DE2353575C3 - Schneckenaustragsvorrichtung zur Förderung von hochviskosen Stoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schneckenaustragsvorrichtung zur Förderung von hochviskosen Stoffen, insbesondere zum Austragen von Polyester und Polyurethan aus evakuierten Endreaktoren und Entgasungsgefäßen, mit zwei in einem vertikal ausgerichteten, am Reaktorboden montierten Gehäuse koaxial ineinander angeordneten, mit Außengewinde entgegengesetzter Steigungsrichtung versehenen Förderschnecken, von denen die Innenschnecke ortsfest und die Außenschnecke antreibbar ist.

Eine derartige Vorrichtung eignet sich insbesondere für den Einsatz in der Polyestererzeugung, zur Förderung des Produktes aus evakuierten Endreaktoren bis zu einem Druck von 50 kp/cm² oder zum Polyurethanaustragen aus evakuiertem Gefäß bis zu einem Druck von 20 kp/cm². Die angeführten Stoffe leisten während der Förderung einen beträchtlichen Widerstand, der ständig einige 10 kp/cm² erreichen kann, der durch eine ausreichend bemessene Austragseinrichtung überwunden werden muß, wie z. B. beim Produktaustragen aus Endreaktoren in der Polyesterproduktion, wo ein Produkt von 2000 bis 3000 Poise Viskosität aus einer Zone mit einem Druck von 1 Torr in eine solche von 50 kp/cm² Druck gefördert wird.

Wenn versucht wird, eine Austragsvorrichtung mit; zwei koaxial ineinander angeordneten Schnecken von unten anzutreiben, so entstehen vor allem erhebliche Dichtungsprobleme. Die Stopfbuchse muß gegen den Verdrängungsdruck abgedichtet werden. Es ergibt sich dadurch notwendig ein hoher Leistungsbedarf durch die Reibungsverluste. Ferner ist eine beträchtliche Durchlässigkeit und eine kurze Lebensdauer der Stopfbuchse nicht auszuschließen, was zum häufigen Ausfall der Austragsvorrichtung führen kann.

Man hat bereits versucht, diese Nachteile dadurch auszuschalten, daß der Schneckenantrieb von oben erfolgt, bzw. die Schnecke horizontal gelagert worden ist. Es kann bei derartigen Konstruktionen zwar erreicht werden, daß die Abdichtung gegen Unterdruck und nicht gegen den Verdrängungsdruck erfolgen kann. Aber es sind damit Konstruktion-, Projektions- und Betriebsprobleme verbunden, wie z. B. der Durchgang der Antriebswelle durch den ganzen Reaktor, die Notwendigkeit einer besonderen Zubringerschnecke oder besondere Bauarten der Reaktoren oder Raumprobleme bei der Aufstellung.

Bei einer Austragsvorrichtung mit koaxialer Schnekkenanordnung zum gleichzeitigen, jedoch getrennten Aufschmelzen, Homogenisieren und Ausstoßen zweier plastischer Massen (DL-PS 71 195) ist die Innenschnekke bereits ebenfalls fest im Gehäuse angeordnet. Die Außenschnecke wird aber in ihrem oberen Teil außen über ein Zahnrad angetrieben, das mit dem Antriebszahnrad kämmt. Es sind umfangreiche Lager vorgesehen, um den Axialdruck aufzunehmen. Der Antrieb für die Schnecke muß also horizontal erfolgen, was nicht unerhebliche Schwierigkeiten bzw. einen baulichen Aufwand bedingt, da der Antrieb des Reaktors fast durchwegs senkrecht erfolgt. Außerdem ist nicht sichergestellt, daß die auszudrückende Masse auch in den Antriebsbereich gelangen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schneckenaustragsvorrichtung der eingangs erwähnten Gattung so auszubilden, daß eine hohe Förderleistung bei Herabsetzung der Belastung der Lager, und der Stopfbuchse und eine einfache Anbaumöglichkeit an bestehende Reaktoren erreicht werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Außenschnecke frei schwimmend gelagert und im Bereich des Stoffeintritts in die Vorrichtung durch einen an einer zentral und koaxial durch die ortsfeste Innenschnecke geführten Antriebswelle befestigten Mitnehmer getragen ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen festgelegt.

Der wesentliche mit dem Gegenstand der Erfindung erzielte Vorteil ist dadurch bedingt, daß die Antriebsverbindung zwischen der von unten getriebenen Antriebswelle und der Außenschnecke nicht im Lagerbereich, sondern vielmehr im Bereich des Stoffeintritts vorgesehen ist. Eine Abdichtung der angetriebenen Schnecke entfällt und damit eine wesentliche Belastung der Stopfbuchse. Auf den Antrieb und die Stopfbuchse wirkt nur der über die Antriebswelle selbst übertragbare Druck, der leicht abgefangen werden kann. Damit sind die auf die Lager und die Stopfbuchse wirkenden Drücke und Belastungen erheblich herabgesetzt. Die Folge der beträchtlichen Herabsetzung der Leistungsaufnahme der Stopfbuchse ist bei gleicher Antriebsleistung eine bedeutende Steigerung des Produktdurchsatzes und damit eine Erhöhung der Produktion. Der einfache Aufbau der Vorrichtung ermöglicht nicht nur eine preiswerte Herstellung sondern auch eine einfache Wartung und damit auch eine geringe Störanfälligkeit. Die Schnecken weisen nur noch die für die vorberechnete Förderung notwendige Länge auf. Die Antriebswelle ist in dem mit öl überfluteten Zwischenraum zwischen ihr und der feststehenden Schnecke geführt, was einerseits die Reibung auf ein Minimum reduziert und andererseits eine besonders günstige Abdichtung in der unten angeordneten Stopfbuchse ermöglicht. Es ist so auch ausgeschlossen, daß etwas von dem auszudrückenden

Material zwischen Antriebswelle und Schnecke eindringt und die Welle verklebt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Austragsvorrichtung nach der Erfindung ohne besondere Schwierigkeit an vorhandene Reaktoren angebaut, aber auch in einfachster Weise an neuen Reaktoren vorgesehen werden knnn.

Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung erläutert, die einen teilweisen Längsschnitt durch die Vorrichtung zeigt.

Eine ortsfeste Innenschnecke 1 ist in e^;nem Zwischenflansch 2 eingespannt. Eine drehbare Außenschnecke 3 schwimmt im Raum zwischen der Innenschnecke 1 und einem Rohr 4, ohne sie während des Betriebes ?u berühren. Die drehbare Außenschnecke 3 wird, beeinflußt durch den Rückfluß des Produktes, automatisch zentriert. Sie wird mittels eines Mitnehmers 5 durch eine Antriebswelle 6 mitgenommen, die radial und axial gelagert und durch eine überflutete Doppelstopfbuchse 7 in einem Lageriingsteil abgedichtet ist, das durch einen Flansch 8 mit dem Zwischenflansch 2 verbunden ist. Der Außenteil der Austragsvorrichtung ist durch Verbindungsflansche 9 und 10, einen Heizmantel 11, einen Produkt-Austrittstulzen 13 und einen Heizmitteleintrittstutzen 14a und einen Heizmittelaustrittslutzen 14ö gebildet. Die Austragsvorrichtung ist auf einem Reaktorstutzen 15 mittels des Verbindungsflanschcs 10 angebracht. Die Doppelstopfbuchse 7 ist mit einem Kühlwassereinlaß 16 und einem Kühlwasserauslaß 17 und mil einem Schmieröl-Einlaß 18 und -Auslaß 19 versehen.

Zwecks richtiger Wirkungsweise der Austragsvorrichtung sollie das Prinzip eines einander gegensinnigen Schneckengewindes eingehalten werden. Im Falle einer drehbaren Außenschnecke 3 mit Rechtsgewinde sollte die ortsfeste Innenschnecke I ein Linksgewinde haben.

ίο Der Raum zwischen der Antriebswelle 6 und der ortsfesten Inncnschnccke 1 ist mit öl überflutet zur Reibungsherabsetzung während des Betriebs. Das ölnachfüllen erfolgt automatisch durch Durchsickern aus der Stopfbuchse (ca. 0,1 cm-Vh). Mitnehmerarme können vorzugsweise so angepaßt sein, daß sie den Produktnachschub zu den Schnecken ermöglichen. Eine oberhalb des Mitnehmers ungeordnete Zusatzschraube oder eine kurze Zubringerschnecke bietet dieselbe Lösung.

Die Austragsvorrichtung gemäß der Erfindung bringt dieselben Vorteile bei Anwendung zum Austragen hochviskoser Produkte auch bei normaler Temperatur, z. B. Polyurethanaustragen aus einem Entgaser. In diesem Fall besitzt sie keine Heizung, und bei niedriger Drehzahl ist es nicht notwendig, den Lagerungsteil zu kühlen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schneckenaustragsvorrichtung zur Förderung von hochviskosen Stoffen, insbesondere zum Austragen von Polyester und Polyurethan aus evakuierten Endreaktoren und Entgasungsgefäßen, mit zwei in einem vertikal ausgerichteten, am Reaktorboden montierten Gehäuse koaxial ineinander angeordneten, mit Außengewinde entgegengesetzter Steigungsrichtung versehenen Förderschnecken, von denen die Innenschnecke ortsfest und die Außenschnecke antreibbar ist, dadurch gekenn zeichnet, daß die Außenschnecke (3) frei schwimmend gelagert und im Bereich des Stoffeintritts in die Vorrichtung durch einen an einer zentral und koaxial durch die ortsfeste Innenschnecke (1) geführten Antriebswelle (6) befestigien Mitnehmer (5) getragen ist.

2. Schneckenaustragsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (6) unterhalb eines die ortsfeste Innenschnecke (1) tragenden Zwischenflansches (2) durch eine Doppelstopfbuchse (7) geführt ist.

3. Schneckenaustragsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen der Antriebswelle (6) und der ortsfesten Innenschnecke (1) durch eine Verbindung mit der Doppelstopfbuchse (7) mit Ö! überflutbar ist.

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