DE102019001191A1 - Production and processing of polymer blends with other substances by extrusion - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft die Herstellung und Verarbeitung von Polymeren oder Polymermischungen mit anderen Stoffen, insbesondere anderen Stoffen mit geringem Schüttgewicht durch Extrusion, wobei der Extruder aus mehreren in Extrusionsrichtung hintereinander angeordneten Planetwalzenextrudermodulen besteht.
Dabei werden die Polymere oder Polymermischungen zunächst in einen Planetwalzenextrudermodul getragen und in diesem Planetwalzenwalzenextrudermodul und/oder einem weiteren Planetwalzenextrudermodul plastifiziert.
Die anderen Stoffe können Füllstoffe, Zuschläge und Additive sein. Die Füllstoffmengen sind regelmäßig groß, die der Additive regelmäßig sehr gering. Die anderen Stoffe werden nach Entstehung der Schmelze in den Extruder aufgegeben und mit der Schmelze vermischt.The invention relates to the production and processing of polymers or polymer blends with other materials, in particular other materials with low bulk density by extrusion, wherein the extruder consists of several successively arranged in the extrusion direction planetary roller extruder modules.
The polymers or polymer blends are first carried in a planetary roller extruder module and plasticized in this planetary roller extruder module and / or another planetary roller extruder module.
The other substances may be fillers, aggregates and additives. The amounts of filler are regularly large, the additives regularly very low. The other materials are given after the formation of the melt in the extruder and mixed with the melt.
Diverse Materialien lassen sich in den Extruder aufgeben und dort aufschmelzen. Besonders häufig findet das Extrudieren auf Kunststoffe Anwendung. Es kommen auch andere Anwendungen vor, zum Beispiel auf Lebensmittel, Futtermittel.
Die Füllstoffe, Zuschläge und Additive lassen sich auch wie folgt einstufen: organisch, natürlich, synthetisch, anorganisch.Various materials can be placed in the extruder and melted there. Extrusion is particularly common in plastics. There are also other applications, for example food, animal feed.
The fillers, additives and additives can also be classified as follows: organic, natural, synthetic, inorganic.
Die für die Extrusion verwendeten Materialien können fest und/oder flüssig und/oder gasförmig sein. Die festen Materialien können unterschiedlichste Körnung aufweisen. Je nach Beschaffenheit der Füllstoffe, Zuschläge und Additive können sich zum Teil erhebliche Schwierigkeiten beim Eintragen in den Extruder und bei der Mischung mit der Schmelze ergeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zumindest zu verringern.
Das wird mit den Merkmalen des Hauptanspruches erreicht. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Ausführungsbeispiele.
Hervorzuheben ist,
- - dass der für die Aufgabe der anderen Stoffe vorgesehene Planetwalzenextrudermodul gegenüber den anderen Planetwalzenextrudermodulen ein Gehäuse mit einem radial vergrößerten Hohlraum aufweist, so dass eine größere Menge an anderen Stoffen in dem zugehörigen Planetwalzenextrudermodul aufgenommen werden kann. Vorteilhafterweise erhöht das bei leichten anderen Stoffen(Stoffen mit geringem Schüttgewicht) die Menge an anderen Stoffen, welche in die Schmelze eingearbeitet wird. Je nach Maß der Vergrößerung lässt sich bei leichten anderen Stoffen ohne Weiteres eine Verdoppelung der einarbeitbaren Menge erreichen. Es gibt leichte Stoffe, deren Partikel bereits ein geringes spezifisches Gewicht aufweisen. Von dem spezifischen Gewicht ist das Schüttgewicht von Partikeln zu unterscheiden. Mit geringer werdender Partikelgröße und mit zunehmender „Sperrigkeit“ der Partikel und in Abhängigkeit von der Oberflächenreibung wird das Schüttgewicht immer geringer und wird es immer schwieriger, diese Partikel in die Schmelze einzuarbeiten. Auch diese Partikel werden hier als leichte Partikel bezeichnet. Dies ist leicht bei Mahlgut erkennbar ab einer Korngröße von höchstens 0,5mm, vorzugsweise bei einer Korngröße von höchstens 0,1mm, noch weiter bevorzugt bei einer Korngröße von höchstens 0,05mm und höchst bevorzugt bei einer Korngröße von höchstens 0,01 mm erkennbar. Das Mahlgut hat dabei immer ein Kornspektrum. Das heißt, zu dem Mahlgut von 0,5 mm gehören auch Anteile mit kleinerem Kornspektrum. Alternativ kann auch das Gewicht der Einsatzstoffe zur Einstufung der anderen Stoffe als leichte Stoffe herangezogen werden. Dabei werden leichte Stoffe als Stoffe mit einem Schüttgewicht kleiner 0,6 kg pro Kubikdezimeter, insbesondere mit einem Schüttgewicht kleiner 0,4 kg pro Kubikdezimeter angesehen.
The invention is based, at least to reduce these difficulties the task.
This is achieved with the features of the main claim. The subclaims describe preferred embodiments.
It should be emphasized
- - That provided for the task of other materials Planetwaltezene module compared to the other planetary roller extruder modules has a housing with a radially enlarged cavity, so that a larger amount of other substances can be included in the associated planetary roller extruder module. Advantageously, this increases in light other substances (low bulk density substances) the amount of other substances which is incorporated into the melt. Depending on the extent of the enlargement can easily be achieved in light other materials, a doubling of the usable amount. There are light substances whose particles already have a low specific gravity. From the specific gravity, the bulk density of particles is to be distinguished. With decreasing particle size and with increasing "bulkiness" of the particles and depending on the surface friction, the bulk density is getting smaller and smaller and it is increasingly difficult to incorporate these particles in the melt. These particles are also referred to herein as light particles. This is easily recognizable with millbase recognizable from a grain size of at most 0.5 mm, preferably with a grain size of at most 0.1 mm, even more preferably with a grain size of at most 0.05 mm and most preferably with a grain size of at most 0.01 mm recognizable. The regrind always has a grain spectrum. That is, the millbase of 0.5 mm also includes shares with a smaller grain spectrum. Alternatively, the weight of the starting materials can be used to classify the other substances as light substances. Here, light substances are regarded as substances with a bulk density of less than 0.6 kg per cubic decimeter, in particular with a bulk density of less than 0.4 kg per cubic decimeter.
Die Verbesserung des Materialeinzuges ist nicht nur auf leichte Stoffe beschränkt. Eine Verbesserung ist auch bei Stoffen erkennbar, mit deren Einmischbarkeit bisher Zufriedenheit bestand.
Ein erfindungsgemäß radial vergrößerter Modul, kann vorteilhafterweise einen anderen Modul des Extruders ersetzen, ohne gleichzeitig die Extruderlänge zu verändern, was umfangreiche Änderungen an anderen Teilen des Extruders zur Folge hätte.
Die Erfindung ist auch nicht darauf beschränkt, dass an einer bestehenden Anlage der Eintrag anderer Stoffe verbessert wird. Der radial vergrößerte Modul kann auch bei einer Neuanlage eingeplant werden.
Ein erfindungsgemäß vergrößerter Modul ist darüber hinaus auch zum Eintragen von partikelförmigen Polymeren und Polymermischungen geeignet, wenn die Polymere und Polymermischungen in einen Extrudermodul eingetragen werden, der die Bauweise eines Planetwalzenextruders besitzt. Dabei können die partikelförmigen Polymere oder Polymermischungen frei in die zur Aufnahme dieser Partikel bestimmte Öffnung in dem Modul fallen oder mit einer Stopfeinrichtung in die Öffnung in dem Modul gedrückt werden. Als Stopfeinrichtungen kommen alle bekannten Stopfeinrichtungen in Betracht, vorzugsweise Doppelschneckenextruder.Improvement of material intake is not limited to light fabrics. An improvement is also recognizable for substances whose compatibility has so far been satisfied.
A radially enlarged module according to the invention can advantageously replace another module of the extruder without simultaneously changing the extruder length, which would result in extensive changes to other parts of the extruder.
The invention is not limited to the fact that the entry of other substances is improved on an existing system. The radially enlarged module can also be planned for a new plant.
An inventively enlarged module is also suitable for the introduction of particulate polymers and polymer blends when the polymers and polymer blends are added to an extruder module having the design of a planetary roller extruder. In this case, the particulate polymers or polymer blends freely into the opening intended for receiving these particles in the module fall or be pushed with a stuffing into the opening in the module. Suitable stuffing devices are all known stuffing devices, preferably twin-screw extruders.
Der radial vergrößerte Modul kann an jeder Stelle des Extruders anstelle eines anderen Moduls eingebaut werden, wenn an der Stelle ein Eintrag partikelförmiger Materialien gewünscht ist.
- -dass bei einer radialen Vergrößerung des zur Aufnahme der anderen Stoffe dienenden Planetwalzenextrudermoduls die Zentralspindel beibehalten wird und die Planetspindeln und das Gehäuse mit der Gehäusebuchse radial vergrößert werden, wobei die Planetspindeln und die Gehäusebuchse unter Beibehaltung des Verzahnungsmoduls der Zentralspindel mit größeren Zähnezahlen versehen werden.
- - dass für den zur Aufnahme der anderen Stoffe vorgesehenen Planetwalzenextrudermodul dessen Planetspindeln für Zentralspindeln aus einer Baugröße von mindestens 120mm eine Zähnezahl von mindestens 8, vorzugsweise von mindestens 9, noch weiter bevorzugt von mindestens 10 und höchst bevorzugt von mindestens 11 aufweisen. Bei Zwischengrößen der Baugrößen werden vorzugsweise die Werte der größeren Baugröße gewählt.
- -dass für den zur Aufnahme der anderen Stoffe vorgesehenen Planetwalzenextrudermodul dessen Planetspindeln für Zentralspindeln aus einer Baugröße von höchstens 100mm eine Zähnezahl von mindestens 7, vorzugsweise von mindestens 8, noch weiter bevorzugt von mindestens 9 und höchst bevorzugt von mindesten 10 aufweisen. Bei Zwischengrößen der Baugrößen werden vorzugsweise die Werte der größeren Baugröße gewählt. Die größeren Baugrößen werden wegen der größeren Zähne und deren größerer Standzeit bevorzugt. Alternativ können die Werte der jeweils kleineren Baugröße für Zwischengrößen gewählt werden, wenn diese Wahl die Herstellung des Moduls erleichtert.
- -dass für den zur Aufnahme der anderen Stoffe vorgesehenen Planetwalzenextrudermodul dessen Planetspindeln für Zentralspindeln aus einer Baugröße von höchstens 70mm eine Zähnezahl von mindestens 6, vorzugsweise von mindestens 7, noch weiter bevorzugt von mindestens 8 und höchst bevorzugt von mindestens 9 aufweisen. Die größeren Baugrößen werden wegen der größeren Zähne und deren größerer Standzeit bevorzugt. Alternativ können die Werte der jeweils kleineren Baugröße für Zwischengrößen gewählt werden, wenn diese Wahl die Herstellung des Moduls erleichtert.
- -dass in dem zur Aufnahme der anderen Stoffe vorgesehenen Planetwalzenextrudermodul die Planetspindeln der größeren Baugröße unmittelbar mit der Zentralspindel der kleineren Baugröße kämmen oder mit einer innen und außen verzahnten Hülse kämmen, die auf der Zentralspindel aufgeschraubt ist.
- -dass für den zur Aufnahme der anderen Stoffe vorgesehene Planetwalzenextrudermodul
- --bei radialer Vergrößerung die Zentralspindel beibehalten wird und
- --ein Gehäuse und eine Buchse einer größeren Baugröße mit anderem Verzahnungsmodul verwendet werden und
- --die Planetspindeln unter Beibehaltung des Verzahnungsmoduls der Buchse radial vergrößert werden und
- --auf die Zentralspindel eine innen und außen verzahnte Hülse aufgeschraubt wird,
- --wobei die Planetspindeln mit der Außenverzahnung der aufgeschraubten Hülse kämmen.
- - dass für den zur Aufnahme der anderen Stoffe vorgesehene Planetwalzenextrudermodul die Zentralspindel und/oder die Planetspindeln und/oder die Buchse aus folgender Baureihe ausgewählt sind:
- -dass der für die Aufnahme der anderen Stoffe radial vergrößerte Extrudermodul zu einem nachgeordneten Extrudermodul hin auslaufseitig mit einer sich verjüngenden Öffnung versehen ist.
- -dass die Auslauföffnung durch einen Ring gebildet wird.
- -dass eine der Planetspindeln als Putzer ausgebildet ist.
- -dass die als Putzer dienende Planetspindel aus zwei Teilen besteht, wobei der eine Teil mit einem zentrischen Zapfen in eine Bohrung des anderen Teiles greift und wobei sich in der Bohrung eine Feder befindet.
- -dass Adapter zwischen dem erfindungsgemäß radial vergrößerten Modul und einem vorgeordneten, im Durchmesser kleineren Modul und/oder einem nachgeordneten, im Durchmesser kleineren Modul verwendet wird.
- -dass ein einteiligen oder mehrteiligen Adapter verwendet wird.
- -dass ein ringförmigen Adapter verwendet wird.
- -dass ein zwischen den Befestigungsflanschen an Extruderabschnittsgehäusen angeordneten Adapter vorgesehen ist.
- -dass der Adapter zumindest das kleinere Gehäuse außen umfasst.
- -dass die Adapter und die Flansche zentrierend ineinander greifen, wobei das eine Teil vorzugsweise mit einer zylindrischen Erhebung und das korrespondierende andere Teil mit einer entsprechenden Vertiefung versehen sind.
- -dass ein temperierten Adapter vorgesehen ist.
- -dass der Adapter allein oder mit anderen Teilen zugleich einen Anlaufring und/oder einen Ring für Meßstellen und/oder eine Zentrierung bildet.
- -dass Transportspindeln als Planetspindeln vorgesehen sind.
- -dass die Transportspindeln vom austrittsseitigen Ende her über die Einlauföffnung in dem für die Aufgabe der anderen Stoffe vorgesehenen Planetwalzenextrudermodul hinausragen.
- -dass die Transportspindeln zum austrittsseitigen Ende hin weniger zahnreduziert sind als zum einlaufseitigen Ende hin.
- -dass die Transportspindeln mindestens eine Stufe aufweisen, wobei jede Stufe eine Änderung der Verzahnung beinhaltet.
- -dass zusätzliche kurze Spindeln zwischen den über die Einlauföffnung hinausragenden Spindeln vorgesehen sind. Diese Spindeln finden sich in dem Planetwalzenextrudermodul am austrittsseitigen Ende, weil alle Spindeln mit ihrem austrittsseitigen Ende an einem gemeinsamen Anlaufring gleiten, wenn sie um die Zentralspindel umlaufen.
- in a radial enlargement of the planetary roller extruder module serving to receive the other substances, the central spindle is retained and the planetary spindles and the housing with the housing bushing are radially enlarged, the planetary spindles and the housing bushing being provided with larger numbers of teeth while maintaining the toothed module of the central spindle.
- - That for the intended for receiving the other substances Planetwaltezene module whose planetary spindles for central spindles of a size of at least 120mm a number of teeth of at least 8, preferably of at least 9, more preferably at least 10 and most preferably at least 11. For intermediate sizes of the sizes, the values of the larger size are preferably selected.
- that for the planetary gear extruder module provided for receiving the other substances whose planetary spindles for central spindles of a size of at most 100mm have a number of teeth of at least 7, preferably of at least 8, more preferably of at least 9 and most preferably of at least 10. For intermediate sizes of the sizes, the values of the larger size are preferably selected. The larger sizes are preferred because of the larger teeth and their longer service life. Alternatively, the values of the respective smaller size may be chosen for intermediate sizes, if this choice facilitates the manufacture of the module.
- that for the planetary gear extruder module provided for receiving the other substances whose planetary spindles for central spindles of a size of at most 70mm have a number of teeth of at least 6, preferably of at least 7, more preferably of at least 8 and most preferably of at least 9. The larger sizes are preferred because of the larger teeth and their longer service life. Alternatively, the values of the respective smaller size may be chosen for intermediate sizes, if this choice facilitates the manufacture of the module.
- In the planetary roller extruder module provided for receiving the other substances, the planetary spindles of the larger size mesh directly with the central spindle of the smaller size or mesh with an internally and externally toothed sleeve which is screwed onto the central spindle.
- -that for the scheduled for receiving the other substances planetary roller extruder module
- --When radially enlarging the central spindle is maintained and
- a housing and a socket of a larger size can be used with other toothing module and
- - The planetary spindles are radially enlarged while maintaining the toothing module of the socket and
- - on the central spindle an internally and externally toothed sleeve is screwed,
- --While the planetary spindles mesh with the external teeth of the screwed sleeve.
- in that, for the planetary roller extruder module provided for receiving the other substances, the central spindle and / or the planetary spindles and / or the bushing are selected from the following series:
- in that the extruder module, which is radially enlarged for receiving the other substances, is provided with a tapered opening at the outlet side to a downstream extruder module.
- -that the outlet opening is formed by a ring.
- -that one of the planetary spindles is designed as a cleaner.
- -that serving as Putzer planetary spindle consists of two parts, wherein the one part engages with a central pin in a bore of the other part and wherein there is a spring in the bore.
- in that the adapter is used between the radially enlarged module according to the invention and an upstream, smaller diameter module and / or a downstream, smaller diameter module.
- -that a one-piece or multi-part adapter is used.
- -that an annular adapter is used.
- -that a arranged between the mounting flanges on extruder section housings adapter is provided.
- in that the adapter comprises at least the smaller housing on the outside.
- -that the adapters and the flanges centering mesh, wherein one part is preferably provided with a cylindrical elevation and the corresponding other part with a corresponding recess.
- -that a tempered adapter is provided.
- -that the adapter alone or with other parts at the same time forms a stop ring and / or a ring for measuring points and / or a centering.
- -that transport spindles are provided as planetary spindles.
- -that the transport spindles protrude from the outlet end over the inlet opening in the space provided for the task of other materials planetary roller extruder module.
- in that the transport spindles are less tooth-reduced towards the exit-side end than towards the inlet-side end.
- in that the transport spindles have at least one step, each step including a change of the gearing.
- - that additional short spindles are provided between the spindles projecting beyond the inlet opening. These spindles can be found in the planetary roller extruder module at the exit end, because all spindles slide with their exit end to a common thrust ring when rotating around the central spindle.
Die Polymere oder Polymermischungen können thermoplastisch sein. Solche Einsatzmaterialien sind dadurch kennzeichnet, dass sie durch Erkalten wieder verfestigen. Übermäßige Erwärmung führt jedoch zur Zersetzung. Gebräuchliche thermoplastischen Einsatzmaterialien(auch Thermoplaste genannt) sind Kunststoffe wie
Polyethylen, deren Copolymere, deren Derivate und Blends
Polypropylen, deren Copolymere, deren Derivate und Blends
Polystyrole, deren Copolymere, deren Derivate und Blends
Polyvinylchloride, deren Copolymere, deren Derivate und BlendsThe polymers or polymer blends may be thermoplastic. Such feeds are characterized by the fact that they solidify again by cooling. Excessive heating, however, leads to decomposition. Common thermoplastics (also called thermoplastics) are plastics such as
Polyethylene, their copolymers, their derivatives and blends
Polypropylene, their copolymers, their derivatives and blends
Polystyrenes, their copolymers, their derivatives and blends
Polyvinyl chlorides, their copolymers, their derivatives and blends
Diese und andere Thermoplaste lassen sich ohne weiteres Extrudieren. Von den Thermoplasten sind thermoelastische Materialien zu unterscheiden. Aber auch thermoelastische Einsatzmaterialien lassen sich mit Verformung/Druck und Wärme in einen plastischen Zustand bringen, der auch als Mastifizierung/Mastikation bezeichnet wird. Dabei ist die Zersetzungsgefahr um einiges größer als bei Thermoplasten.
Gebräuchliche Elastomere sind zum Beispiel
Kautschuke, deren Copolymere, deren Derivate und BlendsThese and other thermoplastics are easy to extrude. Of the thermoplastics thermoelastic materials are to be distinguished. But also thermoelastic feedstocks can be brought with deformation / pressure and heat in a plastic state, which is also referred to as mastication / mastication. The risk of decomposition is much greater than with thermoplastics.
