DE1529813A1 - Einrichtung zum Entgasen von plastischen Massen in Schneckenmaschinen - Google Patents

Einrichtung zum Entgasen von plastischen Massen in Schneckenmaschinen

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DE1529813A1 DE19651529813 DE1529813A DE1529813A1 DE 1529813 A1 DE1529813 A1 DE 1529813A1 DE 19651529813 DE19651529813 DE 19651529813 DE 1529813 A DE1529813 A DE 1529813A DE 1529813 A1 DE1529813 A1 DE 1529813A1
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Entgasen von plastischen Massen, während ihrer· Bearbeitung mittels einer kontinuierlichen Misch- und Knetschnecke, deren mit unterbrochenen Schneckengängen ausgerüstete Welle nebst der Rotation eine hin- und hergehende Bewegung ausführt,
Bei der Verarbeitung von plastischen Massen wie z.B. von Kunststoffen wird eine dosierte Mischung von Kunststoffpulver, Farbe, Weichmacher und Füllstoff in die Bearbeitungseinrichtung eingeführt, von der Schneckenwelle unter Druck
gesetzt und zur Austrittsdüse bewegt. Während dieser Bearbeitung werden die erwähnten Bestandteile gemischt, erwärmt und erfahren oft eine chemische Veränderung. Es ist.dabei wichtig, dass das durch die Düse austretende Produkt homogen und porenfrei ist.
A 3457/25.8.65/ke
909882/U61
Beim Einbringen der verschiedenen Materialien in die Schneckenmaschine ist es nicht möglich, zu verhindern, dass das eingebrachte Gut Luft- und Wasserdampfporen besitzt. Ferner können durch die-chemische. Umsetzung während der Verarbeitung gashaltige Poren entstehen, die unerwünscht sind und entfernt werden müssen. In gewissen Fällen ist es notwendig relativ leichtflüchtige Lösungsmittel in der zähflüssigen Phase aus dem Material zu entfernen.
Ein Abzug der Gase und Dämpfe durch direkten Anschluss einer Vakuum-Pumpe oder durch eine Verbindung mit dem Freien führt nicht zum Ziel, da das Produkt unter Druck steht und da die Bläschen von einer dicken Schicht des zähen Produktes umgeben sind, so dass sie nicht zur Oberfläche durchbrechen können. Aus diesem Grunde hat man bereits vorgeschlagen, einen Stauring zu verwenden, der den Durchlass zwischen der Schneckenwelle und dem Schneckengehäuse auf einen dünnen ringförmigen Spalt beschränkt. Das Produkt tritt durch diesen Spalt in der Form eines dünnen Schlauches heraus, so dass die Gas- und Dampfbläschen die dünne Schicht durchbrechen können und an die Oberfläche gelangen. Unmittelbar nach dem Stauring ist im Schneckengehäuse eine Oeffnung für den Austritt der Gase vorgesehen, die ins Freie oder in eine Vakuum-Pumpe führt. Der Stauring kann im Gehäuse stillstehen oder auf der Welle mitdrehend ausgebildet sein. Wichtig ist nur, dass keine
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toten Räume entstehen, in welchen Produktteilchen liegen bleiben und sich dabei verfärben oder chemisch zersetzen. Zu diesem Zwecke werden die Stauringe aus zwei Konen zusammengesetzt, wobei der erste Konus mit spitzem Oeffnungswinkel den Querschnitt langsam reduziert und der zweite Konus mit stumpfem Winkel den Querschnitt sehr rasch wieder vergrössert.
Wenn die Schneckenwelle nur eine Drehung ausführt, so ist es einfach, die Enden der Schneckengänge so nahe an den Konen vorbeistreichen zu lassen, dass kein toter Raum entsteht. . Bei Maschinen, deren Welle zusätzlich zur Drehbewegung eine achsiale hin- und hergehende Bewegung ausführt, kann dieses nahe Vorbeistreichen am Stauring mit einfachen Mitteln nicht erreicht werden. Ferner besteht bei solchen Schneckenmaschinen das Problem der Weiterführung des aus dem Stauring verströmenden Produktes ohne jede unerwünschte Stauung trotz der achsialen Bewegung der Welle. Eine solche Stauung würde eine Verdickung der Schicht und somit eine Behinderung des Gasaustrittes verursachen, wobei sogar ein Austritt des Materials durch den Ausdampfschlitz erfolgen kann.
Erfindungsgemäss wird jetzt vorgeschlagen, dass in der Bewegungsbahn der Schneckengänge mindestens ein Stauring angeordnet ist, dessen Form der Bewegungslinie des benachbarten
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Schneckenflügels entspricht, so dass die durch den achsialen Abstand zwischen Schneckenflügel und Stauring bestimmte
* Spaltbreite konstant ist·
Wichtig ist, dass die dünne Schicht auch hinter dem Stauring aufrechterhalten bleibt, und zwar auch während der rückläufigen Bewegung der Welle· Die dünne Schicht darf nicht abgebaut und gestaut sein, damit kein Material durch die Entgasungsöffnungen austreten kamw Zu diesem Zwecke wird die Förderwirkung der Schnecke im Bereiche und nach der Entgasungsöffnung erhöht. Zweckmässigerweise werden hinter dem Stauring in die Unterbrüche der Schneckengänge Gangschliess- ' elemente eingesetzt und die Knetzähne entfernt, sodass geschlossene Schneckengänge entstehen.
Auf beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungsbefepiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch die Einrichtung Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt in vergrössertem
Hasstab durch einen Stauring Fig. 3 einen horizontalen Längsschnitt durch den gleichen
Stauring und
Fig. 4 Varianten des Stauringquerschnittes
