DE2129839A1

DE2129839A1 - Schneckenpresse mit Entgasungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2129839A1
Application number: DE19712129839
Authority: DE
Inventors: Dieter Buchheit
Original assignee: Werner and Pfleiderer GmbH
Current assignee: Werner and Pfleiderer GmbH
Priority date: 1971-06-16
Filing date: 1971-06-16
Publication date: 1972-12-21
Also published as: DE2129839B2

Description

Schneckenpresse mit Entgasungsvorrichtung Die Erfindung betriffteine Schneckenpresse für die Verarbeitung und Entgasung plastischer Massen mit mindestens einer zwischen Beschickungsöffnung und -Austragsende im Gehäuse der Schneckenpresse vorgesehenen Entgasungsöffnung und einer dieser Öffnung zugeordneten Entgasungsvorrichtung.
Bei der Aufbereitungund Verarbeitung von plastischen Massen, beispielsweise Kunststoffen oder Guinmimassen, ist es häufig erforderlich, gasförmige Bestandteile aus der Masse zu entfernen. Es kann sich dabei sowohl um eingeschlossene Luft handeln, wie auch um Wasser- oder Lösungsmitteldampf oder um monomere Bestandteile. Werden sie nicht gründlich aus der Masse entfernt, so können sie die Qualität des Endproduktes erheblich beeinträchtigen.
Einfache Öffnungen im Gehäuse, die dazu dienen, die flüchtigen Bestandteile - gegebenenfalls mittels Unterdruck - abzuziehen, haben den Nachteil, daß die verarbeitete Masse durch die Entgasungsöffnungen autreten kann. Angeschlossene Rohrleitungen können dabei e schnell verstopfen. Besonders bei zuin Schäumen neigenden Sunststoffsorten ist diese Gefahr groß. Es ist deshalb auch eine Vorrichtung bekannt, bei der im Entgasungsstutten zwei Ililfsschnecken senkrecht zur Hauptschneckenpresse angeordnet sind. Sie drücken das entweichende Material laufend in den Bearbeitungsraum zurück, während die abzuziehenden Gase und Dämpfe durch die Schneckengänge entweichen können.
Abgesehen vom relativ großen technischen Aufwand, den diese Lösung erfordert, kann mit ihr der Austritt von Material nicht in jedem Fall verhindert werden. Bei großen zu entsenden Anteilen und dadurch gegebenen großen-Gasgeschwindigkeiten, können Materialteilchen mitgerissen werden, vor allem wenn die Masse noch nicht ganz aufgeschmolzen ist. Andererseits ist es für die flüchtigen Bestandteile oft schwierig, das im Entgasu.sstutzen angesammelte Material zu durch dringen. Außerdem wird mit der bekannten Vorrichtung die Oberfläche der behandelten Masse im Entgasungsbereich nicht wesep+tlich vergrößert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wirksames Entgasen von plastischen Massen in Schneckenpressen zu ermöglichen, wozu einerseits die Bildung großer, sich ständig erneuernder Oberflächen und andererseits eine längere Verweilzeit des Materials in der Entgasungszone erforderlich ist.
Gleichzeitig soll ein Austreten von Material aus der Entgasungsöffnung zuverlässig verhindert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Entgasungsvorrichtung aus einer im Bereich der Entgasungsöffnung - und diese etwa überdeckend - neben der Schneckenwelle und parallel zu dieser angeordneten Hilfsschnecke besteht.
Sehr geringen technischen Aufwand macht eine Ausbildung der Erfindung erforderlich, bei der die Hilfsschnecke'von der Schneckenwelle angetrieben wird.
Die Montage und die Reinigung der Schneckenpresse ist beson--ders einfach, wenn die Hilfsschnecke durch in auf der Schnekkenwelle angeordnetes Zahnrad angetrieben «ird, welches im Eingriff mit einem Zahnrad auf der Hilfsschnecke steht.
Besonders wirksame Oberflächenerneuerung wird durch eine Ausbildung der Schneckenpresse erreicht, bei der die Schneckengewinde von Schneckenwelle und Hilfsschnecke dichtend ineinandergreifen.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß erne sehr intensive Entgasung mit geringem technischen Aufwand erreicht wird. Auch bei stark schäumendern und aufblähendem Material wird ein Austritt durch die Entgasungsöffnung wirksam verhindert.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Sie werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Schneckenpresse mit Entgasungsvorrichtung im .Schnitt ! Fig. 2 einen Schnitt durch die Sc.hneckenpresse nach Fig. 1 gemäß der Linie II - II und Fig. 3 einen AusschnLtt aus einer anderen Ausführung der erfindungsgemäßen Schneckenpresse.
Eine Schneckenwelle 1 (Fig. 1) weist verschiedene Elemente auf: Schneckenbüchsen unterschiedlicher Steigung la, 1b, Ic und ld und Knetscheiben le. Ein die Schneckenwelle umgekendes Gehäuse ist aus Teilstücken 2a, 2b, 2c und 2d zusammengesetzt. Hohlräume 3 in den Gehäuseteilstücken werden von Kühl- oder lleizmittel- durchströmt. Am Auslaßende 4 der Schneckenpresse kann eine Lochplatte oder ein anderes übliches Werkzeug vorgesehen sein, das aber hier nicht dargestellt ist.
