DE102019006844B3

DE102019006844B3 - Extruder with a screw with a sealing zone

Info

Publication number: DE102019006844B3
Application number: DE102019006844.0A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-10-01
Filing date: 2019-10-01
Publication date: 2020-12-03
Anticipated expiration: 2039-10-02

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Extruder mit mindestens einer Schnecke zur Verarbeitung eines mindestens teilweise schmelzeförmigen Verarbeitungsmaterials, wobei die Schnecke eine Dichtzone aufweist, wobei in der Dichtzone mindestens zwei Axialabschnitte AA21und AA22vorliegen, die sich in mindestens einem Vorförderbereich befinden. In axialer Richtung betrachtet liegt der Axialabschnitt AA22nach dem Axialabschnitt AA21. Dabei weist der Axialabschnitt AA21eine höhere Gangzahl auf als der Axialabschnitt AA22.The invention relates to an extruder with at least one screw for processing an at least partially melt-like processing material, the screw having a sealing zone, with at least two axial sections AA21 and AA22 in the sealing zone, which are located in at least one pre-conveying area. Viewed in the axial direction, the axial section AA22 lies after the axial section AA21. The axial section AA21 has a higher number of turns than the axial section AA22.

Description

Die Erfindung betrifft einen Extruder mit mindestens einer Schnecke mit Dichtzone und dabei insbesondere die Ausgestaltung der Dichtzone. In dem Extruder soll ein Verarbeitungsmaterial verarbeitet werden können. Dabei soll das Verarbeitungsmaterial mindestens zum Teil aufschmelzbar sein und der aufschmelzbare Anteil mindestens teilweise vor der Zugabe in den Extruder aufgeschmolzen sein. Mit anderen Worten ist das Verarbeitungsmaterial vor Zugabe in den Extruder mindestens teilweise schmelzeförmig. Neben dem aufschmelzbaren Anteil können nicht aufschmelzbare Komponenten, z.B. Holz, Kalziumcarbonat, Sand, Fasern, z.B. Glas- und Kohlestofffasern sowie Ruß, mineralische Substanzen oder ähnliches, enthalten sein. Bevorzugt sollen thermoplastische Polymere und für die Verarbeitung benötigte Additive oder Füllstoffe mit dem Extruder verarbeitet werden.The invention relates to an extruder with at least one screw with a sealing zone and in particular the design of the sealing zone. A processing material should be able to be processed in the extruder. The processing material should be at least partially meltable and the meltable portion should be at least partially melted before it is added to the extruder. In other words, the processing material is at least partially melted prior to addition to the extruder. In addition to the meltable portion, non-meltable components, e.g. Wood, calcium carbonate, sand, fibers, e.g. Glass and carbon fibers as well as soot, mineral substances or the like may be included. Thermoplastic polymers and additives or fillers required for processing should preferably be processed with the extruder.

Zusätzlich können dem Extruder auch andere Materialien als Schmelze, in flüssigem oder gasförmigem Zustand, zugeführt werden, die mindestens teilweise auch am Ende des Extruders in der Schmelze vorliegen können. Auch ist die Zuführung von festen und flüssigen Materialien möglich, die erst durch eine weitere Temperaturzuführung bzw. Scherung flüssig oder gasförmig werden.In addition, materials other than melt, in liquid or gaseous state, can also be fed to the extruder, which can also be at least partially present in the melt at the end of the extruder. It is also possible to supply solid and liquid materials that only become liquid or gaseous through further temperature supply or shear.

Ein bevorzugter Einsatz der Schnecke mit Dichtzone ist in einem Extruder, in dem das Verarbeitungsmaterial homogenisiert wird.A preferred use of the screw with sealing zone is in an extruder in which the processing material is homogenized.

Ein weiterer bevorzugter Einsatz der Schnecke mit Dichtzone ist in einem Extruder, wo dem Verarbeitungsmaterial Bestandteile, z.B. flüssige oder gasförmige Substanzen, entzogen werden.Another preferred use of the screw with sealing zone is in an extruder, where components, e.g. liquid or gaseous substances are removed.

Ein weiterer bevorzugter Einsatz der Schnecke mit Dichtzone ist in einem Kühl- oder Temperierextruder, in dem die Temperatur des bereits vorab mindestens teilweise aufgeschmolzenen Verarbeitungsmaterials reduziert oder auf einem bestimmten Niveau gehalten werden soll.Another preferred use of the screw with sealing zone is in a cooling or temperature control extruder in which the temperature of the processing material, which has already been at least partially melted beforehand, is to be reduced or kept at a certain level.

Extruder mit Schnecken sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt und bewährt. Sie dienen beispielsweise in der Kunststoffverarbeitung der Plastifizierung eines zunächst meistens granulat- oder pulverförmig vorliegenden Materials, zumeist Kunststoffrohmaterials, sowie der Förderung der erzeugten Schmelze und dem Druckaufbau für ein nachfolgendes Werkzeug, zum Beispiel ein Spritzgießwerkzeug oder ein Extrusionswerkzeug.Various designs of extruders with screws are known and proven. In plastics processing, for example, they are used to plasticize a material that is initially mostly granular or powdery, mostly plastic raw material, as well as to convey the melt produced and to build up pressure for a subsequent tool, for example an injection molding tool or an extrusion tool.

In Kühlextrudern dienen sie dazu, ein bereits mindestens teilweise aufgeschmolzenes Verarbeitungsmaterial auf ein bestimmtes Temperaturniveau zu kühlen und dabei möglichst weiter zu homogenisieren.In cooling extruders, they are used to cool a processing material that has already been at least partially melted to a certain temperature level and to homogenize it as much as possible.

Wird das Verarbeitungsmaterial dem Extruder zumindest teilweise in aufgeschmolzenem Zustand zugeführt, liegt an der Zuführung ein Druck vor. Dieser Druck kann klein sein, aber auch mehrere hundert bar betragen. Da die im Extruder befindliche Schnecke über einen Motor oder ähnliches angetrieben werden muss, muss die Schnecke zwischen der Motoraufnahme und der Zuführung des Verarbeitungsmaterials eine Dichtung aufweisen, um einen Austritt des Verarbeitungsmaterials oder anderer oben erwähnten Bestandteile in Richtung Schneckenaufnahme zu verhindern oder zumindest zu reduzieren.If the processing material is at least partially fed to the extruder in a molten state, pressure is present at the feed. This pressure can be small, but also several hundred bar. Since the screw located in the extruder must be driven by a motor or the like, the screw must have a seal between the motor mount and the feed of the processing material in order to prevent or at least reduce leakage of the processing material or other components mentioned above in the direction of the screw mount.

Im Folgenden wird auf eine axiale Richtung oder eine axiale Länge Bezug genommen. Mit der axialen Richtung ist die Richtung entlang der Schneckenachse gemeint. Diese ist in 1 mit dem Pfeil 101 gekennzeichnet. Die axiale Länge einer Zone, eines Bereichs, eines Abschnitts oder eines Teils ist dabei die Längenausprägung entlang der Schneckenachse.In the following, reference is made to an axial direction or an axial length. The axial direction means the direction along the screw axis. This is in 1 with the arrow 101 marked. The axial length of a zone, an area, a section or a part is the length characteristic along the screw axis.

Die Schnecke ist während des Betriebs in einem Zylinder in einer sogenannten Zylinderbohrung verbaut. Wenn im Folgenden auf eine Zylinderwand oder Zylinderwandung verwiesen wird, ist damit die Innenwand dieses Zylinders gemeint, also mit anderen Worten, die Wandung der Zylinderbohrung.During operation, the screw is installed in a cylinder in a so-called cylinder bore. When reference is made below to a cylinder wall or cylinder wall, this means the inner wall of this cylinder, in other words the wall of the cylinder bore.

Der sogenannte Schneckendurchmesser entspricht bis auf ein kleines, technisch übliches, sogenanntes Schneckenspiel, dem Durchmesser der Zylinderbohrung. Das Schneckenspiel liegt in den Bereichen, in denen das Verarbeitungsmaterial mindestens teilweise als Schmelze vorliegt üblicher Weise zwischen 0,05 mm und 0,3 mm.The so-called screw diameter corresponds to the diameter of the cylinder bore, apart from a small, technically common, so-called screw play. The screw clearance is in the areas in which the processing material is at least partially in the form of a melt, usually between 0.05 mm and 0.3 mm.

Bei einem Zylinder mit einem Bohrungsdurchmesser von z.B. 70 mm abzüglich oder zuzüglich von Fertigungstoleranzmaßen und einer Schnecke mit einem Schneckenspiel zur Zylinderwandung ist im Sprachgebrauch der Schneckendurchmesser üblicherweise ebenfalls 70 mm.In the case of a cylinder with a bore diameter of e.g. 70 mm minus or plus manufacturing tolerance dimensions and a screw with a screw play to the cylinder wall, the screw diameter is usually also 70 mm in parlance.

Üblicherweise werden diverse Angaben, zum Beispiel Längenangaben in Abhängigkeit vom Schneckendurchmesser angegeben. So wird zum Beispiel die Länge einer Zone von 210 mm bei einer Schnecke, die in einem Zylinder mit einem Bohrungsdurchmesser von 70 mm betrieben wird als eine Länge von 3 Schneckendurchmessern angegeben.Various information is usually given, for example length information depending on the screw diameter. For example, the length of a zone of 210 mm for a screw that is operated in a cylinder with a bore diameter of 70 mm is given as a length of 3 screw diameters.

Ein Schneckensteg verläuft spiralförmig mit einer Gangsteigung um die Schnecke herum. Quer zu dieser Richtung liegen neben dem Schneckensteg Schneckenkanäle vor. Diese beiden Schneckenkanäle weisen dabei sogenannte Gangtiefen auf. Dabei ist die Gangtiefe der radiale Abstand des Schneckengrundes zur Zylinderwandung, zumeist abzgl. des sogenannten Schneckenspiels.A screw flight runs in a spiral with a pitch around the screw. At right angles to this direction there are screw channels next to the screw flight. These two Screw channels have so-called flight depths. The flight depth is the radial distance between the screw base and the cylinder wall, usually less the so-called screw play.

In 1 dreht die Schnecke in axialer Richtung betrachtet entgegen dem Uhrzeigersinn oder mit anderen Worten in axialer Richtung betrachtet nach links. Die Schneckenkanäle und die Schneckenstege und die dazugehörigen Gangsteigungen der Schneckenkanäle verlaufen in axialer Richtung betrachtet im Uhrzeigersinn um die Schnecke oder mit anderen Worten in axialer Richtung betrachtet nach rechts.In 1 the worm rotates counterclockwise when viewed in the axial direction or, in other words, to the left when viewed in the axial direction. The screw channels and the screw flights and the associated pitch of the screw channels run clockwise around the screw when viewed in the axial direction or, in other words, to the right when viewed in the axial direction.

Wenn in der vorliegenden Anmeldung die Höhen von zwei Gangsteigungen miteinander verglichen werden, werden dabei grundsätzlich die absoluten Beträge der Gangsteigung verglichen. Es ist bei dem Vergleich der Höhen also nicht von Bedeutung, ob der Schneckensteg oder der Schneckenkanal im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn um die Schneckenachse verläuft.If, in the present application, the heights of two pitch pitches are compared with one another, the absolute pitches of the pitch pitch are basically compared. When comparing the heights, it is therefore not important whether the screw flight or the screw channel runs clockwise or counterclockwise around the screw axis.

