DE2214715A1

DE2214715A1 - Schneckenpresse fuer kunststoffe

Info

Publication number: DE2214715A1
Application number: DE2214715A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Hansen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-03-25
Filing date: 1972-03-25
Publication date: 1973-10-04
Also published as: JPS4915755A; JPS5630173B2; DE2214715B2; IT980525B; US3850415A; GB1422731A; DE2214715C3

Description

DIPL-ING. H. FINK PATENTANWALT · 7300 E£SLIMGEN(NECKAR) · HINDENBURGSTRASSE

Potentonwolt FINK · D 7300 fadingm (N»dcor). HindenburgitroB« 44 ·

24. März 1972 Be P 5994

Gerhard Hansen, 7l6l Laufen am Kocher, Heerberg 87 "Schneckenpresse für Kunststoffe"

Die Erfindung betrifft eine Schneckenpresse für Kunststoffe mit einer Schnecke in einem Gehäuse, das eine Füllöffnung in seinem Füllteil aufweist.

Es sind bei langsam- und schnellaufenden Schneckenpressen Versuche gemacht worden, den Ausstoß zu erhöhen. Hierbei hat sich ergeben, daß unterschiedliche Schneckenformen nur wenig Einfluß ausüben, daß aber der Ausstoß sehr beträchtlich erhöht werden kann, wenn die Aufnahmefähigkeit der Schneckenpresse erhöht wird. Eine solche Erhöhung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Füllteil im Bereich der Füllöffnung eine im wesentlichen über den Innenumfang des Gehäuses und die Länge der Füllöffnung sich erstreckende Erweiterung mit einem größeren Innendurchmesser als der übrige Teil des Gehäuses hat. Die Vergrößerung des Innenraumes des Füllteiles hat überraschenderweise zu einer wesentlichen Vergrößerung des Ausstoßes gegenüber dem Ausstoß der bekannten Schneckenpresse sonst gleicher Bauart geführt .

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Als vorteilhaft hat sich erwiesen, daß von der Erweiterung im Füllteil in den übrigen Teil des Gehäuses ein stetig sich verengender übergang vorgesehen ist, welcher dem vom Füllteil in den übrigen Gehäuseteil unter radialer Raumverengung übertretenden Kunststoffgranulat eine Vorkompression aufzwingt. Hierdurch wird eine wesentliche Steigerung der Ausstoßmenge erreicht.

Eine zusätzliche wesentliche Steigerung ergibt sich noch dadurch, daß in der Erweiterung des Füllteils mindestens eine eine Komponente parallel zur Achsrichtung dee Gehäuses aufweisende Rippe vorgesehen ist, die sich in Längsrichtung über die Erweiterung erstreckt und höchstens eine der radialen Abmessung der Erweiterung entsprechende Höhe aufweist.

Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist eine Schneckenpresse' für Kunststoffe als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt,

Fig. 2 den in Fig. 1 dargestellten Füllteil im Längsschnitt in größerem Maßstab, -

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Füllteil nach Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 2.

Eine Schneckenpresse hat ein Gehäuse 1 und eine Schnecke 2. Das Gehäuse 1 hat einen lösbar daran angebrachten Füllteil 3, auf den ein Fülltrichter h aufgesetzt ist. Auf der vom Fülltrichter 4 abgewandten Seite ist am Gehäuse 1 ein Düsenkopf 5 befestigt.

Die Schnecke 2 hat einen Antriebszapfen 6, einen Dichtteil 7, einen Einzugteil 8, einen Kompressionsteil 9, einen Homogenisierteil 10 und eine Kegelspitze 11, die in den Düsenkopf 5 hineinragt. Der Durchmesser des Dichtteiles 7 entspricht dem - 3 ■

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Innendurchmesser des zugeordneten Teils des Gehäuses 1. Die Schnecke reicht von den Teilen 8 bis 10 und hat im Einzugteil den geringsten und im Homogenisierteil 10 den größten Durchmesser, wobei im Kompressionsteil 9 ein kegeliger übergang vorhanden ist.

Der Teil A der Schneckenpresse reicht über den Homogenisierteil 10 der Schnecke, der Teil B über deren Kompressionsteil 9 und der Teil C über deren Einzugsteil 8. Die Teile A, B und C werden als Homogenisier- oder Meteringzone, Kompressionszone bzw. Einzugs- oder Förderzone bezeichnet.

