DE1529805A1

DE1529805A1 - Heissschmelze- Extruder

Info

Publication number: DE1529805A1
Application number: DE19641529805
Authority: DE
Inventors: Karl Causemann
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1964-11-12
Filing date: 1964-11-12
Publication date: 1970-01-08
Also published as: US3355766A; GB1133727A; DK118425B; AT279887B; CH432822A; NL6514676A; BE670752A; LU49820A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schneckenpresse zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe, der das Rohmaterial in plastifiziertem .Zustand zugeführt wird, und bei welcher die Schnecke am übergang vom Schneckenkörper zum Schneckenschaft gegen das diesen umgebende feststehende Zylindergehäuse mittels einer Dichtungsbuchse abgedichtet ist.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, der Schneckenpresse heißge« schmolzene Thermoplaste in verhältnismäßig dünnflüssiger Form, beispielsweise in honigartiger Konsistenz, zuzuführen. Hierbei besteht ein wesentliches Problem darin, die Einzugszone der Schneckenpresse an der Eintrittsstelle der Sohnecke in den Zylinder raum derart wirksam abzudichten, daß auch die dünnflüssigste Schmelze nicht am Schneckenschaft vorbei aus dem Extruder heraus-

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dringen kann. Bisher bei Extrudern verwendete Dichtungen, wie Dichtungsringe aus Graphit, Kohle oder dergl. Stopfbuchsen, insbesondere mit Asbestpackungen reichen hierfür nicht aus oder haben vom Material her gesehen den Nachteil« daß sie die Schmelze chemisch beeinflussen bzw. es zulassen, daß Spuren des heißgeschmolzenen Materials in die Dichtungsspalten eindringen, sich dann zersetzen bzw. erkalten und die Punktion der Dichtung auf diese Weise nach und nach beeinträchtigen und schließlich völlig aufheben.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Einzugszone von Schneckenpressen für Verarbeitung plastiflzierter Thermoplaste an der Eintrittsstelle der Schnecke in den Zylinderraum ausreichend wirksam abzudichten. Solche Schneckenpressen sind

beispielsweise in den Patentanmeldungen (Bag. 570,

Bag. 571 ) beschrieben.

Um dies zu erreichen, ist erfindungsgemäß zwischen Schneckenkörper und Schneckenschaft ein Schneckenkörperabsatz vorgesehen, gegen dessen radiale ringförmige Stirnfläche eine im Zylinder gegen Drehung gesichert gelagerte und vom Schneckenschaft durchdrungene Dichtungsbuchse durch ein Druckmittel in Anlage gehalten ist, welches sich gegen ein ortsfestes Maschinenteil abstützt, wobei die ringförmige(n) Stirnfläehe(n) des Schneckenkörperabsatzes und/oder der Dichtungsbuchse mit verschleißfestem Material bewehrt Ist (sind). Eine solche Anordnung ermöglicht es, die Dichtungsflächen durch fortlaufende Berührung mit ständig neu herangeführten flüssigen Thermoplasten stets auf einer solchen Temperaturhöhe zu halten, daß eine Verhärtung evtl. eingedrungener Materialspuren ausgeschlossen ist.

Zur Erleichterung und Intensivierung des Wärmeaustausches an der Dichtungsstelle kann die Schnecke an ihrem Übergang zurr Schneckensohaft in weiterer Ausgestaltung der Erfindung so ausgebildet sein.

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daß der äußere Durchmesser des Schneckenkörperabsatzes größer als der benachbarte Schneckenschaftdurchmesser und kleiner als der Außendurchmesser des Sehneckenganges ist und daß sich der Schneckengang auf dem Umfang des Schneckenkörperabsatzes fortsetzt und in der Ebene der ringförmigen Stirnfläche des Schneckenkörperabsatzes endet. Dabei bewirkt der in die Radialebene auslaufende Schneckengang einen ständigen Wechsel von Schmelzgut an der Dichtungsstelle. PUr eine noch bessere Wärmeeinwirkung kann die Oberfläche des Schneckenkörperabsatzes dadurch vergrößert werden, daß der Schneckenkörperabsatz als Bund ausgebildet ist, dessen äußere Durchmesser größer als der Schneckenkerndurchraesser und kleiner als der Außendurchmesser des Schneckenganges ist, wobei dieser ebenfalls an der Anlagefläche für die Dichtungsbuchse endet.

Durch diese Maßnahmen erreicht man, daß in der Einzugszone mit Sicherheit ständig neu eintretende heißflüssige Schmelze bis an den Schneekenkörperabsatz gespült und daher die Dichtungsflächen stets auf einer solchen hohen Temperatur gehalten werden, daß es selbst kleinsten in den Dichtungsspalt eintretenden Masseteilchen unmöglich ist, dort zu erkalten und sich festzusetzen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematiseh dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Einzugszone und die an diese links und rechts anschließenden Abschnitte der Schneckenpresse,

Fig. 2 Einzelheiten der Zylinderraumdichtung in größerem Abbildungs. maßstab gemäß Ausschnitt II.