Common elastomers are, for example
Rubbers, their copolymers, their derivatives and blends
Auch thermoelastische Materialien lassen sich im Extruder verarbeiten.Thermoelastic materials can also be processed in the extruder.
Extruder werden aus unterschiedlichen Gründen genutzt; zumeist um Einsatzmaterialien zu plastifizieren und in Mischung zu bringen und um dem Material beim Austritt aus dem Extruder eine gewünschte Form zu geben. Nach einem älteren Vorschlag werden die Polymere oder Polymermischungen separat von den anderen Stoffen in den Extruder aufgegeben und aufgeschmolzen. Die Aufgabe der anderen Stoffe in den Extruder und die Mischung erfolgen nach dem Aufschmelzen.Extruders are used for different reasons; usually to plasticize and mix feeds and to give the material a desired shape upon exiting the extruder. According to an older proposal, the polymers or polymer blends are added separately from the other materials in the extruder and melted. The task of the other substances in the extruder and the mixture take place after melting.
Für die Formgebung eignen sich Düsen, aus denen das Material in einer gewünschten Strangform austritt, aber auch andere Formen, die nacheinander bzw. nach Entleerung wieder gefüllt werden und komplizierte Werkstückformen erlauben.For shaping are suitable nozzles from which the material emerges in a desired strand shape, but also other forms that are filled again successively or after emptying and allow complicated workpiece shapes.
Im Planetwalzenextruder lässt sich die Temperatur des Behandlungsgutes sehr gut einstellen, weil das Behandlungsgut großflächig und dünnschichtig ausgewalzt wird. Dadurch wirkt der Planetwalzenextruder als großflächiger Wärmetauscher.In the planetary roller extruder, the temperature of the material to be treated can be adjusted very well because the material to be treated is rolled over a large area and in a thin layer. As a result, the planetary roller extruder acts as a large-area heat exchanger.
Zwar ist bekannt, das Einsatzmaterial für die Extrusion sofort in den Planetwalzenextruder einzutragen. Im Vergleich zu den anderen Extrudern ist das Einzugsverhalten von Planetwalzenextrudern gering. In der Praxis wird deshalb für das Eintragen des Einsatzmaterials ein Extruderabschnitt/Modul bevorzugt, der nach Art eines Einschneckenextruders ausgebildet ist. Gleichwohl wendet sich die Erfindung den Planetwalzenextrudermodulen für das Eintragen des Einsatzmaterials zu.Although it is known to enter the feed for extrusion immediately in the planetary roller extruder. In comparison to the other extruders, the feed behavior of planetary roller extruders is low. In practice, therefore, an extruder section / module is preferred for the entry of the feedstock, which is designed in the manner of a single-screw extruder. Nevertheless, the invention is directed to the planetary roller extruder modules for the introduction of the feedstock.
Planetwalzenextruder bestehen aus mehreren Teilen, nämlich einer umlaufenden Zentralspindel, einem die Zentralspindel im Abstand umgebenden Gehäuse mit einer Innenverzahnung und Planetspindeln, welche in dem Hohlraum zwischen Zentralspindel und innen verzahntem Gehäuse wie Planeten um die Zentralspindel umlaufen. Soweit im Folgenden von einer Innenverzahnung des Gehäuses gesprochen wird, so schließt das auch ein mehrteiliges Gehäuse mit einer Buchse ein, welches die Innenverzahnung des Gehäuses bildet. Im Planetwalzenextruder kämmen die Planetspindeln sowohl mit der Zentralspindel als auch mit dem innen verzahnten Gehäuse.Planetary roller extruders consist of several parts, namely a revolving central spindle, a housing surrounding the central spindle at a distance with an internal toothing and planetary spindles, which rotate in the cavity between the central spindle and internally toothed housing like planets around the central spindle. As far as is spoken below of an internal toothing of the housing, so also includes a multi-part housing with a socket, which forms the internal toothing of the housing. In the planetary roller extruder, the planetary spindles mesh with both the central spindle and the internally toothed housing.
Verschiedene Verfahren und entsprechende Planetwalzenextruder zur Aufbereitung von Kunststoffen sind insbesondere in folgenden Druckschriften beschrieben:
Die zeitgemäße Verzahnung von Planetwalzenextrudern ist üblicherweise eine Evolventenverzahnung. Es gibt auch andere Verzahnungsarten. Die verwendete Evolventenverzahnung besitzt üblicherweise eine 45Grad-Schrägung der Zähne. Es gibt auch unterschiedliche Zahngrößen. Die Zahngröße wird durch den sogenannten Zahnmodul bestimmt. Es gibt unterschiedliche Zahnmodule.The modern teeth of Planetwalzenextrudern is usually an involute. There are other types of gears as well. The involute toothing used usually has a 45 degree bevel of the teeth. There are also different tooth sizes. The tooth size is determined by the so-called tooth module. There are different tooth modules.
Die umlaufenden Planetspindeln gleiten in Förderrichtung vom an einem Gleitring bzw. Anlaufring, so dass deren Umlaufbahn in axialer Richtung bestimmt ist. Wegen der weiteren Einzelheiten üblicher Planetwalzenextruder wird zum Beispiel auf folgende Druckschriften Bezug genommen:
Die Knetwirkung im Planetwalzenextruder kann durch unterschiedliche Zahl und/oder unterschiedliche Ausbildung der Planetspindeln beeinflußt werden. The kneading action in the planetary roller extruder can be influenced by different numbers and / or different design of the planetary spindles.
Die Zahl der Planetspindeln beträgt vorzugsweise mindestens 5, vorzugsweise mindestens 6. Je größer der Durchmesser der Zentralspindel ist, desto mehr Planetspindeln sind üblicherweise in einem Modul/Abschnitt vorgesehen. So können zum Beispiel bei größeren Baugrößen ohne weiteres 24 und mehr Spindeln zum Einsatz kommen.The number of planetary spindles is preferably at least 5, preferably at least 6. The larger the diameter of the central spindle, the more planetary spindles are usually provided in a module / section. For example, 24 and more spindles can easily be used for larger sizes.
Die Planetspindeln können zum Beispiel als Normalspindeln , als Igelspindeln oder Noppenspindeln wie auch als Transportspindeln ausgebildet sein, wie sie in der
Die Igelspindel baut auf der Normalspindel auf. In Abständen sind bei den Igelspindeln ringförmig umlaufende Ausnehmungen in die Verzahnung eingearbeitet, so dass in einer seitlichen Betrachtung einer Spindel eine meandernde Kontur ersichtlich ist.
Die Noppenspindel baut auch auf einer Normalspindel auf. Dabei ist die Spindel allerdings nach der Normalverzahnung mit einer gegenläufigen Verzahnung versehen, welche die Normalverzahnung kreuzt. Das heißt, in die Zähne der Normalverzahnung werden mit der gegenläufigen Verzahnung Lücken von bestimmter Form und Folge geschnitten. Die von der Normalverzahnung bleibenden Zähne zeigen eine Noppenform. Durch die Lücken reduziert sich die Förderwirkung der Planetspindeln, während die Knetwirkung zunimmt. Außerdem unterscheidet sich der Knetvorgang mit den Noppen von dem Knetvorgang mit der Normalspindel und der Igelspindel.The hedgehog spindle builds on the standard spindle. At intervals in the hedgehog spindles annular circumferential recesses are incorporated into the teeth, so that in a lateral view of a spindle a meandering contour is visible.
The knob spindle also builds on a standard spindle. However, the spindle is provided after the normal toothing with an opposite toothing, which crosses the normal toothing. That is, in the teeth of the normal teeth are cut with the opposing teeth gaps of specific shape and sequence. The teeth remaining from the normal teeth show a knobbed shape. The gaps reduce the conveying effect of the planetary spindles, while the kneading effect increases. In addition, the kneading operation with the knobs differs from the kneading operation with the normal spindle and the heddle spindle.
Die Transportspindeln und der zugehörige Stand der Technik sind beschrieben in
Zu jedem Planetwalzenextruder gehört ein maximaler Planetspindelbesatz. Dabei handelt es sich um die maximale Zahl von Planetspindeln, die zwischen Innenverzahnung des umgebenden Gehäuses und der Zentralspindel Platz finden können, ohne dass sich die Planetspindeln gegenseitig an einer Drehung hindern. Der maximale Planetspindelbesatz hängt von dem jeweiligen Verzahnungsmodul ab. Während der Planetwalzenextrudermodul ein Extruderabschnitt ist, handelt es sich bei dem Verzahnungsmodul um eine die Form der Zähne und der Zahnlücken bestimmende Berechnungs/Konstruktionsgröße.Each planetary roller extruder has a maximum planetary spindle stock. This is the maximum number of planetary spindles that can fit between the internal teeth of the surrounding housing and the central spindle, without the planetary spindles preventing each other from turning. The maximum planet spindle stock depends on the respective gear module. While the planetary roller extruder module is an extruder section, the spline module is a calculation / design feature that determines the shape of the teeth and gullets.
Durch Wahl eines im Vergleich zu dem maximalen Planetspindelbesatz geringeren Planetspindelbesatz kann zusätzlich zum Einsatz von Transportspindeln eine Reduktion des Energieeintrages in das Einsatzgut im Extruder erfolgen. Vorzugsweise ist im Vergleich zu dem maximalen Planetspindelbesatz mindestens eine Verringerung der Planetspindelzahl um eins, wahlweise auch um mindestens 2 oder mindestens drei vorgesehen.By choosing a lower planetary spindle stocking compared to the maximum planetary spindle stocking, in addition to the use of transport spindles, the energy input into the feedstock can be reduced in the extruder. Preferably, at least one reduction of the planetary spindle number is provided by one, optionally also by at least 2 or at least three compared to the maximum planetary spindle stocking.
Die genaue Bestimmung der materialabhängigen jeweils richtigen Knetwirkung und Temperatur im Extruder lässt sich durch Änderung der Durchlaufzeit und Änderung der Temperatur in wenigen Versuchen anhand der Versuchsergebnisse erreichen.The exact determination of the material-dependent respectively correct kneading effect and temperature in the extruder can be achieved by changing the cycle time and changing the temperature in a few experiments on the basis of the test results.
Der Planetwalzenextruder ist für die gewünschte Temperierung des Behandlungsgutes besonders geeignet, wenn das Gehäuse innenseitig in bekannter Weise eine Buchse besitzt, die zentralspindelseitig mit der beschriebenen Innenverzahnung versehen ist und außenseitig mit einer gleichen Normalverzahnung oder anderen Verzahnung versehen ist. Die Buchse wird vorzugsweise in das Gehäuse geschrumpft. Dazu wird die Buchse gekühlt, so dass sich der Durchmesser ausreichend verringert, um in das Gehäuse geschoben zu werden. Bei der Wiedererwärmung dehnt sich die die Buchse und sitzt die Buchse fest in dem Gehäuse. Das Gehäuse kann auch auf die Buchse geschrumpft werden. Dann wird das Gehäuse erwärmt und dehnt sich das Gehäuse, so dass die Buchse in das Gehäuse geschoben werden kann. Nach Abkühlung umschließt das Gehäuse die Buchse fest.
Sowohl beim einen Schrumpfvorgang wie auch beim anderen Schrumpfvorgang verschließt das Gehäuse die Gänge der außenseitigen Verzahnung an der Buchse. Dadurch können diese Gänge als Kanäle für die Durchleitung von Temperierungsmittel genutzt werden.
Die Kanäle werden vorzugsweise durch einen Ringkanal an den Gehäuseenden miteinander verbunden. Der eine Ringkanal ist zulaufseitig vorgesehen und mit einer Zulaufleitung verbunden. Der andere Kanal ist ablaufseitig vorgesehen und mit einer Ablaufleitung verbunden. Beide Leitungen sind Bestandteil einer Temperierung. Als Temperierungsmittel dient vorzugsweise Wasser, für höhere Temperaturen Öl.
Das Temperierungsmittel wird durch die Kanäle gepumpt.
Je nach Temperatur bewirkt das eine Kühlung oder Beheizung.The planetary roller extruder is particularly suitable for the desired temperature control of the material to be treated, if the housing has a socket on the inside in a known manner, which is provided on the central spindle side with the internal teeth described and is provided on the outside with a same normal toothing or other teeth. The bush is preferably shrunk into the housing. This will be cooled the socket so that the diameter is reduced sufficiently to be pushed into the housing. When re-heating, the sleeve expands and the socket sits firmly in the housing. The housing can also be shrunk onto the socket. Then the housing is heated and expands the housing so that the socket can be pushed into the housing. After cooling, the housing encloses the socket firmly.
Both during a shrinking operation as well as during the other shrinking operation, the housing closes the gears of the external toothing on the socket. As a result, these passages can be used as channels for the passage of tempering.
The channels are preferably interconnected by an annular channel at the housing ends. The one annular channel is provided on the inlet side and connected to a supply line. The other channel is provided on the outlet side and connected to a drain line. Both lines are part of a temperature control. The tempering agent is preferably water, for higher temperatures oil.
The tempering agent is pumped through the channels.
Depending on the temperature causes a cooling or heating.
Vorzugsweise bestehen die Extruder aus miteinander fluchtenden Modulen/Abschnitten. Jeder Modul besitzt ein eigenes Gehäuse und eigene Planetspindeln und einen eigenen Anlaufring.
Vorzugsweise ist für alle miteinander fluchtenden Module/Abschnitte eine gemeinsame Zentralspindel vorgesehen.
Die Module/Abschnitte besitzen wahlweise insgesamt oder teilweise eine Länge von 400 bis 800mm. Durch kleinere Längen einzelner oder aller Module/Abschnitte kann eine Anpassung an unterschiedliche Temperaturanforderung erfolgen. Darüber hinaus kann die Temperierung an einem längeren Extrudermodul auch in verschiedene Abschnitte unterteilt werden, die in axialer Richtung hintereinander liegen.
Es können aber auch Modullängen von mehr als 1000 mm, zum Beispiel 1400 mm Anwendung finden.
Je größer der Extruderdurchmesser ist, desto größer wird in der Regel der Durchsatz. Mit der Erhöhung des Durchsatzes kann sich die Verweildauer des Extrusionsgutes/Einsatzmaterials in dem Extruder verlängern und eine größere Extruderlänge ergeben.The extruders preferably consist of mutually aligned modules / sections. Each module has its own housing and planetary spindles and its own stop ring.
Preferably, a common central spindle is provided for all mutually aligned modules / sections.
The modules / sections have a total or partial length of 400 to 800mm. Smaller lengths of individual or all modules / sections can be adapted to different temperature requirements. In addition, the temperature control on a longer extruder module can also be subdivided into different sections which lie one behind the other in the axial direction.
But module lengths of more than 1000 mm, for example 1400 mm, can also be used.
The larger the diameter of the extruder, the larger the throughput usually becomes. With the increase in throughput, the residence time of the extrusion material / feed material in the extruder can extend and result in a larger extruder length.
Mit der Modulbauweise eröffnet sich am Planetwalzenextruder die Möglichkeit zur Änderung der Knetwirkung durch Änderung der Verzahnung bzw. durch Einbau von Modulen mit unterschiedlicher Verzahnung.
Soweit gleiche Module bereits vorhanden sind, kann im Nachhinein noch eine Änderung der Knetwirkung und Durchlaufzeit durch Auswechselung der Plenetspindeln bzw. durch Reduzierung der Planetspindelzahl erreicht werden. Dies beinhaltet bei einem Wechsel des Einsatzgutes einen gravierenden praktischen Vorteil.
In dem Sinne können Noppenspindeln mit Normalspindeln und/oder mit Igelspindeln und/oder mit Transportspindeln kombiniert werden. Die Noppenspindeln stellen das eine Extrem für die Bearbeitung des Einsatzmaterials/Extrusionsgutes im Extruder dar, die Wirkung von Igelspindeln und Normalspindeln weicht davon ab. Wenn sich zeigt, dass die Durchlaufzeit in obigem Sinne zu lang ist, können einzelne oder mehrere Noppenspindeln gegen Igelspindeln oder Normalspindeln ausgewechselt werden. Wahlweise finden auch zur Verkürzung der Durchgangszeit Transportspindeln Anwendung, wie sie in der
Die Transportspindeln bauen gleichfalls auf den Normalspindeln auf. Dabei werden nach der Normalverzahnung einer Spindel einzelne oder mehrere Zähne aus der Spindel herausgearbeitet.The modular design opens up the possibility of changing the kneading effect on the planetary roller extruder by changing the toothing or by installing modules with different toothing.
As far as the same modules are already available, a change in the kneading effect and cycle time can be achieved by replacing the plenum screws or by reducing the number of planetary spindles afterwards. This involves a serious practical advantage when changing the input material.
Spindles with normal spindles and / or with hedgehog spindles and / or transport spindles can be combined in this sense. The Noppenspindeln represent the one extreme for the processing of the feedstock / extrusion material in the extruder, the effect of hedgehog spindles and normal spindles deviates from it. If it turns out that the cycle time is too long in the above sense, single or multiple stud spindles can be exchanged for hedgehog spindles or standard spindles. Optionally, transport spindles are also used to shorten the transit time, as used in the
The transport spindles also build on the normal spindles. In this case, one or more teeth are machined out of the spindle after the normal toothing of a spindle.
Günstig ist zumeist auch eine unterschiedliche Länge der Planetspindeln, so dass das in einen Planetwalzenextrudermodul eingespeiste Material schonend und nicht schlagartig insgesamt von der Verzahnung ergriffen wird.Favorable is usually also a different length of the planetary spindles, so that the fed into a planetary roller extruder module material is taken gently and not abruptly total of the teeth.
Üblicherweise wird das Drehmoment von einem Antriebsmotor erzeugt und über ein Getriebe auf die Zentralspindel übertragen.Usually, the torque is generated by a drive motor and transmitted via a transmission to the central spindle.
Wegen weiterer Einzelheiten und Variationen bekannter Planetwalzenextruder bzw. Abschnitten/Modulen wird Bezug genommen auf folgende Druckschriften:
Nach einem älteren Vorschlag wird ein zur Aufnahme von Einsatzmaterial bestimmter Planetwalzenextrudermodul mit einer besonderen Materialzuführung kombiniert. Dabei wird das Extrusionsmaterial/Einsatzmaterial
- a)exzentrisch zur Mitte des Planetwalzenextrudermoduls zwischen die Planetspindeln aufgegeben und/oder
- b)mit einem Stopfwerk zwangsweise zwischen die Planetspindeln gedrückt.
- a) abandoned eccentrically to the center of the planetary roller extruder module between the planetary spindles and / or
- b) forced with a stuffing machine between the planetary spindles.
Bei exzentrischer Materialzuführung wird das Extrusionsmaterial/Einsatzmaterial an der Mitte des Planetwalzenextruders/Moduls vorbeigeleitet. Der Abstand der Partikelströmungsmitte von der Mitte des Moduls kann als Versatz bezeichnet werden. Der Versatz erfolgt in Drehrichtung der Zentralspindel des Planetwalzenextruders. Dabei verläuft die Mittelachse der Materialzuführung im Abstand an der Mittelachse des Füllteiles in Planetwalzenextruderbauweise vorbei. Vorzugweise ist der Abstand/Versatz größer als ein Viertel des Teilkreisdurchmessers der Verzahnung in dem Extrudergehäuse bzw. der Verzahnung in der innen verzahnten Buchse des Gehäuses. Noch weiter bevorzugt ist der Abstand/Versatz größer als der halbe Fußkreisdurchmesser der Zentralspindelverzahnung. Höchst bevorzugt ist der Abstand(Versatz kleiner als der halbe Fußkreis der Verzahnung in dem Extrudergehäuse bzw. der Verzahnung in der innen verzahnten Buchse des Gehäuses.
