DE2117997A1

DE2117997A1 - Thermoplastics extruder

Info

Publication number: DE2117997A1
Application number: DE19712117997
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Wien Hanslik
Original assignee: ANGER PLASTIC GmbH
Current assignee: ANGER PLASTIC GmbH
Priority date: 1970-04-15
Filing date: 1971-04-14
Publication date: 1971-10-28

Description

Extruder Die Erfindung bezieht sich auf einen Extruder mit zwei oder mehr gegenläufig kämmenden Schnecken zur Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen, bei welchen zwischen zwei in Arbeitsrichtung fördernden Schneckenabschnitten eine Drosselzone eingeschaltet ist, welche die Förderung des Materials drosselt und hinter welcher eine Entgasung des Materials stattfindet.
Der Kunststoff wird in rieselfähigem Zustand dem Extruder zugeführt und im Extruder plastifiziert. In dem Drosselabschnitt soll der im wesentlichen noch pulverige Kunststoff agglomeriert oder zusammengepackt werden, um dadurch die Entgasung in der darauflolgendek Entgasungszone zu erleichtern. Bei den bekannten Ausführungsformen dieser Art ist ein Drosselquerschnitt in den Extruderzylinder eingeschaltet, welcher beispielsweise von einer Lochplatte gebildet ist, wobei das Kunststoffpulver durch die Durcllbrechungen der Lochplatte gepreßt wird.
Bei diesen Ausführungsformen wird der Staudruck vom Extruderzylinder aufgenommen und der Gegendruck wirkt sich auf die Extruderschnecken aus. Es wird daher der auf die Extruderschnecken #usgellbte Rückdruck um diesen Staudruck erhöht, wodurch die Räckdrucklagerungen der Schnecken sehr hoch belastet werden Die Erfindung zielt nun darauf ab, diesen Nachteil zu beseitigen, und besteht im wesentlichen darin, daß die Drosselzone von miteinander kämmenden Schneckenabschnitten mit Gegensteigung gebildet ist, deren Schneckenstege Durchbrechungen aufweisen. Auf diese Weise wird der Druck und der Gegendruck von den Schnecken selbst aufgenommen und die Rückdrucklagerungen der Schnecken werden vom Staudruck zur Gänze entlastet. Die Erfindung ermöglicht daher eine wesentlich schwächere und daher billigere Konstruktior der Lagerung, wobei auch der Verschleiß der Lagerungen herabgesetzt wird.
Gemäß der Erfindung können die Durchbrechungen von radialen Nuten gebildet sein. Wenn die Nuten der miteinander kämmenden Schneckenstege in der Kämmsteilung miteinander koinzidieren, wird der geringste Drosseleffekt erreicht. Gemäß der Erfindung sind zweckmäßig die Nuten der miteinander kämmenden Schneckenstege gegeneinander versetzt. Hiebei erscheint es auch vorteilhaft, die Anordnung so zu treffen, daß die Querschnitte der Durchbrechungen oder Nuten in der Förderrichtung sich verjüngen, wodurch eine düsenartige Wirkung der Nuten erreicht wird.
Für die verschiedenen Materialien und für die verschiedenen Aufgaben kann eine verschiedene Drosselwirkung erwünscht sein. Um eine solche verschiedene Drosselwirkung zu ermöglichen, können gemäß der Erfindung die die Gegensteigung aufweisenden Abschnitte mit den übrigen Teilen der Schnecke lösbar verbunden sein.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 einen waagerechten Schnitt durch einen die Drosselzone enthaltenden Teil eines Extruderzylinders mit eingängigen Schnecken, Fig. 2 einen lotrechten Längsschnitt durch einen die Drosselzone enthaltenden Teil eines Extruderzylinders mit mehrgängigen Förderschneckenabschnitten, Fig. 3 einen waagerechten Schnitt durch diesen Extruderzylinder und Fig. 4 einen Querschnitt gemäß Linie IV - IV von Fig. 3.
