DE1937877U - Schneckenstrangpresse fuer plastische massen. - Google Patents

Description

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Schneckenstrangpresse für plastische Massen

Die Neuerung bezieht sich auf eine Schneckenstrangpresse für plastische Massen, z.B. Kunststoffe.

Es sind Schneckenstrangpressen bekannt, bei denen zur Regelung des Massedruckes an der Spitze der Schnecke ein im Querschnitt verstellbarer Ringspalt zwischen einem zentralen Körper und einer Verengung des Preßkanals, deren Innendurchmesser geringer ist als der größte Außendurchmesser des zentralen Körpers, vorgesehen ist. Bei diesen bekannten Pressen ist entweder der Zentralkörper oder ein die Yerengung bildender Körper axial verschiebbar. Soll eine Verstellung des Querschnitts des Ringspaltes und damit des Massedruckes während des Betriebes der Schnecke erfolgen, so muß der verstellbare Körper bei einer beabsichtigten Erhöhung des Massedruckes gegen die Wirkung des Druckes verschoben werden. Die Drücke, die hierbei auf den verschiebbaren Körper wirken, können bis zu 10 Tonnen und mehr betragen. Unter diesen Umständen bereitet eine Verstellung zur Erhöhung des Massedruckes während des Betriebes der Schnecke in manchen Fällen erhebliche Schwierigkeiten. Vielfach muß die Schnecke, wenn der Massedruck erhöht werden soll, zunächst still gesetzt werden.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneckenpresse zu schaffen, bei der eine Erhöhung des Massedrucks durch Veränderung des Ringspaltquerschnittes auch während des Betriebes der Schnecke in einfacher Weise möglich ist. Diese Aufgabe wird

dadurch gelöst, daß ein Teilquerschnittselement des zentralen Körpers und/oder des die Verengung bildenden Körpers zwecks Einstellung des Spaltquerschnittes in axisLer Eichtung verschiebbar ausgebildet ist, während der übrige Teil des betreffenden Körpers mit Bezug auf den anderen Körper feststeht» Das verschiebbare Element braucht bei der Schneckenpresse gemäß der leuerung nur einen Teil des in axialer Richtung wirkenden Preßdruckes aufzunehmen, während der Druck im übrigen von dem feststehenden Teil des Körpers aufgenommen wird. Die druckaufnehmende Fläche des verschiebbaren Elementes des entsprechenden Körpers kann mit Rücksicht auf den Verwendungszweck der Presse und die auftretenden Preßedrücke so gewählt worden, daß eine Verschiebung dieses Elementes auch während des Betriebes der Presse gegen den Preßdruck ohne Schwierigkeiten möglich ist. Zum Beispiel kann die den Axialdruck aufnehmende Querschnittsflache des verschiebbaren Elementes etwa die Hälfte oder weniger der Querschnittsfläche des feststehenden Teiles des betreffenden Körpers betragen. In diesem Fall wird von dem verschiebbaren Element nur ein Drittel oder weniger des in axialer Richtung wirkenden Preßdruckes aufgenommen, so daß dieser Teil des Preßdruckes beim Einstellen des Massedrukkes während des Betriebes leicht überwunden werden kann.

Vorteilhaft ist der innere Teil des die Verengung bildenden Körpers als verschiebbares Element ausgebildet» Er kann zum Beispiel in Form einer Hülse oder dergleichen ausgestaltet und mit seinem zylindrischen Außenumfang mit Gewinde versehen sein, das in ein entsprechendes Gewinde einer Längsbohrung des feststehenden Teiles des die Verengung bildenden Körpers eingreift. Mit Hilfe einer besonderen Vorrichtung kann die Hülse gedreht und damit in

ihrer axialen Lage verstellt werden. Um eine Drehung zu ermöglichen, ist die Hülse vorteilhaft an einem Teil ihres Außenmantels mit einer Verzahnung versehen, und es ist ein Zahnrad oder eine Schnecke vorgesehen, die in die Verzahnung eingreift und die von Hand oder mit Hilfe eines maschinellen Antriebes drehbar ist.