Von Vorteil ist, wenn der Durchmesser der Materialzuführung kleiner als der Durchmesser des Fußkreises der Innenverzahnung des Extrudergehäuses bzw. der Innenverzahnung der Buchse in dem Gehäuse. Soweit die Materialzuführung bei erfindungsgemäßer Exzentrizität seitlich über den Raum hinausragt, in dem das Material im Planetwalzenextruder bearbeitet wird, ist in dem Übergang von der Materialzuführung zum Gehäuse des Planetwalzenextruders eine Abschrägung vorgesehen. Durch die Abschrägung verjüngt sich die Materialzuführung am Übergang von der Materialzuführung auf das Extrudergehäuse.
Günstige Verhältnisse ergeben sich dabei, wenn die Schräge im Querschnitt des Extrudergehäuses in etwa auf einer Tangente an den Teilkreisdurchmesser der Innenverzahnung des Extrudergehäuses bzw. der innen verzahnten Buchse des Gehäuses liegt. In etwa heißt, dass die Schräge maximal um ein Maß von der Tangente abweicht, das gleich dem Durchmesser der zu dem Planetwalzenextruder gehörenden Planetspindeln ist, vorzugweise maximal gleich dem halben Durchmesser der zugehörigen Planetspindeln ist und höchst bevorzugt gleich einem Viertel des Durchmessers der zugehörigen Planetspindeln ist.
Die Schräge schließt bei vertikaler Partikelaufgabe in den
Planetwalzenenextruder/Modul mit der Horizontalen durch die Planetwalzenmittelachse vorzugsweise einen Winkel von mindestens 30 Grad, noch weiter bevorzugt einen Winkel von mindestens 45Grad und höchst bevorzugt einen Winkel von mindestens 60 Grad ein.For eccentric material feed, the extrusion material / feedstock is passed past the center of the planetary roller extruder / module. The distance of the particle flow center from the center of the module may be referred to as an offset. The offset occurs in the direction of rotation of the central spindle of the planetary roller extruder. In this case, the center axis of the material supply extends at a distance on the central axis of the filling part in planetary roller extruder design. Preferably, the distance / offset is greater than a quarter of the pitch circle diameter of the toothing in the extruder housing or the toothing in the internally toothed sleeve of the housing. Even more preferably, the distance / offset is greater than half the root diameter of the central spindle toothing. Most preferred is the distance (offset less than half the root circle of the toothing in the extruder housing or the toothing in the internally toothed sleeve of the housing.
It is advantageous if the diameter of the material supply is smaller than the diameter of the root circle of the internal toothing of the extruder housing or of the internal toothing of the bushing in the housing. Insofar as the material supply protrudes laterally beyond the space in the eccentricity according to the invention, in which the material is processed in the planetary roller extruder, a chamfer is provided in the transition from the material supply to the housing of the planetary roller extruder. Due to the taper, the material supply tapers at the transition from the material supply to the extruder housing.
Favorable conditions arise when the bevel in the cross section of the extruder housing is located approximately on a tangent to the pitch circle diameter of the inner toothing of the extruder housing or the internally toothed bushing of the housing. Roughly means that the slope deviates at most by a measure of the tangent, which is equal to the diameter of the planetary gear belonging to the planetary spindles, preferably at most equal to half the diameter of the associated planetary spindles and most preferably equal to a quarter of the diameter of the associated planetary spindles ,
The slope closes when vertical particle task in the
Planetary roller extruder / module with the horizontal through the planetary roller center axis preferably an angle of at least 30 degrees, even more preferably an angle of at least 45 degrees, and most preferably an angle of at least 60 degrees.
Ähnliche Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn anstelle einer gerade verlaufenden Schräge eine auf einer Kurvenbahn verlaufende Schräge vorgesehen ist.Similar results can be achieved if, instead of a straight bevel running on a curved track slope is provided.
Für die vorstehend beschriebene Einfüllöffnung kann schon eine Abflachung der Verzahnung von Vorteil sein.
Bei den beschriebenen Planetwalzenextruderabschnitten/Modulen, die als Füllteile Verwendung finden, kann die Einzugswirkung der Transportspindeln noch durch eine Abflachung der Gehäuseinnenverzahnung/Innenverzahnung der Gehäusebuchse ergänzt werden. Die Abflachung hat aber auch unabhängig von der Verwendung von Planetspindeln Vorteile, die zumindest teilweise als Transportspindeln ausgebildet sind.For the above-described filling opening even a flattening of the teeth may be beneficial.
In the described planetary roller extruder sections / modules, which are used as filling parts, the collection effect of the transport spindles can be supplemented by a flattening of the housing internal teeth / internal teeth of the housing bushing. But the flattening has also regardless of the use of planetary spindles advantages that are at least partially designed as transport spindles.
Die Abflachung findet in dem Bereich statt, der sich in Umlaufrichtung der Zentralspindel an die Einlauföffnung anschließt. Bei ausreichender Stabilität der Planetspindeln hat die durch die Abflachung teilweise wegfallende Stütze der Planetspindeln keine Auswirkungen auf die Planetspindeln. Die Planetspindeln sind an ihren Enden ausreichend zwischen der Zentralspindel und der Gehäuseinnenverzahnung/Innenverzahnung der Gehäusebuchse gehalten, weil die Innenverzahnung dort volle Zähne aufweist. Die aus der wegfallenden Stütze resultierende zusätzliche Biegelast der Planetspindeln wird von üblichen Planetspindeln ohne weiteres getragen.The flattening takes place in the area which adjoins the inlet opening in the direction of rotation of the central spindle. With sufficient stability of the planetary spindles, the support of the planetary spindles, which partly falls away due to the flattening, has no effect on the planetary spindles. The planetary spindles are held at their ends sufficiently between the central spindle and the housing internal teeth / internal teeth of the housing sleeve, because the internal teeth there has full teeth. The resulting from the omitted support additional bending load of the planetary spindles is supported by conventional planetary spindles readily.
Im Prinzip kann die Abflachung in Umlaufrichtung der Zentralspindel gleichmäßig verlaufen. Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass die Abflachung in Umlaufrichtung der Zentralspindel geringer wird. Dadurch entsteht eine trichterförmige Vergrößerung des Hohlraumes zwischen der Innenverzahnung und der Zentralspindel. Diese Vergrößerung verringert den Widerstand des Einsatzmaterials bei deren Einziehen in den Extruder. Die Trichterform lenkt das Einsatzmaterial in vorteilhafter Weise zwischen die Planetwalzenteile des Füllteiles.
Die Abflachung kann bis in den Zahngrund erfolgen. Vorzugsweise erfolgt eine Reduzierung der Zahnhöhe um maximal 90%, noch weiter bevorzugt um maximal 80%.
Trotz Abflachung wird immer noch alles Einsatzmaterial, welches in den Raum der bisherigen Zahnlücken gelangt, durch die Zähne der umlaufenden Planetspindeln verdrängt. Um zugleich zu verhindern, dass eine Ablagerung auf den Abflachungen stattfindet, können die abgeflachten Zähne mit neuen, weniger geneigten Zahnflanken versehen werden, so dass dort neue Zähne mit einem vorzugsweise gerundeten neuen Zahnkopf entstehen, so dass das aus dem bisherigen Zahngrund verdrängte Einsatzmaterial alles an den neuen Zahnflanken anhaftende Einsatzmaterial wegschiebt.
Solche Zahnänderungen lassen sich an der Verzahnung unter anderem mit elektrisch betriebenen Erodiervorrichtungen herstellen. Für die Innenverzahnung ist das Erodieren von besonderem Vorteil. Wahlweise findet die Abflachung an normal verzahnten Gehäusen bzw. Gehäusebuchsen mit einer besonderen Elektrode statt. Das ist bei kleinen Stückzahlen wirtschaftlicher als die Herstellung der Innenverzahnung und der Abflachung in einem gemeinsamen Erodiervorgang. Bei größeren Stückzahlen kann sich eine andere wirtschaftliche Situation ergeben.
Bei dem Erodiervorgang wird für kleine Stückzahlen mit einer Elektrode gearbeitet, welche der gewünschten neuen Abflachungszahnform unter Berücksichtigung eines für das Erodierverfahren notwendigen Spaltes angepasst ist und mit dem Gehäuse in ein Erodierbad getaucht wird. Dabei wird die Elektrode dicht über die abzuflachende Verzahnung gebracht und das Werkstück mit Strom beaufschlagt, so dass Funken aus dem Gehäuse austreten und Material sich an der Oberfläche verflüssigt und von den Funken mitgerissen wird.In principle, the flattening in the direction of rotation of the central spindle can be uniform. Preferably, however, it is provided that the flattening becomes smaller in the direction of rotation of the central spindle. This creates a funnel-shaped enlargement of the cavity between the internal toothing and the central spindle. This enlargement reduces the resistance of the feed as it is drawn into the extruder. The funnel shape deflects the feed material advantageously between the planetary roller parts of the filling part.
The flattening can take place into the tooth base. Preferably, a reduction of the tooth height by a maximum of 90%, more preferably by a maximum of 80%.
Despite flattening is still all feed, which enters the space of the previous tooth gaps, displaced by the teeth of the rotating planetary spindles. To prevent at the same time that a deposit on the flattening takes place, the flattened teeth can be provided with new, less inclined tooth flanks, so that new teeth arise there with a preferably rounded new tooth head, so that displaced from the previous tooth base feed everything wegschiebt the new tooth flanks adhering feedstock.
Such tooth changes can be made on the teeth, inter alia, with electrically operated EDM devices. For the internal teeth erosion is of particular advantage. Optionally, the flattening of normally toothed housings or housing bushes takes place with a special electrode. This is more economical for small quantities than the production of internal teeth and the flattening in a common erosion process. For larger quantities, a different economic situation may arise.
In the erosion process, an electrode is used for small quantities, which is adapted to the desired new flattening tooth shape, taking into account a gap necessary for the erosion process and is immersed with the housing in an erosion bath. In this case, the electrode is brought close to the flattened teeth and applied to the workpiece with electricity, so that sparks emerge from the housing and material is liquefied on the surface and entrained by the sparks.
Mit zunehmender Verformung der abzuflachenden Verzahnung wird die Elektrode nachgeführt, so dass ein gewünschter, geringer Abstand gewahrt bleibt.With increasing deformation of the flattened teeth, the electrode is tracked, so that a desired, short distance is maintained.
Die beschriebene Raumvergrößerung durch Abflachung der Innenverzahnung ist davon abhängig, in welchem Maß die Abflachung sich in Umlaufrichtung der Zentralspindel erstreckt und in welchem Maß die Abflachung sich in axialer Richtung der Zentralspindel erstreckt.The described spatial enlargement by flattening of the internal toothing is dependent on the extent to which the flattening extends in the direction of rotation of the central spindle and to what extent the flattening extends in the axial direction of the central spindle.
Vorzugsweise ist das Maß der Abflachung mindestens 1/10, noch weiter bevorzugt mindestens 1/5 und höchst bevorzugt mindestens ½ des Umfanges des Teilkreises der Gehäuseinnenverzahnung.Preferably, the degree of flattening is at least 1/10, more preferably at least 1/5, and most preferably at least 1/2 of the circumference of the pitch circle of the housing internal teeth.
Die Erstreckung der Abflachung in axialer Richtung der Zentralspindel wird als Breite bezeichnet. Die Breite ist höchstens 30% größer oder kleiner als die Öffnungsweite der Einlauföffnung, vorzugsweise höchstens 20% größer oder kleiner als Öffnungsweite der Einlauföffnung und noch weiter bevorzugt höchstens 10% größer oder kleiner als die Öffnungsweite der Einlauföffnung. Höchst bevorzugt ist die Bereite der Abflachung gleich der öffnungsweise der Einlauföffnung.The extent of the flattening in the axial direction of the central spindle is referred to as width. The width is at most 30% greater or smaller than the opening width of the inlet opening, preferably at most 20% larger or smaller than the opening width of the inlet opening and even more preferably at most 10% larger or smaller than the opening width of the inlet opening. Most preferably, the width of the flattening is equal to the opening way of the inlet opening.
Bei üblichem Einsatzmaterial mit ausreichendem Gewicht ergeben sich gute Ergebnisse.
Mit der exzentrischen Materialzuführung können viele Partikel sogar drucklos in die Eintrittsöffnung des Extrudergehäuses geführt werden. Das ist besonders wirtschaftlich.With conventional feedstock of sufficient weight, good results are obtained.
With the eccentric material supply, many particles can even be fed without pressure into the inlet opening of the extruder housing. That's especially economical.
Wahlweise ist zusätzlich ein Stopfwerk vorgesehen, das die zum Devulkanisieren vorgesehenen Partikel zwischen die Planetspindeln des Planetwalzenextruders/Moduls drückt.Optionally, a stuffing mechanism is additionally provided which presses the particles intended for devulcanization between the planetary spindles of the planetary roller extruder / module.
Das Stopfwerk kann ein herkömmliches Stopfwerk sein, Solche herkömmlichen Stopfwerke besitzen wahlweise eine vertikal stehende Achse mit daran montierten Paddeln, die so gestellt sind, dass eine Förderwirkung auf die einzuführenden Partikel entsteht. Das Stopfwerk kann auch nach Art einer Extruderschnecke ausgebildet sein und eine Schnecke mit deutlich größerer Förderwirkung als herkömmliche Stopfwerke besitzen.The stuffing machine may be a conventional stuffing machine. Such conventional stuffing machines optionally have a vertical axis with paddles mounted thereon, which are positioned to provide a conveying action to the particles to be introduced. The Stopfwerk can also be designed in the manner of an extruder screw and have a screw with significantly greater conveying effect than conventional stuffing machines.
Noch wesentlich größer ist die Förderwirkung eines als Doppelschneckenextruder ausgebildeten Stopfwerkes. Zumindest mit einem Doppelschneckenextruder kann bei vielen Materialien auch ohne exzentrischen Materialeintrag ein störungsfreier Materialeintrag bewirkt werden. The conveying effect of a stuffing machine designed as a twin-screw extruder is even greater. At least with a twin-screw extruder, a trouble-free material input can be effected in many materials even without eccentric material input.
Stopfschnecken/Stopfwerke sind in diversen Druckschriften auch in Kombination mit Extruder, auch in Kombination mit Planetwalzenextrudern beschrieben. Beispielhaft wird Bezug genommen auf
Die Stopfschnecke/Stopfwerk wird benutzt, wenn das für den Extruder vorgesehene Einsatzmaterial nicht allein aufgrund seines Gewichtes aus dem Fülltrichter des Füllteiles austritt und in die Einlauföffnung eintritt. Das ist zum Beispiel bei Fasern der Fall, die mit Kunststoff zu vermischen sind. Die Stopfschnecke/Stopfwerk zwingt das Einsatzmaterial dann in die Einlauföffnung des Extruders.
Im Falle der Stopfschnecke wird der Widerstand allen Einsatzmaterials gegen das Einziehen mit der beschriebenen Ausbildung erheblich reduziert.Stuffing augers / stuffing plants are also described in various publications in combination with extruders, also in combination with planetary roller extruders. For example, reference is made to
The stuffing screw / Stopfwerk is used when the intended for the extruder feed material not only exits due to its weight from the hopper of the filler and enters the inlet opening. This is For example, in the case of fibers that are to be mixed with plastic. The stuffing screw / Stopfwerk then forces the feed into the inlet opening of the extruder.
In the case of the plug screw, the resistance of all feed material against retraction is significantly reduced with the described training.
Im Falle der Verwendung eines Stopfwerkes ist günstig, wenn der Materialeintrag bei Benutzung eines Stopfwerkes so angeordnet ist, dass die Planetspindeln entgegen der Förderrichtung des Extruders über die Eintragöffnung hinausragen.
Dabei kann vorteilhaft sein, wenn die darüber hinausragenden Enden der Planetspindeln unabhängig von deren sonstiger Verzahnung eine Normalverzahnung tragen.
Die Normalverzahnung gibt den Planetspindeln den größten Halt zwischen der Zentralspindel und dem Gehäuse.In the case of using a Stopfwerkes is favorable if the material input is arranged when using a Stopfwerkes so that the planetary spindles protrude against the conveying direction of the extruder over the entry opening.
It may be advantageous if the overhanging ends of the planetary spindles carry a normal toothing regardless of their other teeth.
The standard toothing gives the planetary spindles the greatest hold between the central spindle and the housing.