Eine Beschickungsöffnung 5 und eine Entgasungsöffnung 6 sind gestrichelt angedeutet; sie liegen oberhalb der Zeichenebene. Neben einer durchgehenden Längsbohrung 8, die zusammen mit der SChneckenwelle 1 den Arbeitsraum der Schneckenpresse bildet, weist das Gehäuseteilstück 2c im Bereich der Entgasungsöffnung 6 eine weitere,- mit der Bohrung 8 verbundene Bohrung lo auf, in der eine EIilfsschnecke 11 läuft. Zwei Lager 12 halten die Hilfsschnecke im Gehäuse.
Das durch die Beschickungsöffnung 5 in die Schneckenpresse eingegebene Material wird von der'Schneckenwelle 1 durch die Bohrung 8 bis zur Austragsöffnung 4 gefördert und dabei gemischt, geknetet, plastiziert und homogenisiert. Beim Eintritt in die hier durch das Gehäuseteil 2c gebildete Entgasungszone vergrö@ert sich der dem Material zur Verfügung stehende freie Querschnitt auf etwa d-as Doppelte. Infolgedessen sind die Schneckengänge in dieser Zone nur zum Teil mit M&terial gefüllt: hierdurch und durch den mit der Querschnitts Veryrößerung verbundenen Druckabfall wird verhindert, daß Ilater'al durch die Entgasungsöffnung 6 aus der Schneckenpresse austreten kann.
Durch das Aufteilen des Materialstroms auf die zwei Schneckenwellen 1 und 11 in diesem Bereich, wobei ein ständiger Ubergang von der einen zur anderen stattfindet, wird die Oberfläche des plastizierten oder aufgeschmolzenen Materials stark vergrößert und es werden zusätzlich immer neue Oberflächen gebildet. Dieser Effekt ist besonders stark. wenn die Gewinde von Schneckenwelle und Hilfsschrbcke dichtend ineinandergreifen. Die entweichenden flüchtigen Bestandteile werden durch die Entgasungsöffnung 6 abgezogen, an die gegebenenfalls eine - hier nicht dargestellte - Unterdruckleitung angeschlossen ist.
Durch den in der Entgasungszone zur Verfügung stehenden größeren Querschnitt verringert sich die Strömungsgeschwindigkeit der Mater-ialschmelze. Damit vergrößert sich. aber auch die Verweilzeit des Materials in der Entgasungszone.
Diese größere Verweilzeit und die oben beschriebene Bildung immer neuer Oberflächen sind in erster Linie die Ursachen für die ausgezeichnete Entgasungswirkung deit chneckenpresse.
Die Hilfsschnecke 11 wird von der Schneckenwelle 1 mit angetrieben. Diese weist ein Zahnrad 13 auf, welches mit einem Zahnrad 14 auf der Hilfsschneche im Eingriff steht.
Wach dex Entgasungszoné im Gehäusetail 2c verengt sich der Arbeitsraum der Schneckenpresse wieder auf die Bohrung 8.
Ein nur schematisch angedeuteter Motor 15 treibt über eine Kupplung 16. und ein Getriebe 17 die Schneckenwelle 1 an.
In Fig. 2 wird die Schneckenpresse in einem Schnitt senkrecht zur Längsachse und durch die Entgasungszone gezeigt.
Zu erkennen sind die hier dreigängige Schneckenwelle 1 und die mit ihr ineinandergreifende ebenfalls dreigängige Hilfsschnecke 11. Die Pfeile A deuten die Drehrichtung an.
Durch einen Stutzen 18 führt die Entgasungsöffnung 6 nach aUßen. Die restlichen Bezugszeichen haben die bei Fig. 1 erläuterte Bedeutung.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführung der Schneckenpresse nach der Erfindung. Ein eigener Antrieb 19 treibt die Hilfsschnecke 11 über zwei Kegelräder 20 und 21 an. Die Drehzahl kann unabhängig von der Drehzahl der Schneckenvelle 1 geregelt werden. Schneckenwelle und Hilfsschnecke sind hier tangierend angeordnet, ihre Gewinde greifen niçht ineinander.
Die Drehrichtung der Hilfsschnecke und die Steigung ihres Gewindes sind hier auch unabhängig von denen der Schnecrsenwelle.
Diese Ausführung ist bei stark schäumenden plastischen Massen von Vorteil, da ein Zusetzen der Entgasungsöffnung damit besonders wirksam verhindert werden kann.
Die Vorteile der Erfindung kommen durchaus' auch bei mehrwelligen Schnecken-res sen zur Geltung Beispielsweise können je bekannten vierwelligen Entgasungs-Schneckenpressen in vielen Fällen erfolgreich durch eine Zweiwellen-Schneckenpresse mit zwei Entgasungs-Hilfsschnecken der hier beschriebenen Art ersetzt werden.
- P a t e n t a n s p r ü c h e -

Claims

Patentansprüche 1. Schneckenpresse für die Verarbeitung und Entjasueg plastischer Massen mit mindestens einer zwischen Beschickungsöffnung und Austragsende im Gehäuse der Schneckenpresse vorgesehenen Entgasungsöffnung und einer dieser öffnung zugeordneten Entgasungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Entgasungsvorrichtung aus einer im Bereich der Entgasungsöffnung (6) - und diese etwa überdeckend - neben der Schneckenwelle (1) und parallel zu dieser angeordneten Hilfsschnecke (11) besteht.
2. Schneckenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsschnecke (11) von der Schneckenwelle (1) angetrieben wird.
3. Schneckenpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die IIilfsschnecke (all) durch ein auf der Schneckenwelle (1) angeordnetes Zahnrad (13) angetrieben wird, welches im Eingriff mit einem Zahnrad (14) auf der Hilfsschnecke steht.
4. Schneckenpresse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckengewinde von Schneckenwelle (1) und Hilfsschnecke (11) dichtend ineinandergreifen.