggregatPiston injection unit
5050
Spritzgießforminjection mold
50a50a
Bewegliche FormhälfteMobile mold half
50b50b
Feststehende FormhälfteFixed mold half
60a60a
Verfahrbare FormaufspannplatteMovable mold clamping plate
60b60b
Feststehende FormaufspannplatteFixed platen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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  • WO 2009/037299 A2 [0003] WO 2009/037299 A2 [0003]
  • EP 1306187 A1 [0004, 0017] EP 1306187 A1 [0004, 0017]

Claims (10)

Extrudereinrichtung (10) mit einem Doppelschneckenextruder (1) mit zwei gleichsinnig drehenden Schnecken (2, 2'), die in einem die beiden Schnecken (2, 2') umschließenden Gehäuse aufgenommen sind, wobei das Gehäuse zwei entlang der Längsachse (A) des Doppelschneckenextruders (1) sich überlappende Bohrungen zur Aufnahme der beiden Schnecken (2, 2') des Doppelschneckenextruders (1) aufweist, und wobei in Verlängerung des Doppelschneckenextruders (1) ein Einschneckenextruder-Element (3) vorgesehen ist, das eine Austragsschnecke (4) aufweist, mit der von dem Doppelschneckenextruder (1) angeliefertes Material abtransportiert und zur Austragsöffnung (6) der Extrudereinrichtung (10) gefördert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Gangquerschnitt Q2 (11) der Austragsschnecke (4) gleich oder kleiner ist wie der Gangquerschnitt Q1 (9) bei einer Schnecke (2, 2') des Doppelschneckenextruders (1).Extruder device ( 10 ) with a twin-screw extruder ( 1 ) with two co-rotating screws ( 2 . 2 ' ), which in one the two snails ( 2 . 2 ' Enclosed housing are housed, wherein the housing two along the longitudinal axis (A) of the twin-screw extruder ( 1 ) overlapping holes for receiving the two screws ( 2 . 2 ' ) of the twin-screw extruder ( 1 ), and wherein in extension of the twin-screw extruder ( 1 ) a single-screw extruder element ( 3 ), which is a discharge screw ( 4 ), with which of the twin-screw extruder ( 1 ) and transported to the discharge opening ( 6 ) of the extruder device ( 10 ), characterized in that the passage cross-section Q2 ( 11 ) of the discharge screw ( 4 ) is equal to or smaller than the passage cross-section Q1 ( 9 ) in a snail ( 2 . 2 ' ) of the twin-screw extruder ( 1 ). Extrudereinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gangquerschnitt Q2 (11) der Austragsschnecke (4) in Richtung der Austragsöffnung (6) der Extrudereinrichtung (10) abnimmt.Extruder device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the passage cross-section Q2 ( 11 ) of the discharge screw ( 4 ) in the direction of the discharge opening ( 6 ) of the extruder device ( 10 ) decreases. Extrudereinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecken (2, 2') des Doppelschneckenextruders (1) jeweils ein oder mehr, insbesondere zwei oder mehr, Schneckengänge aufweisen und dass der Gangquerschnitt Q2 (11) der Austragsschnecke (4) gleich oder kleiner ist wie die Summe der Gangquerschnitte Q1.1–Q1.n (9.1, ..., 9.n) der Schneckengänge bei einer Schnecke (2) des Doppelschneckenextruders (1).Extruder device ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the screws ( 2 . 2 ' ) of the twin-screw extruder ( 1 ) each having one or more, in particular two or more, helical flights and that the passage cross-section Q2 (11) of the discharge screw ( 4 ) is equal to or smaller than the sum of the passage cross sections Q1.1-Q1.n ( 9.1 , ..., 9.n. ) of the screw flights in a screw ( 2 ) of the twin-screw extruder ( 1 ). Extrudereinrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austragsschnecke (4) ein oder mehr Schneckengänge aufweist und dass die Summe der Gangquerschnitte Q2.1–Q2.n (11.1, ..., 11.n) der Schneckengänge der Austragsschnecke (4) gleich oder kleiner ist wie der Gangquerschnitt Q1 (9) bei einer Schnecke (2, 2') des Doppelschneckenextruders (1).Extruder device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the discharge screw ( 4 ) has one or more flights and that the sum of the passage cross sections Q2.1-Q2.n ( 11.1 , ..., 11.n ) of the screw flights of the discharge screw ( 4 ) is equal to or smaller than the passage cross-section Q1 ( 9 ) in a snail ( 2 . 2 ' ) of the twin-screw extruder ( 1 ). Extrudereinrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kerndurchmesser der Austragsschnecke (4) an ihrem dem Doppelschneckenextruder (1) zugewandten Ende gleich groß ist wie der Kerndurchmesser einer Schnecke (2, 2') des Doppelschneckenextruders.Extruder device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the core diameter of the discharge screw ( 4 ) at her the twin-screw extruder ( 1 ) facing end is the same size as the core diameter of a screw ( 2 . 2 ' ) of the twin-screw extruder. Verfahren zum Betreiben einer Extrudereinrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Doppelschneckenextruder (1) unterfüttert betrieben wird.Method for operating an extruder device ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the twin-screw extruder ( 1 ) is operated underfed. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Doppelschneckenextruder (1) mit der Maßgabe unterfüttert betrieben wird, dass die Schneckengänge der beiden Schnecken (2, 2') des Doppelschneckenextruders (1) nur zu 10% bis 50%, vorzugsweise nur zu 15% bis 25%, mit dem zu Schmelze zu verarbeitenden Material gefüllt sind.Process according to claim 6, characterized in that the twin-screw extruder ( 1 ) is operated under the condition that the flights of the two screws ( 2 . 2 ' ) of the twin-screw extruder ( 1 ) are only filled to 10% to 50%, preferably only 15% to 25%, with the material to be melted. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem aufzuschmelzenden Material Zuschlagstoffe hinzugegeben und in die Schmelze eingearbeitet werden, insbesondere Holz und andere, nachwachsende Rohstoffe mit Anteilen an flüchtigen Bestandteilen, und dass der Doppelschneckenextruder (1) mit der Maßgabe unterfüttert betrieben wird, dass die Schneckengänge der beiden Schnecken (2, 2') des Doppelschneckenextruders (1) nur zu 10% bis 50%, vorzugsweise nur zu 15% bis 25% mit der mit den Zuschlagstoffen versehenen Schmelze gefüllt sind.A method according to claim 6 or 7, characterized in that in addition to the material to be melted additives are added and incorporated into the melt, in particular wood and other, renewable raw materials with volatile components, and that the twin-screw extruder ( 1 ) is operated under the condition that the flights of the two screws ( 2 . 2 ' ) of the twin-screw extruder ( 1 ) are only filled to 10% to 50%, preferably only 15% to 25% with the provided with the aggregates melt. Compounder-Spritzgießmaschine mit einer Schließeinheit und einer Plastifiziereinrichtung sowie mit einer Einspritzeinrichtung, wobei die Plastifiziereinrichtung eine Extrudereinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist.Compounder injection molding machine with a closing unit and a plasticizing device and with an injection device, wherein the plasticizing device comprises an extruder device ( 10 ) according to one of claims 1 to 5. Compounder-Spritzgießmaschine nach Anspruch 9 mit einer kontinuierlich arbeitenden Extrudereinrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 sowie mit einer Einrichtung (20) zum Zwischenspeichern von Kunststoffschmelze.Compounder injection molding machine according to claim 9 with a continuously operating extruder device ( 10 ) according to one of claims 1 to 6 and with a device ( 20 ) for temporarily storing plastic melt.
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