Mit dem Planetwalzenextruder können zum Beispiel verarbeitet werden:
- Acrylnitril (ABAK), Acrylnitil/Budadien/Styrol (ABS), ABS mit Polycarbonat (ABS+PC), Acrylat-Kautgschuk (ACM), Ethylen-Acrylesstrer-Kautschuk (AEPCMS), Acrylnitril/Ethylen-Propylen-Dien/Styrol (AES), Nitroso-Kautschuk (AFMU), Acrylnitrilmetacrylat (AMAK), Acrylnitril/Methylmethacrylat (AMMA), Acrylnitril/Butadien/Acrylat(ANBA), Acrylnitril/Methacrylat) ANMA), Aromatische Polyester (APE), Acrylnitril/chloriertes Polyetrhylen/Sstryrol (APE-CS), Acylnitil/Styrol/Acrylester(ASA), TPE, Basis Aliphatisches Polyurethan(ATPU) Urethan-Kautschuk, Polyester (AU), Benzylcellulose (BC) Butadien-Kautschuk (BR), Cellulosesacetat (CA), Celluloseacetobutyrat (CAB), Celluloseacetopropionat (CAP), Kresol-Formaldehyd (CF), Hydratisierte Cellulose, Zellglas (CSH), Chlorierter PE-Kautschuk (CM), Carboxymethylcellulose (CMC), Cellulosenitrat, Celluloid /CN), Epichlorhydrin-Kautschuk (CO), Cyclopolyolefinpolymere, Topas (COC), Cellulosepropionat (CPL), Chloropren-Kautschuk (CR), Casein-Kunststoffe (CS), Casein-Formaldehyd, Kunsthorn (CSF), Chlorsulfonierter PE(-Kautschuk) (CSM), Cellulosetriacetat (1CTA), Dicyclopentadien(DCP), Ethylen/Methacrylsäure (EAA), EthylenVinylacetat-Kautschuk (EAM), Ethylen/Butylacrylat (EBA), Ethylcellulose (EC), Ethylencopolymer-Bitumen-Blend(ECB), Epicchlorhydrin-Kautschuk(ECD), Ethylen/Chortrifluorethylen (ECTFE), Ethylen/Ethylacrylat (EEA), Polyethylen Ionomere (EIM), Ethylen/Methacrylsäure(EMAK), exo-Metehylenlaton (EML), Ethylidennorbornen (EN), Ethylen-Acrynitril-Kautschuk (ENM), Epoxidierter Naturkautschuk (ENR), Ethylen/Propylen (EP), EpoxidHarze, Polyadditions-Harze (EP), Ethylen/Propylen/(Dien)/-Kautschuke (EP(D)M, Epichlorhydrin-Kautschuk(ETER), Ethylen/Tetrafluorethylen (ETFE), Urethan-Kautschuk, Polyether (EU), Ethylen/Vinylacetat (EVA), Ethylen/Vinylalkohol, EVOH (EVAL), TPE, Basis Ethylen/Vinylacetat+Polyvinylidenchlorid (EVAPVDC), Ethylen/Vinylalkohol, EVAL(EVOH), Tatrafluorethylen/Hexafluorpropylen (FEP), Furan/Formaldehyd (FF), Perfluor-Kautschuk (FFKM), Fluor-Kautrschuk(FKM), Propylen/Tetrafluorethylen-Kautschuk (FPM) Phospazen-Kautschuk mit Fluoralkyl- oder Fluorozyalkyl-gruppen(FZ), Proplenoxid-Kautschuk (GPO), Halogenierter Butyl-Kautschuk (HIIR), Hydrierter NBR-Kautschuk HNBR), höhere alpha-Olefine (HOA), Pyrrone, Plycyclone, Leiterpolymere (HAT-P), Polycyclone, Leiterpolymere(HT-PP), Polytrriazine, Leiterpolymere (HAT-PT), Butryl-Kajutrschuk (CIIR, BIIR) (IIR), Isopren-Kautschuk (IR), Kohlenwasserstoffharz (KWH), Liquid Christal Polymere (LCP), Methylmethacrylat/Acrylnitril/Butadien/Styrol (MABS), Methacrylat/Butadien/Styrol (MBS), Methylcellulose (MC), Melamin/Formaldehyd (MF), Melamin/UFormaldehy+ungesättigter Polyester (MF+UP), Melamin/Phenol-Formaldehyd(MPF), Methyl/Phenyl/Silicon-Kautschuk(MPQ), Methylmethacrylat/exo-Methylenlacton (MMAEML), Melamin/Phenol-Formaldehyd(MPF), Methyl/Silicon-Kautschuk (MQ), alpha-Methylstyrol (MS), Melamin/Harnstoff/-Formaldehyd (MUF) Melamin/HarnstoffZPhenol/Formaldehyd(MVFQ), Polyacrylnitril (PAN), Polybuten-I (PB), Polybutylacrylat (PBA), Polybenzimidazol, Triazinpoloymer (PBI), Polybismaleinimid (PBMI), Polybutylennaphthalat (PBN), Polyoxadiabenzimidazol (PPO), Polybutylenterephthalat (PBT), Polycarbonat (PC) mit ABS oder AES, ASA, oder PBT oder PE-HD oder PEET oder PMMA oder PS oder PPE oder SB oder HI oder SMA oder TPU oder BPA, oder TMBPA oder TMC, Poly-3,3-bis-chlormethylpropylenoxid (PCPO), Polycyclohexandimethylterephthalat (PCT), Polychlortrifluoretrhylen (PCTFE), Polydiallylphthalat(PDAP), Polydicyclopentadien (PDCPD), Polyethylen (PE), Polyesteramid (PEA), Polyestercarbonat (PEC), Polyetherketon (PEK), Polyethylennaphthalat (PEN), Polyenthylenoxid (PEOX), Polyethersulfone (PES), Polyesterimid (PESI), Polyethlenterephathalat (PET) mit Elastomer oder mitr MBS oder PBT oder PMMA oder Pmma oder PSU, Phenol/Formaldehyd (PF), Phenol/Formaldehyd +Epoxid (PF+EP), PTFE/Perfluoralcylvinylether, Perfluoralkoxy (PFA), Phenol/Formaldehyd/Melamin (PFMF), Polyperfluortrimethyltriazin-Kautschuk PFMT), PTFE-Copolymerisat (PFTEAF), Polyhydroxylalkalin (PHA), Polyhydroxybenzoat (PHBA), Polyimidimid (PI), Polyisobutylen (PIB), Polyimidsulfon (PISO), Aliphatisches Polyketon (PK), Polylactid (PLA), Polymethylacrylat (PMA), Polymethhacrylimid (PMI), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyacrylesterimid (PMMI), Poly-4-methylpenten-1 (PMP), Poly-Alpha-methylstyrol (PMS), Fluor/Phosphazen-Kautschuk (PNF), Polynorbornen-Kautschuk (PNR), Polyolefine, Polyolefin-Derivate und Polyolefin-Copolymerisate (PO), Poly-p-hydroxy-benzoat (POB), Polyoxymethylen (Polyacetalharz, Polyformaldehyd) (POM), POM mit PUR-Elastomer oder Homopolymerisat oder Copolymerisat, Polyphthalat (PP), PP-Carbonat, PP mit Block-Copolymere oder chloriert oder mit Homopolymerisat oder mit Metallocen hergestellt, Polyamid (PPA), Polyphenylenether (PPE), PPE mit PA oder mit PBT oder mit PS, Polydphenyloxidpyrronellithimid U(PPI), Polyparamethylstyrol (PPMS), Polyphenylenoxid (PPO), Polypropylenoxid (PPOX), Poly-p-Phenylen (PPP), Polyphenylensulfid (PPS), Polyphenulensulfon (PPSU), Poly-m-Phenylen/Terephthalamid (PPTA), Polyphenylvinyl (PPV), Polypyrrol (PPY), Polystryrol (PS), PS mitr PC oder PE oder PPE, Polysaccharide (PSAC), Polysulfone (PSU), Polytetrafluorethylen (PTFE), Polytetrahydrofuran (PTHF), Polybutrylenterephthalat (PTMT), Polyester (PTP), Polytrimethyleterephthalat (PTT), Polyurethan (PUR), Polyvinylacetat (PVAC), Polyvinylalkohol (PVAL), Polyvinylbutyral (PVB), Polyvinylisobutylether (PVBE), Polyvinylchlorid (PVC). Polyvinylidenchlorid (PVDC), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyvinylfluorid (PVF), Polyvinylformal (PVFM), Polyvinylcarbazol (PVK), Polyvinylmethylether (PVME), Polyvinylcyclohexan (PVZH), Phosphazen/Kautschuk mit Phenoygruppen (PZ), Resorrcin/Formaldehyd (RF), Stryrol/Acrylnitril (SAN), Stryrol/Butadien(SB), Styrol/Butadien/Methylmethacrylat (SBMMA), Styrol/Butadien-Kautschuk (SBR), Styrol/Butadien/Styrol (SBS), Styrol-Ethenbuten/Stryrol (SEBS), Styrol/Ethylen/Propylen/Dien-Kautschuk (SEPDM), Silicon (SI), Styrol/Isopren/Maleinsäureanhydrid (SIMA), Isopren/Styrol-Kautschuk (SIR), Styrol/Isopren/Styrol (SIS), Styrol/Maleinsäureanhydrid(SAM), Styrol/Maleinsäureanhydrid/Butadien(SMAB), Styrol/Methylmethacrylat (SMMA), Stryrol-alpha-Methylstyrol (SMS, Polyester (SP), Thiocarbonyldifluorid-Copolymer-Kautschuk (TCF), TPE mit EPDM+PP oder PBBS+PP, TPE mit PEBBS+PPE oder PEBS+PP oder mit PESST oder PESTRUR oder mit PESTEST oder mit PESTUR oder mit PEUR oder mit SBS+PP, Thermoplastische Elastomere (TPE), Thermoplastische Stärke (TPS), Harnstoff/Formaldehyd (UF), Vinylchlorid (VC), Vinylchlorid/Ethylen(VCE), Vinylchlorid/Maleinsäureanhydrid(VCMA), Vinylester (VE),
- Acrylonitrile (ABAK), Acrylnitil / Budadien / Styrol (ABS), ABS with Polycarbonate (ABS + PC), Acrylate-Kautgschuk (ACM), Ethylene Acrylic Strer Rubber (AEPCMS), Acrylonitrile / Ethylene-Propylene-Diene / Styrene (AES ), Nitroso rubber (AFMU), acrylonitrile methacrylate (AMAK), acrylonitrile / methyl methacrylate (AMMA), acrylonitrile / butadiene / acrylate (ANBA), acrylonitrile / methacrylate ANMA), aromatic polyesters (APE), acrylonitrile / chlorinated polyethylene / sstryrene ( APE-CS), acyl nitrile / styrene / acrylic ester (ASA), TPE, based aliphatic polyurethane (ATPU) urethane rubber, polyester (AU), benzyl cellulose (BC) butadiene rubber (BR), cellulose acetate (CA), cellulose acetobutyrate (CAB ), Cellulose acetopropionate (CAP), cresol-formaldehyde (CF), hydrated cellulose, cellophane (CSH), chlorinated PE rubber (CM), carboxymethyl cellulose (CMC), cellulose nitrate, celluloid / CN), epichlorohydrin rubber (CO), cyclopolyolefin polymers , Topaz (COC), cellulose propionate (CPL), chloroprene rubber (CR), casein plastics (CS), casei n-formaldehyde, synthetic horn (CSF), chlorosulfonated PE (rubber) (CSM), cellulose triacetate (1CTA), dicyclopentadiene (DCP), ethylene / methacrylic acid (EAA), ethylene vinyl acetate rubber (EAM), ethylene / butyl acrylate (EBA), Ethylcellulose (EC), ethylene copolymer bitumen blend (ECB), epicchlorohydrin rubber (ECD), ethylene / chortrifluoroethylene (ECTFE), ethylene / ethyl acrylate (EEA), polyethylene ionomers (EIM), ethylene / methacrylic acid (EMAK), exo- Ethylene Norbornene (EN), Ethylene Acrynitrile Rubber (ENM), Epoxidized Natural Rubber (ENR), Ethylene / Propylene (EP), Epoxy Resins, Polyaddition Resins (EP), Ethylene / Propylene / (Diene) / Rubbers (EP (D) M, epichlorohydrin rubber (ETER), ethylene / tetrafluoroethylene (ETFE), urethane rubber, polyether (EU), ethylene / vinyl acetate (EVA), ethylene / vinyl alcohol, EVOH (EVAL), TPE, base Ethylene / vinyl acetate + polyvinylidene chloride (EVAPVDC), ethylene / vinyl alcohol, EVAL (EVOH), Tatrafluoroethylene / hexafluoropropylene (FEP), furan / formaldehyde (FF), perfluoro-chew Schuk (FFKM), fluorine rubber (FKM), propylene / tetrafluoroethylene rubber (FPM) Phosphazene rubber with fluoroalkyl or fluoroalkyl groups (FZ), propylene oxide rubber (GPO), halogenated butyl rubber (HIIR), hydrogenated NBR rubber HNBR), higher alpha olefins (HOA), pyrrons, plycyclones, ladder polymers (HAT-P), polycyclones, ladder polymers (HT-PP), polytrriazines, ladder polymers (HAT-PT), butryl-Kajutrschuk (CIIR, BIIR ) (IIR), isoprene rubber (IR), hydrocarbon resin (KWH), liquid Christal polymers (LCP), methyl methacrylate / acrylonitrile / butadiene / styrene (MABS), methacrylate / butadiene / styrene (MBS), methyl cellulose (MC), melamine / Formaldehyde (MF), melamine / U-formaldehyde + unsaturated polyester (MF + UP), melamine / phenol-formaldehyde (MPF), methyl / phenyl / silicone rubber (MPQ), methyl methacrylate / exo-methylene lactone (MMAEML), melamine / phenol Formaldehyde (MPF), methyl / silicone rubber (MQ), alpha-methylstyrene (MS), melamine / urea / formaldehyde (MUF) melamine / urea / phenol / formaldehyde (MVFQ), Polyacrylonitrile (PAN), polybutene-I (PB), polybutyl acrylate (PBA), polybenzimidazole, triazine polymer (PBI), polybismaleimide (PBMI), polybutylene naphthalate (PBN), polyoxadabenzimidazole (PPO), polybutylene terephthalate (PBT), polycarbonate (PC) with ABS or AES, ASA, or PBT or PE-HD or PEET or PMMA or PS or PPE or SB or HI or SMA or TPU or BPA, or TMBPA or TMC, poly-3,3-bis-chloromethylpropylene-oxide (PCPO), polycyclohexanedimethyl terephthalate ( PCT), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polydiallyl phthalate (PDAP), polydicyclopentadiene (PDCPD), polyethylene (PE), polyesteramide (PEA), polyestercarbonate (PEC), polyetherketone (PEK), polyethylene naphthalate (PEN), polythylene oxide (PEOX), polyethersulfones (PCT) PES), polyester imide (PESI), polyethlene terephathalate (PET) with elastomer or with MBS or PBT or PMMA or Pmma or PSU, phenol / formaldehyde (PF), phenol / formaldehyde + epoxide (PF + EP), PTFE / perfluoroalkyl vinyl ether, perfluoroalkoxy ( PFA), phenol / formaldehyde / melamine (PFMF), polyp hydrofluoromethyltriazine rubber PFMT), PTFE copolymer (PFTEAF), polyhydroxyalkaline (PHA), polyhydroxybenzoate (PHBA), polyimide imide (PI), polyisobutylene (PIB), polyimide sulfone (PISO), aliphatic polyketone (PK), polylactide (PLA), polymethylacrylate (PMA), polymethacrylimide (PMI), polymethyl methacrylate (PMMA), polyacrylic ester imide (PMMI), poly-4-methylpentene-1 (PMP), poly-alpha-methylstyrene (PMS), fluoro / phosphazene rubber (PNF), polynorbornene Rubber (PNR), polyolefins, polyolefin derivatives and polyolefin copolymers (PO), poly- p-hydroxy-benzoate (POB), polyoxymethylene (polyacetal resin, polyformaldehyde) (POM), POM with PUR elastomer or homopolymer or copolymer, polyphthalate (PP), PP-carbonate, PP with block copolymers or chlorinated or with homopolymer or with Metallocene, polyamide (PPA), polyphenylene ether (PPE), PPE with PA or with PBT or with PS, polydphenyloxide-pyrrole lithimide U (PPI), polyparamethylstyrene (PPMS), polyphenylene oxide (PPO), polypropylene oxide (PPOX), poly-p-phenylene (PPO) PPP), polyphenylene sulfide (PPS), polyphenylene sulfone (PPSU), poly-m-phenylene / terephthalamide (PPTA), polyphenylvinyl (PPV), polypyrrole (PPY), polystyrene (PS), PS with PC or PE or PPE, polysaccharides (PSAC ), Polysulfones (PSU), polytetrafluoroethylene (PTFE), polytetrahydrofuran (PTHF), polybutylene terephthalate (PTMT), polyester (PTP), polytrimethylterephthalate (PTT), polyurethane (PUR), polyvinylacetate (PVAC), polyvinylalcohol (PVAL), polyvinylbutyral (PVB ), Polyvinyl isobutyl ether (PVBE), polyvinyl chloride (PV C). Polyvinylidene chloride (PVDC), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), polyvinylformal (PVFM), polyvinylcarbazole (PVK), polyvinylmethylether (PVME), polyvinylcyclohexane (PVZH), phosphazene / rubber with phenolic groups (PZ), resorcinol / formaldehyde (RF) , Styrene / acrylonitrile (SAN), styrene / butadiene (SB), styrene / butadiene / methyl methacrylate (SBMMA), styrene / butadiene rubber (SBR), styrene / butadiene / styrene (SBS), styrene-ethenebutene / styrene (SEBS) , Styrene / ethylene / propylene / diene rubber (SEPDM), silicone (SI), styrene / isoprene / maleic anhydride (SIMA), isoprene / styrene rubber (SIR), styrene / isoprene / styrene (SIS), styrene / maleic anhydride ( SAM), styrene / maleic anhydride / butadiene (SMAB), styrene / methyl methacrylate (SMMA), styrene-alpha-methylstyrene (SMS, polyester (SP), thiocarbonyl difluoride copolymer rubber (TCF), TPE with EPDM + PP or PBBS + PP , TPE with PEBBS + PPE or PEBS + PP or with PESST or PESTRUR or with PESTEST or with PESTUR or with PEUR or with SBS + PP, Thermoplastic Elas Terephthalate (TPE), Thermoplastic Starch (TPS), Urea / Formaldehyde (UF), Vinyl Chloride (VC), Vinyl Chloride / Ethylene (VCE), Vinyl Chloride / Maleic Anhydride (VCMA), Vinyl Ester (VE),
Die vorstehenden Stoffe können auch in Mischungen/Blends miteinander und mit anderen Stoffen vorkommen. Oder es kommen Derivate von vorstehenden Stoffen allein oder in Mischungen/Blends mit anderen Stoffen vor.The above substances can also occur in mixtures / blends with each other and with other substances. Or there are derivatives of the above substances alone or in mixtures / blends with other substances.
In folgenden Druckschriften ist die Herstellung von Klebern durch Extrusion beschrieben:
- CA698518,
DE69937111 DE69808332 DE19939078 DE19939077 DE19939076 DE19939075 DE19939074 DE19939073 DE19806609 DE19730854 DE19638094 DE19819349 DE19749443 DE19653790 DE19548136 DE19534239 DE10334363 DE10137620 DE20130049 DE10059875 DE10050295 DE10036707 DE10036706 DE10036705 DE4308098 DE4111217 DE3908415 DE2719095 DE235613 DE2303366 DE1954214 EP1080865 EP1078968 EP1067352 EP0854178 US6780271 US6179458 US5536462 US4268176 US4176967 WO2007/874465 WO2004/101627 WO2004/101626 WO220/037941 WO94/11175
- CA698518,
DE69937111 DE69808332 DE19939078 DE19939077 DE19939076 DE19939075 DE19939074 DE19939073 DE19806609 DE19730854 DE19638094 DE19819349 DE19749443 DE19653790 DE19548136 DE19534239 DE10334363 DE10137620 DE20130049 DE10059875 DE10050295 DE10036707 DE10036706 DE10036705 DE4308098 DE4111217 DE3908415 DE2719095 DE235613 DE2303366 DE1954214 EP1080865 EP1078968 EP1067352 EP0854178 US6780271 US6179458 US5536462 US4268176 US4176967 WO2007 / 874465 WO2004 / 101627 WO2004 / 101626 WO220 / 037941 WO94 / 11175
Auch die
Die PCT/
Soweit mehr als ein Zahn verbleibt, sind die Zähne vorzugsweise gleichmäßig am Umfang der Spindeln verteilt.
Dadurch entsteht ein reduzierter Zahnbesatz im Unterschied zu nicht reduziertem Zahnbesatz. Die Entfernung der Zähne erfolgt vorzugsweise bis in den Zahngrund. Denkbar ist auch eine darüber hinausgehende Materialausarbeitung, ebenso eine nur teilweise Entfernung der Zähne. Alternativ werden die Transportspindeln von Anfang an so hergestellt, dass sie in der Form entstehen, welche entsteht, wenn an Standardspindeln einzelne oder mehrere Zähne entfernt werden.
Durch die ganze oder teilweise Entfernung bestimmter Zähne entsteht bei unverändertem Fortbestand der übrigen Zähne eine Planetspindel mit mehr Förderwirkung.
Es hat sich gezeigt, dass die Transportspindeln im Gegensatz zu anderen Planetspindel das aus einem Aufgabetrichter in den
Planetwalzenextruderabschnitt/Modul laufende Material besser aufnehmen. Die Zahl der verbliebenen Zähne der Transportspindeln beträgt wahlweise höchstens 4, vorzugsweise 3, nach weiter bevorzugt 2 und höchst bevorzugt 1. Die „ganz oder teilweise“-Ausbildung der Planetspindeln als Transportspindeln heißt, dass
- a)Planetspindeln außerhalb des Bereiches der Einlauföffnung mit einer anderen Verzahnung versehen sind und/oder
- b)Transportspindeln im Bereich der Einlauföffnung mit Planetspindeln anderer Verzahnung kombiniert ist.
If more than one tooth remains, the teeth are preferably evenly distributed around the circumference of the spindles.
This results in a reduced tooth stocking as opposed to non-reduced tooth stocking. The removal of the teeth is preferably carried out to the tooth base. It is also conceivable that a further material preparation, as well as a partial removal of the teeth. Alternatively, the transport spindles are made from the beginning to form in the shape that results when single or multiple teeth are removed on standard spindles.
Due to the entire or partial removal of certain teeth, a planetary spindle with more conveying effect is produced while the remaining teeth remain unchanged.
It has been shown that the transport spindles unlike other planetary spindle that from a hopper in the
Planetary roller extruder section / module better absorb running material. The number of remaining teeth of the transport spindles is optionally at most 4, preferably 3, more preferably 2 and most preferably 1. The "full or partial" formation of the planetary spindles as transport spindles means that
- a) planetary spindles are provided outside the region of the inlet opening with a different toothing and / or
- b) transport spindles in the area of the inlet opening is combined with planetary spindles of other teeth.
Andere Verzahnung heißt zum Beispiel: Normalverzahnung oder Igelverzahnung oder Noppenspindeln. Die Igelverzahnung und/oder die Noppenverzahnung sind an dem in Förderrichtung des Planetwalzenextruderabschnitts/Moduls vorgesehen.Other gearing means, for example: normal gearing or hedgehog gearing or nubble spindles. The hedgehog teeth and / or the knob toothing are provided on the in the conveying direction of the planetary roller extruder section / module.
Bei teilweiser Verwendung von Transportspindeln für den Planetspindelbesatz sind die Planetspindeln mit Transportspindelverzahnung vorzugsweise gleichmäßig in dem Planetspindelbesatz verteilt.
Bei einem Planetspindelbesatz, der insgesamt mit Transportspindeln versehen ist, ist die Zahl der Zähne an den Transportspindeln vorzugsweise so gewählt, dass mindestens innerhalb von 10 Umläufen der Planetspindeln um die Zentralspindel ein Planetspindelzahn in jede Zahnlücke der Zentralspindelverzahnung und in jede Zahnlücke der Innenverzahnung des umgebenden Gehäuses ein Zahn greift. Vorzugsweise erfolgt dieser Zahneingriff innerhalb von mindestens 7 Umläufen der Planetenspindeln um die Zentralspindel, noch weiter bevorzugt innerhalb von mindestens 4 Umläufen der Planetenspindeln um die Zentralspindel und höchst bevorzugt innerhalb von 1 Umlauf der Planetenspindeln um die Zentralspindel. Der Zahneingriff bewirkt eine Reinigung der Verzahnung.
Der Zahneingriff kann zum Beispiel dadurch kontrolliert/ausgelegt werden, dass ein bei Raumtemperatur schmelzflüssiges, farbiges Material mit ausreichender Haftung an Planetenspindeln, Zentralspindel und Innenverzahnung des Gehäuses in deren Zahnlücken geschmiert wird. Dann kann geklärt werden, nach wie viel Umläufen der Planetenspindeln um die Zentralspindel ein gewünschter Zahneingriff erfolgt ist. Das geschieht dann zum Beispiel nach einem Umlauf oder 4 Umläufen oder 7 Umläufen oder 10 Umläufen der Planetspindeln um die Zentralspindel durch Öffnen des Füllteiles.In case of partial use of transport spindles for the planet spindle stocking, the planetary spindles with transport spindle toothing are preferably evenly distributed in the planet spindle stocking.
In a Planetspindelbesatz, which is provided with a total of transport spindles, the number of teeth on the transport spindles is preferably selected so that at least within 10 revolutions of the planetary spindles around the central spindle a Planetspindelzahn in each tooth gap of the central spindle toothing and in each tooth gap of the internal toothing of the surrounding housing a tooth attacks. Preferably, this meshing occurs within at least 7 revolutions of the planetary spindles about the central spindle, more preferably within at least 4 revolutions of the planetary spindles about the central spindle, and most preferably within 1 revolution of the planetary spindles about the central spindle. The tooth engagement causes a cleaning of the toothing.
The tooth engagement can be controlled / designed, for example, by lubricating a molten colored material at room temperature with sufficient adhesion to planetary spindles, central spindle and internal toothing of the housing in its tooth spaces. Then it can be clarified, after how many revolutions of the planetary spindles around the central spindle a desired tooth engagement is done. This happens, for example, after one revolution or 4 revolutions or 7 revolutions or 10 revolutions of the planetary spindles around the central spindle by opening the filling part.
Bei dem Vorgang steht der Umlauf der Planetspindeln um die Zentralspindel in einem festen Verhältnis zu der Umdrehung der Zentralspindel. Für die vorstehende Kontrolle/Auslegung kann die Zentralspindel des Füllteiles von Hand leicht gedreht werden, wenn das Füllteil von den übrigen Extruderabschnitten/Modulen gelöst ist. Dabei kann die Bewegung der Zentralspindel mit einem Musterstück der Zentralspindel simuliert werden. Wenn der gewünschte Zahneingriff nicht innerhalb der gewünschten Umlaufzahl der Planetenspindeln um die Zentralspindel erreicht wird, können die Planetspindeln gegen andere Planetspindeln ausgewechselt oder zusätzliche Planetspindeln zum Einsatz kommen. Die anderen Planetspindeln können als Transportspindeln mehr Zähne aufweisen und/oder anders angeordnete Zähne aufweisen. Wahlweise reicht schon die Auswechselung einer Transportspindel gegen eine normal verzahnte Planetspindel, um sicherzustellen, dass bei jedem Umlauf der Planeten ein Eingriff in jede Zahnlücke an der Zentralspindel und an dem innen verzahnten Gehäuse erfolgt.In the process, the rotation of the planetary spindles about the central spindle is in a fixed relationship to the rotation of the central spindle. For the above control / design, the center spindle of the filling part can be easily turned by hand when the filling part is detached from the other extruder sections / modules. In this case, the movement of the central spindle can be simulated with a sample of the central spindle. If the desired tooth engagement is not achieved within the desired rotational speed of the planetary spindles about the central spindle, the planetary spindles can be replaced with other planetary spindles or additional planetary spindles can be used. The other planetary spindles can have more teeth as transport spindles and / or have differently arranged teeth. Optionally, even the replacement of a transport spindle against a normal toothed planetary spindle, to ensure that takes place with each revolution of the planet, an engagement in each tooth space on the central spindle and the internally toothed housing.
In dem Planetwalzenextruder kommt es zwangsweise durch den jeweiligen Zahneingriff zu einer Reinigung. Das kann als Selbstreinigung bezeichnet werden.In the planetary roller extruder it comes forcibly by the respective tooth engagement to a cleaning. This can be called self-cleaning.
Zeitgemäße Planetewalzenextruder besitzen eine Temperierung.
Vorzugsweise setzt die Temperierung bereits an der Einlauföffnung für das Einsatzmaterial ein.
Dabei kann die Temperierung an Planetwalzenextrudern, die für das Eintragen des Einsatzmaterials vorgesehen sind, aus mehreren Temperierungsabschnitten bestehen. Dabei kann ein erster kurzer Temperierungsabschnitt von Vorteil sein, der das Ziel einer beschleunigten Aufheizung des eingetragenen Einsatzmaterials hat. Der kurze Temperierungsabschnitt kann dabei kleiner oder gleich 0,5 D sein, wobei D der Teilkreisdurchmesser der Innenverzahnung des Gehäuses des Planetwalzenextrudermoduls ist. Je länger die Planetwalzenextrudermodule sind, desto größer wird der Vorteil verschiedener Temperierungsabschnitte.Modern planetary roller extruders have a temperature control.
Preferably, the temperature already starts at the inlet opening for the feedstock.
In this case, the temperature control on planetary roller extruders, which are provided for the entry of the feedstock, consist of several Temperierungsabschnitten. In this case, a first short Temperierungsabschnitt be beneficial, which has the goal of accelerated heating of the registered feedstock. The short tempering section can be less than or equal to 0.5 D, where D is the pitch circle diameter of the internal toothing of the housing of the planetary roller extruder module. The longer the planetary roller extruder modules, the greater the advantage of different Temperierungsabschnitte.
Bei einer Planetwalzenextrudermodul-Länge von mehr als 2D(zum Beispiel 3D oder 4D), ist vorzugsweise eine abschnittsweise Temperierung vorgesehen, bei der der in Förderrichtung erste Temperierungsabschnitt eine deutlich kürzere Länge gegenüber einem in Extrusionsrichtung nachfolgenden Abschnitt aufweist. Jeder Temperierungsabschnitt ist mit einer Führung für die Temperierungsmittel versehen. Die Führung für das Temperierungsmittel erfolgt wie bei anderen bekannten Planetwalzenextruderabschnitten/Modulen. Dort werden Kühl/Heizkanäle vor der Montage der die Innenverzahnung tragenden Buchse in dem Gehäuse an der Gehäuse-Innenfläche und/oder an der Buchse-Außenfläche Kühl/Heizkanäle eingearbeitet. Die Kanäle verlaufen an der Innenfläche des Gehäuses und/oder an der Außenfläche der in dem Gehäuse sitzenden Buchse wie Gewindegänge. Am einen Ende der Gewindegänge tritt das Temperierungsmittel ein und am anderen Ende wieder aus. Die Kanäle werden durch die Buchse bei deren Montage verschlossen. Zu den Kühl/Heizkanälen führen Bohrungen in dem Gehäusemantel. An die Bohrungen sind Zuleitungen/Ableitungen für das Temperierungsmittel angeschlossen.
Das Temperierungsmittel ist zumeist Wasser, bei höheren Temperaturen auch Öl. Das Temperierungsmittel kommt von einem außen an der Anlage stehenden Heiz/Kühlaggregat, in dem es auf die gewünschte Temperatur gebracht und dem zugehörigen Temperierungsabschnitt zugeleitet wird. In dem Temperierungsabschnitt gibt das Temperierungsmittel nach Bedarf Wärme ab bzw. nimmt das Temperierungsmittel nach Bedarf Wärme auf. Das austretende Temperierungsmittel wird dem außen an der Anlage stehenden Heiz/Kühlaggregat dann wieder zur erneuten Beladung mit Wärme oder zur Abkühlung zugeführt.In the case of a planetary roller extruder module length of more than 2D (for example 3D or 4D), a partial temperature control is preferably provided in which the first temperature control section in the conveying direction has a significantly shorter length than a section following in the extrusion direction. Each Temperierungsabschnitt is provided with a guide for the tempering. The guide for the temperature control is carried out as in other known planetary roller extruder sections / modules. There are cooling / heating channels before mounting the inner toothing bearing bushing in the housing the housing inner surface and / or on the socket outer surface cooling / heating channels incorporated. The channels extend on the inner surface of the housing and / or on the outer surface of the seated in the housing socket such as threads. At one end of the threads enters the tempering and at the other end again. The channels are closed by the socket during their installation. Holes in the housing jacket lead to the cooling / heating channels. To the holes supply lines / leads for the tempering are connected.
The tempering agent is mostly water, at higher temperatures also oil. The temperature control comes from an outside of the plant standing heating / cooling unit in which it is brought to the desired temperature and fed to the associated Temperierungsabschnitt. In the Temperierungsabschnitt the Temperierungsmittel gives off heat as needed or absorbs the Temperierungsmittel as needed to heat. The exiting tempering is then fed to the outside of the system heating / cooling unit again for re-loading with heat or for cooling.
Dergleichen Planetwalzenextrudermodule haben auch für Elastomere und dergleichen erhebliche Vorteile.The same planetary roller extruder modules also have considerable advantages for elastomers and the like.
Die Elastomere haben in der Wirtschaft/Technik eine erhebliche Bedeutung. Überall, wo Kunststoff eine besonders starke Verformung erfahren sollen und nach einer Entlastung gleichwohl wieder die ursprüngliche Form einnehmen sollen, wird über Elastomere (Elaste) und dergleichen gummielastische Kunststoffe (Kautschuk) nachgedacht. Kunststoffe bestehen aus großen Molekülketten. Die hohe Elastizität der Elastomere wird durch ein Phänomen im Verhalten der Molekülketten gegeben. Bei einer Zugbelastung der ursprünglich im Knäuel liegenden Molekülketten ordnen sich die Molekülketten anders, vorzugsweise parallel, und dehnen sich die Molekülketten.
Für die gewünschte Verformung ist allerdings auch Voraussetzung, dass die Molekülketten nicht aneinander gleiten. Das wird durch eine Vernetzung der Molekülketten erreicht. Durch das Maß der Vernetzung wird die Verformung beeinflußt. Bei geringer Vernetzung entsteht ein weicher Kunststoff. Bei starker Vernetzung entsteht ein harter Kunststoff.
Es kommen unterschiedliche Vernetzungsmittel vor. In Abhängigkeit von dem Kunststoff findet eine Auswahl der Vernetzungsmittel statt. Schwefel gehört zu den häufig angewendeten Vernetzungsmittel. Schwefel tritt bei entsprechender Erwärmung des Kunststoffes als Vernetzungsmittel in Wirkung. Bei anderen Vernetzungsmitteln kommt es auf Wärmewirkung nicht an oder kann die Wirkung des Vernetzungsmittels auch von anderen Umständen abhängen.
Zu den Elastomeren gehören zum Beispiel
- Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR)
- Acrylnitril/Butadien/Acrylat (A/B/A)
- Acrylnitril/chloriertes Polethylen/Styrol (A/PE-C/S)
- Acrylnitril/Methylmethacrylat (A/MMA)
- Butadien-Kautschuk (BR)
- Butylkautschuk (HR) (IIR
- Chloropren-Kautschuk (CR)
- Ethylen-Ehylacrylat-Copolymer (E/EA)
- Ethylen-Propylen-Copolymer (EPM)
- Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM)
- Ethylenvinylacetat (EVA)
- Fluorkautschuk (FPM oder FKM)
- Isopren-Kautschuk (IR)
- Naturkautschuk (NR)
- Polybutadienkautschuk BR
- Polyethylenharze
- Polyisobutylen (PIB)
- Polspropylenharze
- Polyvinylbutyral (PVB)
- Silicon-Kautschuk (Q oder SIR)
- Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymer (SIS)
- Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR)
- Styrol-Butadien-Styrol (SBS)
- Thermoplastisches Polyurethan (TPU oder TPE-U)
- Vinylchlorid/Ethylen (VC/E)
- Vinylchlorid/Ethylen/Methacrylat (VC/E/MA)
However, the prerequisite for the desired deformation is that the molecular chains do not slide against each other. This is achieved by networking the molecular chains. The degree of crosslinking influences the deformation. Low crosslinking creates a soft plastic. Strong networking creates a hard plastic.
There are different cross-linking agents. Depending on the plastic, a selection of crosslinking agents takes place. Sulfur is one of the commonly used crosslinking agents. Sulfur occurs with appropriate heating of the plastic as a crosslinking agent in action. Other crosslinking agents do not depend on heat effect or the effect of the crosslinking agent may also depend on other circumstances.
The elastomers include, for example
- Acrylonitrile butadiene rubber (NBR)
- Acrylonitrile / butadiene / acrylate (A / B / A)
- Acrylonitrile / chlorinated polyethylene / styrene (A / PE-C / S)
- Acrylonitrile / methyl methacrylate (A / MMA)
- Butadiene rubber (BR)
- Butyl rubber (HR) (IIR
- Chloroprene rubber (CR)
- Ethylene-ethyl acrylate copolymer (E / EA)
- Ethylene-propylene copolymer (EPM)
- Ethylene-propylene-diene rubber (EPDM)
- Ethylene vinyl acetate (EVA)
- Fluororubber (FPM or FKM)
- Isoprene rubber (IR)
- Natural rubber (NR)
- Polybutadiene rubber BR
- polyethylene resins
- Polyisobutylene (PIB)
- Polspropylenharze
- Polyvinyl butyral (PVB)
- Silicone rubber (Q or SIR)
- Styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS)
- Styrene butadiene rubber (SBR)
- Styrene-butadiene-styrene (SBS)
- Thermoplastic polyurethane (TPU or TPE-U)
- Vinyl chloride / ethylene (VC / E)
- Vinyl chloride / ethylene / methacrylate (VC / E / MA)
Bei Elastomeren ist die Gefahr des Verklebens und Anbackens besonders groß, wenn Vernetzungsmittel zusammen mit anderem Material über das Füllteil eingezogen werden, die auf Erwärmung ansprechen. Solche Elastomere sind zum Beispiel aus der
Bei Polyurethanen kommt es auf die Zusammenführung zweier Reaktionskomponenten im richtigen Verhältnis an. Es ist bekannt, die Reaktionskomponenten mit Hilfe eines Extruders zusammen zu führen. Das ist zum Beispiel beschrieben in
Die Verarbeitung von Klebstoffen im Extruder ist zum Beispiel beschrieben in
Durch Verwendung des erfindungsgemäßen Planetwalzenextrudermoduls kann die Klebstoffverarbeitung im Extruder wesentlich erleichtert werden.The processing of adhesives in the extruder is described, for example, in US Pat
By using the planetary roller extruder module according to the invention, the adhesive processing in the extruder can be substantially facilitated.
Auch die Verarbeitung von Kaugummi im Extruder ist bekannt. In der wärmempfindlichen Grundmischung finden sich Lecithin, Weichmacher, Sirup, Zucker, Öle, Duftstoffe und Elastomere. Darunter sind stark klebende und zur Anbackung neigende Bestandteile.
Entsprechende Hinweise finden sich in der
Corresponding information can be found in the
Wahlweise können einzelne oder mehrere Planetspindeln in dem erfindungsgemäßen Planetwalzenextrudermodul mit einer unterschiedlichen Verzahnung versehen sein, so dass die Planetspindeln über ihrer Länge einen Verzahnungswechsel aufweisen, dass heißt von einer Verzahnung zu einer anderen Verzahnung wechseln.
Die Verzahnung der Planetspindeln wird üblicherweise gefräst. Mit zeitgemäßen Fräswerkzeugen ist der Verzahnungswechsel möglich. Dabei kann verfahrenstechnisch ein langsamer Wechselvon einer Verzahnung zur anderen von Vorteil sein. Ein langsamer Übergang von einer oben beschriebenen Verzahnung zu einer Normalverzahnung entsteht in der Anwendung eines Fräsers zum Beispiel dadurch, dass der für die nachträgliche Zahnentfernung eingesetzte Fräser langsam aus dem Material der Planetspindel herausgefahren wird.Optionally, one or more planetary spindles may be provided in the planetary roller extruder module according to the invention with a different toothing, so that the planetary spindles have a tooth change over their length, that is, change from one gearing to another gearing.
The toothing of the planetary spindles is usually milled. With modern milling tools the tooth change is possible. In this case, procedurally, a slow change from one gearing to another can be advantageous. A slow transition from a gearing described above to a normal gearing arises in the application of a milling cutter, for example, in that the milling cutter used for the subsequent tooth removal is slowly moved out of the material of the planetary spindle.
Für jeden Wechsel der Verzahnung gelten die Ausführungen zur nachträglichen Entfernung von Zähnen und der vorhergehenden Festlegung der Zahnkontur entsprechend.For each change of the gearing, the statements regarding the subsequent removal of teeth and the previous definition of the tooth contour apply accordingly.
Wahlweise findet ein erfindungsgemäßer Planetwalzenextrudermodul auch in Kombination mit einer weiteren Bearbeitung des Extrusionsmaterials in einem Einschneckenextruder oder einem Doppelschneckenextruder Anwendung.
In der Kombination mit einem Einschneckenextruder setzt sich die Zentralschnecke in dem Einzug folgenden Extruderabschnitt als Einschnecke fort.
In der Kombination mit einem Doppelschneckenextruder setzt sich die Zentralspindel in dem Einzug als eine der beiden Schnecken des Doppelschneckenextruders fort.Optionally, a planetary roller extruder module according to the invention can also be used in combination with further processing of the extrusion material in a single-screw extruder or a twin-screw extruder.
In combination with a single-screw extruder, the central screw continues in the feeder following extruder section as a single screw.
In combination with a twin-screw extruder, the central spindle in the feeder continues as one of the two screws of the twin-screw extruder.
Bei der Verarbeitung von Kunststoffen kommen unterschiedliche Füllstoffe zum Einsatz. Dabei ist die Dispergierung der Füllstoffe in den plastifizierten Kunststoffen in der Regel umso besser, je feinkörniger die Füllstoffe sind.When processing plastics, different fillers are used. The dispersion of the fillers in the plasticized plastics is generally better the finer the fillers are.
Es gibt natürliche und synthetische Füllstoffe. Natürliche Füllstoffe können zum Beispiel sein:
- Silikate (Ton, Lehm, Talk, Glimmer, Kaolin, Neuburger Kieselerde), Karbonate/Sulfate (Kreide, Dolomit, Baryt), Oxide/Hydroxide(Quarzmehle, kristalline Kieselsäure, Aluminium-/Magnesiumhydroxide, Magnesium-, Zink- oder Kalziumoxide).
- Silikate, Oxide und Hydroxide (Kieselsäure, Kreide, Aluminium- und Magnesiumhydroxid, pyrogenes Siliciumdioxid, Ruß, Metalloxide).
- Silicates (clay, loam, talc, mica, kaolin, Neuburg Siliceous Earth), carbonates / sulphates (chalk, dolomite, barite), oxides / hydroxides (quartz flours, crystalline silicic acid, aluminum / magnesium hydroxides, magnesium, zinc or calcium oxides).
- Silicates, oxides and hydroxides (silica, chalk, aluminum and magnesium hydroxide, fumed silica, carbon black, metal oxides).
Die Füllstoffe finden zumeist fein gemahlen Anwendung. Es kann sich aber auch eine feinkörnige Konsistenz durch synthetische Herstellung von Füllstoffen ergeben.
Auch andere feinkörnige Stoffe werden im Extruder verarbeitet. Dazu gehören zum Beispiel Farbpigmente. Farbpigmente kommen in der Regel in Mischung mit anderen Stoffen vor.The fillers are mostly used in finely ground applications. But it can also give a fine-grained consistency by synthetic production of fillers.
