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Kunststoffschneckenpresse Die Erfindung bezieht sich auf eine Kunststoffschneckenpresse
mit zumindest zwei angetriebenen Schnecken, deren Schneckenstege und Schneckennuten
miteinander kämmen. Im allgemeinen sind solche Kunststoffschneckenpressen als Doppelschneckenpressen
ausgeführt. Wo hohe Misch- oder Knetwirkung angestrebt wird, ist die Leistung der
bekannten Kunststoffschneckenpressen mit zumindest zwei angetriebenen Schnecken
häufig nicht ausreichend. Das gilt - je nach Auslegung - auch für die Ausstoßleistung.
Wo hohe Misch- und Knetwirkung bei hoher Ausstoßleistung verlangt wird, sind Kunststoffschnekkenpressen
der beschriebenen Art bekannt, bei denen die
Schneckenstege und
Schneckennuten benachbarter Schnecken lose miteinander kämmen und ihren relativen
Abstand in axialer Richtung bei der Rotation verändern. Solchen Kunststoffschneckenpressen
werden häufig kurz als Relaschnecken bezeichnet. Die Relativbewegung wird nicht
durch axiale Verschiebung der Schnecken zueinander erreicht (was theoretisch möglich
wäre, aber konstruktiv kaum zu verwirklichen ist), sondern bei entsprechender Wahl
der Steigung durch besonderen Antrieb. Der besondere Antrieb besteht kinematisch
darin, daß alle Schnecken eine Grundrotation mit konstanter Winkelgeschwindigkeit
ausführen, während bei zumindest einer Schnecke dieser Grundrotation noch eine ungleichförmige
Drehbewegung mit sich ändernder Winkelgeschwindigkeit überlagert ist. Zur konstruktiven
Verwirklichung dieser Kinematik benötigt man aufwendige Getriebe, z. B. sodche mit
elliptischen Zahnrädern, Kreuzgelenkgetriebe oder Umlaufrädergetriebe für jede Schnecke
(bei gemeinsamem Antriebsmotor), die über einen weiteren Motor mit intermittierendem
Abtrieb in geeigneter Weise gekoppelt sind.
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Das ist aufwendig und für sehr große Leistungen kaum durchführbar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kunststoffschneckenpresse
der letztbeschriebenen Art zu schaffen, bei der die axialen Relativbewegungen zwischen
den miteinander kämmenden Schneckenstegen und Schneckennuten unter Verzicht auf
aufwendige Antriebe erreicht sind.
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Die Erfindung betrifft eine Kunststoffschneckenpresse mit
zumindest
zwei angetriebenen Schnecken, deren Schneckenstege und Schneckennuten miteinander
kämmen und ihren relativen Abstand in axialer Richtung bei der Rotation verändern.
Die Erfindung besteht darin, daß die Schnecken mit konstanter Winkelgeschwindigkeit
angetrieben sind (d. h.
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harmonische Drehbewegungen ausführen) sowie Schneckenstege und Schneckennuten
besitzen, deren Steigung über einen Gang (d. h. über den Winkelbereich von 5600)
aus der Hauptsteigungsrichtung ins Negative oder Positive verändert ist. Nach bevorzugter
Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß die Steigung von
Schneckengang zu Schneckengang in gleicher Weise variiert ist (also über die Gesamtlänge
sich periodisch ändert). Vorzugsweise wird man bei den erfindungsgemäßen Kunststoffschneckenpressen
die Schnecken lose kämmend'ausrühren. Misch- und Knetwirkung sind dann besonders
intensiv, hohe Ausstoßleistung stellt sich ein. Besonders einfach läßt sich die
Erfindung bei Doppelschneckenpressen verwirklichen. - Winkelgeschwindigkeit der
Schnecken ist im allgemeinen nicht nur konstant, sondern dem Betrage nach auch gleich.
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Stets können die Schnecken gegensinnig oder gleichsinnig rotieren.
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Die durch die Erfindung gegebenen Vorteile sind vor allem darin zu
sehen, daß man bei den unterschiedlichsten Materialien stets sehr hohe Ausstoßleistung
erreicht. Gegenüber üblichen Schnekkenpressen (ohne Relativbewegung der Schneckenstege
bzw.
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Schneckennuten) kann der Ausstoß um 70 ffi und mehr gesteigert werden.
In der Ausführungsform mit lose kämmenden Schnecken
wird zusätzlich
eine außerordnetlich gute Mischwirkung erreicht.
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Der Druckaufbau wird verbessert. Auch im Hinblick auf die Homogenisierung
erzielt man außerordentlich gute Ergebnisse. Diese Vorteile beruhen (wie bei Relaschnecken)
auf der erfindungsgemäß eintretenden axialen Relativbewegung zwischen den Schnekkenstegen
und Schneckennuten benachbarter Schnecken. Da diese Relativbewegung bei Antrieb
der Schnecken mit konstanter Winkelgeschwindigkeit erfolgt, können die üblichen
und bewährten Antriebe von Kunststoffschneckenpressen mit zwei und mehr angetriebenen
Schnecken eingesetzt werden.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfilhrungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen: Figur 1 die Abwicklung
einer Schnecke für eine erfindungsgemäße Kunststoffschneckenpresse mit zwei angetriebenen
Schnecken, lose kämmend, Figur 2 in schematischer Darstellung die beiden Schnecken
einer Kunststoffschneckenpresse mit Schnecken nach Figur 1 in Grundstellung und
Figur 3 den Gegenstand nach Figur 2 mit Schnecken, die um 1800 verdreht sind.
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Die in den Figuren dargestellten Schnekcen 1 sind für eine Kunststoffschneckenpresse
mit zwei angetriebenen Schnecken
bestimmt, deren Schneckenstege
2 und Schneckennuten 5 mit ein ander lose kämmen und ihren relativen Abstand in
axialer Richtung bei der Rotation verändern. Die Schneckenstege 2 und Schneckennuten
5 besitzen eine Steigung, die über einen Gang, d. h. über den Winkelbereich von
5600 aus der Hauptsteigungsrichtung (als Null) ins Negative oder Positive verändert
ist.
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Diese Winkel sind in die Abwicklung nach Figur 1 mit - bzw. + eingetragen
worden. Man entnimmt aus der Figur 1 ohne weiteres, daß die Steigung von Schneckengang
zu Schneckengang in gleicher Weise variiert ist, d. h. über die Gesamtlänge sich
perSp disch verändert. In einer Kunststoffschneckenpresse, die mit Schnecken 1 der
beschriebenen Art ausgerüstet wird, werden die Schnecken 1 mit konstanter Winkelgeschwindigkeit
angetrieben, d. h. die Schnecken erfahren eine harmonische Drehbewegung. Nichtsdestoweniger
verändern die Schneckensteg 2 und Schneckennuten 5 kämmender Schnecken ihren relativen
Abstand A in axialer Richtung bei der Rotation. Das ergibt sich aus einer vergleichenden
Betrachtung der Figuren 2 und 3, in die der unterschiedliche Abstand A eingetragen
worden ist. Drehen sich im Ausführungsbeispiel die Schnecken 1 gegeneinander, so
wird durch die wechselnde Steigung der Schnecken offensichtlich ein zusätzlicher
Mischeffekt erzielt, der zu den aufgeführten Vorteilen führt.
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Ansprüche: