DE1913615C - Vorrichtung zum kontinuierlichen Plastizieren, Mischen und Austragen von Kunststoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Plastizicren, Mischen und Austragen von Kunststoffen, mit einem von einem Gehäuse umsdilossenen, kegelstumpfförmigen Mischraum, der am Ende des größeren Durchmessers eine Zufühiöffnung für die zu mischende Stoffe und am Ende des kleineren Durchmessers eine Auslaßöffnung für die gemischten Stoffe aufweist, mit einer in dem Mischraum angeordneten, drehbaren und in der gleichen Richtung wie dieser sich kegelförmig verjüngenden ein- oder mehrgängigen Schnecke, deren Steigung sich von der Zuführcffnung zur Auslaßöffnung v,. rringert und deren Hüllfläche die Innenfläche des Mischraumes längs einer gemeinsamen Erzeugenden berührt.

ίο Ein bereits vorgeschlagener Mischer gleicher Gattung -rum kontinuierlichen Mischen von plastischen Stoffen liefert einen im Vergleich zu anderen Mischern höheren Lecicstrom, wodurch die Stoffe während ihres Durchgangs durch den Mischer wiederholt aus

einem Schneckenkanal in die Kammer und wieder zurück in einen stromaufwärts gelegenen Schnecken kanal geführt werden. Hierdurch wird eine lange Verweilzeit der Stoffe im Mischer und eine intensi\e Mischung der Stoffe erreicht. Jedoch ist der Mischer

hinsichtlich iner Arbeitsbedingungen nicht veränderbar. Sn ist das Material, das durch den Mischer hindurchgeht, in seiner Menge nicht regelbar, und der Druck und die Behandlungszeit der Stoffj können bei einem Mischer mit festgelegtem Aufbau nicht verändert werden.

Eine bekannte Schneckenstrangpresse (deutsch Patentschrift 1 145 787) weist einen Stauabschnitt auf, dessen Querschnitt veränderlich ist. Die Schnecke der bekannten Schneckenpresse ist sowohl vor als auch hinter dem Stauabschnitt wie auch der die Schnecke umgebende Preßzylinder zylinderförmig ausgebildet. Der Stauabschnitt selbst ist durch einen Bund an der Schnecke und durch eine Ringnut mit in axialer Richtung sich ändernder Tiefe in dem

Preßzylinder ausgebildet. Um den D-rohflußquerschnitt und damit die Menge des hindurchfließenden Materials zu verändern, wird die Schnecke der bekannten Schneckenstrangpresse axial verschoben. Die Regelung der Weite des Spaltes, d. h. die genau kon-

trollierte axiale Verschiebung der Schnecke ist schwierig, insbesondere, wenn Materialien zu behandeln sind, bei deren Bearbeitung auf die Schnecke hohe axiale Kräfte einwirken. Eine Schneckenstrangpresse mit zylindrischer Schnecke weist einerseits nicht die

bereif genannten einem Mischer mit teils zylindrischer und teils kegelstumpfförmigci Schnecke anhaftenden Vorteile auf, insbesondere nicht die mit dem großen Leckstrom verbundenen Vorteile. Andererseits ist bei einem Mischer mit teils zylindrischer und teils kegelstumpfförmiger Schnecke die Regelung des Durchflußquerschnitts durch Verschieben der Schnecke in axialer Richtung nicht möglich (deutsche Patentschrift 763 547).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Plastizieren, Mischen und Austragen der eingangs genannten Art, Möglichkeiten zum Regeln der Arbeitsbedingungen, wie z. B. der Materialdurchflußmenge, des DrucL, und der Behandlungszeit, zu schalfen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schnecke eine ringförmige Verdickung ihres Kernes aufweist, ein innerer Gehäusema;itel zum Regeln des Ringspaltes vorgesehen ist, der durch die Außenfläche der ringförmigen Verdickung und die Innenwand des Gehäusemantels begrenzt ist, und dieser Gehäusemantel in axialer Richtung verschiebbar ist.
Der innere Gehäusemantel zum Regeln des Ma-

terialflusses aus dem Raum, in welchem das Material mantel 6, der im Körper 2 unter Mitwirkung von

behandelt wird, zu dem Raum, welcher das strom- Keilen 7 und 7'axial verschiebbar ist.

abwärts liegende Ende der Schnecke trägt, oder um Ein Raum 9 des kegelstumpfförmigen Korpers_ ι

weiterhin den zum Extrudieren des Mantels durch die enthält einen kegelstumpfförmigen Teil 10 einer üreri-