Other fine-grained substances are processed in the extruder. These include, for example, color pigments. Color pigments are usually mixed with other substances.
Es werden auch feinkörnige Stoffe allein im Extruder verarbeitet. Das gilt zum Beispiel für feinkörniges Recyclat aus einer Mahlung.Even fine-grained substances are processed in the extruder alone. This applies, for example, to fine-grained recyclate from a grinding process.
Wahlweise wird der erfindungsgemäße Planetwalzenextrudermodul in mehrfacher Ausführung oder in Kombination mit anderen herkömmlichen Fülleinrichtungen eingesetzt.
Auf dem Wege kann Material an verschiedenen Stellen zugeführt werden. Damit können auch Materialien verarbeitet werden, die nicht gemeinsam in Mischung gebracht werden dürfen bzw. nacheinander und ggfs. in zeitlichem Abstand in Mischung gebracht werden müssen. Außerdem können schwierig zu verarbeitende Materialien, zum Beispiel Feststoffe mit einer Neigung zum Kleben und Anbacken oder Feststoffe, die zur Entmischung neigen, spätestmöglich in die Mischung gebracht werden.
Auf dem erfindungsgemäßen Wege können Feststoffe miteinander in Mischung gebracht werden.Optionally, the planetary roller extruder module according to the invention is used in multiple design or in combination with other conventional filling devices.
On the way material can be fed in different places. This also materials can be processed, which may not be brought together in mixture or have to be brought into succession and possibly in temporal distance in mixture. In addition, materials that are difficult to process, for example solids with a tendency to stick and cake, or solids that are prone to segregation, can be added to the mixture as late as possible.
In the inventive way solids can be brought into mixture with each other.
Zuschläge und Füllstoffe beim Extrudieren können gleichfalls feinkörnig, pulverförmig und staubförmig sein.
Solche Zuschläge können zum Beispiel Vernetzungsmittel sein, die bei der Herstellung von Polyacrylatklebern in den Extruder aufgegeben werden, vgl.
Solche Zuschläge können auch feste, pulverförmige bzw. staubförmige Zellbildner bei der Herstellung von Kunststoffschaum sein.
Solche Zuschläge können auch pulverförmige oder staubförmige Farbpigmente sein. Diese Farbpigmente können zum Beispiel aus Titandioxid, Zinkoxid, Ruß, gelbes Oxid, braunes Oxid, Zinnoxid, gebranntes oder ungebranntes Senna oder Umbrda, Chromoxidgrün, Ultramaringrün, Cadmium bestehen.
Darüber hinaus werden Füllstoffe häufig in Pulverform oder Staubform in den Extruder aufgegeben. Das gilt zum Beispiel für Kreide/talc, vgl.
Bei allen Stoffen, die vor der Zugabe in den Extruder gemahlen werden, fallen pulverförmige und staubförmige Fraktionen an..
Je geringer die Partikelgröße der in den Extruder aufzugebenden Stoffe ist, desto geringer wird die Rieselfähigkeit und desto schwieriger wird die Aufgabe in den Extruder.
Außerdem neigen die Mischungen mit unterschiedlichen Fraktionen zur Entmischung. Deshalb ist es üblich, anfallendes Mahlgut in verwertbare und unverwertbare Fraktionen zu trennen.Aggregates and fillers during extrusion may also be fine-grained, powdery and dusty.
Such additives may, for example, be crosslinking agents which are introduced into the extruder during the production of polyacrylate adhesives, cf.
Such additives may also be solid, pulverulent or dust-like cell formers in the production of plastic foam.
Such additives may also be powdered or powdered colored pigments. These color pigments may consist of, for example, titanium dioxide, zinc oxide, carbon black, yellow oxide, brown oxide, tin oxide, calcined or unburned senna or umbrella, chrome oxide green, ultramarine green, cadmium.
In addition, fillers are often fed into the extruder in powder or dust form. This applies, for example, to chalk / talc, cf.
For all substances that are ground into the extruder prior to addition, powdery and dusty fractions occur.
The smaller the particle size of the substances to be fed into the extruder, the lower the flowability and the more difficult the task becomes in the extruder.
In addition, the mixtures with different fractions tend to segregation. Therefore, it is customary to separate accumulating regrind into usable and unusable fractions.
Mit den erfindungsgemäßen Füllteilen kann ein Abfallen der Extruderleistung mindestens verringert werden, weil die erfindungsgemäßen Füllteile aufgrund ihres größeren Hohlraumvolumens mehr leichte Stoffe bzw. mehr staubförmige Stoffe aufnehmen können.With the filling parts according to the invention a drop in the extruder performance can be at least reduced because the filling parts according to the invention can accommodate more light substances or more dusty substances due to their larger void volume.
Die radiale Vergrößerung kommt sowohl für den Neubau als auch für den Umbau einer vorhandenen Extrusionsanlage in Betracht. Die radiale Vergrößerung ist beim Umbau einer bestehenden Extruder/Extrusionsanlage leicht zu erkennen. Während die Gehäuse aller Planetwalzenexrtruderabschnitte/Module üblicherweise alle den gleichen Außendurchmesser aufweisen, hat ein erfindungsgemäßer Umbau des als Füllteil vorgesehenen Planetwalzenextruderaberschnitts/Moduls einen größeren Gehäusedurchmesser zur Folge.
Beim Neubau mit einem erfindungsgemäß vergrößerten Planetwalzenextrudermodul/Abschnitt ist der Größenunterschied zu üblichen anderen Extruderabschnitten auch augenfällig.
Wo keine üblichen anderen üblichen Gehäusegrößen den Vergleichsmaßstab liefern, ist die erfindungsgemäße radiale Vergrößerung insbesondere an den Größenverhältnissen der Planetspindeln bei der Anwendung üblicher Zahnmodule erkennbar. Die Zahnmodule bestimmen bei einer Verzahnung die Abmessungen der Zähne. Das gilt auch für die hier bevorzugte Evolventen-Schrägverzahnung mit 45Grad Neigung des Schrägverlaufes zur Längsachse der verzahnten Spindeln.The radial magnification is suitable both for the new building as well as for the conversion of an existing extrusion plant into consideration. The radial magnification is easy to recognize when converting an existing extruder / extrusion line. While the housings of all planetary roller extruder sections / modules usually all have the same outside diameter, an inventive modification of the planetary roller extruder section / module provided as a filling part results in a larger housing diameter.
When new construction with an inventively enlarged planetary roller extruder module / section, the difference in size to usual other extruder sections is also obvious.
Where no conventional other conventional housing sizes provide the comparative scale, the radial magnification according to the invention can be seen in particular on the size ratios of the planetary spindles in the application of conventional tooth modules. The tooth modules determine the dimensions of a toothing Teeth. This also applies to the here preferred involute helical gearing with 45Grad slope of the oblique course to the longitudinal axis of the toothed spindles.
Vorteilhafterweise erlaubt es die erfindungsgemäße radiale Vergrößerung des Hohlraumes des Füllteil bei einem Umbau an der bis dahin in dem Extruder vorgesehenen Zentralspindel festzuhalten, die sich durch alle Extruderabschnitte/Module erstreckt. Bei der Kombination von Planetwalzenextruderabschnitten/Modulen mit einem Füllteil in Einschneckenextruderbauart setzt sich die Zentralspindel als Schnecke in dem Füllteil fort. Mit der „Fortsetzung der Zentralspindel“ ist im vorliegenden Fall mitumfasst, dass die Zentralspindel aus Abschnitten zusammengesetzt sein kann, wobei dem Füllteil ein entsprechender Schnecken-Abschnitt zugeordnet ist.Advantageously, the radial enlargement of the cavity of the filling part according to the invention during a conversion makes it possible to retain on the central spindle, which until then was provided in the extruder, which extends through all the extruder sections / modules. In the combination of planetary roll extruder sections / modules with a single screw extruder type filler, the center spindle continues as a screw in the filler. With the "continuation of the central spindle" is in the present case mitumfasst that the central spindle can be composed of sections, wherein the filling part is associated with a corresponding screw section.
Vorteilhafterweise kann bei Verwendung eines radial vergrößerten Extruderabschnitt/Moduls an der bisherigen Aufstellung des Extruders und an vorgeordneten und nachgeordneten Einrichtungen unverändert festgehalten werden.
Dadurch ist eine nachträgliche Vergrößerung des Hohlraumes bei dem zum Eintragen von Einsatzmaterial vorgesehenen Planetwalzenextrudermodul mit relativ geringem baulichen Aufwand möglich. Dabei finden im Durchmesser größere Planetspindeln mit mehr Zähnen als bei den bisherigen Planetspindeln Anwendung, der Zahnmodul der größeren Planetspindeln bleibt jedoch der gleiche. Der Verzahnungsmodul (auch Zahnmodul genannt) ergibt sich in mm aus dem Quotienten von Teilkreisdurchmesser und Zähnezahl. Der Verzahnungsmodul könnte an sich frei gewählt werden. Um jedoch zu standardisierten Verzahnungswerkzeugen zu kommen, sind die Verzahnungsmodule nach DIN 780 genormt. Die hier vorkommenden Verzahnungsmodule finden sich in folgendem Ausschnitt von DIN 780 mit zusätzlichen Zwischengrößen:
- 1; 1,25; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 5; 5,5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12
As a result, a subsequent enlargement of the cavity in the space provided for the entry of feed material planetary extruder module with relatively little construction effort is possible. Larger planetary spindles with more teeth than with the previous planetary spindles are used in this case, but the tooth module of the larger planetary spindles remains the same. The toothing module (also called tooth module) results in mm from the quotient of pitch circle diameter and number of teeth. The toothing module could be chosen freely. However, in order to come to standardized gear tools, the gear modules are standardized according to DIN 780. The spline modules found here can be found in the following section of DIN 780 with additional intermediate sizes:
- 1; 1.25; 1.5; 2; 2.5; 3; 3.5; 4; 5; 5.5; 6; 7; 8th; 9; 10; 11; 12
Das die umlaufenden Planetspindeln umgebende Gehäuse wird in der Anpassung seiner Innenverzahnung bzw. der Anpassung der Innenverzahnung seiner Buchse an die umlaufenden Planetspindeln gleichfalls größer, aber der Zahnmodul kann gleich bleiben.
Wie oben ausgeführt werden die Abmessungen der Verzahnungen dabei durch den Teilkreisdurchmesser und den Zahnmodul bestimmt. Der Teilkreisdurchmesser der Innenverzahnung ergibt sich aus dem Teilkreisdurchmesser der Zentralspindel-Außenverzahnung und dem doppelten Teilkreisdurchmesser der Planetspindeln und dem gewünschten Spiel in der Verzahnung und gegebenenfalls aus einem Korrekturfaktor.The surrounding the planetary spindles housing is also larger in the adaptation of its internal teeth or the adaptation of the internal teeth of its sleeve to the rotating planetary spindles, but the tooth module can remain the same.
As stated above, the dimensions of the teeth are determined by the pitch diameter and the tooth module. The pitch circle diameter of the internal toothing results from the pitch diameter of the central spindle outer toothing and the double pitch circle diameter of the planetary spindles and the desired clearance in the toothing and optionally from a correction factor.
Die Vergrößerung der Planetspindeln ist bei vorgegebenem Verzahnungsmodul davon abhängig, dass eine ganzzahlige Zähnezahl am Planetspindelumfang wie auch bei der Innenverzahnung des Gehäuses bzw. der Gehäusebuchse entsteht.The enlargement of the planetary spindles is dependent on a given toothing module that an integer number of teeth on the planetary spindle circumference as well as in the internal toothing of the housing or the housing socket is formed.
Vorzugsweise wird zur Vergrößerung der Planetspindeln neben dem Verzahnungsmodul auch die Zähnezahl vorgegeben. Nachfolgend sind verschiedene Baugrößen mit normaler Ausführung (nachfolgend BG genannt) oder in schwerer Ausführung (nachfolgend SBG genannt) mit Standard-Verzahnungsmodulen (nachfolgend SVM genannt) für eine Evolventen-Schrägverzahnung und Standardzähnezahlen (nachfolgend SZZ genannt) an den Planetspindeln sowie die Mindestzähnezahl bei erfindungsgemäßer Vergrößerung (nachfolgend MVG genannt), die bevorzugte Mindestzähnezahl (nachfolgend BMVG genannt), die weiter bevorzugte Mindestzähnezahl (nachfolgend WBMVG genannt) und die höchst bevorzugte Mindestzähnezahl (nachfolgend HBMVG genannt) an Planetspindeln bei erfindungsgemäßer Vergrößerung für die betreffende Baugröße unter Beibehaltung des Standardzahnmoduls wiedergegeben.
Sofern Zwischengrößen zwischen den üblichen Baugrößen gewünscht sind, gelten vorzugsweise die Modulgrößen und Zähnezahlen der nächstliegenden Baugrößen.If intermediate sizes between the usual sizes are desired, preferably the module sizes and numbers of teeth of the nearest sizes apply.
Die Übersicht zu Planetspindeln mit Standardzähnezahlen zeigt, dass die Vergrößerung der Zähnezahl auf 8 für alle vorkommenden Baugrößen in dem erfindungsgemäßen Bereich liegt. Lediglich bei kleineren Baugrößen von 70mm und 100 mm liegt schon eine Erhöhung der Planetspindelzähnezahl auf 7 im Bereich der Erfindung. Bei noch kleineren Baugrößen von 30 und 50 mm liegt sogar eine Erhöhung der Planetspindelzähnezahl auf 6 im Bereich der Erfindung.The overview of planetary spindles with standard numbers of teeth shows that the increase in the number of teeth to 8 for all occurring sizes in the range according to the invention. Only with smaller sizes of 70mm and 100 mm is already an increase of the planetary spindle teeth number to 7 in the range of the invention. For even smaller sizes of 30 and 50 mm even an increase of the planetary spindle tooth number to 6 is within the scope of the invention.
Zum Beispiel können statt sonst üblicher Verzahnungsmodule von 5,5 und mehr auch Verzahnungsmodule von 3 oder 3,5 in erfindungsgemäßen Extruderabschnitten/Modulen Anwendung finden.For example, instead of the usual toothing modules of 5.5 or more, toothing modules of 3 or 3.5 can also be used in extruder sections / modules according to the invention.
Von ganz besonderem Vorteil ist die Überlappung der Baugrößen 180 bis 400 in dem Verzahnungsmodul 3,5 sowie die Überlappung der Baugrößen in schwerer Ausführung von 150 bis 500 in dem Verzahnungsmodul 5,5.
Das heißt, es ist möglich, bei einer erfindungsgemäßen radialen Vergrößerung unter Beibehaltung einer Zentralspindel aus einer bestimmten Baugröße mit dieser Zentralspindel die Planetspindeln und das Gehäuse/Buchse aus einer größeren, vorhandenen Baugröße zu kombinieren. Dadurch entfällt zumindest das Engineering. Das allein schon ist ein großer Vorteil. Da die vorhandenen Baugrößen auch erprobt sind, ergibt sich mit der Verwendung vorhandener Teile aus größeren Baugrößen auch dadurch ein wichtiger Vorteil.Of particular advantage is the overlap of sizes 180 to 400 in the toothing module 3.5 and the overlap of the sizes in heavy design of 150 to 500 in the toothing module 5.5.
That is, it is possible to combine in a radial enlargement according to the invention while maintaining a central spindle of a certain size with this central spindle planetary spindles and the housing / socket from a larger, existing size. This eliminates at least the engineering. That alone is a big advantage. Since the existing sizes are also tested, this results in an important advantage with the use of existing parts of larger sizes.
Vorteilhafterweise kann zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Planetwalzenextrudermoduls auch die Zentralspindel mit Gehäusen/Buchsen und Planetspindeln kombiniert werden, wenn die Zentralspindel einen anderen Zahnmodul als das Gehäuse/Buchse und die Planetspindeln aufweist. Das wird mit einer innen und außen verzahnten Hülse möglich, die auf die Zentralspindel aufschraubbar ist und außen mit den Planetspindeln kämmen kann.Advantageously, the central spindle can be combined with housings / sockets and planetary spindles for producing a planetary roller extruder module according to the invention, if the central spindle has a different tooth module than the housing / bushing and the planetary spindles. This is possible with an internally and externally toothed sleeve, which can be screwed onto the central spindle and can mesh with the planetary spindles on the outside.
Vorteilhafterweise füllt sich der große Hohlraum des erfindungsgemäßen Planetewalzenextrudermoduls besser und schneller mit leichtem Extrusionsmaterial/Einsatzmaterial. Das gilt auch für normales Extrusionsgut, das auch mit oben beschriebenen Maßnahmen eingetragen werden kann. Das heißt, die Erfindung ist auch für anderes Extrusionsmaterial/Einsatzmaterial als leichtes Extrusionsmaaterial von Vorteil.Advantageously, the large cavity of the planetary roller extruder module according to the invention fills better and faster with light extrusion material / feedstock. This also applies to normal extruded material, which can also be registered with the measures described above. That is, the invention is also advantageous for other extrusion material / feed as a lightweight extrusion material.
Die Erfindung ist auch von Vorteil, wenn die oben beschriebenen Hilfsmaßnahmen wie Stopfwerke usw. zum Eintragen des Extrusionsmaterials/Einsatzmaterials nicht zur Verfügung stehen. Bei extrem schwierigem Extrusionsmaterial/Einsatzmaterial kann auch eine Kombination der Erfindung mit den oben beschriebenen Hilfsmaßnahmen zweckmäßig sein.The invention is also advantageous if the auxiliary measures described above, such as stuffing machines etc., are not available for introducing the extrusion material / feedstock. In extremely difficult Extrusion material / feed may also be useful in combination of the invention with the above-described remedial measures.
Selbst, wenn der erfindungsgemäße Planetwalzenextrudermodul sich mit schwierigem Extrusionsmaterial/Einsatzmaterial schlecht füllt, so ist die Füllmenge aufgrund des größeren Volumens des erfindungsgemäßen Planetwalzenextrudermoduls immer noch größer als die Füllmenge in einem herkömmlichen Planetwalzenextrudermoduls, in den das Extrusionsmaterial/Einsatzmaterial eingetragen wird.Even if the planetary roller extruder module according to the invention is poorly filled with difficult extrusion material / feedstock, the fill quantity is still greater than the fill quantity in a conventional planetary roller extruder module into which the extrusion material / feedstock is introduced due to the larger volume of the planetary roller extruder module of the present invention.
Vorzugsweise finden Transportspindeln in dem erfindungsgemäßen Planetwalzenextrudermodul Anwendung.
Die Transportspindeln gehören auch zur Kategorie zahnreduzierter Planetspindeln. Bei einer Verringerung der Zahnreduzierung werden weniger Zähne aus der Verzahnung von Normalspindel herausgearbeitet bzw. werden so zahnreduzierte Planetspindeln ohne den Zwischenschritt der Herstellung von Normalspindeln hergestellt.
In bevorzugter Ausführung der Erfindung erfolgt die Herausarbeitung von Zähnen unterschiedlich, zum Beispiel einlaufseitig mehr als auslaufseitig. Der Übergang von einem weniger zahnreduzierten Bereich in einen mehr zahnreduzierten Bereich wird als Stufe bezeichnet, die Planetspindeln als gestufte Spindeln. Die Planetspindeln werden mit dem mehr zahnreduzierten Bereich einlaufseitig und mit dem weniger zahnreduzierten Bereich auslaufseitig angeordnet, so dass die Planetspindeln auslaufseitig eine höhere Förderwirkung und im Verfolg dessen eine höhere Stauwirkung aufweisen.Preferably, transport spindles are used in the planetary roller extruder module according to the invention.
The transport spindles also belong to the category of tooth-reduced planetary spindles. With a reduction of the tooth reduction fewer teeth are machined out of the teeth of standard spindle or so tooth-reduced planetary spindles without the intermediate step of producing normal spindles produced.
