DE2038452A1 - Plastics screw press - with vertical screw and cylinder and degassing zone arranged as free fall zone - Google Patents

Plastics screw press - with vertical screw and cylinder and degassing zone arranged as free fall zone

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Abstract

Plastics screw press is arranged vertically, and has a degassing zone in the form of a free fall zone. The transport of the plasticised material in the degassing zone occurs by free fall and not by screw action, and consequently an optimum degassing action is obtained, as a result of the greater surface area exposed to degassing.

Description

Kunststoff-Schneckenpresse Die Erfindung bezieht sich auf eine Kunststoff-Schneckenpresse in Form eines sog. Einschneckenextruders aus Zylinder und Schnecke, wobei die Schnecke eine Entgasungszone und der Zylinder und/oder die Schnecke im Bereich der Entgasungszone Absaugeinrichtungen aufweisen. - Bekannte Kunststoff-Schneckenpressen dieser Art sind üblicherweise horizontal angeordnet, in Zonen (Umwandlungszone, erste Meteringzone, Entgasungszone, zweite Meteringzone) eingeteilt und in der Entgasungszone so eingerichtet, daß der bereits plastifizierte Kunststoff unter reduzierter Pressung an der Absaugeinrichtung vorbei geführt wird. Die Schnecke hat in der Entgasungszone gleichzeitig die Transportfunktion zu erfüllen und ist entsprechend eingerichtet, nämlich mit Stegen ausgerüstet. Plastic screw press The invention relates to a plastic screw press in the form of a so-called single-screw extruder consisting of a cylinder and screw, the screw a degassing zone and the cylinder and / or the screw in the area of the degassing zone Have suction devices. - Well-known plastic screw presses of this type are usually arranged horizontally, in zones (conversion zone, first metering zone, Degassing zone, second metering zone) and set up in the degassing zone so that that the already plasticized plastic under reduced pressure on the suction device is passed. The screw also has the transport function in the degassing zone to meet and is set up accordingly, namely equipped with bars.

Zur Absaugvorrichtung gehören Bohrungen in der Zylinderwandung und/oder in der Schnecke, die über Kanäle oder Leitungen mit einer Absaugpumpe in Verbindung stehen. Die erreichte Entgasung ist für viele Zwecke nicht befriedigend. Da in der Entgasungszone die Schnecke den plastifizierten Kunststoff auch transportieren muß, lassen sich die thermodynamischen Zustandsgrößen (hauptsächlich Druck, Temperatur) nicht so einstellen, daß optimale Entgasung erreicht wird. Im übrigen bietet sich der zu entgasende Kunststoff bei bekannten Kunststoffschneckenpressen in der Entgasungszone mit verhältnismäßig kleiner Oberfläche an, so daß die Aufenthaltszeit des zu entgasenden Kunststoffes in derEntgasungszone nicht ausreicht, um die Einstellung des thermodynamischen Gleids gewichts für den Entgasungsvorgang herbeizuführen.The suction device includes bores in the cylinder wall and / or in the screw, which is connected to a suction pump via channels or lines stand. The degassing achieved is unsatisfactory for many purposes. There in the Degassing zone the screw must also transport the plasticized plastic, can the thermodynamic state variables (mainly pressure, temperature) do not adjust so that optimum degassing is achieved. Incidentally, it offers itself the plastic to be degassed in known plastic screw presses in the degassing zone with a relatively small surface, so that the residence time of the to be degassed Plastic in the degassing zone is not sufficient to adjust the thermodynamic To bring about sliding weight for the degassing process.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kunststoff-Schneckenpresse der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß in der Entgasungszone optimale Entgasung erreichbar ist.The invention is based on the object of a plastic screw press of the type described in such a way that optimal in the degassing zone Degassing is achievable.

Die Erfindung betrif#"t eine Kunststoff-Schneckenpresse aus Zylinder und Schnecken wobei die Schnecke eine Entgasungszone ~nd der Zylinder und/oder die Schnecke im Bereich der Entgasungszone Absaugeinrichtungen aufweisen# Die Erfindung besteht darin, daß die Entgasungszone als Freifallzone ausgebildet und dazu die Kunststoff-Schneckenpresse insgesamt in an sich bekannter Weise im wesentlichen vertikal angeordnet ist. Erfindungsgemäß hat die Schnecke in der Entgasungszone eine Tr#nsportfun1ction nicht mehr zu erfüllen.The invention relates to a cylinder plastic screw press and screws, the screw being a degassing zone and the cylinder and / or the The screw has suction devices in the area of the degassing zone # The invention consists in the fact that the degassing zone is designed as a free fall zone and the Plastic screw press as a whole essentially in a manner known per se is arranged vertically. According to the invention, the screw is in the degassing zone no longer fulfilling a sports function.