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Die Einrichtung weist ein Getriebe 1 auf, welches eine Schneckenwelle 2 antreibt und gleichzeitig in eine achsial hin- und hergehende Bewegung versetzt. Die Schneckenwelle 2 ist in einem Gehäuse 4 untergebracht, welches einen Einfülltrichter 3 und Knetbolzen 5 und 5a besitzt. Diese dem Knet-Vorgang dienende Bolzen sind am Umfang des Gehäuses verteilt angeordnet und verhindern ein Mitdrehen des Produktes. Ferner sind im Gehäuse 4 Stauringe 6 vorgesehen, wobei nach jedem Stauring 6 ein Gasabzugstutzen 7 vorhanden ist. Das fertige Produkt tritt durch die Düsenöffnung 8 aus der Einrichtung.
Die Schneckenwelle 2 ist mit unterbrochenen Schneckengängen versehen. Die Schneckengänge 9, 9', 9" weisen eine grosse Ganghöhe auf, während die Schneckengänge 10, 10», 10" nur eine kleine Ganghöhe besitzen. Unterschiede in der Ganghöhe werden dadurch erreicht, indem man entweder die Steigung variiert oder die Schnecke verschiedengängig macht. Der Unterbruch zwischen den Schneckengängen erlaubt das Durchtreten der Knetbolzen 5 und 5a. ·
Die nähere Ausbildung der Stauringe ist aus den Figuren 2 und ersichtlich. Der Stauring 6 ist nicht als einfacher Rotationskörper ausgeführt, sondern so geformt, dass derselbe der achsialen Bewegung der Schneckenwelle entspricht. Es wird jetzt angenommen, dass der Anfang der Schnecke, welche das
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Produkt vom Stauring weiterführt, oben eine Hittelstellung . hat und nach 90° Drehung die äusserste rechte Stellung erreicht. Nach 180° Drehung wird die untere Mittelstellung nach 270° Drehung die äusserste Axialstellung links und nach 360° Drehung wieder die Ausgangsstellung erreicht. Der erfindungsgemäss gestaltete Stauring hat stets den gleichen kleinen achsialen Abstand zum Schneckenanfang, Rein geometrisch betrachtet kann der Stauring in eine Anzahl z.B. 360 Radial-Lame Ilen unterteilt werden, wobei von diesen Lamellen die 1. und 180. d.h. die obere und die untere Lamelle nicht verschoben, während die 90. und 270. den Endstellungen der Welle entsprechend in achsialer Richtung maximal nach rechts bzw. nach links verschoben wird. Die achsiale Lage der übrigen Lamellen wird den Zwischenstellungen der Welle entsprechend festgelegt.
In der Fig. 2 ist mit 4* der hintere Teil des Gehäuses dargestellt, welches zweckmässigerweise in der vertikalen Längsebene geteilt ist und zwecks Reinigung auseinandergeklappt werden kann. Der entsprechende Teil 6* des Stauringes ist unmittelbar vor den Gasabzugstutzen 7 im Gehäuseteil 41 eingesetzt. Das Ende der Schnecke mit kleiner Steigung ist in der oberen und in der unteren achsialen Mittelstellung dargestellt und mit 9a bzw. 9c bezeichnet. Mit 10a und 10c ist der Anfang der Schnecke mit grosser Ganghöhe in der oberen Mittelstellung und in der unteren Mittelstellung veranschaulicht.
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Bei dem Beginn der Drehung der Welle befindet sich der Schneckengang 9 zuerst in der Stellung 9a (oben) und nimmt nach 90° die Stellung 9b (Fig. 3) und weiter nach 180° die Stellung 9c ein. Die Lage des Schneckenganges nach 270° ist mit 9d bezeichnet, worauf der Schneckengang wieder in die Ausgangslage 9a zurückkehrt. Der Stauring 6 ist dabei so geformt, dass der achsiale Abstand zwischen de.n konischen Flächen desselben und den angeschrägten Enden der Schnecken bei jeder Wellenstellung gleich bleibt. Aehnlich nimmt der Schnecken- ^
gang 10 die Stellung 10a, 10b, 10c und 1Od ein, wobei der Abstand zwischen dem Stauring 6 und dem Schneckengang 10 enger ist, um alle austretenden Produktteile erfassen und weiterzuführen.
Um das aus dem Stauring austretende Produkt auch dann ohne Stau weiterführen zu können, wenn sich die Welle achsial zum Stauring zurückbewegt, werden in der Entgasungszone
zwei bis drei Schneckengänge eingeschaltet, deren Ganghöhe ^
grosser ist als vor dem Stauring. Ferner ist es zweckmässig, hinter den GasaDzugstutzen 7 die unterbrochenen Schneckengänge 9*, 9" durch den Einsatz von Gangschliesselementen 11 zu schliessen und die entsprechenden Knetbolzen 5a zu entfernen. Dadurch wird die Förderwirkung der Schnecke erhöht.
Nach dieser Zone erhöhter Steigung muss der Druck wieder neu aufgebaut werden und zwar mittels der nachfolgenden Schnecken-
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gänge die nur eine kleinere Steigung aufweisen. Die Schneckengänge sind unterbrochen um das Durchtreten der im Gehäuse fixierten Knetzähne zu erlauben und gleichzeitig eine Knetwirkung zu erzielen.
Im Betrieb wird das Produkt in die Einrichtung eingefüllt und geriet zuerst in eine Zone erhöhter Steigung, anschliessend in eine Zone kleiner Steigung zum Druckaufbau und Durchkneten, Anschliessend erfolgt die Entgasung mittels der beschriebenen Stauringe, worauf der Druck neu aufgebaut wird. Die Entgasung kann ein oder mehrere Male durchgeführt werden, wobei im letzteren Falle mehrere Stauringe hintereinander geschaltet werden.
In den Figuren 1-3 sind die Stauringe im Profil als Dreieck dargestellt. Es ist jedoch möglich, dass die Stauringe auch andere Profile haben können, wie dies aus der Fig. 4 ersichtlich ist. Die vier dargestellten Profile entsprechen der jeweiligen achsialen Wellenverschiebung durch die Hin- und Herbewegung der Knetschnecke.
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Claims (2)