Zunächst sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung unbestimmte Artikel und Zahlenangaben wie „ein“, „zwei“ usw. im Regelfall als „mindestens“-Angaben zu verstehen sein sollen, also als „mindestens ein...“, „mindestens zwei ...“ usw., sofern sich nicht aus dem jeweiligen Kontext ausdrücklich ergibt oder es für den Fachmann offensichtlich oder technisch zwingend ist, dass dort nur „genau ein ...“, „genau zwei ...“ usw. gemeint sein können.First of all, it should be expressly pointed out that in the context of the present patent application, indefinite articles and numerical information such as "one", "two" etc. should generally be understood as "at least" information, i.e. as "at least one ...", "At least two ..." etc., unless it is explicitly stated in the respective context or it is obvious or technically imperative for a person skilled in the art that only "exactly one ...", "exactly two ..." etc. can be meant.

Im Folgenden werden mehrere Zonen, Bereiche und Abschnitte der Schnecke unterschieden, dabei sind Zonen Teile der Schnecke, Bereiche Teile der Zonen und Abschnitte Teile der Bereiche. Die im Folgenden verwendeten Bezugszeichen dienen dem besseren Verständnis und werden in 2 dargestellt und erläutert.In the following, a distinction is made between several zones, areas and sections of the screw, where zones are parts of the screw, areas are parts of the zones and sections are parts of the areas. The reference symbols used below serve for better understanding and are in 2 illustrated and explained.

Die „Schneckenaufnahmezone“ (231) ist die axiale Zone auf der Schnecke, mit der diese z.B. mit einem Getriebe, einem Motor oder ähnlichem verbunden wird. Diese Verbindung ist im Allgemeinen zerstörungsfrei lösbar. Zumeist wird eine solche Verbindung über eine Vielkeilverzahnung, eine Passfeder oder ähnliches hergestellt. Endet z.B. die Passfedernut auf der Schnecke, so endet auch die Sch neckenaufnahmezone .The "snail receiving zone" ( 231 ) is the axial zone on the worm with which it is connected, for example, to a gear unit, a motor or the like. This connection can generally be released without being destroyed. Such a connection is usually made using a spline, a feather key or the like. If, for example, the keyway ends on the worm, the worm receiving zone also ends.

Die „Hauptzuführungszone“ (233) ist die axiale Zone der Schnecke, in der der größte Teil des Verarbeitungsmaterials oder das gesamte Verarbeitungsmaterial unter Druck dem Extruder zugeführt wird. Zu diesem Zweck befindet sich in dieser Zone im Schneckenzylinder eine Öffnung, wie z.B. eine Bohrung. Die Ausprägung der Öffnung in axialer Richtung definiert die axiale Länge der Hauptzuführungszone.The "main feed zone" ( 233 ) is the axial zone of the screw where most or all of the processing material is fed into the extruder under pressure. For this purpose there is an opening in this zone in the screw cylinder, such as a bore. The shape of the opening in the axial direction defines the axial length of the main feed zone.

Die „Dichtzone“ (232) liegt axial betrachtet genau zwischen der Schneckenaufnahmezone und der Hauptzuführungszone. Dies gilt auch, wenn zwischen der Schneckenaufnahmezone und der Hauptzuführungszone weitere Bereiche liegen, in denen Material dem Extruder zugeführt oder vom Extruder abgeleitet wird.The "sealing zone" ( 232 ) is located axially exactly between the screw receiving zone and the main feed zone. This also applies if there are further areas between the screw receiving zone and the main feed zone, in which material is fed to the extruder or discharged from the extruder.

In einer Schnecke liegen genau eine Dichtzone, eine Schneckenaufnahmezone und eine Hauptzuführungszone vor.In a screw there is exactly one sealing zone, one screw receiving zone and one main feed zone.

Ein „Staubereich“ bezeichnet einen axialen Bereich in der Dichtzone, in dem kein Schneckensteg vorliegt und der Abstand der Schnecke zur Zylinderbohrung dem Schneckenspiel entspricht. Liegen auf dem Umfang unterschiedliche Abstände der Schnecke zur Zylinderbohrung vor, ergibt sich der Abstand aus dem arithmetischen Mittel.A “congestion area” describes an axial area in the sealing zone in which there is no screw flight and the distance between the screw and the cylinder bore corresponds to the screw clearance. If there are different distances between the screw and the cylinder bore on the circumference, the distance results from the arithmetic mean.

Ein „Fließbereich“ (234) bezeichnet einen axialen Bereich in der Dichtzone, in dem kein Schneckensteg vorliegt und der Abstand der Schnecke zur Zylinderbohrung größer ist als das Schneckenspiel. Liegen auf dem Umfang unterschiedliche Abstände der Schnecke zur Zylinderbohrung vor, ergibt sich der Abstand aus dem arithmetischen Mittel.A "flow area" ( 234 ) denotes an axial area in the sealing zone in which there is no screw flight and the distance between the screw and the cylinder bore is greater than the screw clearance. If there are different distances between the screw and the cylinder bore on the circumference, the distance results from the arithmetic mean.

Ein „Rückförderbereich“ bezeichnet einen axialen Bereich in der Dichtzone, in dem die Gangsteigung des Schneckenkanals in die gleiche Richtung weist, wie die Drehbewegung der Schnecke.A "return area" refers to an axial area in the sealing zone in which the pitch of the screw channel points in the same direction as the rotary movement of the screw.

Ein „Vorförderbereich“ (235) bezeichnet einen axialen Bereich in der Dichtzone, in dem die Gangsteigung des Schneckenkanals entgegen der Richtung der Drehbewegung der Schnecke weißt.A "pre-funding area" ( 235 ) denotes an axial area in the sealing zone in which the pitch of the screw channel is opposite to the direction of the screw's rotation.

Staubereiche, Fließbereiche, Rückförderbereiche und Vorförderbereiche werden zusammen als Bereiche bezeichnet. Rückförderbereiche und Vorförderbereiche werden zusammen als Förderbereiche bezeichnet.Storage areas, flow areas, return areas and pre-conveying areas are collectively referred to as areas. Return areas and pre-conveying areas are collectively referred to as conveying areas.

Ein „Axialabschnitt“ ist ein axialer Teil von genau einem Förderbereich. Liegen in einem Teil eines Förderbereichs eine konstante Gangtiefe, Gangsteigung und Gangzahl vor, beginnt der Axialabschnitt an der Stelle, ab der die konstante Gangtiefe, Gangsteigung und Gangzahl vorliegen und endet an der Stelle bis zu der die konstante Gangtiefe, Gangsteigung und Gangzahl vorliegen. Beginnt der Förderbereich mit einem Teil an dem eine konstante Gangtiefe, Gangsteigung und Gangzahl vorliegen, beginnt der Axialabschnitt mit dem Beginn des Förderbereichs. Endet der Förderbereich mit einem Teil an dem eine konstante Gangtiefe, Gangsteigung und Gangzahl vorliegen, endet der Axialabschnitt mit dem Ende des Förderbereichs. Änderungen in der Gangtiefe und Gangsteigung, die fertigungsbedingt am Anfang oder Ende eines Schneckenkanals auftreten können, werden in diesem Zusammenhang nicht berücksichtigt, also dem Axialabschnitt zugeordnet.An "axial section" is an axial part of exactly one conveying area. If there is a constant flight depth, pitch and number of flights in a part of a conveyor area, the axial section begins at the point from which the constant flight depth, pitch and number of flights are available and ends at the point up to which the constant flight depth, pitch and number of flights are available. If the conveying area begins with a part at which the flight depth, pitch and number of flights are constant, the axial section begins with the beginning of the conveying area. The conveying area ends with a part where a constant aisle depth, aisle pitch and Number of threads are present, the axial section ends with the end of the conveying area. Changes in the flight depth and pitch, which can occur at the beginning or end of a screw channel due to production, are not taken into account in this context, i.e. they are assigned to the axial section.

Ändert sich in einem Förderbereich an einer axialen Position die Gangsteigung und/oder die Gangtiefe und/oder die Gangzahl und es liegen vor und nach dieser axialen Position jeweils konstante Gangtiefen, Gangsteigungen und Gangzahlen vor, beginnt an der axialen Position ein neuer Axialabschnitt.If the pitch and / or the pitch and / or the number of pitches changes in a conveying area at an axial position and there are constant pitches, pitches and numbers of pitches before and after this axial position, a new axial section begins at the axial position.

Ändert sich die Gangtiefe und/oder Gangsteigung über einen axialen Teil, wie dies z.B. in einer Kompressionszone bei der Gangtiefe der Fall ist, beginnt mit der Änderung ein neuer Axialabschnitt. Dieser Axialabschnitt endet, sobald wieder eine konstante Gangtiefe und Gangsteigung vorliegen oder sich die Richtung der Änderung der Gangsteigung und/oder Gangtiefe ändert, also mit anderen Worten sich z.B. an einem Teil im Förderbereich, in dem sich die Gangtiefe verringert, ein Teil anschließt, in dem sich die Gangtiefe erhöht. Beginnt der Förderbereich mit einem axialen Teil in dem sich die Gangtiefe und/oder Gangsteigung ändert, beginnt der Axialabschnitt mit dem Beginn des Förderbereichs. Endet der Förderbereich mit einem axialen Teil in dem sich die Gangtiefe und/oder Gangsteigung ändert, endet der Axialabschnitt mit dem Ende des Förderbereichs.If the thread depth and / or thread pitch changes over an axial part, as e.g. is the case in a compression zone at the flight depth, a new axial section begins with the change. This axial section ends as soon as a constant pitch and pitch are present again or the direction of the change in pitch and / or pitch changes, in other words e.g. a part in the conveying area in which the aisle depth is reduced is followed by a part in which the aisle depth increases. If the conveying area starts with an axial part in which the flight depth and / or the pitch changes, the axial section begins with the beginning of the conveying area. If the conveying area ends with an axial part in which the flight depth and / or pitch changes, the axial section ends with the end of the conveying area.

Ein Förderbereich kann aus einem oder mehreren Axialabschnitten bestehen. Eine Dichtzone kann einen oder mehrere Bereiche aufweisen.A conveying area can consist of one or more axial sections. A sealing zone can have one or more areas.

Eine Vielzahl von unterschiedlich ausgestalteten Schnecken mit Dichtzone findet sich im Stand der Technik. Im Folgenden wird nur auf die Schnecken mit Dichtzone eingegangen, bei denen eine Dichtung über die Schmelze erfolgt, da dies Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.A large number of differently designed screws with sealing zones can be found in the prior art. In the following, only the screws with a sealing zone will be discussed, in which a seal takes place over the melt, since this is the subject of the present invention.

