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Schneckenpresse Zur Verarbeitung pulverförmiger oder körniger Massen
sind bereits Schneckenpressen bekannt, bei denen mehrere Schnecken derart hintereinander
angeordnet sind, daß die zu verarbeitende Masse unmittelbar von einer Schnecke zur
anderen gelangt und bei denen die Drehzahl jeder Schnecke verschieden sein kann
von der Drehzahl der anderen.
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Abb. 1 veranschaulicht eine solche Anordnung mit zwei Schnecken.
Die beiden Schnecken a und b sind in dem gemeinsamen Gehäuse c derart angeordnet,
daß die zu verarbeitende Masse, die bei d eintritt, zunächst zur Schnecke a gelangt,
dann zur Schnecke b und schließlich bei e wieder austritt. Bei der Anordnung nach
Abb. 1 erfolgt der Antrieb der zwei Schnecken an entgegengesetzten Enden der Schneckenpresse.
Die Anordnung kann, wie in der Abb. 2 veranschaulicht, auch derart sein, daß der
Antrieb der Schnecken von ein und derselben Seite her erfolgt, indem die Antriebswelle
der einen Schnecke durch eine axiale Bohrung der anderen Schn, ecke hindurehgefühft
ist. Auf diese Weise lassen sich auch mehr als zwei Schnecken anordnen, oder es
können auch, wie Abb. 3 dies für drei Schnecken veranschaulicht, eine oder mehrere
Schnecken von der einen Seite her angetrieben werden, die übrigen aber von der anderen
Seite her.
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Mit diesen Anordnungen kann auf die zu verarbeitende Masse eine besondere
Druckwirkung ausgeübt werden. Bei Schneckenpressen mit nur einer Schnecke wird die
Druckwirkung dadurch erreicht, daß dem Durchgang der zu verarbeitenden Masse beim
Verlassen oder nach dem Verlassen der Schnecke ein geeigneter Reibungswiderstand
irgendwelcher Art entgegengesetzt wird, indem z. B. der für den Durchgang der Masse
bestimmte Weg mit Hilfe einer Lochscheibe eine Verengung erfährt. Eine solche Erhöhung
des Reibungswiderstandes beim Verlassen oder nach dem Verlassen der Schnecke ist
bei den oben angeführten Anordnungen nicht notwendig. Vielmehr wird bei ihnen die
Druckwirkung beim Übergang der Masse von einer Schnecke zur anderen erzeugt, und
zwar dadurch, daß die jeweils erstere dieser Schnekken eine höhere Drehzahl besitzt
als die jeweils nachfolgende. Diese besondere Druckwirkung kann in weiten Grenzen
gesteigert werden, und zwar dadurch, daß die Drehzahl einer der Schnecken oder die
Drehzahl mehrerer oder aller Schnecken derart geändert wird, daß sich das Drehzahlverhältnis
zwischen einigen oder allen Schnecken vergrößert. Durch diese besondere Art der
Druckwirkung können in Schnekkenpressen dieser Art auch Massen verarbeitet werden,
die sich in anderen Schneckenpressen nicht oder nur schwer verarbeiten lassen, weil
sie beispielsweise wegen ihrer physikalischen Beschaffenheit nicht genügend mitgenommen
werden oder wegen geringer Plastizität Verstopfungen hervorrufen.
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Diese besondere Druckwirkung hat allerdings bisher nicht in vollem
Maße ausgenutzt werden können, da mit Steigerung dieser Druckwirkung Stauungen der
zu verarbeitenden Masse beim Übergang von einer zur anderen Schnecke auftreten.
Solchen Stauungen, die sich bis zum Stillstand der Schneckenpresse steigern können,
ist dadurch begegnet worden, daß Maßnahmen vorgesehen wurden, durch die bei beginnender
oder zunehmender Stauung die Drehzahl der ersteren der betreffenden Schnecken verringert
oder die der zweiten erhöht wurde, unter Umständen selbsttätig.
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Durch solche Maßnahmen wird aber gerade die obenerwähnte besondere
Druckwirkung herabgesetzt und kann nicht in vollem Maße ausgenutzt werden.
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Die Erfindung besteht nun darin, daß bei Schneckenpressen mit zwei
oder mehr hintereinander angeordneten Schnecken, die mit unterschiedlichen Drehzahlen
betrieben werden können, bei der zweiten dieser Schnecken gegebenenfalls auch bei
jeder weiteren, das Schneckengewinde derart gestaltet ist, daß es zunächst fast
unmerklich beginnt und erst allmählich, frühestens nach einer halben Umdrehung,
seine volle Höhe erreicht. Bei dieser Gestaltung lassen sich die Druck wirkungen
weit höher steigern ohne Störung durch Stauungen der geschilderten Art.
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Dabei können die Schneckenv-ellen zylindrisch oder konisch und von
jedem geeigneten größeren oder kleineren Durchmesser sein. Die Schnechengewinde
können jede geeignete Form, Weite und Höhe besitzen. auch kann die Steigung des
Gewindes über die ganze Länge der Schnecke gleichbleibend sein oder flacher oder
steiler werden. Bei benachbarten Schnecken können die Schneckengewinde entweder
gleichläufig oder gegenläufig sein; in letzterem Falle müssen bei den betreffenden
Schnecken die Drehbewegungen im entgegengesetzten Drehsinn erfolgen. Alle Schnecken
können
in bezug auf Durchmesser und Form der Schneckenwelle und in bezug auf Form, Höhe,
Weite und Steigung des Schnechengewindes gleich oder verschieden sein.
