DE10354172A1

DE10354172A1 - Extruder

Info

Publication number: DE10354172A1
Application number: DE10354172A
Authority: DE
Inventors: Harald Rust
Original assignee: Entex Rust and Mitschke GmbH
Current assignee: Entex Rust and Mitschke GmbH
Priority date: 2003-11-19
Filing date: 2003-11-19
Publication date: 2005-06-23

Abstract

Nach der Erfindung ist an Einschneckenextrudern und Doppelschneckenextrudern bei Schmelzen mit hohem Feststoffgehalt in den Bereichen gewünschter Druckerhöhung zur höheren Reibung an der Gehäuseinnenfläche eine Profilierung, vorzugsweise durch Rillen bzw. durch eine Verzahnung, vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft Extruder mit Einschnecke oder Doppelschnecke.

Ein besonderer Anwendungsbereich für Extruder ist die Verarbeitung und Bearbeitung von Kunststoffen. Es kann sich um Kunststoffe handeln z.B. für
Formteile, Werkstücke, Blöcke, Tafeln, Folien, Bahnen, Beläge, Rohre, Schläuche, Stäbe, Stangen, Profile, Bänder, Schnüre, Drähte, Borsten, Netze Klebstoffe, Lacke, Leime, Kleister, Kitte, Bindemittel Farben, Putze, Spachtel, Verguß- und Versiegelungsmassen, Schmelz- und Beschichtungsstoffe, Gele, Fäden, Fasern, Garne, Seiden, Stränge, Matten, Vliese, Gewebe

Die Kunststoffe können aus Monomeren und/oder aus Polymeren bestehen. Häufig handelt es sich um ein Gemisch, wobei auch Mischungen mit anderen Stoffen als Kunststoffen vorkommen. Das gilt besonders für die Herstellung von Kunststoffschaum.

Darüber hinaus können in den Extruder auch andere plastifizierbare bzw. schon plastische Stoffe eingesetzt werden. Dazu gehören z.B. Lebensmittel und Pharmzeutika, auch Chemikalien.

Mit einem Extruder lassen sich die eingesetzten Stoffe sehr vorteilhaft aufschmelzen, mischen bzw. homogenisieren und dispergieren. Außerdem kann das Einsatzgut zugleich erwärmt oder gekühlt werden. Zur Erwärmung bzw. Kühlung finden sich in dem Extrudermantel und ggfs. auch in Spindeln Kühlleitungen bzw. Heizleitungen. Zusätzlich bewirkt die von den Extruderspindeln auf das Einsatzgut ausgeübte Verformung eine erhebliche Erwärmung. Z.B. für die Herstellung von Kunststoffschaum ist sehr wichtig, daß im Extruder ein erheblicher Druck aufgebaut werden kann, der ein Aufschäumen im Extruder verhindert.

Für die Extruder sind verschiedene Bauarten bekannt.

Es gibt Einschneckenextruder, Doppelschneckenextruder und Planetwalzenextruder.

Ein Einschneckenextruder besitzt eine einzige Schnecke, die sich in einem fest angeordneten Extrudergehäuse mit ausreichendem Bewegungsspiel dreht.

Ein Doppelschneckenextruder besitzt zwei miteinander kämmende Schnecken, die sich in einem gemeinsamen, fest angeordneten Gehäuse mit ausreichendem Bewegungsspiel drehen. Damit die beiden Schnecken als Zahnräder miteinander in Eingriff stehen (kämmen) können, ist für beide Zahnräder vorzugsweise eine Evolventenverzahnung mit gleichen Zähnen (Modulen) vorgesehen. Die beiden Schnecken des Doppelschneckenextruders können gleichsinnig oder gegenläufig bewegt werden.

Der Planetwalzenextruder besitzt eine Zentralspindel, Planetspindeln und ein innen verzahntes Extrudergehäuse. Die Planetspindeln kämmen sowohl mit der Zentralspindel als auch mit der Innenverzahnung des Gehäuses. Die Zentralspindel wird bewegt, so daß die Planetspindeln wie die Planeten um die Zentralspindel umlaufen.