Matrize notwendigen Druck zu erzeugen, hat den · bar angeordneten Schnecke, an deren Ende kleineren

Vorteil, daß die feinste Abstufung der Regelung und Durchmessers in einem weiteren Raum 12 des zylin-

ihrc bequeme Steuerung von außen her gewährleistet drischen Körpers 2 ein zylindrischer Teil 11 befestigt

wird. ist An den Enden der beiden miteinander verbunde-

Weiterhin ermöglicht der innere Gehäusemantel nen Teile 10 und 11 ist der Kern der Schnecke mit

bei gleicher Leistung, die Abmessungen der Vorrich- « einer Verdickung 13, beispielsweise in der Form eines

tung im Vergleich zum bekannten Mischer zu redu- doppelkegelstumpfförmigen Abschnitts versehen,

zieren, da weiterhin ein Material, das eine längere Der kegelstumpfförmige Teil 10 der Schnecke ist

Behandlung erfordert, mit einer Schnecke der glei- mit Bezug auf den Raum 9, in welchem er angeord-

chen Länge behandelt werden kann, welche zur Be- net ist, exzentrisch gelagert und ist mit Gangen 14

handlung von Stoffen entworfen wurde, die eine kür- 15 versehen, die auf dem zugehörigen Kern mit einer

zere Behandlungszeit erfordern. Ganghöhe umlaufen, die sich von dem lnchtev 3

Bei dieser Vorrichtung ist es zweckmäßig, daß die gegen einen Matrizenhalter 8 —rkleinert. Der zyim-

Verdickung des Kernes die Form eines Doppelkegel- drische Teil 11 der Schnecke i:t mit Bezug aut den

stumpfes aufweist, daß der axial verscniebbare Ge- Raum 12 zentriert und ist ebenfalls mit Gangen 1«>

häusemantel stromabwärts der VerdickUiis angeord- 20 versehen, welche eine konstante Ganghohe haben.

net ist-und daß der Gehäusemantel an seiner Innen- Die Teile 10 und 11 können vermittele eines ge-

seite eine kegelstumpfförmige Fläche aufweist, wobei eigneten Mittels erwärmt oder gekühlt werden, und

der Gehäusemantel stromabwärts mit einem Matrizen- dieses Mittel kann in den hohlen Kern der Schnecke

halter verbunden ist. Bei einer vorteilhaften Weiter- durch ein Rohr 16 hindurch eingelassen und durch

bildung dieser Vorrichtung ist die Schnecke durch 25 eine ringförmige Öffnung 17 abgelassen werden,

einen ersten kegelstumpfförmigen Teil und durch Die Konizität des Raumes 9 ut großer als die der

einen nachfolgenden zylindrischen Teil gebildet, wo- zugehörigen Hüllkurve der Gänge 14 des kcgcl-

bei die ringförmige Verdickung des Kernes zwischen stumpförmigen Teils 10, und die· Umdrehungsachse

diesen Teilen angeordnet ist. Hierbei ist es zweck- des kegelstumpfförmigen Teils 10 bildet mit der Sym-

mäßig, daß der kegelstumpfförmige Teil der Schnecke 30 metrieachse des Raumes 9 einen Winkel von solcher

mit wenigstens einem Gewinde versehen ist, dessen Größe, daß eine Erzeugende der entsprechenden

Gänge wenigstens einen schrauben- oder schnecken- Hüllkurve der Gange 14 während der Drehbewegung

förmigen Kanal bestimmen, dessen Querschnitt sich der Gänge 14 in etwa die Erzeugende des Raumes )

von der Zuführöffnung zur Auslaßöffnung verklei- trifft.

nert, wobei die Konizität des kegelstumpfförmigen 35 In der diametral gegenüberliegenden stellung zu

Teiles dt. - Schnecke kleiner als die Konizität des um- derjenigen, in welcher die beiden Erzeugenden sich

schließenden Gehäuses ist. in etwa treffen, sind die beiden Erzeugenden der

In der nachfolgenden Beschreibung wird eine Aus- Flächen um eine Entfernung im Abstand angeordnet,

führungsform der Erfindung beispielsweise erläutert. welcher in etwa dem doppelten der Differenz zwi-

F i g. 1 ist ein Längsschnitt einer Vorrichtung, in 4° sehen ihren jeweiligen Konizitäten entspricht. Daraus

welcher der innere Gehäusemantel zum Regeln des ergibt sich, daß die zugehörige Kullkurve der Gange