Der in den Pig. 2 bis 4 dargestellte Füllteil 3 hat eine mit dem Fülltrichter 4 verbundene Füllöffnung 21 von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt. Die Füllöffnung 21 hat eine Länge, die etwa dem 1,5 bis zweifachen des Außendurchmessers der Schnecke entspricht. Sie liegt im Bereich einer Erweiterung 22 mit einem größeren Innendurchmesser als dem übrigen Teil des Gehäuses t und auch dem Dichtteil 7. Bei einem Durchmesser des Dichtteiles von 45 oder 60 mm hat die Erweiterung einen Durchmesser von 55 bzw. 70 mm. Die radiale Höhe der Erweiterung wird im wesentlichen so gewählt, daß sie etwa dem Doppelten des Durchmessers eines Granulatkornes entspricht. Die Körner können sich während des Betriebes der Schnecke in der Erweiterung 22 wälzen und in eine günstige Lage für eine dichte Packung gelangen. Die Länge der Erweiterung 22 ist gleich oder geringfügig größer als die Länge der Füllöffnung 21.

Auf der vom Dichtteil abgewandten Seite schließt sich an die Erweiterung 22 und an die Füllöffnung 21 ein kegelförmiger übergang 23 an, der einen Kegelwinkel von z.B. 30 aufweist. Die entsprechende Zone D der Schnecke kann als Vorkompressionszone bezeichnet werden. Von dem Füllteil 3 bis etwa zu Beginn des Homogenisierteiles 10 der Schnecke 2 sind auf der Innenseite des Ge-

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houses 1 Längsrillen 12 angebracht, die einer Drehbewegung des von der Schnecke 2 geförderten Kunststoffgranulats entgegenstehen. Die je nach Art des zu verarbeitenden Kunststoffes und der Größe der Schnecke 4 bis 12 mm, insbesondere 5 bis 10 mm, tiefen Längsrillen 12 sind im Querschnitt dreieckig ausgebildet, wobei eine Seite des Dreieckes sich in radialer Richtung erstreckt. Der von der Schnecke 2 abgewandte und von den Wänden der Längsrillen 12 gebildete Winkel beträgt etwa 60 . Die radialen Wände der Längsrillen sind in bezug auf die Drehrichtung der Schnecke 2 so angeordnet, daß der von der Schnecke 2 geförderte Kunststoff an diese Wände angepresst wird. Die Längsrillen 12 reichen etwa bis einen Gang vor die Kompressionszone B.

Auf der Innenseite des Füllteiles 3 ist im Bereich der Erweiterung 22 eine Rippe 24 vorgesehen, die sich radial nach innen bis zum lichten Durchmesser des Dichtteiles 7 erstreckt, deren radiale Erstreckung oder Höhe jedoch auch etws geringer sein kann. Die Ausstoßmenge der Schnecke 1 hängt von der Höhe der Rippe 24 ab, so daß sich mit unterschiedlichen Höhen der Rippen unterschiedliche Ausstoßmengen bei sonst gleichen Verhältnissen erzielen lassen. Die Ausstoßmenge einer Schneckenpresse kann daher entweder durch Auswechseln der Rippe 24 oder durch Auswechseln des Füllteiles 3 gegen eine Rippe anderer Höhe verändert werden.

Die Rippe 24 kann parallel zur Längsachse des Gehäuses 1 verlaufen, wird jedoch vorzugsweise in einem Winkel zu einer Parallelen zur Längsachse angeordnet, wobei sich ein spitzer Winkel von 30° als günstig erwiesen hat. Die Rippe 24 erstreckt sich vorzugsweise über die ganze Länge der Erweiterung 22 und des Überganges 23, wo sie ausläuft. Wie Fig. 4 entnommen werden kann, hat die Rippe in Drehrichtung der Schnecke 2 gesehen auf ihrer Vorderseite eine Anlaufschräge 25 und eine daran anschließende, in radialer Richtung verlaufende Stirnfläche 26

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und auf ihrer Rückseite eine radial verlaufende Stirnfläche Die Rippe 24 verläuft vom Dichtteil 7 bis zum übergang 23 auf etwa einem Viertelkreis. Sie ist so geführt, daß sie an ihrem im Bereich des Überganges 23 liegenden Ende die Füllöffnung tangiert (Fig. 4). Um l80° zur Rippe 24 versetzt ist unter gleicher Steigung wie diese ein in die Füllöffnung 21 hineinragender Rippenteil 24a vorgesehen, der auf seiner Innenfläche der Rippe 24 entsprechend ausgebildet und auf seiner Außenseite abgerundet ist. Die Rippe 24 und der Rippenteil 24a stehen einer Drehbewegung des Kunststoffgranulats in der Erweiterung 22 entgegen.