Die verschiedenen Bauarten kommen auch in Kombination vor. Z.B. kann der Primärextruder einer Tandemanlage durch einen Einschneckenextruder oder Doppelschneckenextruder gebildet werden, während der Sekundärextruder ein Planetwalzenextruder ist. Der Primärextruder und der Sekundärextruder können mit unterschiedlicher Drehzahl betrieben werden. Das hat erhebliche Vorteile.

Die Kombination unterschiedlicher Extrudersysteme kann auch in einem einzigen Extruder erfolgen. Dabei bilden die miteinander kombinierten Extrudersysteme in dem einen Extruder Extruderabschnitte. Diese Abschnitte können mit den Verfahrensabschnitten des Extruders übereinstimmen, müssen es aber nicht. Die Verfahrensabschnitte sind bei der Aufarbeitung von Kunststoffen Einziehen des Kunststoffes, Aufschmelzen, Homogenisieren/Dispergieren und Kühlen der Schmelze auf Extrusionstemperatur.

Bei der Kombination verschiedener Extrudersysteme in einem Abschnitt wird üblicherweise eine gemeinsame Spindel verwendet. Z.B. setzt sich die Schnecke aus dem als Einschneckenextruder/Abschnitten ausgebildeten Bereich „Aufarbeitung des Kunststoffes" in den als Planetwalzenextruder/Abschnitt ausgebildeten Bereich „Kühlung der Schmelze auf Extrusionstemperatur" fort. Im Planetwalzenextruder/Abschnitt bildet die gemeinsame Schnecke die Zentralspindel. In anderen Beispielen sind nur Einschneckenextruderabschnitte oder Kombinationen von Abschnitten ohne Planetwalzenextruderbauart vorgesehen. Es sind auch Kombinationen mit Doppelschneckenbauart möglich.

Die Verwendung einer gemeinsamen Schnecke für unterschiedliche Extruderabschnitte ist für zeitgemäße Extruder relativ einfach, weil diese Schnecken aus Hülsen zusammengesetzt werden, die von einer gemeinsamen Stange durchdrungen werden und miteinander verspannt werden. Diese Bauweise hat auch andere Vorteile.

Die Extruderabschnitte bilden sich häufig auch in dem Extrudergehäuse ab.

Dabei werden die Gehäuseabschnitte an den Enden mit Flanschen aneinander verspannt.

Im folgenden wird nur von Extrudern gesprochen, das schließt sowohl die Kombination mit gleichen oder anderen Extrudern als auch die abschnittsweise Kombination unterschiedlicher Extrudersysteme bzw. Bauarten in einem Extruder ein. Desgleichen ist eingeschlossen die Kombination von Extruderabschnitten gleichen Systems bzw. Bauart.

Zumeist arbeiten die Extruder mit einer Düse. Durch die Düse wird die Schmelze wahlweise in eine bestimmte Form gebracht. Bei der Herstellung von Kunststoffschaum hat die Düse darüber hinaus noch andere Aufgaben, die unten erläutert werden.

Allen Extrudern ist gemeinsam, daß bei Verwendung einer Düse vor der Düse ein ausreichender Druck aufgebaut werden muß. Der Druck soll der Schmelze helfen, den Widerstand der Düse zu überwinden.

Bei der Schaumherstellung mit eingemischten gasförmigen Treibmitteln bzw. mit in der Schmelze frei gewordenen Treibmitteln hat der Druckaufbau vor der Düse noch die Aufgabe ein Aufschäumen der Schmelze innerhalb der Düse zu verhindern. Nach Austreten der Schmelze aus dem Extruder in eine Atmosphäre geringen Druckes (Umgebungsdruck) expandiert das Treibmittel. Es bilden sich Blasen und entsteht durch die Vielzahl der Blasen ein Schaum.

Die Erfindung hat erkannt, daß das herkömmliche Extrudieren durch eine Düse stark von dem Feststoffgehalt der Schmelze abhängig ist. Der Feststoffanteil in einer Schmelze kann durch artverwandte z.B. höher schmelzende Materialien oder durch Fremdstoffe gebildet werden. Es können die unterschiedlichsten Fremdstoffe vorkommen, z.B. Schwerspat oder Kreide als Füller für Kunststoffe, die in der Automobilindustrie Einsatz finden. Anwendungsfelder können z.B. die Kofferraumauskleidung sein.