Die DE43 33 233 A1 sieht zwischen der Schneckenaufnahmezone und der Hauptzuführungszone eine Dichtzone vor, die einen Vorförderbereich (bestehend aus einem Einzugsschneckenteil, einem Kompressionsteil und einem Meteringteil), sowie einen Fließbereich und einem Staubereich (Blisterteil) aufweist. Dem Einzugsschneckenteil zugeführtes Granulat soll dabei aufschmelzen und die Einschnecke abdichten. Vorteilhaft wirkt sich dabei aus, dass das Material in der Dichtzone ständig erneuert wird. Von wirtschaftlichem Nachteil ist, dass für die Zuführung zusätzliche Geräte, z.B. mindestens eine Schüttelrinne notwendig ist und sich Störungen der Materialzuführung negativ auf die Produktherstellung auswirken können. Des Weiteren bietet der beschriebene Aufbau bei abruptem Stillstand der Schnecke kein großes Gegendruckpotential, was bei dem Stillstand zu einem Ableiten von Schmelze Richtung Schneckenaufnahmezone führen kann.The DE43 33 233 A1 provides a sealing zone between the screw receiving zone and the main feed zone, which has a pre-conveying area (consisting of an intake screw part, a compression part and a metering part) as well as a flow area and a storage area (blister part). The granulate fed to the intake screw part is intended to melt and seal the single screw. It is advantageous that the material in the sealing zone is constantly renewed. It is economically disadvantageous that additional devices, for example at least one vibrating chute, are necessary for the feed and that disruptions to the material feed can have a negative effect on product manufacture. Furthermore, when the screw comes to an abrupt standstill, the structure described does not offer any great counter-pressure potential, which can lead to a discharge of melt in the direction of the screw receiving zone during standstill.

Die DE19810324 A1 sieht zwischen der Schneckenaufnahmezone und der Hauptzuführungszone eine Dichtzone vor, die einen Vorförderbereich und einen Staubereich aufweist. Dem Vorförderbereich wird über einen weiteren Extruder eine Schmelze zugeführt, wobei der Vorförderbereich diese Schmelze in das Verarbeitungsmaterial fördert. Vorteilhaft wirkt sich dabei aus, dass das Material in der Dichtzone ständig erneuert wird. Von erheblichem wirtschaftlichem Nachteil ist, dass für die Zuführung ein zusätzlicher Extruder notwendig ist und sich Störungen dieses Extruders negativ auf die Produktherstellung auswirken können. Des Weiteren bietet der beschriebene Aufbau bei abruptem Stillstand der Schnecke kein großes Gegendruckpotential, was bei dem Stillstand zu einem Ableiten von Schmelze Richtung Schneckenaufnahmezone führen kann.The DE19810324 A1 provides a sealing zone between the screw receiving zone and the main feed zone, which has a pre-conveying area and a storage area. A melt is fed to the pre-conveying area via a further extruder, the pre-conveying area conveying this melt into the processing material. It is advantageous that the material in the sealing zone is constantly renewed. A significant economic disadvantage is that an additional extruder is necessary for the feed and that malfunctions in this extruder can have a negative effect on product manufacture. Furthermore, when the screw comes to an abrupt standstill, the structure described does not offer any great counter-pressure potential, which can lead to a discharge of melt in the direction of the screw receiving zone during standstill.

Die DE 23 28 689 A1 sieht in einer Schneckenmaschine mit Rückwärtsentgasung zwischen einer Entgasungsöffnung und einer Austragsöffnung eine Zugabeöffnung vor. Zwischen der Entgasungsöffnung und der Zugabeöffnung liegt eine Zone vor, in der Vorförderbereiche mit unterschiedlichen Gangsteigungen eingesetzt werden. Außerdem wird die Möglichkeit beschrieben Knetelemente unterschiedlicher Art einzusetzen. Vorförderbereiche mit unterschiedlichen Gangzahlen werden nicht vorgeschlagen. An keiner Stelle wird eine Ausgestaltung vorgeschlagen, um zwischen der Entgasungsöffnung und der Zuführöffnung einen hohen Druckaufbau bei drehender Schnecke und einen hohen Druckverlust bei stehender Schnecke zu erreichen. Vielmehr sollen Gase nicht zurückgehalten werden, sondern in Richtung der Entgasungsöffnung strömen können, was nur möglich ist, wenn zwischen der Entgasungsöffnung und der Zugangsöffnung kein Druck aufgebaut wird, was wiederum nur möglich ist, wenn Bereiche nicht voll mit Material gefüllt sind. Nähere Angaben zum Zustand des Behandlungsgutes bei der Zugabe werden ebenfalls nicht gemacht.The DE 23 28 689 A1 provides a feed opening between a degassing opening and a discharge opening in a screw machine with backward degassing. Between the degassing opening and the feed opening there is a zone in which pre-conveying areas with different pitches are used. In addition, the possibility of using kneading elements of different types is described. Pre-delivery areas with different numbers of flights are not suggested. At no point is an embodiment proposed to achieve a high pressure build-up between the degassing opening and the feed opening when the screw is rotating and a high pressure loss when the screw is stationary. Rather, gases should not be retained but should be able to flow in the direction of the degassing opening, which is only possible if no pressure is built up between the degassing opening and the access opening, which in turn is only possible if areas are not completely filled with material. Further details on the condition of the item to be treated at the time of addition are also not given.

Die JP 2011-245 721 A beschreibt eine Entgasungsvorrichtung die unter anderem eine Schnecke aufweist. Die Entgasungsvorrichtung soll in der Mitte eines Doppelschneckenextruders in einem Entgasungsbereich zum Einsatz kommen. Die Schnecke der Entgasungsvorrichtung weist am Ende zum Doppelschneckenextruder einen Vorförderbereich auf, um Schmelze zurückzuhalten. Über den Großteil der Schnecke liegt ein Rückförderbereich vor, der kondensierte monomere Bestandteile in Richtung Schneckenaufnahmezone führt und letztlich über eine Rohrleitung in einen Entsorgungsbereich leitet, um eine Verstopfung der Schnecke der Entgasungsvorrichtung zu verhindern und so eine Verbindung zur Vakuumpumpe freizuhalten, die über eine Rohrleitung mit dem Zylinder der Entgasungsvorrichtung verbunden ist, in dem sich die Schnecke der Entgasungsvorrichtung befindet. Die Schnecke der Entgasungsvorrichtung soll also nicht das Verarbeitungsmaterial verarbeiten, sondern lediglich kondensiertes Material in einen Entsorgungsbereich führen. Im Bereich der Schnecke der Entagsungsvorrichtung liegt an keiner Stelle ein Druck oberhalb des Umgebungsdrucks vor, da die Entgasungsvorrichtung im Entgasungsbereich des Doppelschneckenextruders zum Einsatz kommt, in dem zur ordnungsgemäßen Funktion Umgebungsdruck oder Unterdruck vorliegen muss. Des Weiteren befindet sich in keinem axialen Teil der Schnecke der Entgasungsvorrichtung die Hauptzuführungszone des Extruders.The JP 2011-245 721 A describes a degassing device which, among other things, has a screw. The degassing device is to be used in the middle of a twin screw extruder in a degassing area. At the end of the twin screw extruder, the screw of the degassing device has a pre-conveying area in order to hold back the melt. Over the majority of the screw there is a return area which leads the condensed monomeric constituents in the direction of the screw receiving zone and ultimately leads them via a pipeline into a disposal area to avoid clogging of the screw To prevent degassing device and thus to keep a connection to the vacuum pump, which is connected via a pipe to the cylinder of the degassing device, in which the screw of the degassing device is located. The screw of the degassing device should therefore not process the processing material, but should only lead condensed material into a disposal area. In the area of the screw of the degassing device, there is no pressure above the ambient pressure at any point, since the degassing device is used in the degassing area of the twin screw extruder, in which ambient pressure or negative pressure must be present for proper functioning. Furthermore, the main feed zone of the extruder is not located in any axial part of the screw of the degassing device.

Die JP S48 32 156 A beschreibt einen Extruder mit einer Schnecke, die eine Zone zwischen der Schneckenaufnahmezone und einer Zuführungszone aufweist, die einen Rückförderbereich und ggf. einen Staubereich aufweist. Außerdem kann ggf. in der Zone eine weitere Zuführzone vorliegen. Die zurückgeführte Schmelze erzeugt vor der Schneckenaufnahmezone eine sogenannte Schmelzedichtung. Durch ein Überlaufventil kann Schmelze entweichen. Durch das Überlaufventil soll verhindert werden, dass ein festgelegter Druck nicht überschritten wird. Die JP S48 32 156 A sieht keine Steuerung oder Regelung dieses Ventils vor, um den Durchfluss oder den Druckverlust zu steuern oder zu regeln und so bestimmten Zuständen im Extruder anzupassen.The JP S48 32 156 A describes an extruder with a screw which has a zone between the screw receiving zone and a feed zone, which has a return area and possibly a storage area. In addition, a further feed zone can optionally be present in the zone. The returned melt creates a so-called melt seal in front of the screw receiving zone. Melt can escape through an overflow valve. The overflow valve is intended to prevent a specified pressure from being exceeded. The JP S48 32 156 A does not provide any control or regulation of this valve in order to control or regulate the flow rate or the pressure loss and thus adapt to certain conditions in the extruder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dem Stand der Technik eine Verbesserung oder eine Alternative zur Verfügung zu stellen.The invention is based on the object of providing an improvement or an alternative to the prior art.

Die vorliegende Anmeldung hat sich zum Ziel gesetzt nicht nur während der Produktion der Anlage mit einer drehenden Schnecke in der Dichtzone ein hohes Druckaufbaupotential und damit eine hohe Dichtwirkung zu gewährleisten. Die Ausgestaltung der Dichtzone soll auch während eines Stillstands der Anlage, also bei einer nicht drehenden Schnecke, dafür sorgen, dass während eines Druckausgleichsprozesses das Verarbeitungsmaterial möglichst nicht oder nur vermindert in Richtung Schneckenaufnahmezone geleitet wird.The present application has set itself the goal of ensuring a high pressure build-up potential and thus a high sealing effect not only during the production of the system with a rotating screw in the sealing zone. The design of the sealing zone is intended to ensure that the processing material is not or only reduced in the direction of the screw receiving zone during a pressure equalization process, even when the system is at a standstill, i.e. when the screw is not rotating.

Mit anderen Worten soll die Schnecke erfindungsgemäß eine Dichtzone aufweisen, die sowohl bei drehender Schnecke ein hohes Druckaufbaupotential, als auch bei stehender Schnecke einen möglichst hohen Druckverlust in Richtung Schneckenaufnahmezone aufweist.In other words, according to the invention, the screw should have a sealing zone which has a high pressure build-up potential when the screw is rotating and the highest possible pressure loss in the direction of the screw receiving zone when the screw is stationary.

