DE2307616A1 - Extruderschnecke - Google Patents
ExtruderschneckeInfo
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
- B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
- B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
- B29B7/40—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft
- B29B7/42—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with screw or helix
- B29B7/421—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with screw or helix with screw and additionally other mixing elements on the same shaft, e.g. paddles, discs, bearings, rotor blades of the Banbury type
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/505—Screws
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Description
unser Zeichen: 73/2 Hannover, den 8. Febr. 1973
by/zu
Die Erfindung betrifft eine Extruderschnecke zur Bearbeitung von thermoplastischen Kunststoffen und kautschukähnliehen
Messen, insbesondere zum.Homogenisieren, Kneten und Mischen plastischer Massen in einem die Schnecke umschließenden zylinder förmigen Gehäuse.
Aus der DAS Nr. 1 8l6 klk0 ist eine Extruderschnecke bekannt,
mit in den Schneckengängen angeordneten Querstegen einerseits und Längsstegen am Außenumfang der Schneckenwindungen andererseits, deren Außenkanten sich in einem Abstand von der Innenwandung des Gehäuses befinden, der größer ist als das Laufspiel gegenüber der Gehäuseinnenwand.
Durch eine derartig gestaltete Schneckengeometrie ergeben sich sogenannte Stromauftreilungsknoten, die im wesentlichen
eine wiederholte, gesteuerte Aufteilung und Wiedervereinigung des Materialstromes mittels einer entsprechend gestalteten
Schnecke ermöglichen.
Es kann dahin gestellt bleiben, ob eine derartig gestaltete Schnecke die gestellte Aufgabe in zufriedenstellendem Maß
löst. Es ist auf der anderen Seite jedoch leicht ersichtlich, daß die Herstellung einer derartigen Schnecke äußerst
schwierig und kostspielig ist, weil sie mit herkömmlichen
Mitteln nicht hergestellt werden kann.
409836/0461 original inspected
Die Herstellung dürfte vielmehr weitgehend von handwerklichen
Fähigkeiten abhängen, kontinuierlich arbeitende Präs- und Bohrmaschinen können bei einer' derartig gestalteten Schneckengeometrie nicht eingesetzt werden. Die Herstellung ist somit überwiegend eine Einzelanfertigung mit allen ihren bekannten wirtschaftlichen Nachteilen.
Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Schnecke zu schaffen, die weitgehend maschinell, ohne
großen Aufwand, und äußerst wirtschaftlich hergestellt werden kann und trotzdem sogenannte Stromaufteilungsknoten bildet und ausgezeichnete Knet-, Misch- und Homogenisierungswirkungen erreicht.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß einerseits in den Schneckengängen in Abständen angeordnete, aus
einem Teil bestehende, den Schneckengang um maximal 50 % sperrende Widerstandselemente angeordnet sind, und daß andererseits die Schneckenstege derart unterbrochen sind, daß die
Stegdurchbruchsflächen maximal 50 % der Querschnittsfläche
des Schneckenganges ist, und der Schneckendurchbruch in Höhe
der Mittelachse des Widerstandselementes endet. \..
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, sind die Wideretands elemente zylinderförmig oder quadratisch, wobei die
Spitzen des Quadrates in Schneckengangrichtung angeordnet
und beide in Schneckengangrichtung angeordnete Spitzen abgeschrägt sind.
Gemäß eines weiteren Merkmals der Erfindung werden die Wideretands el entente in Bohrungen der Schnecke eingeschrumpft,
wodurch eine äußerst rationelle Fertigung wesentlich er-. leichtert wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schnecke ist in der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
Figur 1 *zeigt eine perspektivische Schnecke mit zylinderförmigen Widerstandselementen und entsprechend
angeordneten Stegdurchbrüchen.