Der Transport des plastifizierten Kunststoffs erfolgt durch freien Fall. Die thermodynamischen Parameter lassen sich in der Entgasungszone folglich in weiten Grenzen frei wählen, und zwar durch die Einstellung des "Vakuums" (d.h. durch die Bemessung der Absaugpumpe3 einerseits, ggf. zusätzlich durch Beheizung über den Zylinder oder auch über die Schnecke andererseits. Der eingangs beschriebene Kompromiß zwischen Entgasung und Transport beeinträchtigt die Entgasungswirkung nicht mehr, die sich folglich optimieren läßt. Darüber hinaus kann der plastifizierte Kunststoff in der Freifallzone so verteilt werden und eine solche Strömungsform oder Fall form erhalten, daß er sich auch mit hinreichend großer Oberfläche der Entgasung anbietet.The plasticized plastic is transported by free Case. The thermodynamic parameters can consequently be in the degassing zone choose freely within wide limits, namely by setting the "vacuum" (i.e. through the dimensioning of the suction pump3 on the one hand, and possibly also through heating via the cylinder or via the screw on the other hand. The one described at the beginning A compromise between degassing and transport affects the degassing effect no longer, which can consequently be optimized. In addition, the plasticized Plastic in the free fall zone can be so distributed and such a flow shape or case form that he is also with a sufficiently large surface of the Offers degassing.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. So ist eine bevorzugte Ausführuugsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke mit dem Zylinder vor der Freifallzone eine Freiaustrittsdüse für den Eintritt des bereits plastifizierten Kunststoffs in die Freifall- oder Entgasungszone bildet. Zweckmäßigerweise ist zusätzlich die Schnecke im Bereich der Freifallzone stegfrei ausgeführt. -Die Freiaustrittsdüse kann Schlitze oder Austrittsöffnungen bilden, die den Kunststoff derart austreten lassen, daß er in der Freifallzone eine hinreichend große Oberfläche aufweist.In particular, there are several possibilities within the scope of the invention. Thus, a preferred embodiment of the invention is characterized in that the screw with the cylinder in front of the free fall zone a free outlet nozzle for the Entry of the already plasticized plastic into the free fall or degassing zone forms. The screw is also expediently in the area of the free fall zone run free of webs. -The free outlet nozzle can have slots or outlet openings form, which let the plastic escape in such a way that it is a in the free fall zone has a sufficiently large surface.

Dazu kann es zweckmäßig sein, die Anordnung so zu treffen, daß die Schnecke und der Zylinder im Bereich der Freifallzone einen Ringraum bilden. Das kann dadurch geschehen, daß der Durchmesser der Schnecke reduziert wird und/oder auch dadurch, daß der Innendurchmesser des Zylinders im Bereich der Freifallzone aufgeweitet wird. Wird mit einem derartigen Ringraum gearbeitet, so empfiehlt es sich, die Freiaustrittsdüse etwa mittig über dem Ringraum anzuordnen. So läßt sich sicherstellen, daß der plastifizierte Kunststoff, der aus der Freiaustrittsdüse austritt, sich weder an die Schnecke noch an die Wandung des Zylinders anlegt.For this purpose, it may be useful to make the arrangement so that the The screw and the cylinder form an annular space in the area of the free fall zone. That can be done by reducing the diameter of the screw and / or even in that the inside diameter of the cylinder is in the range the free fall zone is widened. If such an annulus is used, it is therefore advisable to arrange the free outlet nozzle approximately in the middle above the annular space. This ensures that the plasticized plastic coming out of the free outlet nozzle emerges, does not come into contact with either the screw or the wall of the cylinder.

In der konstruktiven Gestaltung bestehen im-Rahmen der Erz in dung ebenfalls mehrere Möglichkeiten. Um die Freiaustrittsdüse und damit die Entgasung unterschiedlichen Kunststoffen anzupassen, empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, daß die Freiaustrittsdüse aus einem in den Zylinder eingesetzten Außenring und einem auf die Schnecke aufgesetzten Innenring gebildet ist. Zweckmäßigerweise ist bei dieser Ausführungsform der Zylinder in an sich bekannter Weise geteilt, so daß zumindest der Außenring leicht ausgetauscht werden kann. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, zum Zwecke des Austausches des Innenrings auch die Schnecke geteilt auszuführen.In terms of the structural design, the ore in manure also several possibilities. Around the free outlet nozzle and thus the degassing To adapt to different plastics, it is advisable to arrange the arrangement in this way meet that the free outlet nozzle consists of an outer ring inserted into the cylinder and an inner ring placed on the worm is formed. Appropriately in this embodiment the cylinder is divided in a manner known per se, so that at least the outer ring can easily be replaced. Of course there is also the option of replacing the inner ring with the worm shared.