Nach einem ersten Aspekt der Erfindung löst die oben genannte Aufgabe ein Extruder mit mindestens einer Schnecke zur Verarbeitung eines mindestens teilweise schmelzeförmigen Verarbeitungsmaterials, wobei die Schnecke eine Dichtzone aufweist, wobei in der Dichtzone mindestens zwei Axialabschnitte AA₂₁ und AA₂₂ vorliegen, die sich in mindestens einem Vorförderbereich befinden. Mit anderen Worten liegen die mindestens zwei Axialabschnitte in einem Vorförderbereich vor oder verteilen sich auf mehrere Vorförderbereiche. In axialer Richtung betrachtet liegt der Axialabschnitt AA₂₂ nach dem Axialabschnitt AA₂₁. Dabei weist der Axialabschnitt AA₂₁ eine höhere Gangzahl auf als der Axialabschnitt AA₂₂. Bevorzugt weist der Axialabschnitt AA₂₁ eine höhere Gangsteigung auf als der Axialabschnitt AA₂₂.According to a first aspect of the invention, the above-mentioned object is achieved by an extruder with at least one screw for processing an at least partially melt-like processing material, the screw having a sealing zone, with at least two axial sections AA ₂₁ and AA ₂₂ in the sealing zone, which are in at least a pre-conveying area. In other words, the at least two axial sections are present in a pre-conveying area or are distributed over several pre-conveying areas. Viewed in the axial direction, the axial section AA ₂₂ lies after the axial section AA ₂₁ . The axial section AA _{21 has} a higher number of threads than the axial section AA ₂₂ . The axial section AA ₂₁ preferably has a higher pitch than the axial section AA ₂₂ .

Durch die erfinderische Ausgestaltung wird in der Dichtzone ein Druckverlauf erzeugt, der in axialer Richtung betrachtet zunächst sehr stark ansteigt und danach über eine längere axiale Strecke auf einem hohen Niveau konstant ist oder leicht ansteigt bzw. fällt. Durch die erfinderische Ausgestaltung ist es möglich, diesen Druckaufbau mit kleinen Gangtiefen zu erreichen. Auf diese Weise baut die Dichtzone nicht nur während die Schnecke dreht frühzeitig einen hohen Druck auf, sondern weist im Stillstand der Schnecke einen hohen Druckverlust auf.The inventive design generates a pressure profile in the sealing zone which, viewed in the axial direction, initially rises very sharply and is then constant over a longer axial distance at a high level or rises or falls slightly. The inventive design makes it possible to achieve this pressure build-up with small passage depths. In this way, the sealing zone not only builds up a high pressure early on while the screw is rotating, but also shows a high pressure loss when the screw is at a standstill.

Bevorzugt ist die Gangzahl in Axialabschnitt AA₂₁ dabei mindestens 1,2-mal, besonders bevorzugt mindestens 1,5-mal, besonders bevorzugt mindestens 2-mal so hoch wie die Gangzahl in Axialabschnitt AA₂₂.The number of turns in axial section AA _{21 is} preferably at least 1.2 times, particularly preferably at least 1.5 times, particularly preferably at least 2 times as high as the number of turns in axial section AA ₂₂ .

Bevorzugt ist die Gangsteigung in Axialabschnitt AA₂₁ dabei mindestens 1,2-mal, besonders bevorzugt mindestens 1,5-mal, besonders bevorzugt mindestens 2-mal so hoch wie die Gangsteigung in Axialabschnitt AA₂₂.The pitch in axial section AA _{21 is} preferably at least 1.2 times, particularly preferably at least 1.5 times, particularly preferably at least 2 times as high as the pitch in axial section AA ₂₂ .

Bevorzugt ist der Axialabschnitt AA₂₂ in axialer Richtung mindestens 2-mal so lang wie der Axialabschnitt AA₂₁, besonders bevorzugt mindestens 3-mal so lang.The axial section AA _{22 is} preferably at least twice as long in the axial direction as the axial section AA ₂₁ , particularly preferably at least 3 times as long.

Bevorzugt liegt mindestens ein weiterer Axialabschnitt nach dem Axialabschnitt AA₂₂ vor, wobei die Gangzahl und/oder die Gangsteigung des jeweils weiteren Axialabschnittes kleiner ist als die Gangzahl und/oder Gangsteigung des jeweils im gleichen oder einem anderen Vorförderbereich axial davor liegenden Axialabschnitts.There is preferably at least one further axial section after axial section AA ₂₂ , the number of threads and / or the thread pitch of the respective further axial section being smaller than the number of threads and / or thread pitch of the axial section axially in front of it in the same or a different pre-conveying area.

Bevorzugt verteilen sich die mindestens zwei Axialabschnitte auf mehrere Vorförderbereiche, die bevorzugt durch mindestens einen Fließbereich voneinander getrennt sind. Auf diese Weise ist eine wirtschaftlichere Fertigung möglich.The at least two axial sections are preferably distributed over a plurality of pre-conveying areas, which are preferably separated from one another by at least one flow area. In this way a more economical production is possible.

Bevorzugt liegt nach dem mindestens einen Vorförderbereich ein Rückförderbereich vor. Bevorzugt weißt der mindestens eine Rückförderbereich eine Gangsteigung auf, die kleiner ist, als die Gangsteigung von mindestens einem davor liegenden Axialabschnitt der in einem Vorförderbereich liegt.A return area is preferably present after the at least one pre-conveying area. The at least one return area preferably knows a pitch which is smaller than the pitch of at least one upstream axial section which lies in a pre-conveying area.

Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung löst die oben genannte Aufgabe ein Extruder mit mindestens einer Schnecke zur Verarbeitung eines mindestens teilweise schmelzeförmigen Verarbeitungsmaterials, wobei die Schnecke eine Dichtzone aufweist, wobei die Dichtzone mindestens einen Vorförderbereich und mindestens einen Rückförderbereich aufweist. In axialer Richtung betrachtet liegt der Rückförderbereich nach dem Vorförderbereich. Der Vorförderbereich weist mindestens einen Axialabschnitt AA₃₁ auf und der Rückförderbereich weist mindestens einen Axialabschnitt AA₃₃ auf. Dabei weist der Axialabschnitt AA₃₁ eine höhere Gangsteigung auf als der Axialabschnitt AA₃₃. Bevorzugt weist der Axialabschnitt AA₃₁ eine höhere Gangzahl auf als der Axialabschnitt AA₃₃.According to a second aspect of the invention, the above-mentioned object is achieved by an extruder with at least one screw for processing an at least partially molten processing material, the screw having a sealing zone, the sealing zone having at least one prefeed area and at least one return area. Viewed in the axial direction, the return area lies after the pre-conveyance area. The pre-conveying area has at least one axial section AA ₃₁ and the return area has at least one axial section AA ₃₃ . The axial section AA _{31 has} a higher pitch than the axial section AA ₃₃ . The axial section AA ₃₁ preferably has a higher number of threads than the axial section AA ₃₃ .

Auf diese Weise wird in der Dichtzone ein Druckverlauf erzeugt, der in axialer Richtung betrachtet zunächst sehr stark ansteigt und danach auf das Druckniveau an der Hauptzuführungszone fällt. Hierdurch liegt in axialer Richtung betrachtet vor der Hauptzuführungszone ein höherer Druck vor als in der Hauptzuführungszone. Auf diese Weise liegt innerhalb eines Teils der Dichtzone ein Druck vor, der höher ist, als der Druck in der Hauptzuführungszone. So wird die Dichtigkeit in der Dichtzone während die Schnecke dreht noch weiter erhöht. Durch die erfinderische Ausgestaltung ist es möglich, diesen Druckverlauf mit kleinen Gangtiefen zu erreichen. Auf diese Weise liegt in der Dichtzone im Stillstand der Schnecke ein hoher Druckverlust vor.In this way, a pressure curve is generated in the sealing zone which, viewed in the axial direction, initially rises very sharply and then falls to the pressure level at the main feed zone. As a result, viewed in the axial direction, there is a higher pressure in front of the main feed zone than in the main feed zone. In this way there is a pressure within part of the sealing zone which is higher than the pressure in the main feed zone. This increases the tightness in the sealing zone while the screw is turning. The inventive design makes it possible to achieve this pressure profile with small passage depths. In this way, there is a high pressure loss in the sealing zone when the screw is at a standstill.

Bevorzugt ist die Gangzahl in Axialabschnitt AA₃₁ dabei mindestens 1,2-mal, besonders bevorzugt mindestens 1,5-mal, besonders bevorzugt mindestens 2-mal so hoch wie die Gangzahl in Axialabschnitt AA₃₃.The number of turns in axial section AA _{31 is} preferably at least 1.2 times, particularly preferably at least 1.5 times, particularly preferably at least 2 times as high as the number of turns in axial section AA ₃₃ .

Bevorzugt ist die Gangsteigung in Axialabschnitt AA₃₁ dabei mindestens 1,2-mal, besonders bevorzugt mindestens 1,5-mal, besonders bevorzugt mindestens 2-mal so hoch wie die Gangsteigung in Axialabschnitt AA₃₃.The pitch in axial section AA _{31 is} preferably at least 1.2 times, particularly preferably at least 1.5 times, particularly preferably at least 2 times as high as the pitch in axial section AA ₃₃ .

In einer besonderen alternativen Ausgestaltung liegt zwischen den Axialabschnitten AA₃₁ und AA₃₃ mindestens ein weiterer Axialabschnitt vor, wobei der weitere Axialabschnitt im gleichen Vorförderbereich wie der AxialabschnittAA₃₁ oder in einem anderen Vorförderbereich liegen kann. Dabei weist der jeweils weitere Axialabschnitt eine niedrigere Gangsteigung auf als der jeweils im gleichen oder einem anderen Vorförderbereich axial davor liegende Axialabschnitt. Bevorzugt weist der jeweils weitere Axialabschnitt eine niedrigere Gangzahl auf als der jeweils im gleichen oder einem anderen Vorförderbereich axial davor liegende Axialabschnitt.In a special alternative embodiment, there is at least one further axial section between the axial sections AA ₃₁ and AA ₃₃ , the further axial section being able to be in the same pre-conveying area as the axial section AA ₃₁ or in a different prefeeding area. In this case, the respective further axial section has a lower pitch than the axial section axially in front of it in the same or a different pre-conveying area. The further axial section in each case preferably has a lower number of turns than the axial section located axially in front of it in the same or a different pre-conveying area.

Bevorzugt ist die Summe der axialen Längen aller weiteren Axialabschnitte mindestens 2-mal so lang wie die axiale Länge des Axialabschnitts AA₃₁, besonders bevorzugt mindestens 3-mal so lang.The sum of the axial lengths of all further axial sections is preferably at least twice as long as the axial length of the axial section AA ₃₁ , particularly preferably at least 3 times as long.

Auf diese Weise wird in der Dichtzone ein Druckverlauf erzeugt, der in axialer Richtung betrachtet zunächst sehr stark ansteigt und danach über eine längere axiale Strecke auf einem hohen Niveau konstant ist oder leicht ansteigt bzw. fällt und dann stark abfällt. Auf diese Weise liegt innerhalb der Dichtzone auf einem längeren Teil ein Druck vor, der höher ist, als der Druck in der Hauptzuführungszone. So wird die Dichtigkeit in der Dichtzone während die Schnecke dreht noch weiter erhöht. Durch die erfinderische Ausgestaltung ist es möglich, diesen Druckverlauf mit kleinen Gangtiefen zu erreichen. Auf diese Weise liegt in der Dichtzone im Stillstand der Schnecke auch ein hoher Druckverlust vor.In this way, a pressure curve is generated in the sealing zone which, viewed in the axial direction, initially rises very sharply and is then constant over a longer axial distance at a high level or rises or falls slightly and then falls sharply. In this way, there is a pressure on a longer part within the sealing zone which is higher than the pressure in the main feed zone. This increases the tightness in the sealing zone while the screw is turning. The inventive design makes it possible to achieve this pressure profile with small passage depths. In this way, there is also a high pressure loss in the sealing zone when the screw is at a standstill.

