DE19726415A1 - Stopfschnecke für Extruder - Google Patents

Stopfschnecke für Extruder

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DE19726415A1
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Klaus Dieter Kolossow
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Description

Die Erfindung betrifft eine Stopfschnecke für einen Extruder, insbesondere einen Extruder für Kunststoffschaum.
Extruder dienen zum Plastifizieren und Mischen von Stoffen. Extruder haben vor allem für die Kunststoff-Technik Bedeutung. Kunststoffe sind in ihrer reinen Form zumeist nicht optimal für alle vorgesehenen Einsatzfälle. Es ist bekannt, die Eigenschaften von Kunststoffen durch diverse Zuschläge/Zumischungen zu modifizieren. Z.B. werden Kunststoffe unterschiedlicher Beschaffenheit miteinander und/oder mit anderen Materialien vermischt. Dafür eignen sich die Extruder hervorragend.
Außerdem ist es für verschiedene Verarbeitungsverfahren erforderlich, den Kunststoff in eine plastische bzw. schmelzflüssige Form zu bringen. Auch dazu eignen sich Extruder hervorragend.
Extruder sind Werkzeuge, mit denen kontinuierlich und diskontinuierlich Stränge aus formbaren Stoffen gepreßt werden. Früher wurde das durchgängig als Strangpressen bezeichnet. Besondere Bedeutung haben Extruder für die Verformung keramischer Massen, duktiler Metalle und Kunststoffe oder dergleichen erlangt.
Die Extruder-Technik wird darüber hinaus in großem Umfang in der Lebensmittelindustrie genutzt, desgleichen in der chemischen Industrie.
Extruder finden vorzugsweise zur kontinuierlichen Fertigung von Halbzeugen aus thermoplastischen Kunststoffen Anwendung.
Die ursprünglich feste Extrusionsmasse wird im Extruder durch Erwärmen, Verdichten und Verformen und ggfs. Scheren in eine homogene Schmelze überführt.
Die Extruder sind in verschiedenen Bauformen bekannt. Die Hauptbauformen sind Einschneckenextruder, Doppelschneckenextruder und Planetwalzenextruder.
Die Einschneckenextruder besitzen ein Gehäuse mit einer darin rotierenden einzigen Schnecke. Der Einschneckenextruder hat einige verfahrensmäßige Vorteile und wesentliche Nachteile. Die Vorteile liegen in einem guten Wirkungsgrad beim Materialeinzug. Dagegen ist der Wirkungsgrad im übrigen jedoch nicht vorteilhaft, weil die Einschnecke zumeist nur eine sehr schlechte Verformungsarbeit leistet. Das wird darauf zurückgeführt, daß das Einsatzmaterial leicht an der Gehäuseinnenwand des Extruders entlang gleitet, ohne ausreichende Reibung mit der berührten Fläche zu entfalten, um zu einer Walkarbeit zu kommen.
Der Doppelschneckenextruder besteht aus zwei Schnecken, die in einem gemeinsamen Gehäuse umlaufen und mit einander kämmen. Der Doppelschneckenextruder zeigt mit gegenläufig laufenden und verzahnten Schnecken noch eine bessere Einzugleistung als der Einschneckenextruder. Ferner besitzt der Doppelschneckenextruder eine noch bessere Plastifizierung.
Der Planetwalzenextruder besitzt einen Planetwalzenteil mit einer Zentralspindel. Um die Zentralspindel laufen Planetenspindeln (Planetwalzenspindeln) um, welche mit der Zentralspindel kämmen. Zugleich kämmen die Planetenspindeln mit einem umgebenden innen verzahnten Gehäuse oder einer entsprechenden Gehäusebuchse. Üblicherweise findet die Gehäusebuchse Anwendung, weil die Gehäusebuchse sehr vorteilhafte Möglichkeiten zur Einarbeitung von Kühl-/Heizkanälen bietet. Zwischen den umlaufenden Planetenspindeln bestehen erhebliche Abstände, die einen entsprechenden Hohlraum bestimmen.
Der Planetwalzenextruder entfaltet eine extreme Verformungswirkung und Mischwirkung.