Praktisch sind alle herkömmlichen Extruder ungeeignet bzw. bauen sich zunehmende Schwierigkeiten auf, wenn sich der Feststoffgehalt der Grenze von 50 Vol%, bezogen auf die Gesamtmenge von Schmelze und Feststoff, nähert.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, auch bei Feststoffgehalten von 50 Vol% und mehr noch einen störungsfreien Extrusionsbetrieb zu gewährleisten bzw. die Extrusion zu verbessern.

Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß die feststoffbeladene Schmelze an der glatten Innenfläche des die Extruderschnecke in einem Einschneckenextruder umgebenden Gehäuses bzw. an der glatten Innenfläche des die Extruderschnecken in eine Doppelschneckenextruder umgebenden Gehäuses keine ausreichende Reibung erfährt. Nach der Erfindung wird eine ausreichende Reibung deshalb durch eine Profilierung der Innenfläche erreicht. Entsprechendes gilt, wenn die Extrudergehäuse innen mit einer Buchse versehen sind. Im weiteren wird nur von dem Extrudergehäuse gesprochen. Das schließt die Buchse ein.

Vorzugsweise ist eine Profilierung durch Rillen vorgesehen.

Höchst bevorzugt besitzen die Rillen ganz oder teilweise die Form der Schneckengänge die an den Extruderschnecken vorkommen. Üblicherweise beinhalten solche Schneckengänge eine Evolventenverzahnung. Dabei kann die gesamte Modulpalette von 1,5 bis 20 vorkommen.

Die Form der Rillen an der Gehäuseinnenseite ist vorzugsweise kleiner als die Schneckengänge der jeweils zum betreffenden Extruder gehörigen Extruderschnecken.

Noch weiter bevorzugt unterscheidet sich die Form der Rillen an der Gehäuseinnenseite durch eine geringere Gangtiefe von den Schneckengängen der jeweils zum betreffenden Extruder gehörigen Extruderschnecken.

Die Rillen können geradlinig und/oder gebogen verlaufen.

Noch weiter bevorzugt verlaufen die Rillen wie ein Innengewinde bzw. wie die Schneckengänge einer Innenverzahnung an der Gehäuseinnenfläche. Bei den Schneckengängen wird das auch als Drall oder Wendelung bezeichnet.

Dabei können die Rillen gleichsinnig oder gegenläufig zu den Schneckengängen der jeweils zum betreffenden Extruder gehörigen Extruderschnecken verlaufen.

Vorzugsweise ist eine Gegenläufigkeit vorgesehen.

Die Steigung der Rillen an der Gehäuseinnenseite kann gleich oder unterschiedlich zur Steigung der Schneckengänge der jeweils zum betreffenden Extruder gehörigen Extruderschnecken sein.

Bei gegenläufiger Verzahnung (gegenläufigem Drall bzw. Wendelung der Verzahnung) wie auch bei gleichsinniger Verzahnung an der Gehäuseinnenseite zur zugehörigen Extruderschnecke und erheblich abweichender Steigung kann sich die Extruderschnecke auch ohne besondere Schutzmaßnahmen nicht in der gehäuseinnenseitigen Verzahnung verhaken. Bei gleichsinniger Verzahnung und ähnlicher Steigung kann ein Verhaken durch Hilfsmaßnahmen, z.B. durch eine geeignete Schneckenlagerung, verhindert werden.

Vorzugsweise haben die Rillen eine Steigung bis 55 Grad. Mit der Steigung ist ein bestimmter Winkel bezeichnet, der sich an einer Abbildung der Schnecke zwischen der Senkrechten auf der Mittelachse und einer abgebildeten Zahnflanke ergibt.

Vorzugsweise beträgt die Steigung der Rillen 20 bis 45 Grad.

Die erfindungsgemäße Verzahnung an der Gehäuseinnenfläche läßt sich wie die Verzahnung an den Gehäuseinnenflächen von Planetwalzenextrudergehäusen herstellen. Dort wird die Verzahnung mit geeigneten Ziehwerkzeugen spanabhebend gezogen oder gefräst und geschliffen.