Bevorzugt weist der Axialabschnitt AA₃₃ in axialer Richtung eine Länge von maximal 20% der axialen Länge der Dichtzone auf, besonders bevorzugt maximal 15%, besonders bevorzugt maximal 10 %.The axial section AA ₃₃ preferably has a length in the axial direction of a maximum of 20% of the axial length of the sealing zone, particularly preferably a maximum of 15%, particularly preferably a maximum of 10%.

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des zweiten Aspektes mit dem Gegenstand des ersten Aspektes der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist, und zwar einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ.It should be expressly pointed out that the subject matter of the second aspect can advantageously be combined with the subject matter of the first aspect of the invention, either individually or cumulatively in any combination.

Nach einem dritten Aspekt der Erfindung löst die oben genannte Aufgabe ein Extruder mit mindestens einer Schnecke zur Verarbeitung eines mindestens teilweise schmelzeförmigen Verarbeitungsmaterials, wobei die Schnecke eine Dichtzone aufweist und eine Ableitung mindestens eines Teils des Verarbeitungsmaterials aus dem Extruder in der Dichtzone durch mindestens eine Komponente erfolgt, deren Druckverlust und/oder Durchfluss veränderbar ist, indem der Zustand mindestens eines Bauteils BT der Komponente gesteuert oder geregelt wird.According to a third aspect of the invention, the above-mentioned object is achieved by an extruder with at least one screw for processing an at least partially molten processing material, the screw having a sealing zone and at least part of the processing material being discharged from the extruder in the sealing zone by at least one component whose pressure loss and / or flow rate can be changed by controlling or regulating the state of at least one component BT of the component.

Bevorzugt ist das Bauteil BT ein Ventil, eine Drossel, eine Armatur oder ähnliches.The component BT is preferably a valve, a throttle, a fitting or the like.

Bevorzugt wird das Bauteil BT elektromechanisch, elektromotorisch, elektropneumatisch oder elektrohydraulisch gesteuert oder geregelt.The component BT is preferably controlled or regulated electromechanically, electromotorically, electropneumatically or electrohydraulically.

Bevorzugt ist die abgeleitete Menge kleiner als 2%, bevorzugt kleiner als 1%, besonders bevorzugt kleiner als 0,5% des in der Hauptzuführungszone zugeführten Verarbeitungsmaterials. Auf diese Weise kann das Verarbeitungsmaterial innerhalb mindestens eines Teils der Dichtzone wirtschaftlich erneuert und damit Ablagerungen, Degradierung und Rückfluss in den Extruder verhindert oder vermindert werden. Bevorzugt findet dieses Ableiten kontinuierlich statt. Bevorzugt findet dieses Ableiten in einer alternativen Ausgestaltung diskontinuierlich statt.The derived amount is preferably less than 2%, preferably less than 1%, particularly preferably less than 0.5% of the processing material fed in the main feed zone. In this way, the processing material can be used economically within at least a part of the sealing zone renewed and thus deposits, degradation and backflow into the extruder are prevented or reduced. This derivation preferably takes place continuously. In an alternative embodiment, this derivation preferably takes place discontinuously.

Dabei kann die Ableitung nur in einem begrenzten Zeitraum stattfinden, z.B. nur bei einer stehenden Schnecke so lange, bis ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Extruders und der Umgebung stattgefunden hat. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Komponente und das Bauteil BT so ausgestaltet sind, das während die Schnecke dreht kontinuierlich oder diskontinuierlich eine geringe Menge Verarbeitungsmaterial abgeleitet wird und während die Schnecke nicht dreht zeitlich begrenzt eine größere Menge Verarbeitungsmaterial abgeleitet wird.The discharge can only take place for a limited period of time, e.g. only with a stationary screw until a pressure equalization between the interior of the extruder and the environment has taken place. However, there is also the possibility that the component and the component BT are designed in such a way that a small amount of processing material is diverted continuously or discontinuously while the screw is rotating and a larger amount of processing material is diverted for a limited time while the screw is not rotating.

Bevorzugt ist die Komponente temperiert.The component is preferably tempered.

Bevorzugt ist ein Teil der Komponente eine Rohrleitung. Bevorzugt befindet sich um mindestens einen Teil der Komponente ein Heizelement.Part of the component is preferably a pipeline. A heating element is preferably located around at least part of the component.

So besteht die Möglichkeit, z.B. ein Ventil bei Stillstand der Schnecke zu öffnen und den Abfluss des Verarbeitungsmaterials in z.B. der Rohrleitung zu erleichtern und somit den unerwünschten Abfluss des Verarbeitungsmaterials Richtung Schneckenaufnahmezone zu verringern oder zu verhindern.So there is the possibility, e.g. to open a valve when the screw is at a standstill and to allow the outflow of the processing material in e.g. the pipeline and thus reduce or prevent the undesired outflow of the processing material towards the screw receiving zone.

Außerdem soll in einer besonderen alternativen Ausgestaltung die Möglichkeit bestehen, die Steuerung des Bauteils BT an mindestens einen Druck innerhalb der Komponente und/oder Dichtzone und/oder Extruder und/oder der Gesamtanlage, in der sich der Extruder befindet, zu koppeln und damit den unerwünschten Abfluss des Verarbeitungsmaterials Richtung Schneckenaufnahmezone zu verringern oder zu verhindern.In addition, in a special alternative embodiment, there should be the possibility of coupling the control of the component BT to at least one pressure within the component and / or sealing zone and / or extruder and / or the overall system in which the extruder is located, and thus the undesired pressure To reduce or prevent the flow of processing material towards the screw receiving zone.

Außerdem soll in einer besonderen alternativen Ausgestaltung die Möglichkeit bestehen, die Steuerung des Bauteils BT an die Drehzahl und/oder den Durchsatz und/oder mindestens eine Temperatur und/oder mindestens einen anderen Betriebswert des Extruders oder der Gesamtanlage, in der sich der Extruder befindet, zu koppeln und damit den unerwünschten Abfluss des Verarbeitungsmaterials Richtung Schneckenaufnahmezone zu verringern oder zu verhindern.In addition, in a special alternative embodiment, there should be the possibility of controlling the component BT to the speed and / or the throughput and / or at least one temperature and / or at least one other operating value of the extruder or the overall system in which the extruder is located, to couple and thus to reduce or prevent the undesired outflow of the processing material towards the screw receiving zone.

Außerdem soll in einer besonderen alternativen Ausgestaltung die Möglichkeit bestehen, die Steuerung des Bauteils BT mit einem Element, wie z.B. einem Schalter zu koppeln, das ein Signal erzeugt, wenn Verarbeitungsmaterial in einen dafür nicht vorgesehenen Bereich strömt, z.B. einen Fließbereich am Beginn der Dichtzone und damit den unerwünschten Abfluss des Verarbeitungsmaterials Richtung Schneckenaufnahmezone zu verringern oder zu verhindern.In addition, in a special alternative embodiment, there should be the possibility of controlling the component BT with an element such as e.g. to a switch that generates a signal when processing material flows into an unintended area, e.g. to reduce or prevent a flow area at the beginning of the sealing zone and thus the undesired outflow of the processing material in the direction of the screw receiving zone.

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der Gegenstand des dritten Aspektes mit dem Gegenstand der vorstehenden Aspekte der Erfindung vorteilhaft kombinierbar ist, und zwar einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ.It should be expressly pointed out that the subject matter of the third aspect can advantageously be combined with the subject matter of the above aspects of the invention, specifically individually or cumulatively in any combination.

Die folgenden Ausgestaltungen können einzeln oder in beliebiger Kombination kumulativ mit einem oder mehreren der vorher stehenden Aspekte der Erfindung vorteilhaft kombiniert werden.The following embodiments can be combined advantageously individually or in any combination with one or more of the above aspects of the invention.

Bevorzugt liegt in der Dichtzone mindestens ein Staubereich vor.At least one accumulation area is preferably present in the sealing zone.

Bevorzugt liegt in der Dichtzone mindestens ein Fließbereich vor.At least one flow area is preferably present in the sealing zone.

Bevorzugt liegt in der Dichtzone mindestens ein Staubreich und/oder ein Fließbereich zwischen zwei Förderbereichen vor.At least one dust area and / or one flow area between two conveying areas is preferably present in the sealing zone.

In einer besonderen alternativen Ausgestaltung liegen in axialer Richtung betrachtet nach mindestens einem Vorförderbereich mindestens zwei Fließbereiche vor, die durch Staubereiche voneinander getrennt sind.In a special alternative embodiment, viewed in the axial direction, there are at least two flow areas after at least one pre-conveying area, which are separated from one another by accumulation areas.

Bevorzugt wird innerhalb und/oder vor der Dichtzone dem Extruder kein Verarbeitungsmaterial und/oder anderes Material zugeführt.Preferably, no processing material and / or other material is fed to the extruder within and / or in front of the sealing zone.

Bevorzugt wird innerhalb und/oder vor der Dichtzone dem Extruder Verarbeitungsmaterial und/oder ein anderes Material zugeführt.Processing material and / or another material is preferably fed to the extruder within and / or in front of the sealing zone.

Besonders bevorzugt wird dem Extruder innerhalb und/oder vor und/oder nach der Dichtzone ein Material zugeführt, dass eine geringere thermische Stabilität aufweist als die durchschnittliche thermische Stabilität des Verarbeitungsmaterials und/oder das schneller zum Abbau bei Scherbelastung neigt, als der durchschnittliche Abbau bei Scherbelastung des Verarbeitungsmaterials. Auf diese Weise kann das zugeführte Material den zumeist scherintensiven Bereich eines Aufschmelzextruders umgehen und damit einem geringeren Abbau unterworfen sein.Particularly preferably, a material is fed to the extruder within and / or before and / or after the sealing zone that has a lower thermal stability than the average thermal stability of the processing material and / or that tends to degrade faster under shear stress than the average degradation under shear stress of the processing material. In this way, the supplied material can bypass the mostly shear-intensive area of a melting extruder and thus be subject to less degradation.

In einer besonderen alternativen Ausgestaltung weißt in axialer Richtung betrachtet der erste Vorförderbereich eine Gangzahl von mindestens 4 auf, bevorzugt von mindestens 5, besonders bevorzugt von mindestens 6. Auf diese Weise liegt bereits zu Beginn der Dichtzone ein hohes Druckaufbaupotential vor.In a special alternative embodiment, viewed in the axial direction, the first pre-conveying area has a number of flights of at least 4, preferably at least 5, particularly preferably at least 6. In this way, there is already a high pressure build-up potential at the beginning of the sealing zone.

Bevorzugt weißt der Zylinder im axialen Bereich der Dichtzone mindestens einen Heizbereich und/oder mindestens einen Kühlbereich und/oder mindestens einen Temperierbereich auf.The cylinder preferably has at least one heating area and / or at least one cooling area and / or at least one temperature control area in the axial area of the sealing zone.