Jeder Extruder besitzt einen Materialeinzug. Der Materialeinzug ist im einfachsten Fall ein Trichter, durch den die Einsatzmischung in den Extruder gleitet. In einer Vielzahl von Fällen ist der bloße Trichter jedoch unzulänglich. Das Material gleitet aufgrund seiner Beschaffenheit nicht ausreichend gleichmäßig oder gar nicht. Das gilt vor allem wenn z. B. Materialschnitzel recycelt werden. Solche Schnitzel fallen an, wenn z. B. Bahnenmaterial als Ausschuß produziert wird oder Randstreifen beim Besäumen von Bahnenmaterial entstehen.
Die Herstellung von Bahnenmaterial ist einer der Hauptanwendungsgebiete bei der Kunststoffbearbeitung. Dabei arbeitet der Extruder in einen Walzenspalt eines Kalanders. Es entsteht ein Materialknet in dem Walzenspalt, der sich verteilt und in den Walzenspalt eingezogen wird. In dem Kalander wird das Kunststoffmaterial zu einer Kunststoffbahn zusammengepreßt. Dabei entsteht ein ungleichmäßiger Rand, der abgetrennt wird. Das wird als Besäumen bezeichnet. Es ist üblich, den aus dem Besäumen anfallenden Randstreifen zu schnitzeln und zu recyceln. Geschnitzelt und recycelt wird auch Anfahrmaterial, das solange als Ausschuß zu betrachten ist, wie sich noch keine gewünschten Betriebsbedingungen eingestellt haben. Desgleichen wird anderes Ausschußmaterial geschnitzelt und recycelt.
Für dergleichen Fälle wird eine Stopfschnecke eingesetzt. Die Stopfschnecke zieht das Einsatzgut ein und drückt es in die Extruderöffnung. Als Stopfschnecken kommen Einschnecken vor. Die Stopfschnecken arbeiten das Einsatzmaterial aus dem Aufgabetrichter in den Extruder. Die Stopfschnecken arbeiten vorzugsweise senkrecht nach unten, um das Materialgewicht auszunutzen. Außerdem können die Stopfschnecken mit dem in den Aufgabetrichter ragenden Ende mit einem Rühr- und/oder Schneidwerk versehen werden. Vorrangige Aufgabe ist dabei, eine Brückenbildung im Aufgabetrichter zu vermeiden. Mit dem Schneidwerk kann verhindert werden, daß sich ein Materialwulst bildet, der den Aufgabetrichter zusetzt.
Außer den Schnitzeln gibt es noch andere Materialien, die beim Einziehen Schwierigkeiten bereiten. Das gilt besonders für Kunststoffschaum. Kunststoffschaum muß praktisch recycelt werden, weil die anfallenden Mengen zu groß sind, als daß sie ohne übermäßige wirtschaftliche Belastung als Deponiegut entsorgt werden können. Die Konfektionierung erfolgt, wenn der Kunststoffschaum als Strang extrudiert wird. Dann bildet sich außen an dem Kunststoffschaumstrang eine sogenannte Extrusionshaut, die zumeist nicht erwünscht ist. Außerdem ist der Kunststoffschaumstrang nach Abkühlung nicht in dem gewünschten Umfang maßhaltig. Das resultiert aus dem bei Kunststoffschaum bekannten Schwinden des Materials. Es ist bekannt, zum Konfektionieren des extrudierten Kunststoffschaumes Fräswalzen zu verwenden. Durch Fräsen fällt der Kunststoffschaum bereits in zerkleinerter Form an. Ferner gibt es wie bei der Herstellung von Kunststoffschaum ebenso Anfahrmaterial und Ausschußmaterial wie bei allen anderen Extrusionsvorgängen. Auch dieses Material muß recycelt werden. Vor dem Recyceln muß das Ausschußmaterial zerkleinert werden.
