DE2328689C3 - Schneckenmaschine mit Rückwärtsentgasung für 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 Ausiragsöffnung 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 Entgasungsöffnung 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 veroessert 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 :,nd Verwüstungen an der .Schneckenmaschine und an den EntKasungsleitungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, em

insbesondere bei hohen Strömungsgeschwmdigkeuen

der zu entgasenden flüchtigen Bestandteile aus der

Kunststoffmasse erfolgendes Mitreißen pulverförmiger

oder feinkörniger Massepartikeln im Bereich zwischen

der Zugabeöffnung und der Entgasungsoffnung wirksam zu verhindern.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst daß die im Bereich zwischen der Zugabeöl fining und der Entgasungsöffnung sich befindenden Schnekkenßänge durch auf der Schneckenwelle sitzende fördcrwirksam gegeneinander versetzte sche.benformi. ge Stau- und Umlenkelemente unterbrochen sind, die lückenlos aneinander anschließen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung, die je nach zu behandelnder Kunststoffsorte und Maschinengröße vorteilhaft angewende! werden, s.nd in den Unieransprüchen näher gekennzeichnet.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere dann, daß «uch 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 ίο durch die den freien Schneckengang in Strömungsrichtung der Gase unterbrechenden Stau- und Umlenkscheiben 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 Ausrührungsbeispielen im folgenden näher erläutert. Es zeigt

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

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

F ig. 3 einen Querschnitt durch die Schneckcnmaschinenach Fig. 1 gemäß Linie 111-111 und

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Schneckenmaschine nach F i g. 2 gemäß Linie IV-IV. In einem Gehäuse 1 sind zwei Schnecken 2 und 2a, von denen im Längsschnitt (Fig. 1) nur eine zu erkennen ist, parallel nebeneinander hegend 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 2;» erfaßt und zur Austragsöffnung 5 befördert. Es wird auf diesem Weg in der in Schneckenmaschinen üblichen Art behandelt, wobei insbesondere im Kunststoff enthaltene

A ti ι eilt: an Lösungsmittel und niedermolekularen Bestandteilen verdampfen und aus der Kunststoffmasse ausgepreßt werden. Das fertig aufbereitete Gut verlaßt die Maschine durch die Austragsöffnung 5 (Pfeil B), an die beispielsweise eine Granuliervorrichtung angeschlossen sein kann. Der Arbeitsraum der Schneckenmaschine /wischen Zugabeöffnung 6 und Au'.tragsöffnung 5 ist in der Zeichnung verkür/i dargestellt, da er dem Fachmann bekannt ist.

Die aus dem behandelten Gut entweichenden Gase und Dampfe wandern nach links zur Entgasungsöffnung 4. Die im Ent;»asungsbereich der Schneckenmaschine, /wischen Zugabcöffnung 6 und Entgasungsöffnung 4. auf den Sehneckcnwellcn 3 und 3.7 angeordneten Llememe lassen die gasförmigen Bestandteile durchströmen, nicht aber feste oder schmelzflüssige Bestandteile. Diese werden vielmehr in Richtung auf die Austragsöffnung befördert, während der Entgasungsbereich von Gut laufend freigehalten wird. Neben bekannten Schneckenelementen 8 sind im Entgasungsbereich auf den Schneckenwelle!! auch besondere Stau- und Umlcnkelemcnte in Form von Knetscheiben 9 mit dreispitz- oder drcicckförmigem 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 und v(jn den .Schneckenelementen im Enlgasungsbereich wieder dem Arbeitsraum zugeführt. Die hier verwendeten Knetscheiben haben sich als wirksames Absperrmittel für nicht gasförmige Bestandteile erwiesen.

In einer anderen Ausführung ( F i g. 2) werden einige hintereinander auf der Schneckenwelle versetzt angeordnete exzentrische Kreisscheiben 10 als Stau- und Umlenkelemente verwendet. Die Wirkungsweise ist

ίο ähnlich wie die der Knetscheiben 9. Die weiteren Bezugszeichen in F i g. 2 und folgende entsprechen denen in Fi g. 1.

Ein Schritt senkrecht zur Schneckenachse im Bereich der Knetscheiben 9 von Fig. 1 läßt den dreieckförmigen Querschnitt dieser Scheiben erkennen (Fig. 3). Man sieht hier auch, daß die Knetscheiben beim Drehen mit ihren Spitzen sich gegenseitig und die Gehäusewand abstreifen.

Ein Schnitt durch die exzentrischen Kreisscheiben 10 der Maschine nach F i g. 2 läßt erkennen, wie die Kreisscheiben versetzt hintereinander angeordnet sind (Fig. 4). Die äußere Mantellinie einer jeden Stauscheibe streift während der Drehung die Gehäusebohrung ab.

Während die Gehäusewandung des Arbeitsraums der Schneckenmaschine je nach Bedarf mehr oder weniger beheizt und unter Umständen auch gekühlt werden muß, ist die Temperatur im Entgasungsbereich immer ausreichend hoch z'i halten, um eine Kondensation der 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 fördcrwirksam 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, 3.-/) angeordneten Stau- und Umlenkelemente sich gegenseitig und das Gehäuse (I) abstreifend ausgebildet sind.