■■■·?» Patentansprüche
1.) Einrichtung zum Entgasen von plastischen Massen während der Bearbeitung mittels einer kontinuierlichen Misch- und Knetschnecke, deren mit unterbrochenen Schneckengänge versehene Welle nebst der Rotation eine hin- und hergehende Bewegung ausführt, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bewegungsbahn der Schneckengänge mindestens ein Stauring angeordnet ist, dessen Form der Bewegungslinie des benachbarten Schneckenflügels entspricht, so dass die durch den achsialen Abstand zwischen Schneckenflügel und Stauring bestimmte Spaltbreite konstant ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem Stauring in die Unterbrüche der Schneckengänge Gangschliesselemente eingesetzt und die Knetzähne entfernt sind, so dass geschlossene Schneckengänge entstehen.
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ίο
Leerseife
DE19651529813 1965-02-08 1965-08-31 Vorrichtung zum Mischen, Kneten und Entgasen von plastischen Massen Expired DE1529813C (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH169165 1965-02-08
CH169165A CH420580A (de) 1965-02-08 1965-02-08 Einrichtung zum Entgasen von plastischen Massen in Schneckenmaschinen
DEB0083524 1965-08-31

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1529813A1 true DE1529813A1 (de) 1970-01-08
DE1529813B2 DE1529813B2 (de) 1972-10-26
DE1529813C DE1529813C (de) 1973-05-24

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ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0564820A1 (de) * 1992-03-20 1993-10-13 Paul Troester Maschinenfabrik Stiftzylinderextruder

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0564820A1 (de) * 1992-03-20 1993-10-13 Paul Troester Maschinenfabrik Stiftzylinderextruder

Also Published As

Publication number Publication date
GB1107637A (en) 1968-03-27
DE1529813B2 (de) 1972-10-26
AT290105B (de) 1971-05-25
CH420580A (de) 1966-09-15
US3367635A (en) 1968-02-06
FR1463730A (fr) 1966-12-23

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