Die Spitze des zentralen Körpers ist in weiterer Ausgestaltung der Neuerung im Längsschnitt etwa parabelförmig derart ausgebildet, daß sich der freie Querschnitt des Ringspaltes bei einer Verstellung der verschiebbaren Hülse linear verändert. Auf diese Weise ist eine gleichmäßige Veränderung des Ringquerschnittes bei entsprechender Verschiebung der Hülse und damit eine besonders leichte Überwachung des Massedrucks möglich» Die Form der Spitze soll ferner einer möglichst steilen Parabel entsprechen, d.h. die Äste der Parabel sollen möglichst steil sein, da diese l?orm eine nur geringe Änderung des Spaltquerschnittes mit zunehmender Axialverschiebung der Hülse bedeutet und somit eine sehr genaue Einstellung des Spaltquerschnittes ermöglicht.

Vorteilhaft ist das verschiebbare Element mit einem Anschlag versehen, der eine Verschiebung in Richtung auf den anderen Körper nur soweit zuläßt, daß ein freier Ringspalt zwischen den beiden Körpern auch bei dichtester Annäherung verbleibt. Ein völliger Abschluß des ringförmigen Spaltes, der ein Verbrennen von Material bewirken würde, wird mit Hilfe dieses Anschlages verhindert .

Die dem die Verengung bildenden Körper zugewandte Stirnfläche

des zentralen Körpers verläuft im Bereich der Stirnfläche des die Verengung "bildenden Körpers dieser etwa parallel, und die parabelförmige Spitze des zentralen Körpers weist einen größten Außendurchmesser auf, der geringer ist, als der Innendurchmesser der Verengung. Bei dieser Ausbildung erfolgt die Veränderung des Ringspaltquerschnittes im wesentlichen im Bereich der Spitze des zentralen Körpers, und es ist eine besonders genaue Einstellung des Ringspaltquerschnittes möglich.

Der zentrale Körper ist in weiterer Ausgestaltung der Neuerung ein Teil, d.h» die Spitze, der Schnecke, so daß der Ringspalt zwischen der Preßschnecke und der Verengung des Preßzylinders vorgesehen ist. Die Preßschnecke ist zwecks genauer Mittenführung innerhalb des Preßzylinders nach Art eines Wälzlagers, z.B. eines Kugellagers, gelagert, wobei die Wälzkörper zum Beispiel in einer Ringnut der Preßschnecke gehalten sein können und an der glatten Wandung der Bohrung des Preßzylinders ablaufen. Die Preßschnecke ist bei dieser Ausbildung zusammen mit dem Lager im ganzen aus der Bohrung des Preßzylinders herausnehmbar. Die beschriebene lagerung der Schnecke kann an mehreren Stellen, vorteilhaft aber in der Nähe der Spitze der Schnecke, vorgesehen sein. Sie bewirkt daß sich die Spitze der Schnecke immer zentrisch zu der Verengung befindet, so daß der Spalt auf allen Seiten eine gleichmäßige Stärke aufweist.

Der zylindrische Spalt zwischen der verschiebbaren Hülse des die Verengung bildenden Körpers und dem äußeren feststehenden Teil desselben ist vorteilhaft durch ein oder mehrere Dichtungsringe abgedichtet, so daß kein Gut in diesen Spalt hineingepreßt werden

kann und eine freie Yerschiebbarkeit der Hülse gewährleistet ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Neuerung dargestellt, denen weitere Merkmale der Neuerung zu entnehmen sind. Es zeigern

Fig. 1 den Preßkopf einer Schneckenstrangpresse im Längsschnitt

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in einem größeren Maßstab 5

Fig. 3 einen Teil des Preßkopfes einer Schneckenpresse einer anderen Ausführung.