In a preferred embodiment of the invention, the elaboration of teeth is different, for example, more inlet side than outlet side. The transition from a less tooth-reduced area to a more tooth-reduced area is referred to as stage, the planetary spindles as stepped spindles. The planetary spindles are arranged on the outlet side with the more tooth-reduced region on the inlet side and with the less tooth-reduced region, so that the planetary spindles on the outlet side have a higher conveying effect and, as a result, a higher accumulation effect.
Für die Berechnung der Teilkreisdurchmesser der zahnreduzierten Planetspindeln ist von dem Teilkreisdurchmesser bei einer Vollverzahnung auszugehen - unabhängig von einer nachträglichen Zahnreduzierung oder anderer Planetspindelherstellung, die zum gleichen Ergebnis führt.For the calculation of the pitch circle diameter of the tooth-reduced planetary spindles, the pitch circle diameter in the case of full toothing can be assumed - regardless of a subsequent tooth reduction or other planetary spindle production which leads to the same result.
Vorzugsweise ist die Zahnreduzierung über der Länge der Planetspindeln in dem als Füllteil bestimmten Planetwalzenextrudermodul unterschiedlich. Einlaufseitig kann die Zahnreduzierung am stärksten sein. Noch weiter bevorzugt ist die Zahnreduzierung an den Planetspindeln auslaufseitig am geringsten, gegebenenfalls ist dort gar keine Zahnreduzierung vorgesehen. Die geringere auslaufseitige Zahnreduzierung bzw. die Normalverzahnung am auslaufseitigen Ende erhöht die Förderwirkung der Planetspindeln.
Das gleiche Ergebnis entsteht, wenn die sich durch das Füllteil erstreckenden Transportspindeln auslaufseitig mit kürzeren Plenetspindeln kombiniert sind. Die kürzeren Planetspindeln sind dann zwischen den langen Transportspindeln gleichmäßig verteilt und verengen auslaufseitig den Hohlraum des erfindungsgemäßen Füllteiles.
Noch weiter bevorzugt werden die langen Transportspindeln auslaufseitig mit kürzeren Normalspindeln bzw. Planetspindeln mit Normalverzahnung kombiniert. Vorzugsweise sind die kürzeren Normalspindeln gleichmäßig verteilt zwischen den Transportspindeln angeordnet.The tooth reduction over the length of the planetary spindles in the planetary roller extruder module designed as a filling part is preferably different. On the inlet side, the tooth reduction can be strongest. Even more preferably, the tooth reduction on the planetary spindles on the outlet side is the lowest, possibly there is no tooth reduction provided. The lower outlet-side tooth reduction or the normal toothing at the outlet end increases the conveying action of the planetary spindles.
The same result arises when the transport spindles extending through the filling part are combined on the outlet side with shorter plenum spindles. The shorter planetary spindles are then evenly distributed between the long transport spindles and constrict on the outlet side the cavity of the filling part according to the invention.
Even more preferably, the long transport spindles are combined on the outlet side with shorter normal spindles or planetary spindles with normal gearing. Preferably, the shorter normal spindles are arranged evenly distributed between the transport spindles.
Die Förderwirkung der Planetspindeln führt zu dem gewünschten Materialdruck am Auslaufende. Aufgrund dieses Druckes wird das Extrusionsmaterial/Einsatzmaterial in nachgeordnete Planetwalzenextrudermodule/Abschnitte übergeben.The conveying action of the planetary spindles leads to the desired material pressure at the outlet end. Due to this pressure, the extrusion material / feed is transferred to downstream planetary roller extruder modules / sections.
Die Auslaufseite/Austrittsseite ist das Ende des Extruders, an dem das verarbeitete Extrusionsgut aus dem Extruder austritt.
Die Einlaufseite/Eintrittsseite ist das der Austrittsseite gegenüber liegende Ende, an dem das Extrusionsmaterial/Einsatzmaterial in den Extruder einläuft/eintritt/aufgegeben wird.The outlet side / outlet side is the end of the extruder where the processed extruded material exits the extruder.
The inlet side / inlet side is the exit end opposite end where the extrusion material / feedstock enters / exits the extruder.
Auch mit den kürzeren zusätzlichen Planetspindeln entsteht eine Stufung im Planetspindelbesatz. Die in dem Planetwalzenextrudermodul vorhandenen Planetspindeln werden als Planetspindelbesatz bezeichnet.
Es können die Planetspindeln auch mehrfach gestuft sein. Das lässt sich zum Beispiel mit unterschiedlichen Längen der zusätzlichen kürzeren Planetspindlen und/oder durch teilweise bzw. unterschiedliche Zahnreduzierung der zusätzlichen Planetspindeln erreichen.
Die zusätzlichen Planetspindeln reichen nach der Erfindung maximal bis an die Einfüllöffnung im Extrudermantel/Gehäuse des Füllteiles heran. Vorzugsweise haben die kürzeren Planetspindeln nur eine Länge, die kleiner ist als die halbe Länge der Transportspindeln, die sich bis über die Einfüllöffnung des Planetwalzenextrudermoduls erstrecken.
Noch weiter bevorzugt ist die Länge der zusätzlich zur Erhöhung der Förderwirkung eingesetzten Planetspindeln kleiner als 1/3 der Länge der anderen Planetspindeln.
Höchst bevorzugt wird die Länge der zusätzlich zur Erhöung der Förderwirkung eingesetzten Planetspindeln in Abhängigkeit vom Füllungsgrad des durch den erfindungsgemäßen Planetwalzenextrudermodul gebildeten Hohlraumes gewählt, und zwar so, dass die zusätzlichen Planetspindeln während des Umlaufes in dem Gehäuse und um die Zentralspindel ganz von dem Einsatzmaterial bedeckt sind.Even with the shorter additional planetary spindles creates a gradation in the Planetspindelbesatz. The planetary spindles present in the planetary roller extruder module are referred to as planetary spindle stocking.
The planetary spindles can also be stepped several times. This can be achieved, for example, with different lengths of the additional shorter planetary spindles and / or by partial or different tooth reduction of the additional planetary spindles.
The additional planetary spindles range according to the invention at most up to the filling opening in the extruder shell / housing of the filling. Preferably, the shorter planetary spindles only have a length which is smaller than half the length of the transport spindles, which extend beyond the feed opening of the planetary roller extruder module.
Even more preferably, the length of the planetary spindles used in addition to increasing the conveying effect is less than 1/3 of the length of the other planetary spindles.
The length of the planetary spindles used in addition to increasing the conveying effect is highly preferred as a function of the degree of filling of the planetary roller extruder module according to the invention Cavity chosen, in such a way that the additional planetary spindles are completely covered during the circulation in the housing and the central spindle of the feedstock.
Vorteilhafterweise schließt die Erfindung auch eine radiale Vergrößerung des Planetwalzenextrudermoduls
- -unter Neufertigung des Gehäuses und/oder der Buchse
- -unter Verwendung eines vorhandenen Gehäuses bzw. einer vorhandenen innen verzahnten Buchse ein.
- -under reconditioning the housing and / or the socket
- Using an existing housing or an internally toothed socket.
Vorhandene Gehäuse und Buchsen können aus der Ersatzteilbevorratung stammen oder eine größere Baugrößen aus einer vorhandenen Baureihe aufweisen.
Wahlweise werden auch Planetspindeln verwendet, die gegenüber den Planetspindeln im Durchmesser größer sind, welche zu der Baugröße des ausgewählten Gehäuses und Buchse gehören.
Dabei kann sogar die hinsichtlich des Verzahnungsmoduls an sich zu kleine vorhandene Zentralspindel weiterverwendet werden,
- -wenn auf die an sich zu kleine Zentralspindel eine innen und außen verzahnte Hülse mit der Innenverzahnung aufschraubbar ist und
- -wenn die Hülse mit ihrer Außenverzahnung mit der Außenverzahnung der Planetspindeln korrespondiert/kämmen kann.
Alternatively, planetary spindles are used, which are larger in diameter compared to the planetary spindles, which belong to the size of the selected housing and socket.
In this case, even the central spindle which is too small in terms of the toothing module can be used further,
- -wenn on the in itself small central spindle an internally and externally toothed sleeve with the internal teeth can be screwed and
- -wenn the sleeve with its external teeth can correspond / mesh with the external teeth of the planetary spindles.
Vorteilhafterweise ergibt sich mit den erfindungsgemäß größeren Planetspindeln eine bessere Abrollung der Planetspindeln in der Verzahnung der Zentralspindel und in der Innenverzahnung des Gehäuses. Das vereinfacht die Konstruktion. Außerdem reduziert sich die Drehzahl der Planetspindeln und deren Umlaufgeschwindigkeit um die Zentralspindel.
Die geringere Drehzahl und die geringere Umlaufgeschwindigkeit sind für leichtes Extrusionsmaterial/Einsatzmaterial günstiger als hohe Drehzahlen und hohe Umlaufgeschwindigkeit, weil leichtes Extrusionsmaterial/Einsatzmaterial durch schneller drehende und schneller umlaufende Planetspindel wesentlich mehr aufgewirbelt wird als durch langsamer drehende und langsamer umlaufende Planetspindeln. Wollte man das auf anderem Wege durch Reduzierung der Drehzahl der Zentralspindel erreichen, so würde man sofort die Extrusionsleistung reduzieren.
Außerdem bewirkt die geringer Drehzahl eine geringere Scherung des Materials Für viele Kunststoffe ist das von großem Vorteil.Advantageously, with the larger planetary spindles according to the invention, a better unwinding of the planetary spindles results in the toothing of the central spindle and in the internal toothing of the housing. This simplifies the construction. In addition, reduces the speed of the planetary spindles and their rotational speed to the central spindle.
The lower RPM and lower RPM are more favorable for light extrusion material / feed than high RPM and high RPM, because light extruder material / feed is much more fluidized by faster rotating and faster rotating planetary spindles than slower rotating and slower rotating planetary spindles. If you wanted to achieve this in other ways by reducing the speed of the central spindle, you would immediately reduce the extrusion performance.
In addition, the low speed causes a lower shear of the material For many plastics, this is a great advantage.
Für die geringere Drehzahl und geringere Umlaufgeschwindigkeite der Planetspindeln ist eine geringere Antriebsenergie erforderlich. Damit wird weniger Energie in das Einsatzgut eingetragen.
Die geringe Umlaufgeschwindigkeit reduziert auch den Verschleiß. Außerdem verteilt sich der Verschleiß an den größeren Planetspindeln auf mehr Zähne.
Beides verlängert die Standzeit der Planetspindeln.
. Die im Durchmesser größeren Planetspindeln werden stabiler.
Das vergleichmäßigt den Verschleiß an den Planetspindeln, weil die Planetspindeln sich unter ungleichmäßiger Belastung weniger verwinden. Das reduziert auch die Bruchgefahr bei einer Belastung, die bei herkömmlich verwendeten Planetspindeln schon eine Überlastung verursacht.For the lower speed and lower Umlaufgeschwindigkeite the planetary spindles a lower drive energy is required. Thus, less energy is entered into the feedstock.
The low circulation speed also reduces wear. In addition, the wear on the larger planetary spindles spreads to more teeth.
Both extend the service life of the planetary spindles.
, The larger diameter planetary spindles become more stable.
This even out the wear on the planetary spindles, because the planetary spindles less twist under uneven load. This also reduces the risk of breakage during a load that already causes overloading in conventionally used planetary spindles.
Die erhöhte Verschleißfestigkeit der Planetspindeln ist unabhängig von dem Füllvorgang für alle Extruder wichtig, in den Einsatzgut mit hoher Verschleißwirkung verarbeitet wird. Das ist zum Beispiel bei der Verarbeitung von Altgummi im Planetwalzenextruder zum Zwecke der Devulkanisation der Fall.The increased wear resistance of the planetary spindles is important regardless of the filling process for all extruders, is processed in the feedstock with high wear effect. This is the case, for example, in the processing of waste rubber in the planetary roller extruder for the purpose of devulcanization.
Soweit bei einer erfindungsgemäßen radialen Vergrößerung der Außendurchmesser der umgebenden Gehäuse kleiner ist als der um den Kopfdurchmesser der Schrauben reduzierte Teilkreisdurchmesser der Schrauben (Durchmesser, auf dem die Schraubenmitten/Bohrungsmitten liegen) liegen die Bohrungen in den Befestigungsflanschen der benachbarten Extruderabschnitten/Modulen frei. Dann ist es von Vorteil, Bohrungen in den Befestigungsflanschen des größeren Gehäuses vorzusehen, welche mit den Bohrungen in den Befestigungsflanschen der benachbarten Gehäuse in Deckung gebracht werden können. Durch die miteinander fluchtenden Bohrungen können herkömmliche Schrauben geführt werden. Die Verspannung der Schrauben führt zu einer Verspannung der Befestigungsflansche.As far as in a radial enlargement according to the invention, the outer diameter of the surrounding housing is smaller than the diameter reduced by the head diameter of the screws diameter (diameter on which the screw centers / bore centers lie) are the holes in the mounting flanges of the adjacent extruder sections / modules free. Then it is advantageous to provide holes in the mounting flanges of the larger housing, which can be brought into coincidence with the holes in the mounting flanges of the adjacent housing. Through each other aligned bores conventional screws can be performed. The tension of the screws leads to a tension of the mounting flanges.
Wenn noch größere erfindungsgemäße Planetspindeln und Gehäuse vorkommen, kann es von Vorteil sein, zur Verbindung der Befestigungsflansche der größeren Gehäuse mit den Befestigungsflanschen der benachbarten Extruderabschnitte/Module einen Adapter vorzusehen. Der Adapter hat vorzugsweise eine Ringform und wird zwischen den Flanschen eingesetzt.
Zugleich hat der Adapter passende Anschlußflächen für die betreffenden Flansche. D.h. wenn der betreffende Flansch in seiner Anschlußfläche einen Vorsprung hat, so weist der ringförmige Adapter an seiner Anschlußfläche eine passende Vertiefung auf. Wenn der betreffende Flansch an seiner Anschlußfläche eine Vertiefung hat, so weist der ringförmige Adapter an seiner Anschlußfläche einen passenden Vorsprung auf.
Vorzugsweise sind die Vorsprünge zylindrisch und die Vertiefungen von spiegelbildlicher Form. Das lässt sich einfach herstellen. Die Vorsprünge und Vertiefungen bewirken eine vorteilhafte Zentrierung der Extruderabschnitte/Module.If even larger planetary spindles and housing according to the invention occur, it may be advantageous to provide an adapter for connecting the mounting flanges of the larger housing with the mounting flanges of the adjacent extruder sections / modules. The adapter preferably has a ring shape and is inserted between the flanges.
At the same time the adapter has matching pads for the respective flanges. That is, when the respective flange has a projection in its connection surface, the annular adapter has a matching depression on its connection surface. If the respective flange has a recess at its connection surface, the annular adapter has a matching projection on its connection surface.
Preferably, the protrusions are cylindrical and the recesses are of mirror-image form. It's easy to make. The projections and recesses cause an advantageous centering of the extruder sections / modules.
Vorzugsweise sind die Vorsprünge zylindrisch und umfassen die Vertiefungen die zylindrischen Vorsprünge mit kleinerem Spiel als für eine Zentriering erforderlich.
Soweit die zwischen den Flanschen vorgesehenen Adapter aus Festigkeitsgründen oder anderen Gründen aufgrund ihrer Dicke bei einer Nachrüstung einer Extrusionsanlage mit einem erfindungsgemäßen Abschnitt/Modul nicht mehr ohne weiteres in den bestehenden Spalt zwischen den Flanschen verbaut werden können, lässt sich der Spalt im Falle einer Neuanfertigung des Gehäuses und der Planetspindeln auf ein gewünschtes Maß vergrößern.
Wenn sich aber ein Spaltweitenproblem auftut, weil ein vorhandenes größeres Gehäuse einer gängigen größeren Baugröße verwendet werden soll, so kann ein ringförmiger Adapter auch zunächst an einem der zugehörigen Befestigungsflansche, vorzugsweise an dem kleineren Befestigungsflansch an der Seite verschraubt werden, welche dem erfindungsgemäß vergrößerten Planetwalzenextruderabschnitt/Modul abgewandt ist. Noch weiter bevorzugt besteht der Adapter dazu aus verschiedenen Bogenstücken, die an den ursprünglichen Befestigungslöchern in den Flanschen verschraubt werden. Eine gewünschte Zentrierung lässt sich dabei
- -mit einem zusätzlichen Zentrierring oder
- -mit einem für Druck- und/oder Temperaturfühler bestimmten Ring und/oder
- -mit einer anderen Ringkonstruktion darstellen, zum Beispiel mit einem für die Materialführung geformten Ring, der an der Auslaufseite des erfindungsgemäßen Planetwalzenextrudermoduls an die Materialeintrittsöffnung des nachfolgenden Extrudermoduls anschließt und sich im Übergang zu Eintrittsöffnung/Einlaßöffnung des nachfolgenden Planetwalzenextrudermoduls kleinerer Größe verjüngt, so dass Toträume vermieden werden, in denen sich Material unkontrolliert aufhalten kann.
As far as the adapter provided between the flanges for reasons of strength or other reasons due to their thickness in retrofitting an extrusion line with a section / module according to the invention can not be readily installed in the existing gap between the flanges, the gap can be in the case of a new production of Increase the housing and the planetary spindles to a desired level.
If, however, a gap width problem opens up, because an existing larger housing of a common larger size is to be used, an annular adapter can also initially be screwed to one of the associated mounting flanges, preferably to the smaller mounting flange on the side, which corresponds to the enlarged planetary roller extruder section according to the invention. Module facing away. Still further preferably, the adapter consists of various elbows which are bolted to the original mounting holes in the flanges. A desired centering can thereby
- with an additional centering ring or
- with a ring intended for pressure and / or temperature sensors and / or
- represent with another ring construction, for example, with a molded material for the ring ring which connects at the outlet side of the planetary roller extruder module according to the invention to the material inlet opening of the subsequent extruder module and tapers in the transition to inlet / inlet port of the following planetary roller extruder module of smaller size, so that dead spaces avoided where material can be left uncontrolled.
Das heißt, der Adapter kann allein oder mit anderen Teilen verschiedene Aufgaben erfüllen, insbesondere als Zentrierring, Anlaufring, Stauring, Ring für Meßstellen.That is, the adapter can fulfill different tasks alone or with other parts, in particular as a centering ring, stop ring, storage ring, ring for measuring points.
Von Vorteil ist auch, wenn der Teilkreisdurchmesser der erfindungsgemäßen Planetspindeln so gewählt wird, dass für die Buchse und das umgebende Gehäuse zumindest das gleiche Ausgangsmaterial wie für eine andere, größere, aber noch gängige Planetwalzenextruder-Baugröße gewählt werden kann. Durch Verwendung gleichen Ausgangsmaterials kann die Vorratshaltung erheblich vereinfacht werden.It is also advantageous if the pitch circle diameter of the planetary spindles according to the invention is chosen so that at least the same starting material as for another, larger, but still common planetary roller extruder size can be selected for the socket and the surrounding housing. By using the same starting material, stockpiling can be considerably simplified.
Unabhängig von der Frage der Verwendung von Gehäusen und Buchsen einer anderen Baugröße sind das sich aus der Vergrößerung ergebende Gehäuse und die zugehörige Buchse vorzugsweise genauso rohrförmig (nur mit größeren Abmessungen) ausgebildet wie die Gehäuse der benachbarten Planetwalzenextruderaberschnitte/Module.
Das rohrförmige Gehäuse besitzt vorzugsweise ebenfalls außen angeordnete Flansche zur Verbindung mit Gehäusen von benachbarten Extruderabschnitten/Modulen.
Die zum größeren Gehäuse gehörige größere Buchse ist gleichermaßen mit der Innenverzahnung und den außen eingearbeiteten Kühlkanälen versehen.
Die größere Gehäuse/Buchsenkonstruktion kann auch gleichartige Ausnehmungen für einen Anlaufring und eine gegebenenfalls darüber hinausgehende Ringkonstruktion, wie in der PCT/
The tubular housing preferably also has outwardly disposed flanges for connection to housings of adjacent extruder sections / modules.
The belonging to the larger housing larger socket is equally provided with the internal teeth and the outside incorporated cooling channels.
