DE2311717B2 - Vorrichtung zur Temperierung einer Extruderschnecke - Google Patents
Vorrichtung zur Temperierung einer ExtruderschneckeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Temperierung einer Extruderschnecke, die einen hermetisch
verschlossenen, axialen Hohlraum zur Aufnahme einer bestimmten Menge eines ersten Temperiermediums
aufweist.
Das Temperieren von Extruderschnecken ist an sich bekannt. Dabei werden im wesentlichen zwei verschiedene
Systeme und Verfahren angewandt, und zwar einerseits ein geschlossenes System, bei dem die
Schnecke im Bereich der für die Kunststoffverarbeitung notwendigen wirksamen Schneckengänge hohl ausgebildet
ist und dieser Hohlraum bei Raumtemperatur unter Unterdruck mit einer unter ihrem eigenen
Dampfdruck stehenden Kühlflüssigkeit teilweise gefüllt id hermetisch verschlossen ist, wobei die Temperiertiüssigkeit
während des Betriebes beim Drehen der Schnecke zur Schneckenspitze gefördert wird (DE-OS
29 344), andererseits offene Systeme, bei denen über eine Stopfbüchse oder dergl. eine Temperierflüssigkeit
dem Hohlraum der Schnecke zu- und von diesem wieder abgeführt wird, wobei ggf. in die Längsbohrung der
Schnecke ein koaxiales Rohr eingesetzt wird, durch welches die zugeführte Flüssigkeit zuerst das Ausstoßende
der Schnecke kühlt und von dort entgegen dem Massestrom zurückfließt (Dr.-lng. G. Schenkel,
»Schneckenpressen für Kunststoffe«, München, 1959, Seite 255 und DE-OS17 29 347).
Der Nachteil der geschlossenen Systeme liegt darin, daß jede Einflußnahme von außen auf den Kondensa-
tionsprozeß unmöglich ist, weil der Innenraum der Extruderschnecke, der die Temperierflüssigkeit enthält,
hermetisch abgedichtet ist Um die Effizienz derartiger geschlossener Temperiersysteme zu erhöhen, wunde mit
der DE-AS 12 67 833 vorgeschlagen, in das Schneckenbohrungssackloch einen Schraubenförderer einzuset
zen. Aber auch diese Maßnahme ist nicht geeignet, das
geschlossene Temperiersystem zu beeinflussen.
Bei offenen Systemen liegt der Hauptnachteil darin, daß das zur Kühlung verwendete öl nicht den
is Temperiereffekt von Dampf aufweist Als weiterer
Nachteil kommt hinzu, daß Ol in den Plastiflzierzylinder
gelangen kann, was für das Verarbeitungsverfahren von Nachteil ist
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Verfahren und Einrichtungen
dieser Art mit Sicherheit zu vermeiden und ein geschlossenes Temperiersystem für Extruderschnecken
zu besitzen, das von außen steuerbar ist
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in den Hohlraum der Extruderschnecke ein gegenüber
diesem und dem ersten Temperiermedium durch eine Kupplung hermetisch abgedichteter, als Blindrohr
ausgebildeter Wärmetauscher ragt, der ein Vorlaufrohr und ein Rücklaufrohr für den Durchfluß eines zweiten
μ Temperiermediums enthält.
Eine vorzugsweise Ausführung der Vorrichtung sieht vor, daß der Wärmetauscher auf seiner Außenfläche
schraubenlinienförmig ausgebildete Lamellen besitzt, damit eine intensive Aufnahme von Wärmeenergie aus
' · dem Innenraum der Schnecke und eine Förderung von
kondensiertem Temperiermedium, vorzugsweise Wasser, aus dem Wärmetauscherbereich möglich ist.
Eine Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor,
daß außerdem die lichte Weite dvrs Hohlraums in
·"' Relation zu den auftretenden Drehmomenten abgestuft
ist, sowie daß die Innenwand der Schneckenspitze mit Einstichen vom Hohlraum her versehen ist.
Die mit der Erfindung vorgeschlagene Vorrichtung weist den besonderen Vorteil auf, daß gegenüber den
·»■' bisher üblichen Schneckentemperierungssystemen eine
bedeutend bessere steuerbare Temperierung möglich ist, wobei der Kondensationsprozeß in der Schneckenbohrung
durch den in diese ragenden Wärmetauscher regelbar ist. In der Extruderschnecke selbst kann dem
Vl Auftreten von Wärmestaus begegnet werden, indem die
örtlich begrenzt auftretenden Wärmemengen gut abgeführt werden. Auch kann eine Zuführung von
Wärme an bestimmten Stellen der Schnecke vorgenommen werden, indem Büchsen aus gut wärmeleitendem
r>r> Material mit gewindeförmigen Gängen an diesen
Stellen angeordnet sind.
In dem Wärmeaustauscher ist ein Vorlaufrohr vorgesehen, das bis knapp vor das Ende des
Wärmetauschers reicht, um dort eine intensive Kühlwirhl)
kung zu erreichen. Die Schneckenspitze ist vorteilhafterweise mit Einstichen versehen, um auch die dort
verstärkt auftretende Wärme abführen zu können.
In dem Hohlraum und im Durchfluß durch den Wärmetauscher können sich verschiedene Temperierhr'
medien mit gleichen oder verschiedenen Verdampfungstemperaturen befinden, wobei im letzteren Falle
die Verdampfungstemperaturdifferenz der beiden Temperiermedien etwa 100°C beträgt.
Die Erfindung kann mit Vorteil bei Extrudern der Ein-
und Mehrschneckenbauart sowie bei Spritzgußmaschinen angewandt werden.
Die Erfindung ist nachstehend anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert
Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch die Extruderschnecke und
F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der F i g. 1 im Bereich des Wämietauschers.
Die Extruderschnecke 1 ist mit einer koaxialen Bohrung versehen, die den Hohlraum 2 in der Schnecke
bildet. Dieser Schneckeninnenraum 2 besitzt beispielsweise zwei glatte Abschnitte 2a und 2b unterschiedlichen
Durchmessers. Vor dem glatten Abschnitt 2a größeren Durchmessers befindet sich eine große Büchse
3 mit eingearbeiteten Gängen 4, die vorzugsweise aus NE-Metall besteht An den glatten Abschnitt 2a schließt
sich eine kleinere Büchse 5 mit Gängen 6 an, die aus dem gleichen Material wie die Büchse 3 bestehen kann. Der
Schneckeninnenraum 2 ist nach vorn durch eine Schneckenspitze 7 hermetisch abgeschlossen. Diese
Schneckenspitze 7 besitzt vorzugsweise mehrere Einstiche 7a, die der Vergrößerung der Oberfläche und
somit der besseren Wärmeableitung dienen. Mit 8 ist die Dichtung der Schneckenspitze gegenüber dem Schnekkeninnenraum
2 bezeichnet Im hinteren Ende des Schneckeninnenraumes ist ein Wärmetauscher 9 angeordnet,
der auf seinem Außenmantel Lamellen 9a trägt. Der Wärmetauscher 9 ist über eine die Schnecke
nach hinten hermetisch abdichtende Kupplung 10, durch die ein Vorlaufrohr 11 in den Wärmetauscher hineinragt
und auch ein Rücklaufrohr 12 hindurchführt, mit der Drehkupplung i3a/l3b verbunden. Über die Drehkupplung
13a/136 wird der Kupplung 10, z. B. einer Steckkupplung, und damit dem Wärmetauscher 9 vom
Zulauf 14 Kühlmedium zugeführt und über den Rücklauf
ίο 15 wieder abgeführt Die Nutbuchsen des in den
Abbildungen nicht dargestellten Antriebes sind mit 16a und 16b bezeichnet
Das Temperiermedium befindet sich in dem Schnekkeninnenraum 2, während sich das Kühlmedium
ausschließlich durch den Wärmetauscher 9 bewegt Eine direkte Verbindung zwischen dem Kühlmedium und
dem Temperiermedium ist nicht vorhanden. Es besteht nur die Möglichkeit des indirekten Wärmeaustausches
über den Wärmetauschermantel. Eine Steuerung des Temperiermediums erfolgt durch And rung der Durchflußmenge
des Kühimediums durch den vv-'xmetauscher sowie seine Temperatur. Bei der vorgeschlagenen
Vorrichtung ist es möglich, als Temperiermedium und auch als Kühlmedium Wasser zu verwenden, wodurch
sämtliche Nachteile von öl als Temperier- und/oder Kühlmedium entfallen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Vorrichtung zur Temperierung einer Extruderschnecke, die einen hermetisch verschlossenen,
axialen Hohlraum zur Aufnahme einer bestimmten Menge eines ersten Temperiermediums aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß in den Hohlraum (2) der Extruderschnecke (1) ein gegenüber diesem und dem ersten Temperiermedium
durch eine Kupplung (10) hermetisch abgedichteter, als Blindrohr ausgebildeter Wärmetauscher (9) ragt,
der ein Vorlaufrohr (11) und ein Rücklaufrohr (12) für den Durchfluß eines zweiten Temperiermediums
enthält.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (9) auf seiner
Außenfläche schraubenlinienförmig ausgebildete Lamellen (9a,/besitzt
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die lichte Weite des Hohlraums (2) in
Relation zu den auftretenden Drehmomenten abgestuft ist
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand der Schneckenspitze
(7) mit Einstichen (7a) vom Hohlraum (2) her versehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Hohlraum (2) und
im Durchfluß durch den Wärmetauscher (9) verschiedene Temperiermedien mit gleichen Verdampfungstem^eraturen
befinden.
6. Vorrichtung nach .Anspruch 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß sich !n dem Hohlraum (2) und
im Durchfluß durch den Wr' -metauscher (9) verschiedene Temperiermedien mit verschiedenen
Verdampfungstemperaturen befinden.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfungstemperaturdifferenz
der beiden Temperiermedien etwa 100° beträgt.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2311717A Expired DE2311717C3 (de) | 1973-03-09 | 1973-03-09 | Vorrichtung zur Temperierung einer Extruderschnecke |
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- 1973-03-09 DE DE2311717A patent/DE2311717C3/de not_active Expired
-
1974
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