Vorzugsweise wird die Verzahnung ganz oder teilweise durch Funkenerodieren erzeugt. Dieser Vorgang ist zum Beispiel in der DE-4324271 A1 oder DE 4436803 A1 beschrieben. Dabei wird eine Elektrode in dem Gehäuse positioniert und an die Elektrode und das Gehäuse eine Spannung angelegt, so daß Funken von dem Gehäuse zur Elektrode überspringen und ein Materialabtrag an einer gewünschten Stelle des Gehäuses verursacht wird. Vorteilhafterweise kann dieser Materialabtrag über die Spannung und über den Abstand sehr genau gesteuert werden.

Vorteilhafterweise kann eine Elektrode zum Erodieren verwendet werden, welche die Form einer Spindel besitzt, welche auf der Gehäuseinnenfläche abwälzbar ist. Diese Form wird im folgenden als Elektrodenspindel bezeichnet. Die Elektrodenspindel kann in Umfangsrichtung des Extrudergehäuses und/oder in axialer Richtung des Extrudergehäuses bewegt werden. Dabei taucht die Elektrodenspindel mit fortschreitendem Materialabtrag immer tiefer in die Wandung des Extrudergehäuses ein.

Die Eindringtiefe läßt sich in den Grenzen der Höhe der Verzahnung an der Elektrodenspindel frei wählen. Dadurch kann die Vertiefung der Gehäuseinnenverzahnung dem jeweiligen Extrusionsmaterial angepaßt werden. Es ist auch eine Optimierung der Tiefe der Gehäuseinnenverzahnung möglich, indem eine schrittweise Bearbeitung des Gehäuses zur Herstellung der Innenverzahnung stattfindet und indem nach jedem Bearbeitungsschritt eine Erprobung des Gehäuses stattfindet. Vorzugsweise werden nach dem Ausgangsbearbeitungsschritt immer kleinere Bearbeitungsschritte gewählt, so daß nur eine geringe Gefahr einer gravierenden Überschreitung der optimalen Verzahnungstiefe besteht. Hinzu kommt, daß das bei vielen Materialien nahe dem Optimum (nachfolgend Nahbereich genannt) nur verhältnismäßig geringe Vorteile oder Nachteile meßbar sind.

Wahlweise wird die Verzahnungstiefe deshalb im Nachbereich höchstens um 3 mm, noch weiter bevorzugt höchstens um 2 mm und höchst bevorzugt höchstens um 1 mm verändert. Soweit für ähnliche Materialien mit vergleichbaren Extrudern bereits ein Optimum gefunden worden ist, kann wahlweise in einem einzigen Ausgangsbearbeitungsschritt eine Verzahnungstiefe bis an den Nachbereich hergestellt werden. Soweit der Nahbereich nicht bekannt ist sind mehrere Ausgangsbearbeitungsschritte zum Herantasten an den Nahbereich zweckmäßig.

Die Lage des Optimums ist auch von der Form der Gehäuseinnenverzahnung abhängig. Je stärker die Form der Gehäuseinnenverzahnung die Reibung erhöht, desto geringer kann die Verzahnungstiefe sein.

Vorzugsweise ist die Verzahnungstiefe höchstens gleich dem 0,8fachen der Verzahnungstiefe an der zu dem betreffenden Extruder gehörenden und für den Extruderbetrieb vorgesehenen Schnecke, noch weiter bevorzugt höchstens gleich dem 0,6fachen und höchst bevorzugt höchstens gleich dem 0,4fachen der Verzahnungstiefe an der zu dem betreffenden Extruder gehörenden Schnecke. Die Zahntiefe ist die Differenz zwischen dem halben Fußkreisdurchmesser der Verzahnung und dem halben Kopfkreisdurchmesser.

Auf dem Fußkreis liegt der Zahngrund, d.h. das Tiefste zwischen zwei Zähnen.

Auf dem Kopfkreis liegt der Kopf der Zähne.

