DE2328689B2 - Schneckenmaschine mit rueckwaertsentgasung fuer kunststoffmassen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneckenmaschine zum Abscheiden von zu verflüchtigenden Bestandteilen aus Kunststoffmassen, mit mindestens einer von einem Gehäuse umgebenen Schnecke, einer im Gehäuse angeordneten Entgasungsöffnung und einer Austragsöffnung sowie einer zwischen der Entgasungsöffnung und der Austragsöffnung gelegenen Zugabeöffnung für die Kunststoffmassen.

Eine derartige Schneckenmaschine ist aus der DT-PS 15 689 bekannt. Hiernach gelangen flüchtige Bestandteile entgegen der Förderrichtung des zu behandelnden Gutes über die zwischen einer Zugabeöffnung und einer Austragsöffnung gelegenen Schneckengänge aus der Schneckenmaschine. Damit soll eine Trennung der zu behandelnden Masse von den aus dieser abzuziehenden flüchtigen Bestandteilen erreicht werden.

In den letzten Jahren sind die Schneckenmaschinen weiter vergrößert und verbessert worden, in erster Linie wegen der Forderung nach größeren Durchsätzen pro Maschineneinheit. Der Durchsatz ist dabei überproportional zur Maschinengröße gestiegen. Die aus den Kunststoffmassen zu entfernende Menge an flüchtigen Bestandteilen, in erster Linie Lösungsmittel und niedermolekulare Reaktionsprodukte, hat dabei sehr stark zugenommen. Als Folge sind die Strömungsgeschwindigkeiten der zu entfernenden Gase und Dämpfe sehr groß geworden. Beim Durchströmen der Entgasungszone der Schneckenmaschine reißen die Gase mit steigender Geschwindigkeit immer mehr Materialteilchen mit sich. Das hat einerseits einen Materialverlust zur Folge andererseits führt es zu Verstopfungen und _VerkrustUngen an der Schneckenmaschine und an den Entgasungsleitungen.

rjL Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein insbesondere bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten der zu entgasenden flüchtigen Bestandteile aus der Kunststoffmasse erfolgendes Mitreißen pulverförmiger •oder feinkörniger Massepartikeln im Bereich zwischen der Zugabeöffnung und der Entgasungsöffnung wirksam zu verhindern.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst daß die im Bereich zwischen der Zugabeöffnung und der Entgasungsöffnung sich befindenden Schnekkengänge durch auf der Schneckenwelle sitzende förderwirksam gegeneinander versetzte scheibenförmige Stau- und Umlenkelemente unterbrochen sind, die lückenlos aneinander anschließen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung, die je nach zu behandelnder Kunststoffsorte und Maschinengröße vorteilhaft angewendet werden, sind in den Unteransprüchen näher gekennzeichnet.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß auch bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten der aus der Schmelze abgezogenen Gase eine saubere Trennung der Gase und Dämpfe von dem in die Schneckenmaschine eingebrachten und dem aufgeschmolzenen Behandlungsgut erreicht wird. Leicht wirbelfähige Massepartikeln gelangen erst gar nicht in den Bereich der Gasaustriltsöffnung, sondern werden durch die den freien Schneckengang in Strömungsrichtung der Gase unterbrechenden Stau- und lJmlenkscheiben zurückgehalten und der Masseaustragsöffnung zugeführt. Besondere Zusatzeinrichtungen in den Entgasungsleitungen können entfallen. Ferner verkürzt sich die für die Entgasung erforderliche Maschinenlänge nicht unbeträchtlich.

Die Erfindung wird an Hand von in den Zeichnungen in vereinfachter Weise dargestellten Ausführungsbeispielen im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Schneckenmaschine mit Stau- und Umlenkelementen im Bereich der Rückwärtsentgasung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch eine Schneckenmaschine mit einer anderen Ausführung von Stau- und Umlenkelementen,

Fig.3 einen Querschnitt durch die Schneckenmaschine nach F i g. 1 gemäß Linie Π I-1 Il und

Fig.4 einen Querschnitt durch die Schneckenmaschine nach F i g. 2 gemäß Linie IVlV.

In einem Gehäuse 1 sind zwei Schnecken 2 und 2a, von denen im Längsschnitt (Fig. 1) nur eine zu erkennen ist, parallel nebeneinander liegend angeordnet. Die Schnecken werden durch auf zwei Schneckenwellen 3 und 3a aufgeschobene Schneckenelemente gebildet. Der an das linke Ende der Schneckenmaschine anschließende Antrieb ist hier nicht dargestellt. Das Gehäuse 1 weist eine Entgasungsöffnung 4, eine Austragsöffnung 5 und eine zwischen Entgasungs- und Austragsöffnung zugeordnete Zugabeöffnung 6 für das zu behandelnde Gut auf. Ferner ist das Gehäuse mit Kanälen 7 versehen, durch die ein Temperiermedium strömen kann.