Aus Figur 1 ist ersichtlich, daß die Schneckenstege 2, 3» ^*
5 einer eingängigen oder mehrgängigen Schnecke unterbrochen sind. Die Schneckendurchbrüche enden in Höhe der Mittelachse
des Widerstandselementes, in Figur 2 gekennzeichnet durch die
gestrichelte Linie 27. Durch eine derartige Anordnung der Widerstandselemente wird ermöglicht, daß 50 % des den Schnekkengang füllenden Materialvolumens durch die Stegunterbrechungen
der jeweiligen Stege in den benachbarten Schneckengang übertreten kann.
Der Materialübertritt von dem einen Schneckengang in den anderen, wird durch die spezielle Anordnung des Widerstandselementes (Sehneckendurchbruch endet in Höhe der Mittelachse
des Widerstandselementes) ermöglicht. Das Material, welches
durch die StegunterBrechungen in den benachbarten Schneckengang übertritt, vermischt sich mit dem Material dieses Ganges
und wird, nachdem es zu dem Widerstandselement dieses Ganges gelangt, aufgeteilt.
Zur konkreten Verdeutlichung dieses Mischvorganges verweisen wir auf Figur 2 der Zeichnung, in der durch Strömungspfeile
dieser Mischvorgang dargestellt ist. In dem Schneckengang zwischen den Stegen k und 5 fließt das Material in Richtung
des Pfeiles 10 und wird, nachdem es das Widerstandselement 9a, welches maximal 50 % des Gangvolumens sperrt, erreicht hat,
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aufgeteilt. Die Unterbrechungsfläche 4a des Steges 4 beträgt maximal 50 % der Querschnittsfläche des Schneckenganges. Dadurch
wird sichergestellt,' daß maximal 50 % des Gangvolumens, nachdem es das Widerstandseiement 9a erjrreicht hat, in Richtung
des Pfeiles Il in den benachbarten Gang zwischen den Stegen 3 und 4 überwechselt. Das restliche in dem Gang zwischen
den Stegen 4 und 5 verbleibende Material fließt in Richtung der Pfeile 12 und l4 und wird durch die Umleitung
einer intensiven Mischung unterzogen.
Das Material, welches über das Widerstandselement Sa in Richrung
des Pfeiles 13 fließt, wird insbesondere einer intensiven Scherung und Homogenisierung unterzogen.
Das in den Schneckengang zwischen den Stegen3 und 4 überwechselnde
Material 11 vereinigt sich mit dem Material, welches in Richtung des Pfeiles 15 fließt. Durch diese Vereinigung
der beiden Materialströme 11 und 15 wird ein Teil des Materialstromes
11 über das Widerstandselement 8a geschert, ein weiterer Teil fließt in Richtung der Pfeile 17, l8 und 19.
Durch das in den Schneckengang zwischen den Stegen 3 und 4
übertretende Material wird automatisch ein Teil des Materialstromes 15« nachdem es das Widerstandselement 8a erreicht hat,
in Richtung des Pfeiles l6 durch die Stegunterbrechung 13a in
den Gang zwischen den Stegen 2 und 3 gezwängt. Dieser Vorgang wiederholt sich, nachdem das Material l6 sich mit dem Materialstrom
20 vereinigt hat und durch das Widerstandselement 7 durch die Stegunterbrechung 2a gezwängt wird.
Dadurch, daß dem Materialfluß in den Schneckengängen Widerstandselemente
entgegengesetzt werden und gleichzeitig in Höhe der Widerstandselemente eine benachbarte Stegunterbrechung
vorgesehen wird, erreicht man eine ausgezeichnete
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Vermischung der einzelnen Materialstr-öme» Durch das Übertreten dee Materials durch die Stegunterbrechungen in die benachbarten Schneckengänge und durch das teilweise Überfließen
des Materials über die Widerstandselemente bzw. durch das Umfließen des Materials um die Widerstands el entente herum, wird
eine intensive Reibung im Material, d. h., eine intensive Scherung des Materials erreicht.