Ringspaltes in dem größten vorher festgelegten 14 und die Innenwand des Raumes 9 eine ^Kammer

Abitand von der ringförmigen Verdickung des 18 bestimmen, die in Querschnitten in rechten Wm-

Schneckenkernes angeordnet ist, und kein zur Achse der Schnecke eine radial gemessene

Fig. 2 ist ein Teillängsschnitt einer Vorrichtung 45 Höhe hat, die sich von einem Minimalwert cntspre-

der Fig. 1, in welcher der innere Gehäusemantel in chend den Stellen, an denen die beiden Erzeugenden

dem kleinsten vorher festgelegten Abstand von der sich in etwa treffen, bis zu einem Maximalwert an

ringförmigen Verdickung des Schneckenkernes an- der diametral gegenüberliegenden Stellung ändert und

geordnet ist. .,-it-der zu einem Minimalwert an den Stellen zuruck-

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung 5° üeführt wird, an denen die beiden Erzeugenden sich

enthält einen kegelstumpfförmigen hohlen Körperl, in etwa treffen bzw. übereinstimmen. .

der an seinem Ende kleineren Durchmessers an einem Im Gegensatz dazu ist der zylindrische Teil 11 in

hohlzylindrischen Körper 2 befestigt ist. Ein Trich- dem Raum 12 zentriert, und daher stimmen seine

ter 3 für die Zufuhr von Material ist an dem Ende Gänge 1.5 in etwa mit dem inneren Gehausemantel 6

größeren Durchmessers des kegelstumpfförmigen 55 überein. ..

Körpers 1 vorgesehen. Die axiale Verschiebung des inneren Genause-Ein stationärer Mantel 4 ist innerhalb des kegel- mantels 6 mit Bezug a if den zylindrischen Korper

stumpfförmigen Körpers 1 zum Erwärmen oder zum kann beispielsweise mittels einer beliebigen bekann-

Kühlen des zu behandelnden Materials vorgesehen, ten Vorrichtung gesteuert werden, welche mit einer und weiterhin ist ein feststehender an dem Mantel 4 60 Mikromctersc'jraube versehen ist, die es ermöglicht, befestigter weitere,- Mantel 5 in dem zylindrischen dem inneren Gehäusemantel 6 axiale Verschiebungen Körper 2 vorgesehen, ferner ein innerer Gehäuse- auch kleiner Größe zu erteilen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Plastizieren, Mischen und Austragen von Kunststoffen, mit einem von einem Gehäuse umschlossenen, kegelstumpffönnigen Mischraum, der am Ende des größeren Durchmessers eine Z"führöffnung für die zu mischenden Stoffe und am Ende des kleineren Durchmessers eine Auslaßöffnung für die gemischten Stoffe aufweist, mit einer in dem Mischraum angeordneten, drehbaren und in der gleichen Richtung wie dieser sich kegelförmig verjüngenden ein- oder mehrgängigen Schnecke, deren Steigung sich von der Zuführöffnung zur Auslaßöffnung verringert und deren Hüllfläche die Innenfläche des Mischraumes längs einer gemeinsamen Erzeugenden berührt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke eine ringförmige Verdickung (13) ihres Kernes aufweist, ein innerer Gehäusemantil (6) zum Regeln des Ringspaltes vorgesehen ist, der durch die Außenfläche der ringförmigen Verdickung (13) und die Innenwand des Gehäusemunteis (6) begrenzt ist, und dieser Gehäusemaniel (6) in axialer Richtung verschiebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdickung (13) des Kernes die Form eines Doppelkegelstumpfes aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch . oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der axial verschiebbare Gehäusemantel (6) stromabwä..s der Verdickung (13) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusemantel (6) an seiner Innenseite eine kegelstumpfförmige Flärhe aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Anspiüche3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusemantel (6) stromabwärts mit einem Matrizenhalter (8) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke durch einen ersten kegelstumpfförmigen Teig (10) ind durch einen nachfolgenden zylindrischen Teil (11) gebildet ist. wobei die ringförmige Verdickung (13) des Kernes zwischen diesen Teilen (10, 11) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelstumpfförmige Teil (10) der Schnecke mit wenigstens einem Gewinde versehen ist, dessen Gänge wenigstens einen schrauben- oder schneckenförmigen Kanal bestimmen, dessen Querschnitt sich von der Zuführöffnung zur Auslaßöffnung verkleinert.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Konizität des kegelstumpfförmigen Teiles (10) der Schnecke kleiner als die Konizität des umschließenden Gehäuses ist.