Die Rippe 24 und der Rippenteil 24a sind mit dem Füllteil 3 verschweißt, können aber auch anders z.B. auswechselbar befestigt sein. Beide Teile verlaufen im Bereiche der Erweiterung 22 nach Art einer Schraubenlinie.

Die Erweiterung 22 und die Rippe 24 bzw. 24a sind an langsam- und schnellaufenden Schnecken anbringbar und insbesondere für sehneHäufende Schnecken vorgesehen. Bei einer schneilaufenden Schnecke mit einem Innendurchmesser des Gehäuses von 60 mm und einer Schneckenlänge, die etwa dem Zehnfachen des Innendurchmessers des Gehäuses entspricht, ergab sich ein Ausstoß von etwa 130 kg je Stunde unter Verwendung der bekannten, die Erweiterung 22 und die Rippe 24 bzw. 24a nicht aufweisenden Büchse, während bei Verwendung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Büchse der Ausstoß sich bei sonst gleicher Ausbildung auf etwa 360 kg je Stunde erhöhte. Die Drehzahl der Schnecken betrug jeweils 500 Umdrehungen/Minute. Bei einem sowohl den übergang 23 nach der Erweiterung 22 als auch die Rippe 24 in der Erweiterung 22 aufweisenden Füllteil 3 ist die Steigerung der Ausstoßmenge zu je etwa 50/5 einer dieser Maßnahmen zuzuschreiben. Die Erweiterung 22 allein ergibt ebenfalls eine Steigerung der Ausstoßmenge gegenüber einer gleichen, diese Erweiterung in ihrem Füllteil nicht aufweisenden Schneckenpresse.

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Im Schneckengehäuse kann zur Kühlung ein geschlossener, wendelartig angeordneter Kanal vorgesehen sein, der sich über den Bereich der Längsrillen 12 und etwas darüber hinaus erstreckt. Die Gänge der Wendel des Kühlkanals kttnnen verhältnismäßig dicht beieinander liegen. Durch die Kühlung wird verhindert, daß in den Längsrillen befindliches Granulat vorzeitig plastisch wird und dieses sich gegenüber dem Gehäuse 1 drehen kann. Solange das vorkomprimierte Granulat in den Längsrillen geführt wird, wirkt dieses gegenüber der Schnecke 2 nach Art einer auf einem Gewinde aufgeschraubten Mutter, die bei sich drehendem Gewinde an ihrer Außenseite gehalten wird.

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Claims

Ansprüche

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Schneckenpresse für Kunststoffe mit einer Schneöke in einem Gehäuse, das eine Füllöffnung in seinem Füllteil aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß der Füllteil (3) im Bereich der Füllöffnung (21) eine im wesentlichen über den Innenumfang des Gehäuses (1) und die Länge der Füllöffnung sich erstreckende radiale Erweiterung (22) mit einem größeren Innendurchmesser als der übrige Teil des Gehäuses hat.
2. Schneckenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß von der Erweiterung (22) im Füllteil (3) in den übrigen Teil des Gehäuses (1) ein stetig sich verengender übergang (23) vorgesehen ist.
3. Schneckenpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß in der Erweiterung (22) des Füllteils (3) mindestens eine eine Komponente parallel zur Achsrichtung des Gehäuses (2) aufweisende Rippe (2¹I, 24a) vorgesehen ist, die sich in Längsrichtung über die Erweiterung erstreckt und höchstens eine der radialen Abmessung der Erweiterung (22) entsprechende Höhe aufweist.

4. Schneckenpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß im Bereich der Füllöffnung (21) ein Teil einer Rippe (24a) vom übergang (23) aus in die Füllöffnung hineinragt.

5. Schneckenpresse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Rippe (24, 24a) nach Art einer Wendel verläuft und eine der Vertiefung der Erweiterung (22) entsprechende Höhe hat.

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6. Schneckenpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß sich im Gehäuse (1) der Schnecke (2) Kühlkanäle befinden, die sich wendelförmig vom Bereich der Füllöffnung (21) bis zur Kompressionszone (B) erstrecken.

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