DE2257007C3

DE2257007C3 - Eingängige Schnecke für Ein- und Mehrfachschnecken-Pumpen und -Pressen

Info

Publication number: DE2257007C3
Application number: DE2257007A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Wien Hanslik
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1972-11-21
Filing date: 1972-11-21
Publication date: 1984-11-08
Also published as: GB1434260A; JPS5637053B2; ATA877473A; AT336875B; DE2257007A1; FR2207540A5; US3913897A; JPS4982756A; DE2257007B2

Description

Die Erfindung betrifft eine eingängige Schnecke gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Schnecke ist aus der DE-AS 11 42 059 bekannt.

Bei einer in Förderrichtung von einer Dekompressionszone liegenden Kompressionszone einer Schnecke mit durchgcuendem Gangsteg ergibt sich, daß der Schneckengang selbst nicht die ganze anfallende Fördermenge aus eigener Wirkung transportieren kann, sondern daß das zu verarbeitende Gut teilweise durch den Druck, der durch die vorhergehende Förderzone aufgebracht wird, durch die Kompressionszone der Schnecke hindurchgepreßt wird. Der dabei entstehende Energieumsatz dient der Verschmelzung des thermoplastischen Kunststoffes bei normalen Bedingungen unter Drücken von 100—300 bar. Im Anfangsteil der Kompressionszone der Schnecke entsteht dabei kein nennenswerter Druckabfall. In den nachfolgenden Gangwindungen tritt hingegen ein wesentlicher Druckabfall ein. Aus diesem resultiert eine in radialer Richtung wirkende Kraft, die die Abnutzung des Gangsteges der Schnecke und der Wand der Schneckenkammer fördert. Diese Kraft wirkt insbesondere im Extrudierverfahren sehr störend, weil sie am Stegmantel Überhitzungen des plastischen Kunststoffes verursacht und zu einem frühen Verschleiß an den Laufflächen von Schnecke und Schneckenkammer führt.

Bei Schneckenpressen ist es zur Erzielung einer guten Durchmischung und Durchknetung des plastifizierten Kunststoffes bereits bekannt (DE-AS 11 42 059), den gleichmäßigen Materialfluß in der Schneckenpresse dadurch zu verändern, daß die Schneckengänge ein oder mehrfach unterbrochen werden. Um dabei jedoch Staustellen und eine daraus resultierende Verringerung der Förderleistung zu vermeiden, sind die Schneckengänge an den Unterbrechungsstelien um einen Teil der Ganghöhe gegeneinander versetzt, indessen treten auch bei einer solchen konstruktiven Gestaltung der Schnecke die vorstehend erläuterten frühzeitigen Verschleißer-

H) scheinungen an den Laufflächen von Schnecke und Schneckenkammer auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in Bereichen einer axialen Druckveränderung des plastischen Kunststoffs auftretende Abnutzung des Gang-ϊ Stegs der Schnecke und der Wand der Schneckenkammer wesentlich einzuschränken oder sogar zu vermeiden.

Erfindungsgemäß w'.rd diese Aufgabe durch die Maßnahme nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1

>o gelöst.

Es ist zwar bekannt, daß die Gangsteganfänge bei einer zweigängigen Schnecke um 180° versetzt sind; dabei ergibt sich bei der Unterteilung der beiden Gangstege in Abschnitte ebenfalls eine Versetzung der

2") Anfänge der Gangstegabschnitte um 180°. Die Erfindung betrifft lediglich eingängige Schnecken. Die Versetzung um 180° bei zweigängigen Schnecken ergibt sich indessen lediglich zwangsläufig aus geometrischen Gründen, Ua die axialen Abstände der beiden Gangstege

jo stets untereinander gleich sein müssen. Es lag somit bei zweigängigen Schnecken nicht die Erkenntnis nach der Erfindung vor.

Die Unteransprüche haben Maßnahmen zum Inhalt, die eine weitere Herabsetzung der auf die Schnecke

y-, wirkenden Radialkräfte zur Folge haben.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung im Grundzuge dargestellt. Dabei zeigt

F i g. 1 eine eingängige Schnecke, deren Gangsteg in gleichbleibenden Abständen unterbrochen ist,

F i g. 2 die Kompressionszone einer eingängigen Schnecke mit zwei Gangstegabschnitten,

F i g. 3 und 4 eingängige Schnecken mit zwei Gangstegabschnitten, deren Gangstegende bzw. Gangsteganfang in ein- und derselben Radialebene liegen, und

F i g. 5 eine eingängige Schnecke mit zwei Gangstegabschnitten, von denen der eine durch den einen und der andere durch den anderen Gang einer ursprünglich zweigängig hergestellten Schnecke gebildet ist.

Die eingängige Schnecke 1 nach F i g. 1 weist vier Gangstegabschnitte 2 bis 5 auf. Der plastische Kunststoff wird von links nach rechts gefördert. Die Gangwindungslänge dieser Gangstegabschnitte 2 bis 5 ist untereinander gleich groß; sie beträgt 2'Λ Windungen. jeder der Gangstegabschnitte 2 bis 5 besitzt einen Gangsteganfang 6 und ein Gangstegende 7. Die Gangsteganfänge 6 der unmittelbar aufeinanderfolgenden Gangstegabschnitte 2 bis 5 sind gegeneinander um jeweils 180° versetzt. Auch die Gangstegenden 7 der Gangstegabschnitte 2 bis 5 sind um ca. 180° zueinander versetzt. Zwischen dem Gangstegende 7 und dem nachfolgenden Gangsteganfang 6 ergibt sich somit eine Unterbrechung des Gangsteges um ca. 90°.