Aufgrund dieser Darlegungen ist es leicht ersichtlich, daß eine ausgezeichnete Misch-, Knet- und Homogenisierwirkung
mit der erfindungsgemäß gestalteten Schnecke erreicht wird.
Durch einen Vergleich der erfindungsgemäßen Schnecke mit
der Schnecke gemäß des erwähnten Standes der Technik erkannt man, daß die erfindungsgemäße Schnecke sich äußerst einfach
und leicht fertigen läßt und daß zusätzlich bessere Misch-, Knet- und Homogenisierwirkungen mit einer derartig gestalteten Schnecke erzielt werden.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Schnecke geschieht auf herkömmliche Art und Weise, d. h., es wird die normale Gangaus fräsung und Nachbearbeitung vorgenommen. Danach werden die
einzelnen Schneckenstege in ihrer Länge durch Ausfräsungen unterbrochen. Um Widerstandselemente in den Schneckenkern
einsetzen zu können, werden in den Schneckenkern Bohrungen eingebracht. Die Widerstandselement-e selbst, werden beispielsweise durch eine Kühlung in flüssigem Stickstoff um
einige my geschrumpft und in diesem gekühlten Zustand in die Bohrungen eingesetzt und somit eingeschrumpft.
Die Widerstandselemente werden somit in einer denkbar einfachen und kostensparenden Weise mit dem Schneckenkern verbunden.
Alternativ zu den runden Widerstandselementen können ebenfalls quadratische Widerstandselemente mit einem runden Fuß
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in den Schneckenkern eingeschrumpft werden, wobei die Spitzen des Quadrates in Schneckengangrichtung angeordnet sind und abgeschrägt
werden, um die Bildung von toten Räumen hinter den Widerstandselementen zu vermeiden.
- PATENTANSPRÜCHE -
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Claims (3)
1.) Extruderschnecke zur Bearbeitung von thermoplastischen Kunststoffen und kautschukähnlichen Massen, insbesondere
zum Homogenisieren, Kneten und Mischen derartiger Massen
in einem die Schnecke umschließenden zylinderformigen
Gehäuse,
dadurch gekennzeichnet,
daß einerseits in den Schneckengängen in Abständen angeordnete, aus einem Teil bestehende, den Schneckengang um
maximal 50 % sperrende Widerstandselemente angeordnet sind und daß andererseits die Schneckenstege derart unterbrochen sind, daß die Stegdurchbruchsflache maximal 50 %
der Querschnittsfläche des Schneckenganges ist und der Schncckendurchbruch in Höhe der Mittelachse des Widerstandselementes endet.
2. Extruderschnecke nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandselemente zylinderförmig sind.
3. Extruderschnecke nach Anspruch 1,
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dadurch gekennzeichnet,
daß die Widerstandselemente quadratisch oder rombusartig sind, wobei die Spitzen ,in Schneckengangrichtung angeordnet
sind und beide Spitzen abgeschrägt sind.
Extruderschnecke nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet,
daß die Widerstandselemente in entsprechende Bohrungen der Schnecke eingeschrumpft werden."
409836/0461
Priority Applications (4)
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DE2307616A DE2307616B2 (de) | 1973-02-16 | 1973-02-16 | Ein- oder mehrgängige Extruderschnecke zur Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen oder kautschukartigen Stoffen |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2307616A DE2307616B2 (de) | 1973-02-16 | 1973-02-16 | Ein- oder mehrgängige Extruderschnecke zur Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen oder kautschukartigen Stoffen |
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DE2307616A1 true DE2307616A1 (de) | 1974-09-05 |
DE2307616B2 DE2307616B2 (de) | 1975-06-05 |
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ID=5872078
Family Applications (1)
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Country Status (4)
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FR (1) | FR2218184B1 (de) |
GB (1) | GB1400142A (de) |
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Also Published As
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GB1400142A (en) | 1975-07-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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