Bevorzugt weißt der Zylinder außerhalb des axialen Bereichs der Dichtzone mindestens einen Heizbereich und/oder mindestens einen Kühlbereich und/oder mindestens einen Temperierbereich auf.The cylinder preferably has at least one heating area and / or at least one cooling area and / or at least one temperature control area outside the axial area of the sealing zone.

Die Erfindung soll im Folgenden anhand diverser Figuren erläutert werden.

1 zeigt schematisch und nicht maßstäblich eine Schnecke in einem Extruder.
2 zeigt schematisch und nicht maßstäblich die Zonenaufteilung am Beginn der Schnecke.
3 zeigt schematisch und nicht maßstäblich Bereiche innerhalb der Dichtzone.
4 zeigt schematisch und nicht maßstäblich eine Dichtzone einer Schnecke.
5 zeigt schematisch und nicht maßstäblich eine Dichtzone einer Schnecke nach Aspekt 1.
6 zeigt schematisch und nicht maßstäblich eine Dichtzone einer Schnecke nach Aspekt 2.
7 zeigt schematisch und nicht maßstäblich eine Dichtzone einer Schnecke nach Aspekt 3.

The invention is to be explained below with the aid of various figures.

1 shows schematically and not to scale a screw in an extruder.
2 shows schematically and not to scale the division of zones at the beginning of the screw.
3 shows schematically and not to scale areas within the sealing zone.
4th shows schematically and not to scale a sealing zone of a screw.
5 shows schematically and not to scale a sealing zone of a screw according to aspect 1 .
6th shows schematically and not to scale a sealing zone of a screw according to aspect 2 .
7th shows schematically and not to scale a sealing zone of a screw according to aspect 3 .

1 zeigt schematisch und nicht maßstäblich eine Schnecke 103, die sich in einem Extruder in dem Zylinder 104 befindet. Das Verarbeitungsmaterial wird durch die Bohrung 105 der Schnecke zugeführt. Die Ausrichtung der Schneckenachse und damit die axiale Richtung der Schnecke sind mit dem Pfeil 101 gekennzeichnet. Der Pfeil 102 kennzeichnet die Drehrichtung der Schnecke. Diese verläuft auf der Vorderseite der Zeichnung nach unten und damit in axialer Richtung betrachtet gegen den Uhrzeigersinn, bzw. nach links. 1 shows schematically and not to scale a screw 103 that are located in an extruder in the barrel 104 is located. The processing material is through the hole 105 fed to the screw. The alignment of the screw axis and thus the axial direction of the screw are indicated by the arrow 101 marked. The arrow 102 indicates the direction of rotation of the screw. This runs downwards on the front of the drawing and thus counterclockwise or to the left when viewed in the axial direction.

2 zeigt schematisch und nicht maßstäblich einen Teil der Schnecke 203 und des Zylinders 204. Die Ausrichtung der Schneckenachse und damit die axiale Richtung der Schnecke sind mit dem Pfeil 201 gekennzeichnet. Der Pfeil 202 kennzeichnet die Drehrichtung der Schnecke 203. Diese verläuft auf der Vorderseite der Zeichnung nach unten und damit in axialer Richtung betrachtet gegen den Uhrzeigersinn, bzw. nach links. Die gestrichelte Linie 211 kennzeichnet den Beginn der Schnecke. Die gestrichelte Linie 212 kennzeichnet das Ende der Passfedernut 206 in axialer Richtung. Zwischen den gestrichelten Linien 211 und 212 liegt die Schneckenaufnahmezone 231. Die gestrichelten Linien 213 und 214 kennzeichnen die Lage der Hauptzuführungszone 233 in axialer Richtung. Dabei beginnt die Hauptzuführungszone 233 sobald die Bohrung 205 im Zylinder in axialer Richtung beginnt und sie endet sobald die Bohrung 205 im Zylinder in axialer Richtung endet. Die Dichtzone 232 beginnt sobald die Schneckenaufnahmezone 231 endet, also mit der gestrichelten Linie 212. Die Dichtzone 232 endet, sobald die Hauptzuführungszone 233 beginnt, also mit der gestrichelten Linie 213. Im Sprachgebrauch liegt die Dichtzone 232 in axialer Richtung nach der Schneckenaufnahmezone 231 und in axialer Richtung betrachtet vor der Hauptzuführungszone 233. Die Dichtzone 232 beginnt mit dem Fließbereich 234, der mit der gestrichelten Linie 215 in axialer Richtung endet. Nach dem Fließbereich 234 liegt der Vorförderbereich 235, der mit der gestrichelten Linie in axialer Richtung beginnt und mit der gestrichelten Linie 213 in axialer Richtung endet und genau einen Axialabschnitt mit einer konstanten Gangzahl, Gangsteigung und Gangtiefe aufweist. 2 shows schematically and not to scale part of the screw 203 and the cylinder 204 . The alignment of the screw axis and thus the axial direction of the screw are indicated by the arrow 201 marked. The arrow 202 indicates the direction of rotation of the screw 203 . This runs downwards on the front of the drawing and thus counterclockwise or to the left when viewed in the axial direction. The dashed line 211 marks the beginning of the snail. The dashed line 212 indicates the end of the keyway 206 in the axial direction. Between the dashed lines 211 and 212 is the screw receiving zone 231 . The dashed lines 213 and 214 mark the location of the main feed zone 233 in the axial direction. The main feed zone begins 233 once the hole 205 begins in the cylinder in the axial direction and ends as soon as the hole is drilled 205 ends in the cylinder in the axial direction. The sealing zone 232 begins as soon as the screw receiving zone 231 ends, so with the dashed line 212 . The sealing zone 232 ends as soon as the main feed zone 233 begins, i.e. with the dashed line 213 . In common parlance, the sealing zone is 232 in the axial direction after the screw receiving zone 231 and viewed in the axial direction in front of the main feed zone 233 . The sealing zone 232 starts with the flow area 234 the one with the dashed line 215 ends in the axial direction. After the flow area 234 is the pre-funding area 235 that begins with the dashed line in the axial direction and with the dashed line 213 ends in the axial direction and has exactly one axial section with a constant number of threads, thread pitch and thread depth.

3 zeigt schematisch und nicht maßstäblich Bereiche innerhalb einer Dichtzone der Schnecke 303. Die Ausrichtung der Schneckenachse und damit die axiale Richtung der Schnecke sind mit dem Pfeil 301 gekennzeichnet. Der Pfeil 302 kennzeichnet die Drehrichtung der Schnecke 303. Diese verläuft auf der Vorderseite der Zeichnung nach unten und damit in axialer Richtung betrachtet gegen den Uhrzeigersinn, bzw. nach links. Am axialen Ende der Passfedernut 306 liegt die gestrichelte Linie 311, die das axiale Ende der Schneckenaufnahmezone und damit den axialen Beginn der Dichtzone kennzeichnet. Am axialen Beginn der Zylinderbohrung 305, die sich im Zylinder 304 befindet, liegt die gestrichelte Linie 320, die den axialen Beginn der Hauptzuführungszone und damit das axiale Ende der Dichtzone kennzeichnet. Die Dichtzone beginnt mit dem Fließbereich 331. Danach schließt sich der Vorförderbereich 332 an, der mit der gestrichelten Linie 312 beginnt und mit der gestrichelten Linie 314 endet. Der Vorförderbereich 332 unterteilt sich an der gestrichelten Linie 313 in zwei Axialabschnitte und zwar in einen ersten Axialabschnitt 339 und einen zweiten Axialabschnitt 340. Diese Axialabschnitte weisen unterschiedliche Gangzahlen auf. Nach dem Vorförderbereich 332 liegt der Fließbereich 333 und der Staubereich 334. Danach folgen der Vorförderbereich 335, der genau einen Axialabschnitt mit einer konstanten Gangzahl aufweist, ein weiterer Fließbereich 336 und der Rückförderbereich 337, der ebenfalls genau einen Axialabschnitt mit einer konstanten Gangzahl aufweist. Am Ende der Dichtzone liegt ein weiterer Fließbereich 338. 3 shows schematically and not to scale areas within a sealing zone of the screw 303 . The alignment of the screw axis and thus the axial direction of the screw are indicated by the arrow 301 marked. The arrow 302 indicates the direction of rotation of the screw 303 . This runs downwards on the front of the drawing and thus counterclockwise viewed in the axial direction, or to the left. At the axial end of the keyway 306 lies the dashed line 311 , which marks the axial end of the screw receiving zone and thus the axial beginning of the sealing zone. At the axial start of the cylinder bore 305 that is in the cylinder 304 the dashed line is located 320 , which marks the axial start of the main feed zone and thus the axial end of the sealing zone. The sealing zone begins with the flow area 331 . Then the pre-conveying area closes 332 the one with the dashed line 312 begins and with the dashed line 314 ends. The pre-funding area 332 is divided on the dashed line 313 in two axial sections, namely in a first axial section 339 and a second axial section 340 . These axial sections have different numbers of threads. After the pre-conveying area 332 is the flow area 333 and the storage area 334 . This is followed by the pre-conveying area 335 , which has exactly one axial section with a constant number of threads, another flow area 336 and the return area 337 , which also has exactly one axial section with a constant number of turns. There is another flow area at the end of the sealing zone 338 .

4 zeigt schematisch und nicht maßstäblich eine Dichtzone einer Schnecke 403. Die Ausrichtung der Schneckenachse und damit die axiale Richtung der Schnecke sind mit dem Pfeil 401 gekennzeichnet. Der Pfeil 402 kennzeichnet die Drehrichtung der Schnecke 403. Diese verläuft auf der Vorderseite der Zeichnung nach unten und damit in axialer Richtung betrachtet gegen den Uhrzeigersinn, bzw. nach links. Am axialen Ende der Passfedernut 406 liegt die gestrichelte Linie 411, die das axiale Ende der Schneckenaufnahmezone und damit den axialen Beginn der Dichtzone kennzeichnet. Die gestrichelte Linie 415 kennzeichnet das axiale Ende der Dichtzone. Die Dichtzone beginnt mit dem Fließbereich 431. Nach dem Fließbereich folgt an der gestrichelten Linie 412 der Vorförderbereich 432, der mit der gestrichelten Linie 414 endet. Der Vorförderbereich 432 unterteilt sich an der gestrichelten Linie 413 in zwei Axialabschnitte. Dabei weißt der erste Axialabschnitt 434 eine größere Gangsteigung auf und als der zweite Axialabschnitt 435. Die Dichtzone endet mit dem Fließbereich 433. 4th shows schematically and not to scale a sealing zone of a screw 403 . The alignment of the screw axis and thus the axial direction of the screw are indicated by the arrow 401 marked. The arrow 402 indicates the direction of rotation of the screw 403 . This runs downwards on the front of the drawing and thus counterclockwise or to the left when viewed in the axial direction. At the axial end of the keyway 406 lies the dashed line 411 , which marks the axial end of the screw receiving zone and thus the axial beginning of the sealing zone. The dashed line 415 indicates the axial end of the sealing zone. The sealing zone begins with the flow area 431 . After the flow area follows the dashed line 412 the pre-conveying area 432 the one with the dashed line 414 ends. The pre-funding area 432 is divided on the dashed line 413 in two axial sections. The first axial section knows 434 a greater pitch on and than the second axial section 435 . The sealing zone ends with the flow area 433 .