Eine Zerkleinerung ist auch erforderlich, wenn anderer Kunststoffschaum zur Entsorgung ansteht. Anderer Kunststoffschaum kann Polystyrolschaum sein, der aus Beads hergestellt wird. Beads sind kleine Kunststoffschaumpartikel, die in einen Formteilautomaten gefüllt und anschließend bedampft werden. Der Dampf kann dabei ein überhitzter Dampf sein, um die notwendige Dampftemperatur zu erzeugen. Durch die Dampfbeaufschlagung erweichen die Oberflächen der Kunststoffschaumpartikel. Zugleich bewirkt die Erwärmung der Partikel ein weiteres Aufschäumen, so daß die Partikel an den erweichten Berührungsflächen aneinander haften. Im besten Falle verschweißen die Partikel an den Berührungsflächen.
Je nach Gestaltung des Formhohlraumes werden in dem Formteilautomaten Platten oder z. B. Verpackungsmittel erzeugt, die der Außenform des Verpackungsgutes genau angepaßt sind. Insbesondere das Verpackungsgut bedarf einer Entsorgung, solange es als Einweg-Ver­ packung dient. Aber auch Mehrwegverpackungen müssen nach einigen Transportumläufen entsorgt werden.
Der Abfallkunststoffschaum wird vorzugsweise in einem Extruder zu Granulat aufgearbeitet. Abgesehen von den Aufarbeitungsschwierigkeiten, die sich zum Beispiel in dem im Kunststoffschaum eingeschlossenen Treibgas und eingeschlossener Luft zeigen, sind besonders die Einzugschwierigkeiten zu überwinden. Die Einzugschwierigkeiten resultieren unter anderem aus dem geringen Gewicht und der hohen Elastizität der zu recycelnden Kunststoffschaumpartikel.
Die bisher verwendeten Stopfschnecken arbeiten mehr oder weniger unbefriedigend.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Einzug von Kunststoffschaumpartikeln und anderen schwierig zu recycelnden Materialien zu verbessern. Nach der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß ein Planetwalzenteil als Stopfschnecke verwendet wird. Das Planetwalzenteil zeigt sich überraschend als geeignet für die Verwendung als Stopfschnecke, obwohl die Förderwirkung eines Planetwalzenteil vergleichsweise sehr gering ist. Die geringe Förderwirkung ist darauf zurückzuführen, daß das Planetwalzenteil sehr viel größere Hohlräume als die herkömmlich verwendeten Stopfschnecken besitzt. Aufgrund der großen Hohlräume kann das Material entgegen der Förderrichtung teilweise wieder zurückfließen. In Abhängigkeit vom Gegendruck kann der Rückstrom so stark werden, daß die Förderwirkung vernachlässigbar klein wird.
Überraschender Weise ist die Einzugwirkung des Planetwalzenteils als Stopfschnecke auf Kunststoffschaumpartikel größer als die anderer Stopfschnecken. Das wird darauf zurückgeführt, daß die Kunststoffschaumpartikel zwischen den Zähnen des Planetwalzenteiles weniger geschoben als ausgewalzt werden. Diese Verformungsarbeit führt bereits zu einer starken Erwärmung der Partikel. Außerdem nehmen die Partikel in dieser Verformung in besonderem Umfang Wärme aus dem Planetwalzenteil auf. Wahlweise ist das Planetwalzenteil zur Steigerung der Partikelerwärmung als Stopfschnecke beheizt.
Damit die Zähne des Planetwalzenteiles die Kunststoffschaumpartikel auch gut erfassen können, ist vorzugsweise im Wege der Vorzerkleinerung eine Partikelgröße eingestellt worden, die kleiner als die Öffnungsweite zwischen zwei korrespondierenden Zähnen in maximaler Öffnungsstellung ist. Durch wenige Versuche läßt sich eine optimale Partikelgröße einstellen, bei der die Stopfschnecke einen maximalen Wirkungsgrad entfaltet.
Günstig sind besonders große Abstände zwischen den umlaufenden Planetenspindeln. Deshalb ist die Planetenzahl möglichst gering gehalten. Soweit bestimmte Planetenspindeln für ein Planetwalzenteil üblich sind, wird entweder eine Zahl an der unteren üblichen Grenze oder darunter gewählt.