Bei einer Verzahnung, welche in der oben beschriebenen Weise durch Abwälzen einer Elektrodenspindel erzeugt wird, scheint die Form der Verzahnung nicht disponibel. Gleichwohl hat die Erfindung die Verzahnung in Frage gestellt und hat die Erfindung die Zahnflanken verändert. Dabei zeigen steilere Zahnflanken eine größere Reibungswirkung als flachere Zahnflanken.

Nach der Erfindung werden steilere Zahnflanken mit Hilfe einer Elektrodenspindel erzeugt, deren Zähne Verzahnung außen spanabhebend bearbeitet worden ist, vorzugsweise durch Drehen. Durch die Bearbeitung wird der Kopf der Zähne an der Elektrodenspindel entfernt. Bei der nachfolgenden Verzahnung macht sich die Erfindung die Lehre zunutze, daß die Verzahnungstiefe der Gehäuseinnenverzahnung vorzugsweise deutlich kleiner als die Zahntiefe der Verzahnung an der Schnecke ist, welche zu dem betreffenden Extruder gehört und für den Extruderbetrieb genutzt wird.

Vorteilhafterweise zeigt sich bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Extruders, daß Schmelzen mit einem überraschend hohen Feststoffgehalt extrudiert werden können. Der Feststoffgehalt kann größer oder gleich 50 Vol%, bezogen auf die Gesamtmenge aus Schmelze und Feststoffen, oder größer oder gleich 60 Vol% oder größer oder gleich 70 Vol% sein, auch ein Feststoffgehalt bis 80 Vol% oder bis 90 Vol% ist erreichbar.

Vorzugsweise wird der erfindungsgemäße Extruder erst ab einem Feststoffgehalt größer oder gleich 50 Vol% eingesetzt.

Soweit auch mit anderen anderen Extrudern ein notwendiger Druck zum Extrudieren aufgebaut werden kann, macht der erfindungsgemäße Extruder einen sehr viel höheren Druckaufbau pro Längeneinheit der Baulänge möglich. Im Ausführungsbeispiel ist eine Baulänge 5 D zum Druckaufbau ausreichend. D ist dabei der Teilkreisdurchmesser der Verzahnung auf der Schnecke.

In anderen Ausführungsbeispiel ist bereits eine Baulänge von 4 D ausreichend.

Eine Baulänge von 12 D oder 14 D sollte jedoch nicht überschritten werden.