Die in Fig. 1 dargestellte Presse weist einen Preßzylinder 1 auf, der mit einer zylindrischen axialen Bohrung 2 versehen ist. In der Bohrung ist eine Preßschnecke 3 angeordnet, die an ihrem Umfang schraubenförmige Windungen 4 aufweist. Die Schnecke 3 ist in der Nähe ihrer Spitze mit einer ringförmigen Nut 5 versehen, in der die Kugeln 6 eines Wälzlagers gehalten sind. Die Kugeln laufen auf der glatten Innenwandung der Bohrung 2 um, so daß die Schnecke 3 aus der Bohrung im ganzen herausgezogen werden kann. Das Wälzlager 6 bewirkt, daß die Schnecke 3 ständig in einer genau zentrischen Lage gehalten wird.

An der Stirnwand des Preßzylinders 1 ist mit Hilfe von Bolzen 7 der Preßkopf 8, der aus mehreren Teilen besteht, unter Zwischenschaltung einer Dichtung 9 gehalten. Der Preßkopf ist so ausgebildet, daß er mit seinem Körper 10 eine Verengung des Preßkanals bildet. Der die Verengung bildende Körper 10 ist mit einer zentralen zylindrischen Bohrung versehen, die mit Gewinde ausge-

stattet ist. In die zentrale Bohrung ist als innerer Teil des Körpers 10 und axial verschiebbares Element eine Hülse 11 eingesetzt. Diese Hülse wiest an ihrem äußeren Umfang ein G-ewinde auf, daß in das Gewinde der zylindrischen Bohrung eingreift. Sie besitzt ferner einen ringförmigen Plansch 12, der an seinem Umfang mit einer Verzahnung 12 versehen ist. Zur Aufnahme des Flansches 12 ist der Preßkopf mit einer im wesentlichen zylindrischen Aussparung 13 versehen, deren Breite a dem Bereich der axialen Verschiebbarkeit der Hülse 11 entspricht. Der Preßkopf 8 ist im Bereich der Aussparung 13 nach der im wesentlichen radialen luge H geteilt, so daß der vordere Teil 15 des Kopfes für sich zur Entfernung der Hülse 11 abgenommen werden kann.

In dem Preßkopf ist ferner ein Ritzel 16 gelagert, dessen Achse paralel zur Achse der Hülse 11 verläuft. Das Ritzel greift in die Verzahnung der Flanschen 12 der Hülse 11 ein. Seine Breite entspricht der Breite a der Aussparung 13 und damit dem Verschiebungsbereich der Hülse 11, so daß das Ritzel unabhängig von der Stellung der Hülse 11 mit der Verzahnung der Flanschen 12 in Eingriff steht. Das freie Ende der Welle 17 des Ritzels 16 ist mit einem eckigen Kopf 18 versehen, so daß das Ritzel mit Hilfe eines Schlüssels oder eines nicht gezeichneten Handrades drehbar ist. Durch Drehung des Ritzels 16 wird die Hülse 11 gedreht und damit axial je nach der Drehrichtung verschoben.

Hinter der Hülse 11 ist der Preßkanal 18 im vordersten Teil 15 des Preßkopfes erweitert und es ist in dem Preßkanal ein zentraler Dorn 19 mit Hilfe der Teile 20 gehalten, so daß der Preßkanal einen ringförmigen Querschnitt erhält. Der zentrale Dorn 19 erstreckt sieh bis zur Spritzmündung 21 der Schnecke, so daß die

plastische Masse die Presse in Form eines Schlauches verläßt.