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Das die Schnecken umschließende Gehäuse wird zweckmäßig derart gestaltet,
daß es sich im Bedarfsfalle mit genügender Leichtigkeit ganz oder teilweise abnehmen
läßt. Auf seiner inneren Oberfläche trägt es, wie das bei Schneckenpressen üblich
ist, Längsnuten, die entweder über die ganze Länge des Gehäuses verlaufen oder alle
oder zum Teil nach einer gewissen Strecke aufhören, wobei dann andere Nuten, die
gegen die bisherigen versetzt sind, weiter laufen können; eine derartige Unterbrechung
der Nuten kann sich in geeigneten gleichmäßigen oder ungleichmäßigen Abständen mehr
oder weniger oft und in gleicher oder verschiedenartiger Weise wiederholen. Das
Gehäuse kann ferner mit Vorrichtungen zum Abführen oder Zuführen von Wärme versehen
sein und mit Geräten zum Anzeigen, gewünschtenfalls auch zum Regeln der Temperatur.
An seiner Eintrittsöffnung können Vorrichtungen bekannter Art angeordnet sein, die
eine Beschickung der Schneckenpresse erleichtern und insbesondere eine gleichmäßige
Beschickung gewährleisten. Erfolgt der Antrieb der Schnecken ausschließlich von
einer Seite her, so kann der Austritt der Schneckenpresse auch axial angeordnet
werden. Der Austritt kann jede geeignete Form besitzen und mit Vorrichtungen versehen
werden, die eine Formung der verarbeiteten Masse bewirken undloder eine sonstige
Behandlung ermöglichen, beispielsweise eine Erhitzung oder Kühlung.
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Der Antrieb der einzelnen Schnecken für unterschiedliche Drehzahlen
kann in bekannter Art erfolgen. Es ist zweckmäßig, solche Antriebsvorrichtungen
zu verwenden, die es gestatten, während des Laufs die Drehzahl einer, mehrerer oder
aller Schnekken unabhängig voneinander zu ändern. Es ist ferner zweckmäßig, ein
Gerät oder auch mehrere Geräte anzubringen, mit dessen oder deren Hilfe laufend
oder von Zeit zu Zeit die jeweiligen Drehzahlen der Schnekken oder auch die jeweiligen
Drchzablverhältnisse ermittelt werden können; auch können Vorrichtungen vorgesehen
werden, die den Druck anzeigen. der an verschiedenen Stellen im Innern des Gehäuses
henscht.
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Im übrigen gelten für die Konstruktion der Schnecken, ihrer Antriebswellen
und der Lager der Wellen sonvie für die Konstruktion der Antriebe und der gegebenenfalls
verwendteten Getriebe, ferner des die Schnecken umschließenden Gehäuses usw., was
Material und Gestaltung angeht, alle geeigneten Konstruktionsregeln bekannter Art.
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Die Schneckenpresse vermag die verschiedensten Massen zu verarbeiten,
sowohl pulverförmige wie auch körnige, und auch wenn die Massen aus Teilen
höchst
unterschiedlicher Größe bestehen oder sperrige Bestandteile enthalten, ferner ebensogut
auch Massen, die eine gute Plastizität besitzen oder gar brei artig sind oder unter
Druck breiartig werden wie auch solche von sehr geringer Plastizität.
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Sie kann für die verschiedensten Verarbeitnngszwecke verwendet werden,
z. B. zum Verdichten von Massen, zum Mischen von Massen unter Einwirkung von Druck
und zum Abtrennen von Flüssigkeiten aus Massen, in welchem Falle das die Schnecken
umschließende Gehäuse an geeigneten Stellen mit Austrittsöffnungen für die abgetrennte
Flüssigkeit versehen ist. Es können Massen anorganischer oder organischer Art verdichtet
und/oder unter Druckwirkung gemischt werden zwecks Vorbereitung zu nachfolgenden
chemischen oder mechanischen Verarbeitungen, beispielsweise mineralische Gemische
zwecks Verarbeitung zur Verhüttung oder organische Kondensations- oder Polymerisationsprodukte
nebst etwaigen Zusätzen zwecks Erleichterung ihrer Verarbeitung auf Kunststoffe.
Es können ferner aus anorganischen oder organischen Massen wäßrige oder andere Flüssigkeiten
entfernt werden, z. B. Säfte aus Früchten oder Öle aus Ölsaaten. Die Schneckenpresse
kann auchdazu verwendet werden, Massen in Apparaturen einzuschleusen, in deren Innern
ein höherer Gas-, Dampf-oder Flüssigkeitsdruck herrscht als außen, z. B.
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Braunkohle oder auch Katalysatoren in das Innere von Hochdruckanlagen.
Sie kann ferner dazu dienen, bei der Verarbeitung von Metallpulvern oder von Kunststoffen
im Spritzverfahren oder im Strangpreßverfahren das zu verarbeitende Material den
Verformungsvorrichtungen zuzuführen. die unter Umständen mit der Schneckenpresse
zu einem gemeinsamen WIaschinenaggregat verbunden werden können; auf diese Weise
lassen sich auch sonst schwer verarheitbare Kunststoffe, wie beispielsweise Aminoplaste
oder Hochpolymere. verarbeiten. Die Verwendbarkeit der Schneckenpresse ist aber
nicht auf diese Beispiele beschränkt.