Wie bereits erwähnt wird man diese Bauteile stets so wählen daß die Freiaustrittsdüse mehrere, vorzugsweise schlitzförmige Düsenöffnungen aufweist.As already mentioned, these components will always be chosen so that the Free outlet nozzle has several, preferably slot-shaped nozzle openings.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Aus fühuungs beispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen: Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Kunststoff-Schneckenpresse, Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1 und Fig. 3 im Maßstab der Fig. 2 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fig. 2.In the following the invention is based on a mere guide from Example illustrative drawing explained in more detail; they show: Fig. 1 a Vertical section through a plastic screw press according to the invention, Fig. 2 shows the enlarged section A from the object according to FIGS. 1 and 3 on a scale FIG. 2 shows a section in the direction B-B through the object according to FIG. 2.

Die in den Figuren dargestellte Kunststoff-Schneckenpresse besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau zunächst aus dem Zylinder 1 und der Schnecke 2, wobei die Schnecke 2 eine Entgasungszone 3 und der Zylinder 1, im Ausführungsbeispiel auch die Schnecke 2 im Bereich der Entgasungszone Absaugeinrichtungen 4, 5 aufweisen. Die Absaugeinrichtungen 4 dienen der Absaugung über den Zylinder 1; die Absaugeinrichtungen 5 dienen der Absaugung über die Schnecke. Sie stehen mit einer nicht gezeichneten Vakuumpumpe in Verbindung. Die Entgasungszone 3 ist als Freifall zone 6 ausgebildet, dazu ist die Kunststoffschneckenpresse insgesamt im Ausführungsbeispiel exakt vertikal angeordnet. Sie könnte auch mehr oder weniger schräg gestellt sein. Die Schnecke 2 bildet mit dem Zylinder 1 vor der Freifallzone 3 eine Freiaustrittsdüse 6, 7 für den Eintritt des bereits plastifizierten Kunststoffs in die Freifall- oder Entgasungszone 3.The plastic screw press shown in the figures consists in their basic structure initially from the cylinder 1 and the screw 2, the screw 2 having a degassing zone 3 and the cylinder 1, in the exemplary embodiment The screw 2 also has suction devices 4, 5 in the area of the degassing zone. The suction devices 4 are used for suction via the cylinder 1; the suction devices 5 are used for suction via the screw. You stand with an unsigned one Vacuum pump in connection. The degassing zone 3 is designed as a free fall zone 6, for this purpose, the plastic screw press is entirely exactly vertical in the exemplary embodiment arranged. You could also be more or less inclined. The snail 2 forms with the cylinder 1 in front of the free fall zone 3 a free outlet nozzle 6, 7 for the entry of the already plasticized plastic into the free fall or degassing zone 3.

Man entnimmt aus der Fig. 2, daß der Kunststoff im freien Fall die Freifallzone 3 durchfällt, um danach von dem nachgeschalteten Teil der Schnecke 2 wieder aufgenommen zu werden. Die Schnecke 2 ist im Bereich der Freifallzone 3 stegfrei ausgeführt.It can be seen from Fig. 2 that the plastic in free fall Free fall zone 3 falls through, to then by the downstream part of the screw 2 to be resumed. The screw 2 is in the area of the free fall zone 3 run free of webs.

Im übrigen ist im Ausführungsbeispiel die Anordnung so getroffen, daß die Schnecke 2 und der Zylinder 1 im Bereich der Freifallzone 3 einen Ringraum 8 bilden. Dazu ist einerseits der Durchmesser der Schnecke 2 reduziert, außerdem der Innenmesser des Zylinders 1 aufgeweitet. Die Freiaustrittsdüse 6, 7 befindet sich etwa mittig über dem Ringraum 8o Folglich können sowohl die Absaugeinrichtungen 4, 5 des Zylinders 1 als auch die der Schnecke 2 wirksam werden.Otherwise, the arrangement is made in the exemplary embodiment, that the screw 2 and the cylinder 1 in the area of the free fall zone 3 an annular space 8 form. On the one hand, there is the diameter the screw 2 is reduced, in addition, the inner knife of the cylinder 1 widened. The free outlet nozzle 6, 7 is located approximately in the middle above the annular space 8o. Consequently, both the suction devices 4, 5 of the cylinder 1 as well as that of the screw 2 become effective.