Im Ergebnis verursacht das Planetwalzenteil eine bleibende Vorverkleinerung der großvolumigen Kunststoffschaumpartikel. Zugleich hat das frei werdende Gas der Schaumpartikel in dem Planetwalzenteil die Möglichkeit zu entweichen.
Aus dem Planetwalzenteil fällt ein Material an, das leicht in den Extruder übergeleitet werden kann.
Die Wirkung des Planetwalzenteils als Stopfschnecke kann noch gesteigert werden, wenn das Planetwalzenteil mit einem Einzugkopf in den Aufgabetrichter ragt.
Vorzugsweise wird der Einzugkopf dadurch gebildet, daß die Planetenspindeln mit ihren Enden in den Aufgabetrichter ragen. Die Planetenspindeln laufen auf ihrer Planetenbahn durch den Aufgabetrichter und entfalten dabei eine Einzugwirkung, die nicht nur für schwierige Materialien sondern auch für einfache Materialien von Vorteil ist.
Weitere Betriebsvorteile lassen sich erzielen, wenn die Spindelenden in unterschiedlicher Höhe durch den Aufgabetrichter umlaufen und/oder an ihrem jeweiligen Ende zusätzlich noch mit einem Schneid- und/oder Rührwerk versehen sind. Das Schneid- und/oder Rührwerk kann durch Schneid- und/oder Rührarme gebildet werden, die an einer Verlängerung der Planetenspindeln befestigt sind und im Aufgabetrichter umlaufen.
Wahlweise füllen die umlaufenden Schneid- und/oder Rührarme den freien Raum im Aufgabetrichter vollständig aus und/oder kämmen die Schneid- und/oder Rührarme miteinander.
Alternativ zu den Spindelenden kann auch die Zentralspindel in den Aufgabetrichter ragen. Dabei kann das Zentralspindelende in gleicher Weise wie die Planetenspindelenden ausgebildet sein. An dem in den Aufgabetrichter ragenden Zentralspindelende kann auch eine weitere Stopfschnecke angeordnet sein. Das heißt, dieses Ende kann zusätzlich als Stopfschnecke ausgebildet sein.
Wahlweise werden die Planetenspindeln nicht in üblicher Weise vom Austragende her, sondern vom Eintragende her montiert. Dazu ist ein umkehrbarer und/oder auskoppelbarer Antrieb von Vorteil, weil die Planetenspindeln bei montierter Zentralspindel durch deren Drehung eingezogen werden können.
Bei der Montage vom Materialaustragende her kann die Zentralspindel zum Einziehen der Planetenspindeln entgegen der Arbeitsrichtung gedreht werden. Nach dem Einziehen wird das Gehäuse durch einen Anlaufring verschlossen, der die Planetenspindeln bei der Drehung in Arbeitsrichtung an einem Herauslaufen hindert. Zur Demontage muß nur der Anlaufring gelöst und eine erneute Drehung der Zentralspindel in Anlaufrichtung erfolgen. Die Planetenspindeln laufen dann selbständig heraus.
Bei der Montage vom Materialeintragende her kann die Zentralspindel zum Einziehen der Planetenspindeln in Arbeitsrichtung gedreht werden. Zur Demontage der Planetenspindeln kann eine Drehung der Zentralspindel entgegen der Arbeitsrichtung erfolgen. Die Planetenspindeln laufen dann selbständig heraus.
Bei umkehrbarem Antrieb bedarf die Drehung der Zentralspindel entgegen der Arbeitsrichtung lediglich einer Umschaltung.
Bei auskuppelbarem Antrieb erfolgt die Drehung der Zentralspindel entgegen der Arbeitsrichtung nach dem Auskuppeln wahlweise von Hand.
Wahlweise werden die Planetenspindeln auch bei stehender Zentralspindel montiert bzw. demontiert. Das kann von Hand erfolgen, wenn das Spiel zwischen den miteinander verzahnten Extruderteilen groß genug und die Reibung damit gering genug ist. Die miteinander verzahnten und miteinander kämmenden Extruderteile sind die Zentralspindel, die Planetenspindeln und die innen verzahnte Gehäusebuchse bzw. das innen verzahnte Gehäuse.