Der in F i g. 2 gezeichnete Teil einer eingängigen und

b5 im übrigen in nicht weiter dargestellter Weise für eine Förder-, Kompressions- und Entgasungszone gestalteten Förder- und Plastifizierschnecke 9, wie sie in Ein- oder Mehrschneckenpressen angewandt wird, stellt die

Kompressionszone 10 dar. Diese ist — in Förderrichtung des Kunststoffs gesehen — in zwei aus je zwei vollen Gangwindungen bestehende Gangstegabschnitte 16 und 17 aufgeteilt, deren Gangstegende 15 bzw. Gangsteganfang 14 durch eine eine halbe Gangsteigung umfassende Unterbrechung 12 voneinander getrennt, also um 180° zueinander versetzt sind. In der jeweils ersten Gangwindung A bzw. C entsteht noch kein Druckabfall in dem plastischen Kunststoff. Die aus dem folgenden Druckabfall resultierenden Kräfte in den · Gangwinduugen B und D verlaufen in diesen — im Gegensatz zu einer ungeteilten, aus vier vollen Gangwindungen bestehenden Kompressionszone — in entgegengesetzten (also um 180° versetzten) Wirkrichtungen und heben sich bei ausreichender Kernstabilität der Förder- und Plastifizierschnecke 9 auf. Dieser Kraftausgleich erfolgt auch bei den Gestaltungen der Schnecke nach Fig. 1, wobei ebenfalls bereits zwei im Abstand von 180° zueinander versetzte Gangstegabschnitte, z. B. die Gangstegabschnitte 2 und 3 genügen .'■ würden, um die auftretenden Radialkräfte zu vermindern.

Auch die unmittelbar aufeinanderfolgenden Gangsteganfänge von Förder- und Plastifizierschnecken-Teilen mit unterschiedlicher Steigung können zum .·■ Erreichen eines Kraftausgleichs um eine halbe Gangwindung gegeneinander versetzt angeordnet sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist die Unterbrechungsstelle des Gangsteges einer eingängigen Schnecke im Vergleich zu einer normalen Gangwindungslücke nach den F i g. 1 und 2 dadurch verändert, daß das Gangstegende 7 des Gangstegabschnitts 2 und der Gangsteganfang 6 des Gangstegabschnitts 3 in axialer Richtung zueinander versetzt, und zwar etwa in einer radialen Ebene zur Schneckenachse, vorgesehen sind. Dadurch wird eine Verkürzung der Schnecke erreicht. Die Gangsteganfänge 6 und die Gangstegenden 7 sind — wie auch nech den F i g. 1 und 2 — jeweils um 180° versetzt.

Nach F i g. 4 sind gegenüber F i g. 3 auch das Gangstegende 7 des Gangstegabschnitts 2 und der Gangsteganfang 6 des Gangstegabschnitts 3 untereinander um 180° versetzt.

Die nach ihrer Fertigstellung eingängig ausgebildete Schnecke nach Fig.5 mit den zwei Gangstegabschnitten 2 und 3 war zunächst als zweigängige Schnecke mit dem Schneckengang nach 2 und dem nach 3 hergestellt worden. Die Gangstegabschnitte 2 und 3 sind mit ihrem Gangstegende 7 bzw. mit ihrem Gangsteganfang 6 so weit zusammengerückt, daß der Gangsteganfang 6 entgegen der Förderrichtung 11 über die radiale Ebene des Gangstegendes 7 hinaus versetzt ist. Diese Versetzung ist dadurch erzielt worden, daß bei der zunächst zweigängigen Schnecke lediglich der in F i g. 5 sichtbare Gangstegabschnitt 2 und der Gangstegabschnitt 3 stehengelassen worden ist und die übrigen Teile der Gangstegabschnitte herausgearbeitet worden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

.'. Eingängige Schnecke für Ein- und Mehrfachschnecken-Pumpen und -Pressen für thermoplastische Kunststoffe, mit einem in Abschnitte unterteilten Gangsteg, bei der — in Förderrichtung gesehen — der Gangsteganfang eines der Gangstegabschnitte gegenüber dem Gangsteganfang eines der benachbarten Gangstegabschnitte oder den Gangsteganfängen beider benachbarter Gangstegabschnitte versetzt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Versetzung der Gangsteganfänge der benachbarten Gangstegabschnitte um 180° vorgenommen ist
2. Schnecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gangsteg in kurze Gangstegabschnitte (2 bis 5, 16, 17) unterteilt ist, die sich vorzugsweise lediglich über rvei bis drei Windungen erstrecken.
3. Schnecke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gangstegabschnitte (2 bis 5,16,17) untereinander gleich lang sind.
4. Schnecke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (7, 15) eines Gangstegabschnittes (2, 16) gegenüber dem auf dieses Ende folgenden Anfang (6, 14) des nächsten Gangstegabschnittes (3, 17) um etwa 180° versetzt angeordnet ist.
5. Schnecke nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (7) eines Gangstegabschnittes mit dem Anfang (6) des nächsten Gangstegabschnittes in Achsrichtung überlappend angeordnet ist derart, daß das Ende des einen Gangstegabschnittes in den Schneckengang des benachbarten Gangstegabschnittes hineinragt.