Eine Baulänge von 7 D muß jedoch auch bei hohen Feststoffgehalten nicht überschritten werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
1 zeigt zwei Extruder in einer sogenannten Tandemanordnung.
Bei einer Tandemanordnung wird zwischen dem Primärextruder 1 und dem Sekundärextruder 5 unterschieden. In dem Primärextruder 1 findet ein Aufschmelzen von Kunststoff, Vermischen von Füllstoffen, Dispergieren der Füllstoffe in der Schmelze und Homogenisieren der Schmelze statt. Dabei wird das Einsatzmaterial über einen Aufgabetrichter 2 aufgegeben.
Während der Bearbeitung der Schmelze im Primärextruder wird die Temperatur durch Kühlung, ggfs. auch durch abschnittsweise Beheizung des Extruders kontrolliert.
Der Sekundärextruder 1 übergibt die Schmelze an den Sekundärextruder 5. Dabei strömt die Schmelze in einen Trichter 6.
Der Primärextruder besitzt im Ausführungsbeispiel die Bauart einer Einschnecke. In dem Fall dreht sich in einem zylindrischen Extrudergehäuse eine Schnecke. Die Schnecke besitzt am Außenmantel eine herkömmliche Verzahnung. Jeder Zahn bildet auf dem Schneckenmantel einen Schneckengang, der sich gleichmäßig am Schneckenmantel mit einer Steigung von 45 Grad entlang windet. Bei der Verzahnung handelt es sich im Ausführungsbeispiel um eine Evolventenverzahnung mit einem Modul zwischen 1,5 und 20.
Die Tandemanordnung hat verschiedene Vorteile.
Als besonders wichtiger Vorteil wird angesehen, daß der Sekundärextruder in weiten Bereichen unabhängig vom Primärextruder betrieben werden kann.
Der Sekundärextruder drückt die feststoffbeladene Schmelze durch eine Extrusionsdüse. Der Austritts-Schmelzestrom ist mit 7 bezeichnet.
Der Sekundärextruder hat die Aufgabe, den zur Überwindung des Düsenwiderstandes notwendigen Druckaufbau zu leisten. Bei dem notwendigen Druckaufbau kommt es regelmäßig auch zu einer Erwärmung. Die anfallende Wärme wird durch Kühlung des Sekundärextruders abgebaut.
Der Sekundärextruder 5 ist wie der Primärextruder ein Einschneckenextruder.
Das zylindrische Schneckengehäuse umschließt die Schnecke mit ausreichendem Bewegungsspiel.
Das Schneckengehäuse ist im Detail in den 2 und 3 dargestellt.
Es besteht aus einem zylindrischen Teil 10, der an den Enden mit Verbindungsflanschen 11 und 12 versehen ist.
Das Schneckengehäuse besitzt eine Einfüllöffnung, die mit dem Trichter 6 kommuniziert.
Außerdem ist das Schneckengehäuse innenseitig mit einer Verzahnung versehen. Diese Verzahnung ist im Ausführungsbeispiel teilweise identisch mit der Verzahnung auf der Schnecke, welche im Extrudergehäuse vorgesehen ist. Im Ausführungsbeispiel ist die Verzahnung durch Funkenerodieren mit einer Elektrodenspindel hergestellt worden, die ursprünglich außen eine Verzahnung mit gleichem Modul und gleicher Steigung wie die Verzahnung auf der Schnecke hatte. Durch Überdrehen der Elektrodenspindel sind die Köpfe an den Zähnen der Elektrodenspindel entfernt worden und ist eine abweichende Verzahnung entstanden.
Die so hergestellte Elektrodenspindel hat sich durch das Funkenerodieren so weit in die Wandung des Gehäuses eingearbeitet, daß die Verzahnungstiefe das 0,6fache der Verzahnungstiefe auf der Schnecke ist.
Im Ausführungsbeispiel arbeitet die Schnecke des Sekundärextruders unmittelbar in einen Extruder, um Kunststoff mit einem Feststoffgehalt von 60 Vol% in eine bestimmte Form bringen.
In anderen Ausführungsbeispielen bildet das in 2 und 3 dargestellte Gehäuse einen Abschnitt des Sekundärextruders, zu dem noch ein oder mehrere Abschnitte gehören. Zu den weiteren Abschnitten kann z.B. ein Mischer gehören, welcher dem dargestellten Gehäuseabschnitt in Extrusionsrichtigung vorgeordnet oder nachgeordnet ist.
Es kann auch ein weiterer gleichartiger Extruderabschnitt zu dem Sekundärextruder gehören. Dann gibt es im Sekundärextruder zwei Abschnitte mit den in 2 und 3 dargestellten Einzelheiten. Bei gleichzeitiger Verwendung eines Mischers befindet sich der Mischer wahlweise zwischen den beiden gleichartigen Abschnitten.
Für die verschieden Abschnitte des Sekundärextruders ist eine gemeinsame Stange vorgesehen, auf denen für jeden Abschnitt spezielle Hülsen verspannt sind, die außen die vorgesehenen Verzahnungen bzw. Schneckengänge oder Mischwerkzeuge oder dergleichen tragen.
Die Tandemanordnung wird üblicherweise auch Kaskadenanordnung oder zweistufige Extrusion genannt. Die Extrusionsanlage kann auch mehr als zwei Stufen oder weniger als zwei Stufen besitzen. In einer einstufigen Anlage sind alle Abschnitte der in 1 gezeigten Primärextruder und Sekundärextruder in einem einzigen Extruder zusammen gefaßt.

