DE2214715C3 - Schneckenstrangpresse für Kunststoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schneckenstrang- so presse für Kunststoffe entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einer bekannten Schneckenstrangpresse der vorgenannten Art sind die im Bereich des Grundes der Erweiterung vorgesehenen Rippen im Querschnitt nach Art eines symmetrischen Trapezes ausgebildet. Anschließend an die Erweiterung laufen die Rippen in Förderrrichtung gesehen aus (DE-OS 17 29 198).

Eine andere bekannte Schneckenstrangpresse hat eine Erweiterung im Bereich der Füllöffnung und einen stetig sich verengenden glatten Übergang (US-PS Ol 511).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Hie Aufnahmefähigkeit der an erster Stelle aufgeführten bekannten Schneckenstrangpresse zu erhöhen, indem dem Mitdrehen des von der Schnecke zu fördernden Gutes ein großer Widerstand entgegengesetzt wird. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeich

nungsteil des Anspruches I erfindungsgemäß gelöst.

Die radiale Stirnfläche im Anschluß an die Anlaufschräge der Rippe bildet einen Widerstand gegen die Mitnahme von in die Füllöffnung eingebrachtem Füllgut durch die Schnecke und ergibt dadurch die Möglichkeit des dichten Packens des Füllgutes im Bereich der Erweiterung. Der Widerstand gegen die Mitnahme des Füllgutes durch die Schnecke bleibt aufgrund der Anordnung der Längsrillen im Anschluß an die Erweiterung und deren Übergang in der Ein; ugs- und Förderzone der Schneckenstrangpresse erhalten, so daß die Gefahr des Mitdrehens des von der Schnecke zu fördernden Gutes mit dieser Schnecke verringert wird. Die Förderleistung der erfindungsgemäßen Schneckenstrangpresse ist wesentlich größer als die Förderleistung einer der bekannten Schneckenstrangpressen.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind aus den übrigen Ansprüchen ersichtlich. In der Beschreibung und der Zeichnung ist eine Schneckenpresse für Kunststoffe als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt und näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt,

Fig.2 den in Fig. 1 dargestellten Füllteil im Längsschnitt in größerer Darstellung,

F i g. 3 eine Draufsicht auf den Füllteil nach F i g. 2,

F i g. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in F i g. 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 4 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 Einzugsteil 8, einen Kompressionsteil 9, einen Homogenisierteil 10 und eine Kegelspitze 11, die in den Düsenkopf 5 hineinragt. Der Durchmesser des Dichtteiles 7 entspricht dem Innendurchmesser des zugeordneten Teils des Gehäuses 1. Die Schnecke reicht von dem Einzugsteil 8 bis zu dem Homogenisierteil 10 und hat im Einzugsteil 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 A, Kompressionszonc Sund Einzugs- oder Förderzone C bezeichnet.

Der in den F i g. 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 2fachen des Außendurchmessers der Schnecke entspricht. Sie liegt im Bereich einer Erweiterung 22 mit einem größeren Innendurchmesser als dem übrigen Teil des Gehäuses I 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 walzen 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 7 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 Gehäuses 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 ind 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 FüMteiies 3 ist im Bereich der Erweiterung 22 eine Rippe 24 vorgesehen, die si;h radial nach innen bis zum lichten Durchmesser des Dichtteiles 7 erstreckt deren radiale Erstreckung oder Höhe jedoch auch etwas 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 mit einer 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 w ;rden 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 und auf ihrer Rückseite eine radial verlaufende Stirnfläche 27. 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 21 tangiert (F i g, 4). Um 180° zur Rippe 24 versetzt ist unter gleicher Steigung wie diese eine in die Füllöffnung 21 hineinragende weitere Rippe 24a vorgesehen, die auf ihrer Innenfläche der Rippe 24 entsprechend ausgebildet und auf ihrer Außenseite abgerundet ist Die Rippe 24 und die weitere Rippe 24a stehen einer Drehbewegung des Kunststoffgranulats in der Erweiterung 22 entgegen.

Die Rippen 24 und 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 schnellaufende Schnecken vorgesehen. Bei einer schnellaufenden 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 r'-ie Rippe 24 bzw. 24a nicht aufweisenden Einzugszone, wahrend bei Verwendung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Einzugszone der Ausstoß sich bei sonst gleicher Ausbildung auf etwa 360 kg je Stunde erhöhte. Die Drehzahi 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% 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.

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 können 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schneckenstrangpresse für Kunststoffe mit einer drehbaren Schnecke in einem Gehäuse, das eine Einzugszone aufweist und das einen mit einer Füllöffnung versehenen Füllteil aufweist, über den sich die Schnecke erstreckt, und dessen Wand irn Bereich der Füllöffnung eine über deren Länge reichende Erweiterung bildend im wesentlichen in radialem Abstand von der Schnecke angeordnet ist, während der Innendurchmesser des übrigen Teiles des Gehäuses kleiner als die Erweiterung ist und der am Rande der Füllöffnung liegende Obergang zwischen der Erweiterung und dem übrigen Gehäuse kegelförmig ausgebildet ist, wobei in der Erweiterung mindestens eine eine Komponente parallel zur Achsrichtung des Gehäuses aufweisende Rippe vorgesehen ist, die sich in Längsrichtung über die Erweiterung erstreckt und eine seitliche Anlaufschräge aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die im Bereich des Grundes der Erweiterung (22) vorgesehene Anlaufschräge (25) der Rippe (24; 24a) eine radiale Stirnfläche (26) anschließt und daß in Förderrichtung gesehen anschließend an den kegelförmigen Übergang im Gehäuse (1) sich im wesentlichen über den verbleibenden Bereich der Einzugszone (C) erstreckende Längsrillen (12) vorgesehen sind, die im Querschnitt dreieckförmig ausgebildet sind, wobei eine Seite des Dreieckes in radialer Richtung li»gt.

2. Schneckenstrangpresse nach Anspruch 1, dadurch gckennzeichviet, da£ die Rippe (24; 24a) ζ\Λ ihrer Rückseite eine rudiil verlaufende Stirnfläche (27) aufweist.

3. Schneckenstrangpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Füllöffnung (21) ein Teil einer zusätzlichen Rippe (24a,/ vom Übergang (23) aus in die Füllöffnung hineinragt.

4. Schneckenstrangpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (24; 24a) wendelförmig verläuft und eine der radialen Höhe der Erweiterung (22) entsprechende Höhe hat.