Zur Regelung des Massedruckes in der Preßschnecke ist der freie Querschnitt des Spaltes 22 zwischen dem die Verengung bildenden Körper 10 mit der Hülse 11 des Preßkopfes und dem als zentraler Körper anzusehenden Ende 23 der Preßschnecke 3 verstellbar. Die Verstellung erfolgt durch eine axiale Verschiebung der Hülse 11 in der oben beschriebenen Weise. Soll der Querschnitt des Spaltes 22 verringert und damit der Druck erhöht werden, so wirkt der sich in axialer Richtung einstellende Preßdruck der axialen Verschiebung der Hülse 11 entgegen. Da der Außendurehmesser der Hülse 11 aber erheblich geringer ist, als der größte Außendurehmesser des die Schnecke umgebenden Preßkanals 24, wird von der Hülse nur ein Teil des gesamten Axialdruckes aufgenommen, während der übrige Teil von dem feststehenden äußeren Teil des die Verengung bildenden Körpers 10 aufgenommen wird. Das Verhältnis der den Axialdruck aufnehmenden Fläche der Hülse 11 zu der entsprechenden fläche des äußeren feststehenden Teiles des die Verengung bildenden Körpers 10 wird entsprechend den auftretenden maximalen Preßdrücken so gewählt, daß auch bei Maximaldruck eine axiale Verstellung der Hülse 11 gegen diesen Druck möglich ist. Die absolute Höhe des Massedruckes kann mit Hilfe einer Meßvorrichtung 25? äie über eine Bohrung 26 mit dem Preßkanal 24 in Verbindung steht, festgestellt werden. An diese Meßvorrichtung kann auch eine geeignete Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung oder Steuerung des Massedruckes angeschlossen sein. Diese Vorrichtung muß so ausgebildet sein, daß in Abhängigkeit von Veränderungen des Massedruckes die Hülse 11 in axialer Richtung derart verschoben wird, daß sich der gewünschte Massedruck wieder einstellt.

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Stirnfläche 27 des die Verengung bildenden Körpers 10 sowie der Hülse 11 kegelförmig ausgebildet, wobei die Spitze des Kegels in der Fließrichtung des Preßgutes liegt. Im Bereich der Stirnfläche der Verengung ist die der Verengung zugewandte Stirnfläche 28 des Schnekkenendes 23 ebenfalls kegelförmig ausgebildet, und zwar derart, daß sie zu der Stirnfläche der Verengung etwa parallel verläuft. Die Spitze 29 des Schneckenendes 23 ist im Längsschnitt etwa parabelförmig ausgebildet, derart, daß sich der freie Querschnitt des Ringspaltes 22, dessen engste Stelle b sich zwischen der Hülse 11 und der Spitze 29 befindet, bei einer axialen Drehung der Hülse 11 sich linear verändert. Die Parabel soll vorteilhaft möglichst steil ausgebildet sein, d.h. daß die Äste 30 der liegenden Parabel gemäß !Fig. 1 und 2 möglichst flach verlaufen. Die Spaltweite b läßt sich bei einer solchen Ausbildung innerhalb eines weiten Bereiches sehr feinfühlig regeln.

Die Hülse 11 ist vorteilhaft soweit verstellbar, daß sie in ihrer äußersten Stellung, die der engsten Spaltweite b entspricht, zusammen mit der Stirnfläche 27 des Körpers 10 der Verengung eine einzige kegelförmige Fläche bildet. Sie soll in dieser Stellung nicht mit dem Endstück 23 der Schnecke 3 in Berührung kommen, da anderenfalls der ringförmige Spalt 22 geschlossen und ein Transport der plastischen Masse verhindert würde, so daß eireVerbrennung der Masse eintreten würde. Um die entsprechende Bndstellung der Hülse 11 zu gewährleisten, ist die obenerwähnte Aussparung im vorderen Teil 15 des Preßkopfes so ausgebildet, daß der Flansch 12, der zugleich als Anschlagstück dient, an die Seitenfläche 31 der Aussparung 13 anläuft, sobald die Hülse 11 ihre End-

stellung und der Spalt 22 seine geringste Weite erreicht hat.

Um zu verhindern, daß plastische Masse in den zylindrischen Spalt zwischen der axial verschiebbaren Hülse 11 und dem äußeren feststehenden Körper 10 eintritt, ist dieser Spalt durch ein oder mehrere Dichtungsringe 32, die an der Hülse gehalten sind und sich mit dieser Hülse verschieben, abgedichtet« Die Dichtungsringe bestehen vorteilhaft aus einem Dichtungsmittel hoher Temperaturbeständigkeit .