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Gemäß Fig. 1 ist im Zylinder 1 mit dem Einfüllschacht 2, der eine axiale, sich in der Förderrichtung allmählich verjüngende Querschnittserweiteruhg 4 aufweisen kann, die Schnecke J angeordnet. Die Schnecke 5 besteht aus dem vom Schneckenkern 5» Schneckengang 6 und Schneckenkörperabsatz 7 gebildeten Schneckenkörper sowie aus dem Schneckenschaft 8. Letzterer sitzt derart in der nur angedeuteten Abtriebswelle 9 des nicht dargestellten Extrudergetriebes, daß die Schnecke J unter der Wirkung des aus dem Schmelzedruck resultierenden Rückdruckes axial nicht weiter nach rechte verschiebbar ist. Dichtungsbuchse 10 und Druckbuchse 11 werden von dem am feststehenden Maschinenteil l6 sich abstützenden Tellerfederpaket 12 axial nach links gegen den Schneckenkörperabsatz 7 gepreßt. Statt der Tellerfedern kann auch irgendein an- -deres elastisches Element, wie z.B. eine Schraubendruckfeder oder ein hydraulisches oder pneumatisches Druckmittel verwendet werden. Die Paßfeder 12 hindert Dichtungsbuchse 10 und Druokbuchse 11 daran, sich mit dem Schneckenschaft 8 gegenüber dem Zylinder 1 zu drehen. Dichtungsbuchse 10 ist innen, gegebenenfalls mittels Schleudergußverfahrens mit einer verschleißfesten Schicht ausgekleidet, deren Stirnseite die Dichtungsfläche bildet. Gemäß Fig. 2 sind am Schaftübergang bei 15 die ringförmige Stirnfläche des Schneckenkörperabsatzes 7 und der Umfang des Schneckenschaftes mit einem verschleißfesten Material, gegebenenfalls durch Auftrassschweißung versehen. Die Werkstoffe der Schicht 14 und des Ringes 15 sind hinsichtlich ihrer Dichtfähigkeit und ihrer Laufeigenschaften besonders aufeinander abgestimmt. Im ausgeführten Extruder bestanden die verschleißfesten Materialen aus Legierungen, die auf Nickel- Kobalt basieren bzw. im wesentlichen aus Nickel-Chrom- Bor bestehen. Es ist aber auch denkbar, andere bekannte verschleißfeste Werkstoffe zu verwenden, wie z.B. Polytetrafluoräthylerv welches in solchen Fällen, bei denen nur eine der beidan Stirnflächen beschichtet werden soll, vorzuziehen ist.

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Die Temperatur der zufließenden Schmelze wird duroh Heizeinrichtungen 20, 21 und 22 im SinfUllberelch des Extruders aufrecht erhalten. In ausreichendem Abstand zu der von der heißen Schmelze umspülten Dichtungsstelle 14, 15 1st Im benachbarten Zylindergehäuse bzw. im anschließenden Lager« bzw. Getriebegehäuse 17 zum Schutz der dortigen Lager- und Getriebeelemente ein durch das Wärmedämmittel 18 isolierter Kühlmittelkanal 19 vorgesehen.

Eine wie oben beschriebene Ausbildung und Anordnung von Schnecken- ■ i schaft und Dichtungsbuchse gewährleistet auf Grund der besonderen Ausgestaltung des Schneckenkörperabsatzes einen guten Wärmeübergang aus der stets neu herangeforderten Schmelze auf die Dichtungsflächen und somit eine sichere Abdichtung der Einzugszone der Schneckenpresse an der Eintrittsstelle der Sohnecke in den Zylinderraum selbst bei Verarbeitung dünnflüssiger Schmelzen.

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Claims

Bag.

Patentansprüche

IJ Schneckenpresse zur Verarbeitung thermoplastischer Kunst-

^ stoffe, der das Rohmaterial in plastifiziertem Zustand zugeführt wird, und bei welcher die Schnecke am übergang vom Schneckenkörper zum Schneckenschaft gegen das diesen umgebende feststehende Zylindergehäuse mittels einer Dichtungsbuchse abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen -Schneckenkörper und Schneckenschaft ein Schneckenkörperabsat ζ vorgesehen ist, gegen-dessen radiale ringförmige Stirnfläche eine im Zylinder gegen Drehung gesichert gelagerte und vom Schneckenschaft durchdrungene Dichtungsbuchse durch ein Druckmittel in Anlage gehalten ist, welches sich gegen ein ortsfestes Maschinenteil abstützt, wobei die ringförmigen Stirnflächen des Schneckenkörperabsatzes und/oder der Dichtungsbuchse mit verschleißfestem Material bewehrt ist (sind).
2. Schneckenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der äußere Durchmesser des Schneckenkörperabsatzes größer als der benachbarte Schneckenschaftdurchmesser und kleiner als der Außendurchmesser des Schneckenganges 1st und daß sich der Schneckengang auf dem Umfang des Schneckenkörperabsatzes fortsetzt und in der Ebene der ringförmigen Stirnfläche des Schneckenkörperabsatzes endet.
3. Schneckenpresse nach Anspruch 2, mit einem Bund zwischen Schneckenschaft und Schneckenkörper» dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckenkörperabsatz als Bund ausgebildet ist, dessen äußerer Durohmesser größer als der Schneekenkerndurchmesser ist.

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4. Schneckenpresse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet» daß koaxial mit dem Schneckenschaft eine Druckfeder» insbesondere Tellerfeder, angeordnet ist, die mit ihrem zum freien Schneckenschaftende hin gelegenen Ende gegen das Lagergehäuse der Schneckenpresse und mit ihrem anderen
Ende gegen die der Stirnfläche des Schneckenkorperabsatzes abgewandte Seite der Dichtungsbuchse drückt. J

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