5 zeigt schematisch und nicht maßstäblich eine Dichtzone einer Schnecke 503 nach Aspekt 1. Die Ausrichtung der Schneckenachse und damit die axiale Richtung der Schnecke sind mit dem Pfeil 501 gekennzeichnet. Der Pfeil 502 kennzeichnet die Drehrichtung der Schnecke 503. Diese verläuft auf der Vorderseite der Zeichnung nach unten und damit in axialer Richtung betrachtet gegen den Uhrzeigersinn, bzw. nach links. Am axialen Ende der Passfedernut 506 liegt die gestrichelte Linie 511, die das axiale Ende der Schneckenaufnahmezone und damit den axialen Beginn der Dichtzone kennzeichnet. Die gestrichelte Linie 516 kennzeichnet das axiale Ende der Dichtzone. Die Dichtzone beginnt mit dem Fließbereich 531. Nach dem Fließbereich folgt an der gestrichelten Linie 512 der Vorförderbereich 532, der mit der gestrichelten Linie 515 endet. Der Vorförderbereich 532 unterteilt sich an den gestrichelten Linie 513 und 514 in drei Axialabschnitte. Dabei weißt der erste Axialabschnitt 534 eine größere Gangzahl auf als der danach liegende mittlere Axialabschnitt 535. Der letzte Axialabschnitt 536 weist eine kleinere Gangzahl auf als der davor liegende mittlere Axialabschnitt 535. Die Dichtzone endet mit dem Fließbereich 533. 5 shows schematically and not to scale a sealing zone of a screw 503 by aspect 1 . The alignment of the screw axis and thus the axial direction of the screw are indicated by the arrow 501 marked. The arrow 502 indicates the direction of rotation of the screw 503 . This runs downwards on the front of the drawing and thus counterclockwise or to the left when viewed in the axial direction. At the axial end of the keyway 506 lies the dashed line 511 , which marks the axial end of the screw receiving zone and thus the axial beginning of the sealing zone. The dashed line 516 indicates the axial end of the sealing zone. The sealing zone begins with the flow area 531 . After the flow area follows the dashed line 512 the pre-conveying area 532 the one with the dashed line 515 ends. The pre-funding area 532 divides on the dashed line 513 and 514 in three axial sections. The first axial section knows 534 a larger number of turns than the central axial section that follows 535 . The last axial section 536 has a smaller number of turns than the preceding central axial section 535 . The sealing zone ends with the flow area 533 .

6 zeigt schematisch und nicht maßstäblich eine Dichtzone einer Schnecke 603 nach Aspekt 2. Die Ausrichtung der Schneckenachse und damit die axiale Richtung der Schnecke sind mit dem Pfeil 601 gekennzeichnet. Der Pfeil 602 kennzeichnet die Drehrichtung der Schnecke 603. Diese verläuft auf der Vorderseite der Zeichnung nach unten und damit in axialer Richtung betrachtet gegen den Uhrzeigersinn, bzw. nach links. Am axialen Ende der Passfedernut 606 liegt die gestrichelte Linie 611, die das axiale Ende der Schneckenaufnahmezone und damit den axialen Beginn der Dichtzone kennzeichnet. Die gestrichelte Linie 612 kennzeichnet das axiale Ende der Dichtzone. Die Dichtzone beginnt mit dem Fließbereich 631. Nach dem Fließbereich folgt der Vorförderbereich 632, der genau einen Axialabschnitt mit einer konstanten Gangsteigung, Gangtiefe und Gangzahl aufweist. Am Ende der Dichtzone liegt der Fließbereich 637. Vor dem Fließbereich liegt der Rückförderbereich 636, der genau einen Axialabschnitt mit einer konstanten Gangsteigung, Gangtiefe und Gangzahl aufweist, wobei die Gangsteigung erfindungsgemäß kleiner ist, als die Gangsteigung des Axialabschnitts im Vorförderbereich 632. Nach dem Vorförderbereich 632 liegen der Fließbereich 633, ein weiterer Vorförderbereich 634, der genau einen Axialabschnitt mit einer konstanten Gangsteigung, Gangtiefe und Gangzahl aufweist und ein weiterer Fließbereich 635, der vor dem Rückförderbereich 636 liegt. 6th shows schematically and not to scale a sealing zone of a screw 603 by aspect 2 . The alignment of the screw axis and thus the axial direction of the screw are indicated by the arrow 601 marked. The arrow 602 indicates the direction of rotation of the screw 603 . This runs downwards on the front of the drawing and thus counterclockwise or to the left when viewed in the axial direction. At the axial end of the keyway 606 lies the dashed line 611 , which marks the axial end of the screw receiving zone and thus the axial beginning of the sealing zone. The dashed line 612 indicates the axial end of the sealing zone. The sealing zone begins with the flow area 631 . The pre-conveying area follows the flow area 632 , which has exactly one axial section with a constant pitch, depth and number of threads. The flow area is at the end of the sealing zone 637 . The return area is located in front of the flow area 636 , which has exactly one axial section with a constant pitch, depth and number of turns, the pitch according to the invention being smaller than the pitch of the axial section in the pre-conveying area 632 . After the pre-conveying area 632 lie the flow area 633 , another pre-funding area 634 , which has exactly one axial section with a constant pitch, depth and number of threads and a further flow area 635 in front of the return area 636 lies.

7 zeigt schematisch und nicht maßstäblich eine Dichtzone 731 in einer Schnecke 703 nach Aspekt 3. Die Ausrichtung der Schneckenachse und damit die axiale Richtung der Schnecke sind mit dem Pfeil 701 gekennzeichnet. Der Pfeil 702 kennzeichnet die Drehrichtung der Schnecke 703. Diese verläuft auf der Vorderseite der Zeichnung nach unten und damit in axialer Richtung betrachtet gegen den Uhrzeigersinn, bzw. nach links. Am axialen Ende der Passfedernut 706 liegt die gestrichelte Linie 711, die das axiale Ende der Schneckenaufnahmezone und damit den axialen Beginn der Dichtzone 731 kennzeichnet. Die gestrichelte Linie 712 kennzeichnet das axiale Ende der Dichtzone 731. Im axialen Bereich der Dichtzone 731 befindet sich eine Bohrung 751 im Zylinder 704 und eine Rohrleitung 752. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass es sich bei der Bohrung 751 nicht um die Hauptzuführung des Verarbeitungsmaterials handelt. Die gestrichelte Linie 712 kennzeichnet den Beginn der Hauptzuführungszone. Der Druckverlust in der Rohrleitung 752 kann über die Drossel 753 gesteuert und/oder geregelt werden. Zu diesem Zweck sind ein Druckaufnehmer 755 und die Drossel 753 mit einer Steuereinheit 754 verbunden. Überschreitet der Druck, der mit dem Druckaufnehmer 755 gemessen wird, einen definierten Wert, wird die Drossel 753 geöffnet und dem Verarbeitungsmaterial ermöglicht, leicht durch die Rohrleitung 752 abzufließen. Des Weiteren ist die Steuereinheit 754 mit der Steuerung 756 des Extruders verbunden. So kann z.B. die Drossel 753 auch geöffnet werden, wenn die Schnecke angehalten wird, um dem Verarbeitungsmaterial während des Stillstands der Schnecke ein leichtes Abfließen durch die Rohrleitung 752 zu ermöglichen. 7th shows schematically and not to scale a sealing zone 731 in a snail 703 by aspect 3 . The alignment of the screw axis and thus the axial direction of the screw are indicated by the arrow 701 marked. The arrow 702 indicates the direction of rotation of the screw 703 . This runs downwards on the front of the drawing and thus counterclockwise or to the left when viewed in the axial direction. At the axial end of the keyway 706 lies the dashed line 711 , which is the axial end of the screw receiving zone and thus the axial start of the sealing zone 731 indicates. The dashed line 712 indicates the axial end of the sealing zone 731 . In the axial area of the sealing zone 731 there is a hole 751 in the cylinder 704 and a pipeline 752 . It should be expressly pointed out that it is the drilling 751 is not the main feeder of the processing material. The dashed line 712 marks the beginning of the main feed zone. The pressure loss in the pipeline 752 can about the throttle 753 controlled and / or regulated. A pressure transducer is used for this purpose 755 and the throttle 753 with a control unit 754 connected. If the pressure exceeds that of the pressure transducer 755 is measured, a defined value, becomes the throttle 753 opened and allows the processing material to easily pass through the pipeline 752 to flow away. Furthermore is the control unit 754 with the controller 756 of the extruder connected. For example, the throttle 753 can also be opened when the screw is stopped to allow the processing material to flow easily through the pipeline while the screw is at a standstill 752 to enable.

Die Figuren zeigen die Schnecke mit Dichtzone in sogenannten Einschneckenextrudern. Die erfindungsgemäßen Schnecken mit Dichtzone können aber auch auf sogenannten Doppelschneckenextrudern zum Einsatz kommen. Auch ist es denkbar, dass die Schnecken in Mehrwellenextrudern, wie z.B. so genannten Planetwalzenextrudern zum Einsatz kommen. Liegt mehr als eine Schnecke im Extruder vor, kann die erfindungsgemäße Ausgestaltung auf einer, mehreren oder allen Schnecken zum Einsatz kommen.The figures show the screw with a sealing zone in what are known as single-screw extruders. The screws according to the invention with a sealing zone can, however, also be used on so-called twin-screw extruders. It is also conceivable that the screws in multi-screw extruders, e.g. So-called planetary roller extruders are used. If there is more than one screw in the extruder, the configuration according to the invention can be used on one, several or all screws.

Wird ein sehr hohes Druckaufbaupotential benötigt, können in einer besonderen alternativen Ausgestaltung in mindestens einem Vorförderbereich Axialabschnitte mit unterschiedlichen Gangtiefen vorliegen.If a very high pressure build-up potential is required, in a special alternative embodiment there can be axial sections with different flight depths in at least one pre-conveying area.