Das durch die Zugabeöffnung 6 in die Maschine eintretende Behandlungsgut (durch Pfeil A angedeutet) wird von den sich drehenden Schnecken 2 und 2a erfaßt und zur Austragsöffnung 5 befördert. Es wird auf diesem Weg in der in Schneckenmaschinen üblichen Art behandelt, wobei insbesondere im Kunststoff enthaltene

Antei'e an Lösungsmittel und niedermolekularen Bestandteilen verdampfen und aus der Kunststoffmasse ausgepreßt werden. Das fertig aufbereitete Gut verläßt die Maschine durch die Austragsöffnung 5 {Pfeil ß), an die beispielsweise eine Granuliervorrichtung angeschlossen sein kann. Der Arbeitsraum der Schneckenmaschine zwischen Zugabeöffnung 6 und Austragsöffnung 5 ist in der Zeichnung verkürzt dargestellt, da er dem Fachmann bekannt ist.

Die aus dem behandelten Gut entweichenden Gase und Dämpfe wandern nach links zur Entgasungsöffnung 4. Die im Entgasungsbt.reieh der Schneckenmaschine, zwischen Zugabeöffnung 6 und Entgasungsöffnung 4, auf den Schneckenwellen 3 und 3a angeordneten Elemente lassen die gasförmigen Bestandteile durchströmen, nicht aber feste oder schmelzflüssige Bestandteile. Diese werden vielmehr in Richtung ->uf die Ausiragsöffnung befördert, während der Entgasungsbereich von Gut laufend freigehalten wird. Neben bekannten Schneckenelementen 8 sind im Entgasungsbereich auf den Schneckenwellen auch besondere Stau- und Umlenkelemente in Form von Knetscheiben 9 mit dreispitz- oder dreieckförmigem Querschnitt vorhanden. Die Querschnittsform dieser Scheiben ist in F i g. 3 zu erkennen.

Auf die Knetscheiben 9, von denen jeweils die nächste gegen die vorherige um einen bestimmten Winkel verdreht angeordnet ist, trifft nun der Gasstrom samt den mitgerissenen Gutteilchen oder -tropfen auf und wird dabei mehrfach umgelenkt. Die nicht gasförmigen Teilchen verlieren durch den Aufprall auf die Hindernisse ihre kinetische Energie, werden abgeschieden von den Schneckenelementen im Entgasungsber wieder dem Arbeitsraum zugeführt Die hier verwe; ten Knetscheiben haben sich als wirksames Absperr tel für nicht gasförmige Bestandteile erwiesen.

In einer anderen Ausführung ( F i g. 2) werden ei hintereinander auf der Schneckenwelle versetzt geordnete exzentrische Kreisscheiben 10 als Stau-Umlenkelemente verwendet. Die Wirkungsweise ähnlich wie die der Knetscheiben 9. Die weit Bezugszeichen in Fig. 2 und folgende entsprei denen in Fig. 1.

Ein Schritt senkrecht zur Schneckenachse im Bet der Knetscheiben 9 von F i g. 1 läßt den dreieckfö gen Querschnitt dieser Scheiben erkennen (Fi Man sieht hier auch, daß die Knetscheiben beim Dn mit ihren Spitzen sich gegenseitig und die Gehäusev absireifen.

Ein Schnitt durch die exzentrischen Kreisscheibe der Maschine nach Fig. 2 läßt erkennen, wie Kreisscheiben versetzt hintereinander angeordnet (Fig. 4). Die äußere Mantellinie einer jeden Stausi be streift während der Drehung die Gehäuseboh ab.

Während die Gehäusewandung des Arbeitsraum: Schneckenmaschine je nach Bedarf mehr oder wer beheizt und unter Umständen auch gekühlt we muß, ist die Temperatur im Entgasungsbereich in ausreichend hoch zu halten, um eine Kondensatior verflüchtigten Bestandteile zu vermeiden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schneckenmaschine zum Abscheiden von zu verflüchtigenden Bestandteilen aus Kunststoffmassen, mit mindestens einer von einem Gehäuse umgebenen Schnecke, einer im Gehäuse angeordneten Entgasungsöffnung und einer Austragsöffnung sowie einer zwischen der Entgasungsöffnung und der Austragsöffnung gelegenen Zugabeöffnung für die Kunststoffmassen, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich zwischen der Zugabeöffnung (6)-und der Entgasungsöffnung (4) sich befindenden Schneckengänge durch auf der Schneckenwelle sitzende förderwirksam gegeneinander versetzte scheibenförmige Stau- und Umlenkelemente unterbrochen sind, die lückenlos aneinander anschließen.

2. Schneckenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Stau- und Umlenkelemente dreispitzige Knetscheiben (9) vorgesehen sind.

3. Schneckenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Stau- und Umlenkelemente exzentrisch auf der Schneckenwelle angeordnete Kreisscheiben (10) vorgesehen sind.

4. Schneckenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit zwei im Gehäuse parallel nebeneinander liegenden und mit Dichtprofil ineinandergreifenden Schnecken, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich zwischen der Zugabe- (6) und Entgasungsöffnung (4) auf jeder Schneckenwelle (3, 3a) angeordneten Stau- und Umlenkelemente sich gegenseitig und das Gehäuse (I) abstreifend ausgebildet sind.

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