Der zentrale Körper der Presse, der zusammen mit dem die Yerengung bildenden Körper 10, 11 den Ringspalt einschließt, in dem sich der Preßdruck: aufbaut, kann auch von einem feststehenden zentralen Körper gebildet sein, der keinen Bestandteil der Preßschnecke darstellt« Ein Beispiel hierfür ist in Fig. 3 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Ende der Preßschnecke 3^! stumpf ausgebildet. Hinter der Preßschnecke ist ein zentraler Drosselkern 33 vorgesehen, der in einer Siebplatte 34 fest gehalten ist. Die Siebplatte ist zwischen dem Preßzylinder 1' und dem Preßkopf 8' unter Zwischenschaltung einer Ringdichtung 9' eingespannt. Die übrigen Teile der Presse insbesondere die Hülse 11' und der Körper 10' der Verengung entsprechen denen der Presse nach Fig. 1 und 2.

Abweichend von den Ausführungsbeispielen kann auch ein Teil des feststehenden Körpers axial verschiebbar ausgebildet sein»

Schutzansprüche

- 10 -

Claims (9)

- 1 ο-ΛΑ. 137 UH2.3.66 11 Schutzansprüche

1. Schneckenpresse für plastische Massen₉ z.B. Kunststoffe,

bei der zur Regelung des Massedruckes ein im Querschnitt verstellbarer Ringspalt zwischen einem zentralen Körper und eine Yerengung des Preßkanals, deren Innendurchmesser geringer ist als der größte Außendurchmesser des zentralen Körpers, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilquerschnittselement des zentralen Körpers und/oder des die Yerengung bildenden Körpers zwecks Einstellung des Spaltquerschnittes in axialer Richtung verschiebbar ausgebildet ist, während der andere Teil des betreffenden Körpers mit Bezug auf den anderen Körper feststeht.

2. Schneckenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Teil des die Yerengung bildenden Körpers als verschiebbares Element ausgebildet ist.

3. Schneekenpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des zentralen Körpers im Längsschnitt etwa parabelförmig derart ausgebildet ist, daß sich der freie Querschnitt des Ringspaltes bei einer Bewegung des verschiebbaren Elements linear verändert.

4. Schneckenpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem ringförmigen Körper zugewandte Stirnfläche des zentralen Körpers im Bereich der Stirnfläche des die Yerengung bildenden Körpers dieser etwa parallel verläuft und daß die parabelförmige Spitze einen größten Außendurchmesser aufweist, der geringer ist, als der Innendurchmesser der Yerengung.

5. Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare Element des die Verengung bildenden Körpers an seinem zylindrischen Außenmantel mit Gewinde versehen ist, das in ein entsprechendes Gewinde einer längsbohrung des Körpers eingreift, und daß eine Vorrichtung zum Drehen des verschiebbaren - Elementes vorgesehen ist,

6. Schneckenpresse nach Anspruch 5_S dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare Element des die Verengung bildenden Körpers an einem Teil seines Außenmantels mit einer Verzahnung versehen ist, und daß ein Zahnrad oder eine Schnecke vorgesehen ist, die in die Verzahnung eingreift und d ie von Hand oder mit Hilfe eines Antriebes drehbar ist.

7· Sehneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet j daß der Ringspalt zwischen der Preßschnecke und der Verengung des Preßkanals vorgesehen ist.

8. Schneckenpresse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßschnecke zwecks genauer Mittenführung innerhalb des Preßzylinders nach Art eines Wälzlagers gelagert ist.

9. Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Spalt zwischen dem inneren verschiebbaren Element und dem äußeren feststehenden Teil des die Verengung bildenden Körpers durch ein oder mehrere Dichtungsringe abgedichtet ist«

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