Claims

Extrusionsanlage für Schmelzen mit hohem Feststoffgehalt von mindestens 50 Vol%, bezogen auf die Gesamtmenge aus Schmelze und Feststoff, vorzugsweise von mindestens 60 Vol% und noch weiter bevorzugt von mindestens 70 Vol%, wobei a) die Schmelze durch eine Düse hindurch ausgetragen wird und der Schmelzedruck vor der Düse zur Überwindung des Düsenwiderstandes gesteigert wird, b) Einschneckenextruder und/oder Doppelschneckenextruder und/oder allein oder Extruderabschnitte mit der Bauart eines Einschneckenextruders oder Doppelschneckenextruders verwendet werden, wobei die Einschneckenextruder oder die Extruderabschnitte nach der Einschneckenextruderbauart ausschließlich oder zusammen mit Extrudern oder Abschnitten anderer Bauart Anwendung finden, oder wobei die Doppelschneckenextruder oder die Extruderabschnitte nach der Doppelschneckenextruder ausschließlich oder zusammen mit Extrudern oder Abschnitten anderer Bauart Anwendung finden, wobei die Einschneckenextruder eine Schnecke besitzen, welche sich in einem Extrudergehäuse mit ausreichendem Bewegungsspiel drehen, oder wobei die Doppelschneckenextruder zwei miteinander kämmende Schnecken besitzen, die sich in einem gemeinsamen Extrudergehäuse mit ausreichendem Bewegungsspiel drehen, wobei die Drehrichtung gegenläufig oder gleichsinnig ist, c) das Gehäuse der Einschneckenextruder oder Doppelschneckenextruder oder die Gehäuse der Extruderabschnitte nach Bauart der Einschnecke oder Doppelschnecke im Bereich der vorgesehener Erhöhung des Schmelzedruckes innenseitig mit einer reibungssteigernden Profillierung versehen sind.
Extrusionsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gehäuseinnenseitige Profilierung durch Rillen gebildet wird.
Extrusionsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen als Schneckengänge ausgebildet sind.
Extrusionsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Profilierung an der Gehäuseinnenseite vorgesehenen Schneckengänge die gleiche oder eine andere Verzahnung als die Schneckengänge auf der Schnecke besitzen, die für den Extrusionsbetrieb in dem Extrudergehäuse vorgesehen ist.
Extrusionsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckengänge an der Gehäuseinnenseite eine Steigung bis 55 Grad besitzen, vorzugsweise eine Steigung von 20 bis 45 Grad besitzen.
Extrusionsanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung an der Gehäuseinnenseite ganz oder teilweise eine Evolventenverzahnung mit einem Modul von 1,5 bis 20 ist.
Extrusionsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung an der Gehäuseinnenseite eine gegenläufige oder eine gleichsinnigen Drall wie die Verzahnung der Extruderschnecke aufweist.
Extrusionsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet, daß die Flanken der gehäuseinnenseitigen Verzahnung steiler als die Flanken der Verzahnung auf der Extruderschnecke verlaufen.
Extrusionsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahntiefe der gehäuseinnenseitigen Verzahnung höchstens das 0,8fache der Verzahnung auf Extruderschnecke, noch weiter bevorzugt höchstens das 0,6fache und höchst bevorzugt höchstens das 0,4fache der Zahntiefe der Verzahnung der Extruderschnecke beträgt.
Extrusionsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Extruderlänge von 4 bis 14 D, vorzugsweise von höchstens 12 D und noch weiter bevorzugt von höchstens 7 D
Verfahren zur Herstellung der Verzahnung Gehäuseinnenverzahnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Funkenerosion der Schneckengänge.
Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Elektrodenschnecke, die unter Anlegen einer ausreichenden Spannung im definierten Abstand an der Gehäuseinnenwand entlang geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenschnecke eine Wälzbewegung in Umfangsrichtung des Gehäuses und/oder eine Bewegung in Längsrichtung des Gehäuses durchführt.
Verfahren nach den Ansprüchen 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der steilen Zahnflanken eine Elektrodenschnecke mit einer Evolventenverzahnung verwendet wird, wobei die Zahnköpfe entfernt worden sind.
Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch die Verwendung einer außen Überdrehten Elektrodenschnecke.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung zur Optimierung der Zahntiefe an der Gehäuseinnenverzahnung in mehreren Arbeitsschritten unter zwischenzeitlicher Erprobung der Gehäuse erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch mindestens zwei Arbeitsschritte, wobei der Schneckengänge im Nahbereich des Optimums höchstens um 3 mm je Arbeitsschritt, vorzugsweise um höchstens 2 mm und noch weitere bevorzugt um höchstens 1 mm je Arbeitsschritt vergrößert wird.