Der Antrieb des erfindungsgemäß als Stopfschnecke dienenden Planetwalzenteiles kann bei seiner senkrechten Anordnung von oben oder von unten bzw. vom Materialeintrag oder vom Materialaustrag her erfolgen. Bei einem Antrieb von unten ist vorzugsweise ein seitlicher Materialaustrag vorgesehen. Bei einem Antrieb von oben ragt die Zentralspindel vorzugsweise durch den Aufgabetrichter nach oben. Wahlweise kann die Zentralspindel in dieser Ausbildung allein oder zusammen mit den Planetenspindeln den Einzugkopf bilden. In alleiniger Ausbildung als Einzugkopf trägt die Zentralspindel dann die oben anhand der Planetenspindeln erläuterten Schneid- und Rührarme.
Im übrigen ist von Vorteil, wenn der Planetwalzenteil der Stopfschnecke dicht vor dem Materialaustrag mit einem Einschneckenteil kombiniert ist. Das Einschneckenteil dient zum Aufbau eines besonderen Druckes als Eintrittsdruck in den zugehörigen Extruder. Das Einschneckenteil ist vorzugsweise ein Teil der Zentralspindel. Das heißt, die Zentralspindel besitzt einen Kern, auf den beliebige Teile aufgeschoben werden können. Diese Teile können in der Verzahnung und/oder im Durchmesser voneinander abweichen. Alle Teile werden miteinander verspannt.
Der Durchmesser des Einschneckenteiles ist so groß, daß es das Gehäuse wie die Schnecke eines Einschneckenteil ausfüllt. Vorzugsweise hat das Gehäuse des Einschneckenteils gleiche Abmessungen wie das im Gehäuse des Planetwalzenteiles. Das Gehäuse kann sich mit gleichen Außenmaßen in den Einschneckenteil fortsetzen. Zum Druckaufbau kann die Verwendung eines mehrgängigen, z. B. viergängigen Einschneckenteiles von Vorteil sein.
Außerdem kann der Druck dadurch beeinflußt werden, daß am Übergang vom Planetwalzenteil zum Einschneckenteil ein einstellbarer Spalt vorgesehen ist. Zur einstellbaren Spaltbildung eignen sich besonders eine in Längsrichtung verstellbare Zentralspindel und der Übergang von dem Planetenteil zum Einschneckenteil. Am Ende des Planetenteils befindet sich der Anlaufring für die Planetenspindeln. Der Anlaufring bewirkt eine Einschnürung des freien Durchschnittsquerschnittes. Es ist zwar bekannt, den Spalt zwischen dem Anlaufring und dem Fortsatz der Zentralspindel zu gestalten, z. B. durch einen Bund (Blister) zu schließen, um einen Materialaustritt in einen seitlich am Gehäuse angeordneten Pumpeneinlauf zu erzwingen. Weitergehende Maßnahmen sind jedoch noch nicht bekannt.
Es ist von Vorteil, den Anlaufring mit einer Anschrägung zu versehen, die mit einer Schrägung des Übergangs von der Zentralspindel in die Einschecke korrespondiert. Wenn beide Schrägungen gleiche Neigung haben, entsteht ein sich in Schmelzeströmungsrichtung konisch erweiternder Spalt. Durch die Konizität vergrößert sich die Spaltöffnung trotz gleichbleibenden Abstandes zwischen den korrespondierenden Flächen.
Wahlweise werden unterschiedliche Neigungen für die konischen Flächen gewählt. Durch axiale Verstellung der Zentralspindel wird der Spalt vergrößert oder verkleinert. Die Verstellung kann hydraulisch oder mechanisch erfolgen.
Mit der Spaltverstellung wird der Druckaufbau in dem Planetenteil beeinflußt. Je enger der Spalt wird, desto mehr nähert sich der im Planetenteil herrschende Druck dem maximal im Planetenteil aufbaubaren Druck. Umgekehrt reduziert sich der Druck im Planetenteil, wenn der Spalt geöffnet wird.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt:
In der Zeichnung ist in Fig. 1 ein horizontal angeordneter Extruder für Kunststoffschaum dargestellt, der aus einem Planetwalzenteil mit vorgeordneter Einzugsschnecke sowie einer Stopfschnecke besteht. Die Einzugschnecke ist mit 1 bezeichnet und setzt in dem Planetwalzenteil als Zentralspindel 2 fort. Die Zentralspindel 2 kämmt mit Planetenspindeln 3, die ihrerseits mit einer innen verzahnten Gehäusebuchse 5 kämmen. Die Buchse 5 sitzt im Gehäuse 4.
Die Stopfschnecke besitzt ein Gehäuse 6, das senkrecht auf dem Gehäuse 4 sitzt und sich nach oben hin in einem Aufgabetrichter 16 fortsetzt. In dem Gehäuse 6 sitzen eine Buchse 10, ein Anlaufring 11 und eine Gehäusebuchse 12. Die Gehäusebuchse 12 besitzt eingearbeitete Heißwasserkanäle 15 zur Beheizung des Planetwalzenteiles.
Zentrisch im Gehäuse 6 sitzt eine Zentralspindel 7, die im Bereich der Buchse 10 als Einschneckenteil 8 ausgebildet ist. Das Einschneckenteil 8 bildet zugleich den Kopf der Zentralspindel 7. Am gegenüberliegenden Ende ist die Zentralspindel mit einem nicht dargestellten Antrieb verbunden und in einem nicht dargestellten Lager gehalten.
Zwischen der Zentralspindel 7 und der innen verzahnten Gehäusebuchse 12 laufen Planetenspindeln 13. Insgesamt sind 4 Spindeln 13 vorgesehen, die gleichmäßig am Umfang der Zentralspindel 7 verteilt sind.
An dem in den Aufgabetrichter 16 ragenden Zentralspindelende sind Schneid- und Rührarme 18 befestigt. Die Schneid- und Rührarme 18 haben die Aufgabe, Brückenbildungen in dem Aufgabetrichter 16 zu beseitigen und das Aufgabegut zwischen die Planetenspindeln zu drücken.
Im Ausführungsbeispiel wird Kunststoffschaumgranulat aus Polystyrol mit einer Partikeldurchmesser-Obergrenze von 10 mm in dem Aufgabetrichter 16 eingesetzt. Die Partikel werden zwischen die Zähne des Planetwalzenteiles gedrückt, dort erwärmt und verformt, so daß eine wesentliche bleibende Volumensreduzierung eintritt, das eingeschlossene Gas frei gesetzt und die Partikel leichtgängig in den Extruder übergeleitet werden können.
Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel mit einer Stopfschnecke, deren Gestaltung ähnlich der Stopfschnecke nach Fig. 1 ist. Die Stopfschnecke nach Fig. 2 besitzt ein Planetenteil mit einem Gehäuse 28. An dem Gehäuse 28 ist ein Flansch 20 zur Befestigung und Halterung vorgesehen, in dem Gehäuse 28 eine innen verzahnte Buchse 24. Ferner ist das Gehäuse 28 mit Kanälen versehen, die durch die Buchse 24 verschlossen sind und zum Beheizen bzw. Kühlen dienen.
Mittig im Gehäuse 28 ist eine Zentralspindel 21 vorgesehen. Die Zentralspindel setzt sich aus einzelnen Teilen zusammen, die zusammen auf einem Anker 22 sitzen und mit dem Anker 22 zusammen gehalten werden. Dieser Aufbau erlaubt, verschliessene Teile einfach gegen neue auszuwechseln oder einen Umbau der Teile.
Mit der Zentralspindel 21 wirken Planetenspindeln 23 zusammen.
Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist nicht die Zentralspindel bis in den Aufgabetrichter 27 verlängert. Vielmehr besitzen die Planetenspindeln 23 Enden 25, welche in den Aufgabetrichter 27 ragen und jede mit einer Einzugschnecke 26 versehen sind. Die Einzugschnecke 26 hat eine sich nach unten hin kegelförmig verjüngende Form. Beim Drehen der Zentralspindel 21 werden die Planetenspindeln 23 auf eine Umlaufbahn um die Zentralspindel 21 gebracht. Zugleich drehen sich die Planetenspindeln 23 um ihre eigene Achse. Die im Aufgabetrichter vorhandenen Partikel werden dadurch in den Zwischenraum zwischen Zentralspindel 21 und der innen verzahnten Gehäusebuchse 24 gezogen.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das eine Abwandlung der Bauweise nach Fig. 1 darstellt. Gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist eine Zentralspindel 31 vorgesehen, die in eine Schnecke 32 übergeht. Am Übergang befindet sich eine Schräge 34. Die Schräge 34 korrespondiert mit einer Schräge des mit 35 bezeichneten Anlaufringes 33. Die Zentralspindel 31 ist in axialer Richtung mittels eines Hydraulikzylinders verstellbar. Die Axialverstellung führt zu einer Verringerung oder Vergrößerung des zwischen den Schrägen 34 und 35 bestehenden Spaltes. Die Spaltgröße hat auf den Materialdurchgang, insbesondere den Druck Einfluß.

Claims (15)

1. Extruder, insbesondere für thermoplastische Kunststoffe, mit einem Aufgabetrichter und einer vorzugsweise senkrechten Stopfschnecke, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfschnecke durch ein Planetwalzenteil gebildet wird.
2. Extruder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine geringe Planetenspindelzahl der Stopfschnecke.
3. Extruder nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Partikelgröße des Aufgabegutes, die kleiner als die Öffnungsweite zweier korrespondierender Zähne des Stopfschnecken-Planetenteiles in der maximalen Offenstellung ist.
4. Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Stopfschnecken-Pla­ netwalzenteil mit Einzugkopf.
5. Extruder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralspindel (7) der Stopfschnecke oder die Planetenspindeln (14) der Stopfschnecke bis in den Aufgabetrichter (16, 27) ragen.
6. Extruder nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Schneid- und/oder Rührarme (18) und/oder eine Einzugschnecke (26) an den in den Aufgabetrichter (16, 27) ragenden Enden (25).
7. Extruder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneid- und/oder Rührarme der Planetenspindeln der Stopfschnecke miteinander kämmen.
8. Extruder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufenden Schneid- und/oder Rührarme den Aufgabetrichter (16) ausfüllen.
9. Extruder nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am auslaufseitigen Ende des Stopfschnecken-Planetwalzenteils ein Einschneckenteil (8) vorgesehen ist.
10. Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Zentralspindel der Stopfschnecke am auslaufseitigen Ende vorgesehen ist und der Materialauslauf als ein seitlicher Auslauf ausgebildet ist.
11. Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Zentralspindel (7) der Stopfschnecke an einer einlaufseitigen Verlängerung (17) erfolgt.
12. Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen einstellbaren Durchtrittsspalt (34, 35).
13. Extruder nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen einstellbaren Spalt am Übergang von der Stopfschnecken-Zentralspindel (31) zum Einschneckenteil (32).