Der in Fig. 1 dargestellte Teil eines Doppelschneckenextruders mit eingängigen Förderschnecken enthält, in Arbeitsrichtung gesehen, aufeinanderfolgend eine Vorplastifizierzone 1, eine Drosselzone 2 und eine Entgasungszone 3. Die Schnecken 4 und 4' weisen in der Drosselzone 2 miteinander kämmende Abschnitte 5 und 5' mit Gegensteigung auf, deren Schneckenstege 6 mit Durchbrechungen 7 versehen sind. Diese Durchbrechungen 7 erstrecken sich beim gezeigten ersten Ausführungsbeispiel über die ganze Gangtiefe der Schnecke. Infolge der Gegensteigung der Schneckenstege 6 in der Drosselzone 2 tritt eine Materialstauung auf, wobei der Staudruck durch den freien Querschnitt der Durchbrechungen 7 begrenzt ist.
Das durch den Druckanstieg in der Drosselzone 2 agglomerierte Kunststoffpulver entspannt sich in der Entgasungszone 3, wobei mitgeführte Luft, Feuchtigkeit oder sonstige flüchtige Bestandteile zur Zylinderwandung diffundieren können, von wo sie durch die an der Oberseite des Zylinders befindliche Entgasungsöffnung 8 abgezogen werden. Anschließend an die Entgasung erfolgt in einer Rekompressionszone 9 wieder eine Verdichtung und Weiterförderung des nunmehr störungsfrei plastifizierbaren Kunststoffmaterials. Da die Drosselung des Materialflusses-nicht durch eine mit dem Zylinder verbundene #Lochplatte erfolgt, sondern durch einen Schneckenabschnitt, sind die durch den Staudruck bedingten axialen Reaktionskräfte zwischen aufeinanderfolgenden Schneckenabschnitten wirksam und brauchen nicht über die Schneckenlagerung übertragen zu werden. Die Schneckenlagerung ist somit vom Staudruck entlastet.
In den Fig. 2 bis 4 ist der die Drossel- und Entgasungszone enthaltende Teil eines mit dreigängige#n Förderschneckenabschnitten ausgerüsteten Doppel schneckenextruders dargestellt. Dabei sind gleiche Teile mit den selben Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1. Die Durchbrechungen 7 in den Schneckenstegen 6# der miteinander kämmenden Schneckenabschnitte 5 und 5' der Drosselzone 2 sind bei dieser Ausführung von etwa radialen Nuten gebildet.
Die Anordnung der Gegensteigung aufweisenden, eingängigen, miteinander kämmenden Schneckenabschnitte 5 und 5' ist dabei so getroffen, daß die Nuten der miteinander kämmenden Schneckenstege gegeneinander versetzt sind (Fig. 4).
Die Schneckenabschnitte 5 und 5' mit Gegensteigung haben das Bestreben, das pulverige Künststoffmaterial entgegen der Arbeitsrichtung zu fördern. Wegen des Vorhandenseins der Durchbrechungen 7 tritt hiebei jedoch keine totale Sperre ein, da das Material durch einen begrenzten Querschnitt in Arbeitsrichtung weiterfließen kann. Die bewirkte Stauung ist stark materialabhängig und daher kann es vorte-ilhaft sein, die die Gegensteigung aufweisenden Abschnitte mit den übrigen Teilen der Schnecke lösbar zu verbinden, wie dies in Fig. 1 durch die Trennungsstriche beiderseits der Schneckenabschnitte 5 und 5' angedeutet ist.
Patentansprüche:

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e ü- c h e Extruder mit zwei oder mehr gegenläufig kämmenden Schnecken zur Verarteitung von thermoplastischen Kunststoffen, bei welchen zwischen zwei in Arbeitsrichtung fördernden Schneckenabschnitten eine Drosselzone eingeschaltet ist, welche die#Fbrderung des Materials drosselt und hinter welcher eine Entgasung des Materials stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselzone (2) von miteinander kämmenden Schneckenabsohnitten (5, 5') mit Gegensteigung gebildet ist, deren Schneckenstege (6) Durchbrechungen -(7) aufweisen.
2. Extruder nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (7) von etwa radialen Nuten gebildet sind.
3. Extruder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten der miteinander kämmenden Schnec#kenstege (6) gegeneinander versetzt sind.
4. Extruder nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Durchbrechungen (7) oder Nuten in der Förderrichtung sich verjüngen.
5. Extruder-nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Gegensteigung aufweisenden Abschnitte (5, 5') mit den übrigen Teilen der Schnecke (4, 4?) lösbar verbunden sind.