The larger housing / bushing design can also have similar recesses for a thrust ring and any ring structure beyond that, as in the PCT /
Wie oben ausgeführt, kann zur Verbindung eines an einem erfindungsgemäßen, größeren Gehäuse außen sitzenden Flansches mit dem Befestigungsflansch eines benachbarten, kleineren Extrudermoduls ein Adapter, vorzugsweise ein ringförmiger Adapter, vorgesehen sein. Der Adapter wird entweder vorher an dem Flansch des größeren Gehäuses verschraubt, um anschließend mit dem kleineren Gehäuseflansch des benachbarten Extruderabschnitts/Moduls verschraubt zu werden.
Oder der Adapter wird vorher mit dem kleineren Gehäuseflansch des benachbarten Extrudermoduls verschraubt, um anschließend mit dem Flansch des größeren Extrudermoduls verschraubt zu werden.As stated above, an adapter, preferably an annular adapter, can be provided for connecting a flange seated on the outside of a larger housing according to the invention to the mounting flange of an adjacent, smaller extruder module. The adapter is either at the before Screwed flange of the larger housing to be subsequently bolted to the smaller housing flange of the adjacent extruder section / module.
Or, the adapter is previously bolted to the smaller housing flange of the adjacent extruder module to be subsequently bolted to the flange of the larger extruder module.
Wahlweise bildet der auslaufseitige Adapter zugleich
- -ein Widerlager für den Anlaufring, an dem die Planetspindeln eines in Strömungsrichtung vorgeordneten Planetwalzenextrudermoduls gleiten,
- -oder sogar ganz oder teilweise den Anlaufring für den in Strömungsrichtung vorgeordneten Planetwalzenextrudermodul
- -oder ein Widerlager für einen Stauring
- -oder ganz oder teilweise den Stauring
- -oder ein Widerlager für einen Dispergierring
- -oder ganz oder teilweise einen Dispergierring
- -oder ganz oder teilweise eine Ringkonstruktion mit obigen und auch mit weiter gehenden Aufgaben
- an abutment for the stop ring on which the planetary spindles of a planetary roller extruder module upstream in the direction of flow slide,
- or even completely or partially the thrust ring for upstream in the flow direction planetary roller extruder module
- or an abutment for a jam ring
- or completely or partially the jail ring
- or an abutment for a dispersing ring
- or all or part of a dispersing ring
- -or in whole or in part a ring construction with above and also with further tasks
Außerdem kann der einlaufseitige Adapter wahlweise zugleich
- -allein oder zusammen mit dem Gehäuse des benachbarten Extrudermoduls einen Sitz und/oder Widerlager für eine dortige andere Ringkonstruktion bilden
- -allein oder zusammen mit mit anderen Teilen die dortige andere Ringkonstruktion bilden
- alone or together with the housing of the adjacent extruder module form a seat and / or abutment for a local other ring construction
- -all or together with other parts that form there other ring construction
Bei einer erfindungsgemäßen Vergrößerung des Füllteiles
- -kann es insbesondere bei gleichzeitiger Anwendung eines Stopfwerkes von Vorteil sein, die Planetspindeln über die Einfüllöffnung im Gehäuse hinaus zu verlängern und an dem Ende mit einer Normalverzahnung zu versehen, damit die Planetspindeln dort im Gehäuse und an der Zentralspindel eine größere Abstützung erfahren
- -kann es von Vorteil sein, eine der umlaufenden Planetspindeln in dem erfindungsgemäßen Planetwalzenextrudermodul als Putzer auszubilden. Dazu ist diese Planetspindel dann aus mindestens zwei Planetspindelabschnitten zusammengesetzt, wobei der eine Planetspindelabschnitt an der Stoßstelle mit dem anderen Planetspindelabschnitt mit einem Zapfen in eine Bohrung des anderen Planetspindelabschnittes greift und im Tiefsten der Bohrung eine Tellerfeder vorgesehen ist. Die Tellerfeder ist so ausgelegt, dass sie den einlaufseitigen Planetspindelabschnitt mit der gegenüber liegenden Stirnwand in eine gleitende Berührung bringt. Dabei schiebt diese Planetspindel die Abzugsöffnungen in der Stirnwand bei jedem Umlauf frei. Die Tellerfedern geben der an beiden Enden im Gehäuse gleitenden Planetspindeln die Möglichkeit, sich einer Dehnung und eine Kontraktion der Konstruktion anzupassen.
- - It may be particularly advantageous when using a Stopfwerkes advantageous to extend the planetary spindles beyond the filling opening in the housing and to provide at the end with a normal toothing, so that the planetary spindles experienced there in the housing and on the central spindle a greater support
- - It may be advantageous to form one of the rotating planetary spindles in the planetary roller extruder module according to the invention as a cleaner. For this purpose, this planetary spindle is then composed of at least two planetary spindle sections, wherein the one planetary spindle section engages at the joint with the other planetary spindle section with a pin in a bore of the other planetary spindle section and in the depth of the bore a plate spring is provided. The plate spring is designed so that it brings the inlet-side planetary spindle section with the opposite end wall in a sliding contact. This planetary spindle pushes the exhaust openings in the front wall at each circulation free. The Belleville springs give the planetary spindles sliding at both ends in the housing the ability to adapt to expansion and contraction of the structure.
Eine weitergehende Aufgabe des Adapters kann die Bildung einer Kühlfläche/Heizfläche sein. Vorzugsweise ist dazu ein mindestens zweiteiliger Adapter vorgesehen, von dessen Teilen ein Kanal für eine Temperierung (Kühlung/Beheizung) umschlossen wird. Durch die Zusammensetzung aus mehreren Teilen ergeben sich Fertigungsvorteile und Reinigungsvorteile.A further task of the adapter may be the formation of a cooling surface / heating surface. Preferably, an at least two-part adapter is provided for this purpose, from the parts of which a channel for a temperature control (cooling / heating) is enclosed. The composition of several parts results in manufacturing advantages and cleaning advantages.
Der Kanal ist darüber hinaus mit einem Anschluß für eine Leitung zum Abführen des anfallenden Gases versehen sein.The channel is also provided with a connection for a conduit for discharging the resulting gas.
Für die Temperierung des Adapters gilt das gleiche wie für die Temperierung des Gehäuses.For the temperature of the adapter, the same applies as for the temperature of the housing.
Bei der Temperierung des auslaufseitigen Adapters kann ein wesentlicher Teil des Adapter-Volumens für den Verlauf des Kühlkanals verplant werden. Vorzugsweise finden dazu mehrgängige Kanäle Anwendung. Solche Kanäle können zum Beispiel kreisförmig und mit unterschiedlichem Durchmesser ausgebildet sein, so dass der eine kreisförmige Kanal für den Gasabzug und der daneben liegende (innen oder außen liegende kreisförmige Kanal) für die Kühlung verwendet werden kann.
Anstelle zweier Kanäle können auch mehr kreisförmige Kanäle konzentrisch angeordnet werden.
Anstelle der kreisförmigen Anordnung kann auch ein spiralförmiger Verlauf beider nebeneinander liegender Kanäle in Betracht kommen; desgleichen ein mäandernder Verlauf beider nebeneinander liegender Kanäle, wobei das Mäandern nicht in der üblichen Form auf einer Geraden, sondern auf einer Ringfläche stattfindet, so dass die beiden nebeneinander liegenden Kanäle ihre Richtung gemeinsam ändern von
radial - in Umfangsrichtung - in radial - in Umfangsrichtung usw., bis die Kanäle in Umfangsrichtung wieder an den Anfang kommen.When the temperature of the outlet-side adapter, a substantial part of the adapter volume for the course of the cooling channel can be planned. Preference is given to multi-course channels application. For example, such channels may be circular and of different diameter such that the one circular duct for the gas vent and the adjacent (inside or outside circular duct) may be used for cooling.
Instead of two channels, more circular channels can be arranged concentrically.
Instead of the circular arrangement, a spiral course of both adjacent channels may also be considered; likewise a meandering course of both adjacent channels, wherein the meandering takes place not in the usual form on a straight line, but on an annular surface, so that the two adjacent channels change their direction of
radially - in the circumferential direction - in radial - in the circumferential direction, etc., until the channels come in the circumferential direction back to the beginning.
Der Adapter kann vorteilhafterweise auch Bohrungen zur Messung der Massetemperatur und/oder des Massedrucks aufweisen. Die Bohrungen dienen dem Einschrauben von Meßfühlern. Die Meßfehler können mittelbar über eine zwischenliegende Membran messen. Vorzugsweise ist eine unmittelbare Messung vorgesehen, bei der die Meßfühler unmittelbar in das zu messende Medium ragen.The adapter may advantageously also have holes for measuring the melt temperature and / or the melt pressure. The holes are used to screw in probes. The measurement errors can be measured indirectly via an intermediate membrane. Preferably, an immediate measurement is provided, in which the sensors protrude directly into the medium to be measured.
Aufgrund der geringeren Belastung der Extruderabschnitte/Module bei erfindungsgemäßer radialer Vergrößerung können die Materialdicken an der Buchse im Tiefsten zwischen den sich in radialer Richtung erstreckenden Stegen bei den Baugrößen von 70 bis 280mm gegenüber den angegebenen Grenzen um mindestens 25% reduziert werden, bei den Baugrößen bis 180mm sogar um mindestens 40% reduziert werden. Gleichwohl bleiben den Buchsen
aufgrund der sich in radialer Richtung und in Umfangsrichtung erstreckenden Stegen der Verzahnung und aufgrund der sich in radialer Richtung und in Umfangsrichtung erstreckenden Stegen zwischen den für die Temperierung vorgesehenen Kanäle
noch ausreichende Festigkeiten.Due to the lower load on the extruder sections / modules with radial enlargement according to the invention, the material thicknesses at the bush can be reduced by at least 25% compared to the specified limits in the deepest between the radially extending webs in the sizes of 70 to 280mm, in the sizes up 180mm can even be reduced by at least 40%. However, stay with the jacks
due to the webs extending in the radial direction and in the circumferential direction of the toothing and due to the radially extending in the circumferential direction webs between the channels provided for the temperature control
still sufficient strength.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.In the drawing, various embodiments of the invention are shown.
In den Einzug
In the feeder
Die Dosierung
Das Granulat gelangt aus der Dosierung
Der Einzug
In dem Einzug
The collection
In the feeder
Das Extrusionsmaterial gelangt im Ausführungsbeispiel mit Vorwärmtemperatur in den nächsten Extruderabschnitt/Modul
In dem Planetwalzenextruderabschnitten/Modulen
Durch die Erwärmung entsteht Schmelze.
Die genaue Temperierung der Module
The exact temperature of the modules
Zusätzlich ist im Ausführungsbeispiel für die Verarbeitung der Schmelze eine Zugabe flüssiger Additeve vorgesehen. Die Flüssigkeitszugabe erfolgt über einen Einspritzring
Nach
Ferner sind an dem Einspritzring
Auch an den Moduln
Further, on the
Also on the modules
Die PE-Schmelze wird mit der Temperatur von 220 Grad Celsius aus der Extrusionsanlage ausgetragen. Dazu ist der Modul
Dabei ist anstelle des Füllteiles
Mit der Vergrößerung des Füllteil-Hohlraumes verbreitert sich das in dem Füllteil verarbeitbare Komsprektrum. Insbesondere kann feineres Mahlgut in den Extruder eingezogen werden, das sonst abgesiebt und entsorgt werden muß.
It is instead of the filling part
With the enlargement of the filling part cavity, the spectrum which can be processed in the filling part widens. In particular, finer millbase can be drawn into the extruder, which otherwise has to be screened off and disposed of.
Diese Planetspindeln
Die Schneckengänge sind in der Zeichnung durch schräg zur Spindellängsachse verlaufende Striche dargestellt.
Die Schneckengänge verlaufen in der Seitenansicht von rechts rechtsgängig, im Uhrzeigersinn. Die Schnecken besitzen außenseitig eine Verzahnung. Die korrespondierende spiegelbildliche Verzahnung findet sich an der Zentralspindel des Planetwalzenextruderabschnittes und dem innen verzahnten umgebenden Gehäuse, so dass die Planetspindeln
These
The flights are shown in the drawing by oblique to the spindle axis extending lines.
The worm threads run in the right side view from the right, clockwise. The screws have a toothing on the outside. The corresponding mirror-image toothing is found on the central spindle of the planetary roller extruder section and the inner toothed surrounding housing, so that the
Die Planetspindel
Dadurch ergibt sich für den Teil
The
This results in the part
Im Teil
Die Planetspindeln nach den
Jedoch zeigt sich auch, dass die von den Transportspindeln geleistete Verformungsarbeit überraschend gering ist. Dementsprechend gering ist der Energieeintrag in das Extrusionsgut. Das erleichtert die Einhaltung der für das Extrusionsgut erforderlichen Temperaturführung. The planetary spindles after the
However, it also shows that the deformation work done by the transport spindles is surprisingly low. Accordingly low is the energy input into the extrusion material. This facilitates compliance with the temperature required for the extrusion material temperature.
In dem bekannten Ausführungsbeispiel nach
Die Länge der Module beträgt in den Ausführungsbeispielen 400mm. Die Planetspindeln besitzen im Ausführungsbeispiel eine geringere Länge, zum Teil eine unterschiedliche Länge.The length of the modules is 400mm in the embodiments. In the exemplary embodiment, the planetary spindles have a shorter length, in some cases a different length.
Nach
Zu dem Planetwalzenextrudermodul gehört ein Gehäuse
Mittig in dem Gehäuse
Zwischen der Innenverzahnung
Überdies ist oben auf dem Gehäuse
Im Betrieb läuft das Extrusionsmaterial aus dem nicht dargestellten Einlauftrichter drucklos in die Einlauföffnung
Das Extrusionsmaterial tritt zwischen die Transportspindeln
Das weitere Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach den
An dem der Einlauföffnung benachbarten Ende sind die Zähne um ¾ ihrer Höhe durch die Abflachung verringert. Diese Abflachung
The further embodiment differs from the embodiment according to the
At the end adjacent the inlet opening, the teeth are reduced by ¾ of their height due to the flattening. This flattening
Die Erstreckungsrichtung des Bereiches
Die Abflachung
The flattening
Die in
Die Feststoffzuführung besitzt einen nicht dargestellten Trichter mit einem zylindrischen Auslauf, der an das Gehäuse
The solid feed has a hopper, not shown, with a cylindrical outlet, which is connected to the
Infolge der Abmessungen der Feststoffzuführung steht die Feststoffzuführung bei der erfindungsgemäßen exzentrischen Anordnung der Feststoffzuführung in der senkrechten Projektion auf eine horizontale Ebene, in der die Mittelachse des Planetwalzenextrudermoduls liegt, gegenüber dem Planetwalzenextrudermodul vor. Um gleichwohl die Feststoffpartikel
Im Ausführungsbeispiel bildet der Übergang eine Schräge. Die Schräge verläuft unter einem Winkel von 60 Grad zur Horizontalen.In the embodiment, the transition forms a slope. The slope runs at an angle of 60 degrees to the horizontal.
Zu dem Planetwalzenextrudermodul
Zu dem Füllteil
Die Materialzuführung
To the planetary
To the filling
The
In
Innenseitig ist die Verzahnung
Inside is the gearing
Das Gehäuse des Abschnittes
Der Abschnitt
Um die Zentralspindel laufen im Ausführungsbeispiel vier Planetspindeln um. Die Planetspindeln sind gleichmäßig am Umfang der Zentralspindel verteilt und kämmen sowohl mit der Außenverzahnung der Zentralspindel als auch mit der Innenverzahnung der Buchse.
Die Zentralspindel gehört einer bestimmten Baugröße an.
Das Gehäuse mit der innen verzahnten Buchse gehört einer anderen, größeren Baugröße an. Dadurch ergibt sich zwischen der Zentralspindel und der Buchse ein größerer Abstand als zwischen der Zentralspindel und einer Buchse/Gehäuse gleicher Baugröße wie die Zentralspindel. Die Baugröße ist jeweils dem Teilkreisdurchmesser der Innenverzahnung von Buchse/Gehäuse entlehnt. Auch, wenn der Teilkreisdurchmesser der Zentralspindelverzahnung wesentlich kleiner als der Teilkreisdurchmesser der Verzahnung der Buchse/Gehäuse ist, so kann doch der kleinere Teilkreisdurchmesser mit dem größeren Teilkreisdurchmesser der Verzahnung der Buchse/Gehäuse korrespondieren.
In dem Abstand zwischen der Zentralspindel und der Buchse/Gehäuse müssen die Planetspindeln umlaufen und gleichzeitig mit der Verzahnung der Zentralspindel und der Innenverzahnung von Buchse/Gehäuse kämmen. Entsprechend dem größeren Abstand ergeben sich dabei größere Planetspindeldurchmesser.
Für die Planetspindeln des Extruders nach
To the central spindle run in the embodiment of four planetary spindles. The planetary spindles are evenly distributed on the circumference of the central spindle and mesh both with the external teeth of the central spindle and with the internal toothing of the bushing.
The central spindle belongs to a certain size.
The housing with the internally toothed bush belongs to a different, larger size. This results in a greater distance between the central spindle and the socket than between the central spindle and a socket / housing of the same size as the central spindle. The size is borrowed in each case the pitch diameter of the internal teeth of the socket / housing. Even if the pitch circle diameter of the central spindle toothing is substantially smaller than the pitch circle diameter of the toothing of the bushing / housing, then the smaller pitch circle diameter may correspond to the larger pitch circle diameter of the toothing of the bushing / housing.
In the distance between the central spindle and the sleeve / housing, the planetary spindles must rotate and simultaneously mesh with the toothing of the central spindle and the internal teeth of the sleeve / housing. Corresponding to the larger distance, this results in larger planetary spindle diameters.
For the planetary spindles of the
Am Gehäuse des Abschnittes
An den Stellen
In einem anderen Ausführungsbeispiel sind anstelle des einen Planetwalzenextrudermoduls drei kleinere Planetwalzenextrudermodule vorgesehen, deren Gesamtlänge dem in
In einem anderen Ausführungsbeispiel ist zwischen den beiden Flanschen
Die zur
Alle Module
Das Gehäuse des Moduls
Während in den Modulen
All
The housing of the
While in the modules
Die Gehäuse aller Planetwalzenextrudermodule und des Antriebes
Der radial vergrößerte Planetwalzenextrudermodul
Der einlaufseitige Flansch
The radially enlarged planetary
The
Im Ausführungsbeispiel bewirkt der Adapterring
Der auslaufseitige Flansch
In
Zugleich ist der Anlaufring für den Abschnitt/Modul
Es bildet der Zwischenring
At the same time is the stop ring for the section /
It forms the
In den
Die
Dabei ist in
It is in
In
Dieser Konfiguration sind das Gehäuse
Der Hohlraum
This configuration is the
The
Die
Dabei ergibt sich in
This results in
Die
Der Abschnitt
Zum Abschnitt
Im Unterschied zu den Planetspindeln
Das Gehäuse
The
Der Rohrmantel des Gehäuses
Die
Die
Zwischen dem Anlaufring
Between the
Der radial vergrößerte Füllmodul besitzt ein sehr viel größeres Hohlraumvolumen als der nachgeordnete normale Planetwalzenextrudermodul. Das größere Hohlraumvolumen bietet bessere Füllbedingungen als ein normaler Planetwalzenextrudermodul.The radially enlarged filling module has a much larger void volume than the downstream normal planetary roller extruder module. The larger void volume offers better filling conditions than a normal planetary roller extruder module.
Der radial vergrößerte Füllmodul besitzt ein Gehäuse mit einer Buchse
Im Betrieb laufen die Planetspindel
During operation, the planetary spindle is running
Der normale Planetwalzenextrudermodul besitzt Planetspindeln
Das Gehäuse
The housing
Der Anlaufring
Der dem Füllmodul nachgeordnete Planetwalzenextrudermodul ist der gleiche wie in
Durch die weitere Vergrößerung des Füllmoduls ist eine andere Verbindung des Füllmoduls mit dem nachgeordneten Planetwalzenextruder vorgesehen.
Zwar ist in dem Ausführungsbeispiel nach
Although in the embodiment according to
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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