14. Extruder nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralspindel (31) axial verstellbar ist.
15. Extruder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang mit einer Schrägfläche (34) versehen ist und der Anlaufring (33) die korrespondierende Spaltfläche (35) bildet.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10150006A1 (de) * 2001-10-11 2003-04-17 Buehler Ag Ringextruder mit teilgekappten Förderelementen im Einzugsbereich
WO2014048544A1 (de) 2012-09-30 2014-04-03 GILLER, Jutta, Regina Verpackung für kantenempfindliches transportgut
WO2014056553A1 (de) 2012-10-11 2014-04-17 Entex Gmbh Rust & Mitschke Gmbh Extruder zur verarbeitung von kunststoffen, die zum kleben neigen
DE102015001167A1 (de) 2015-02-02 2016-08-04 Entex Rust & Mitschke Gmbh Entgasen bei der Extrusion von Kunststoffen
DE102016002143A1 (de) 2016-02-25 2017-08-31 Entex Rust & Mitschke Gmbh Füllteilmodul in Planetwalzenextruderbauweise
DE102017001093A1 (de) 2016-04-07 2017-10-26 Entex Rust & Mitschke Gmbh Entgasen bei der Extrusion von Kunststoffen mit Filterscheiben aus Sintermetall
DE102016010082A1 (de) 2016-07-22 2018-01-25 Entex Rust & Mitschke Gmbh Verarbeitung von Polyvinylchloriden
WO2019011461A1 (de) 2017-07-13 2019-01-17 Entex Rust & Mitschke Gmbh Füllteilmodul in planetwalzenextruderbauweise
WO2019166125A1 (de) 2018-02-28 2019-09-06 Entex Rust & Mitschke Gmbh Verfahren zur herstellung und verarbeitung von polymeren und polymermischungen in einem modular aufgebauten planetwalzenextruder
CN110385232A (zh) * 2019-07-19 2019-10-29 深圳市沅鸿机械有限公司 一种自动吸附式固定的含浸机上盖装置
US11576837B2 (en) 2019-10-03 2023-02-14 Jfxd Trx Acq Llc Multi-zonal roller and method of use thereof

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10150006A1 (de) * 2001-10-11 2003-04-17 Buehler Ag Ringextruder mit teilgekappten Förderelementen im Einzugsbereich
WO2014048544A1 (de) 2012-09-30 2014-04-03 GILLER, Jutta, Regina Verpackung für kantenempfindliches transportgut
DE102013001625A1 (de) 2012-09-30 2014-04-03 Cepventures International Corp. Verpackung für kantenempfindliches Transportgut
US9598217B2 (en) 2012-09-30 2017-03-21 Thomas Giller Packaging for edge-sensitive cargo
US10112320B2 (en) 2012-10-11 2018-10-30 Entex Rust & Mitschke Gmbh Process for the extrusion of plastics tending to adherence
WO2014056553A1 (de) 2012-10-11 2014-04-17 Entex Gmbh Rust & Mitschke Gmbh Extruder zur verarbeitung von kunststoffen, die zum kleben neigen
DE102013000708A1 (de) 2012-10-11 2014-04-17 Entex Rust & Mitschke Gmbh Verfahren zur Extrusion von Kunststoffen, die zum Kleben neigen
DE102015001167A1 (de) 2015-02-02 2016-08-04 Entex Rust & Mitschke Gmbh Entgasen bei der Extrusion von Kunststoffen
DE102016002143A1 (de) 2016-02-25 2017-08-31 Entex Rust & Mitschke Gmbh Füllteilmodul in Planetwalzenextruderbauweise
DE102017001093A1 (de) 2016-04-07 2017-10-26 Entex Rust & Mitschke Gmbh Entgasen bei der Extrusion von Kunststoffen mit Filterscheiben aus Sintermetall
DE102016010082A1 (de) 2016-07-22 2018-01-25 Entex Rust & Mitschke Gmbh Verarbeitung von Polyvinylchloriden
WO2019011461A1 (de) 2017-07-13 2019-01-17 Entex Rust & Mitschke Gmbh Füllteilmodul in planetwalzenextruderbauweise
DE102017006638A1 (de) 2017-07-13 2019-01-17 Entex Rust & Mitschke Gmbh Füllteilmodul in Planetwalzenextruderbauweise
US11485298B2 (en) 2017-07-13 2022-11-01 Entex Rust & Mitschke Gmbh Feeder module in planetary roller extruder design
WO2019166125A1 (de) 2018-02-28 2019-09-06 Entex Rust & Mitschke Gmbh Verfahren zur herstellung und verarbeitung von polymeren und polymermischungen in einem modular aufgebauten planetwalzenextruder
CN110385232A (zh) * 2019-07-19 2019-10-29 深圳市沅鸿机械有限公司 一种自动吸附式固定的含浸机上盖装置
CN110385232B (zh) * 2019-07-19 2023-04-28 深圳市沅鸿机械有限公司 一种自动吸附式固定的含浸机上盖装置
US11576837B2 (en) 2019-10-03 2023-02-14 Jfxd Trx Acq Llc Multi-zonal roller and method of use thereof

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