Wird ein sehr hohes Druckaufbaupotential benötigt, können in einer besonderen alternativen Ausgestaltung mindestens zwei Vorförderbereiche vorliegen, die unterschiedliche Gangtiefen aufweisenIf a very high pressure build-up potential is required, in a special alternative embodiment there can be at least two pre-conveying areas which have different passage depths

Die beschriebene Vorrichtung kann auch dazu verwendet werden Kautschuk, Gummi aufschmelzbare Lebensmittel oder andere aufschmelzbare Substanzen zu verarbeiten.The device described can also be used to process rubber, rubber meltable foodstuffs or other meltable substances.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

101101: Axiale Richtung der SchneckenachseAxial direction of the screw axis
102102: Drehrichtung der SchneckeDirection of rotation of the screw
103103: Schneckeslug
104104: Zylindercylinder
105105: Bohrung im ZylinderBore in the cylinder
201201: Axiale Richtung der SchneckenachseAxial direction of the screw axis
202202: Drehrichtung der SchneckeDirection of rotation of the screw
203203: Schneckeslug
204204: Zylindercylinder
205205: Bohrung im ZylinderBore in the cylinder
206206: PassfedernutKeyway
211211: Gestrichelte Linie (Trennlinie) am Beginn der SchneckeDashed line (dividing line) at the beginning of the screw
212212: Gestrichelte Linie (Trennlinie) am Ende der Schneckenaufnahmezone (Beginn der Dichtzone)Dashed line (dividing line) at the end of the screw receiving zone (start of the sealing zone)
213213: Gestrichelte Linie (Trennlinie) am Beginn der Hauptzuführungszone (Ende der Dichtzone)Dashed line (dividing line) at the beginning of the main feed zone (end of the sealing zone)
214214: Gestrichelte Linie (Trennlinie) am Ende der HauptzuführungszoneDashed line (dividing line) at the end of the main feed zone
215215: Gestrichelte Linie (Trennlinie) von Bereichen innerhalb der DichtzoneDashed line (dividing line) of areas within the sealing zone
231231: SchneckenaufnahmezoneScrew receiving zone
232232: DichtzoneSealing zone
233233: HauptzuführungszoneMain feed zone
234234: FließbereichFlow area
235235: VorförderbereichPre-conveying area
301301: Axiale Richtung der SchneckenachseAxial direction of the screw axis
302302: Drehrichtung der SchneckeDirection of rotation of the screw
303303: Schneckeslug
304304: Zylindercylinder
305305: Bohrung im ZylinderBore in the cylinder
306306: PassfedernutKeyway
311311: Gestrichelte Linie (Trennlinie) am Ende der Schneckenaufnahmezone (Beginn der Dichtzone)Dashed line (dividing line) at the end of the screw receiving zone (start of the sealing zone)
312312: Gestrichelte Linie (Trennlinie) von Bereichen innerhalb der DichtzoneDashed line (dividing line) of areas within the sealing zone
313313: Gestrichelte Linie (Trennlinie) von Axialabschnitten innerhalb eines VorförderbereichsDashed line (dividing line) of axial sections within a pre-conveying area
314314: Gestrichelte Linie (Trennlinie) von Bereichen innerhalb der DichtzoneDashed line (dividing line) of areas within the sealing zone
320320: Gestrichelte Linie (Trennlinie) am Beginn der Hauptzuführungszone (Ende der Dichtzone)Dashed line (dividing line) at the beginning of the main feed zone (end of the sealing zone)
331331: FließbereichFlow area
332332: VorförderbereichPre-conveying area
333333: FließbereichFlow area
334334: StaubereichStorage area
335335: VorförderbereichPre-conveying area
336336: FließbereichFlow area
337337: RückförderbereichReturn area
338338: FließbereichFlow area
401401: Axiale Richtung der SchneckenachseAxial direction of the screw axis
402402: Drehrichtung der SchneckeDirection of rotation of the screw
403403: Schneckeslug
406406: PassfedernutKeyway
411411: Gestrichelte Linie (Trennlinie) am Ende der Schneckenaufnahmezone (Beginn der Dichtzone)Dashed line (dividing line) at the end of the screw receiving zone (start of the sealing zone)
412412: Gestrichelte Linie (Trennlinie) von Bereichen innerhalb der DichtzoneDashed line (dividing line) of areas within the sealing zone
413413: Gestrichelte Linie (Trennlinie) von Axialabschnitten innerhalb eines VorförderbereichsDashed line (dividing line) of axial sections within a pre-conveying area
414414: Gestrichelte Linie (Trennlinie) von Bereichen innerhalb der DichtzoneDashed line (dividing line) of areas within the sealing zone
415415: Gestrichelte Linie (Trennlinie) am Beginn der Hauptzuführungszone (Ende der Dichtzone)Dashed line (dividing line) at the beginning of the main feed zone (end of the sealing zone)
431431: FließbereichFlow area
432432: VorförderbereichPre-conveying area
433433: FließbereichFlow area
434434: Axialabschnitt innerhalb eines VorförderbereichsAxial section within a pre-conveying area
435435: Axialabschnitt innerhalb eines VorförderbereichsAxial section within a pre-conveying area
501501: Axiale Richtung der SchneckenachseAxial direction of the screw axis
502502: Drehrichtung der SchneckeDirection of rotation of the screw
503503: Schneckeslug
506506: PassfedernutKeyway
511511: Gestrichelte Linie (Trennlinie) am Ende der Schneckenaufnahmezone (Beginn der Dichtzone)Dashed line (dividing line) at the end of the screw receiving zone (start of the sealing zone)
512512: Gestrichelte Linie (Trennlinie) von Bereichen innerhalb der DichtzoneDashed line (dividing line) of areas within the sealing zone
513513: Gestrichelte Linie (Trennlinie) von Axialabschnitten innerhalb eines VorförderbereichsDashed line (dividing line) of axial sections within a pre-conveying area
514514: Gestrichelte Linie (Trennlinie) von Axialabschnitten innerhalb eines VorförderbereichsDashed line (dividing line) of axial sections within a pre-conveying area
515515: Gestrichelte Linie (Trennlinie) von Bereichen innerhalb der DichtzoneDashed line (dividing line) of areas within the sealing zone
516516: Gestrichelte Linie (Trennlinie) am Beginn der Hauptzuführungszone (Ende der Dichtzone)Dashed line (dividing line) at the beginning of the main feed zone (end of the sealing zone)
531531: FließbereichFlow area
532532: VorförderbereichPre-conveying area
533533: FließbereichFlow area
534534: Axialabschnitt innerhalb eines VorförderbereichsAxial section within a pre-conveying area
535535: Axialabschnitt innerhalb eines VorförderbereichsAxial section within a pre-conveying area
536536: Axialabschnitt innerhalb eines VorförderbereichsAxial section within a pre-conveying area
601601: Axiale Richtung der SchneckenachseAxial direction of the screw axis
602602: Drehrichtung der SchneckeDirection of rotation of the screw
603603: Schneckeslug
606606: PassfedernutKeyway
611611: Gestrichelte Linie (Trennlinie) am Ende der Schneckenaufnahmezone (Beginn der Dichtzone)Dashed line (dividing line) at the end of the screw receiving zone (start of the sealing zone)
612612: Gestrichelte Linie (Trennlinie) am Beginn der Hauptzuführungszone (Ende der Dichtzone)Dashed line (dividing line) at the beginning of the main feed zone (end of the sealing zone)
631631: FließbereichFlow area
632632: VorförderbereichPre-conveying area
633633: FließbereichFlow area
634634: VorförderbereichPre-conveying area
635635: FließbereichFlow area
636636: RückförderbereichReturn area
637637: FließbereichFlow area
701701: Axiale Richtung der SchneckenachseAxial direction of the screw axis
702702: Drehrichtung der SchneckeDirection of rotation of the screw
703703: Schneckeslug
704704: Zylindercylinder
706706: PassfedernutKeyway
711711: Gestrichelte Linie (Trennlinie) am Ende der Schneckenaufnahmezone (Beginn der Dichtzone)Dashed line (dividing line) at the end of the screw receiving zone (start of the sealing zone)
712712: Gestrichelte Linie (Trennlinie) am Beginn der Hauptzuführungszone (Ende der Dichtzone)Dashed line (dividing line) at the beginning of the main feed zone (end of the sealing zone)
731731: DichtzoneSealing zone
751751: Bohrung im ZylinderBore in the cylinder
752752: RohrleitungPipeline
753753: Drosselthrottle
754754: SteuereinheitControl unit
755755: DruckaufnehmerPressure transducer
756756: Steuerungcontrol

Claims

Extruder with at least one screw for processing an at least partially molten processing material, the screw having a sealing zone, with at least two axial sections AA ₂₁ and AA _{22 being} present in the sealing zone, which are located in at least one pre-conveying area, the axial section AA being viewed in the axial direction ₂₂ lies after the axial section AA ₂₁ , the pitch of screw channels in pre-conveying areas pointing against the direction of the rotational movement of the screw, characterized in that the axial section AA _{21 has} a higher number of turns than the axial section AA22 and preferably the axial section AA _{21 has} a higher pitch than the axial section AA ₂₂ .

Extruder Claim 1 characterized in that after the two axial sections there is at least one further axial section in the same pre-conveying area or another pre-conveying area, at least one of the further axial sections, preferably all further axial sections having a number of threads and / or a pitch that is smaller than the number of threads and / or The pitch of the axial section located axially in front of it in the same or a different pre-conveying area.

Extruder with at least one screw for processing an at least partially molten processing material, the screw having a sealing zone, the sealing zone having at least one pre-conveying area and at least one return-conveying area, the return-conveying area, viewed in the axial direction, being after the pre-conveying area and the pre-conveying area at least one axial section AA ₃₁ and the return area has at least one axial section AA ₃₃ , characterized in that the axial section AA _{31 has} a higher pitch than the axial section AA33 and preferably the axial section AA _{31 has} a higher number of turns than the axial section AA ₃₃ .

Extruder Claim 3 characterized in that there is at least one further axial section between the axial sections AA ₃₁ and AA ₃₃ , the further axial section being in the same pre-conveying area as the axial section AA ₃₁ or in a different pre-conveying area, the respective further axial section having a lower pitch than the one in each case the same or a different pre-conveying area axially in front of it and preferably the further axial portion in each case has a lower number of turns than the axial portion axially in front of it in the same or a different pre-conveying area.

Extruder Claim 1 to 4th characterized in that the last axial section, viewed in the axial direction, which is located in a pre-conveying area, is at least 2 times as long in the axial direction as the first axial section, viewed in the axial direction, which is located in a pre-conveying area, particularly preferably at least 3 times as long is.

Extruder Claim 3 to 4th characterized in that the axial section AA ₃₃ , which is located in a return area, has a length in the axial direction of a maximum of 20% of the axial length of the sealing zone.

Extruder with at least one screw for processing an at least partially molten processing material, the screw having a sealing zone, characterized in that the sealing zone has at least one pre-conveying area and at least part of the processing material is diverted from the extruder in the sealing zone by at least one component, the Pressure loss and / or flow can be changed by controlling or regulating the state of at least one component of the component.

Extruder with at least one screw for processing an at least partially molten processing material, the screw having a sealing zone, the sealing zone having at least one pre-conveying area , characterized in that at least part of the processing material is discharged from the extruder in the sealing zone by at least one component, whose pressure loss and / or flow can be changed by controlling or regulating the state of at least one component of the component and controlling the component to the speed and / or the throughput and / or at least one temperature of the extruder or the overall system in which the Extruder is coupled.

Extruder with at least one screw for processing an at least partially molten processing material, the screw having a sealing zone, the sealing zone having at least one pre-conveying area , characterized in that at least part of the processing material is discharged from the extruder in the sealing zone by at least one component, whose pressure loss and / or flow can be changed by controlling or regulating the state of at least one component of the component and coupling the control of the component to an element that generates a signal when processing material flows into an area not intended for this purpose, preferably in a Flow area at the beginning of the sealing zone flows.

Extruder Claim 8 and 9 characterized in that the component is controlled or regulated by an electric motor, electropneumatically or electrohydraulically.