Insbesondere aus den Figuren 2 und 3 entnimmt man, daß die Freiaustrittsdüse aus einem in den Zylinder 1 eingesetzten Außenring 6 und einem auf die Schnecke 2 aufgesetzten Innenring 7 gebildet ist. Zu diesem Zweck ist der Zylinder 1 im Bereich der Entgasungszone 3 geteilt, auch die Schnecke 2 kann aus mehreren Teilstücken zusammengeschraubt sein. Aus der Fig. 3 entnimmt man, daß die Freiaustrittsdüse 6, 7 mehrere, im Ausführungsbeispiel schlitzförmige Düsenöffnungen 9 bildet, derart, daß der Kunststoff in Form von nebeneinanderliegenden und über den Ringraum 8 verteilten Lamellen aus der Freiaustrittsdüse 6, 7 austritt.In particular from Figures 2 and 3 it can be seen that the free outlet nozzle from an outer ring 6 inserted into the cylinder 1 and one onto the screw 2 attached inner ring 7 is formed. For this purpose, cylinder 1 is in the range the degassing zone 3 divided, and the screw 2 can consist of several sections be screwed together. From Fig. 3 it can be seen that the free outlet nozzle 6, 7 forms several, in the exemplary embodiment slot-shaped nozzle openings 9, in such a way that that the plastic in the form of adjacent and distributed over the annular space 8 Lamellae emerge from the free outlet nozzle 6, 7.

Im Rahmen der Erfindung liegt es, bei der beschriebenen Kunststoff-Schneckenpresse im Bereich der Entgasungszone 3 eine Gaszuführung vorzunehmen, wenn es sich beispielsweise darum handelt, Schaumstoffe zu extrudieren.It is within the scope of the invention for the plastic screw press described to carry out a gas supply in the area of the degassing zone 3, for example is about extruding foams.

Ansprüche: Expectations:

Claims (7)

Ansprüche 1. Kunststoff-Schneckenpresse aus Zylinder und Schnecke, wobei Schnecke eine Entgasungszone und der Zylinder und/oder die Schnecke im Bereich der Entgasungszone Absaugeinrichtungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Entgasungszone als Freifallzone (3) ausgebildet und dazu die Kunststoff-Schneckenpresse (1, 2) insgesamt in an sich bekannter Weise im wesentlichen vertikal angeordnet ist. Claims 1. Plastic screw press from cylinder and screw, wherein the screw has a degassing zone and the cylinder and / or the screw in the area the degassing zone have suction devices, characterized in that the The degassing zone is designed as a free-fall zone (3) and the plastic screw press for this purpose (1, 2) as a whole arranged essentially vertically in a manner known per se is. 2. Kunststoff-Schneckenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (2) mit dem Zylinder (1) vor der Freifallzone (3) eine Freiaustrittsdüse (6, 7) für den Eintritt des bereits plastifizierten Kunststoffs in die Freifall- oder Entgasungszone (3) bildet.2. Plastic screw press according to claim 1, characterized in that that the screw (2) with the cylinder (1) in front of the free fall zone (3) has a free outlet nozzle (6, 7) for the entry of the already plasticized plastic into the free fall or degassing zone (3) forms. 3. Kunststoff-Schneckenpresse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (2) im Bereich der Freifallzone (3) stegfrei ausgeführt ist.3. Plastic screw press according to claims 1 and 2, characterized characterized in that the screw (2) in the area of the free fall zone (3) is free of webs is. 4. Kunststoff-Schneckenpresse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (2) und der Zylinder (1) im Bereich der Freifallzone (3) einen Ringraum (8) bilden, - wobei der Durchmesser der Schnecke (2) reduziert und/oder der Innendurchmesser des Zylinders (1) aufgeweitet ist.4. Plastic screw press according to claims 1 to 3, characterized characterized in that the screw (2) and the cylinder (1) in the area of the free fall zone (3) form an annular space (8), - the diameter of the screw (2) being reduced and / or the inner diameter of the cylinder (1) is widened. 5. Kunststoff-Schneckenpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Freiaustrittsdüse (6, 7) etwa mittig über dem Ringraum (8) angeordnet ist.5. Plastic screw press according to claim 4, characterized in that that the free outlet nozzle (6, 7) is arranged approximately centrally above the annular space (8). 6. Kunststoff-Schneckenpresse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Freiaustrittsdüse aus einem in den Zylinder (1) eingesetzten Außenring (6) und einem auf die Schnecke (2) aufgesetzten Innenring (7) gebildet ist.6. Plastic screw press according to claims 1 to 5, characterized characterized in that the free outlet nozzle consists of an inserted into the cylinder (1) Outer ring (6) and an inner ring (7) placed on the worm (2) is. 7. Kunststoff-Schneckenpresse nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Freiaustrittsdüse (6, 7) mehrere, vorzugsweise schlitzförmige, Düsenöffnungen (8) aufweist.7. Plastic screw press according to claims 1 to 6, characterized characterized in that the free outlet nozzle (6, 7) has several, preferably slot-shaped, Has nozzle openings (8).
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