DE2365149A1 - Zwei- oder mehrschnecken-extruder zum plastifizieren und mischen von kunststoffen - Google Patents
Zwei- oder mehrschnecken-extruder zum plastifizieren und mischen von kunststoffenInfo
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Description
Firma Klelnewefers Industrie-Companie GmbH, Krefeld.
Kleinewefers-Kalanderstrafle
"Zwei- oder Mehrschneckenextruder zum Plastifizieren und
Die Erfindung bezieht sich auf einen Zwei- oder Mehrschnecken-Extruder
für das Plastf!zieren und Mischen von Kunststoffen,
mit mindestens zwei fliegend gelagerten, gegenläufig angetriebenen
und mit je einer Innenbeheizung versehenen, mit ihren
Gewindegängen ineinandergreifenden Schnecken.
Schnecken-Extruder, deren einzige Schnecke drehbar und längsunverschieblich in einem Gehäuse fliegend gelagert ist,
wobei eine sich Über einen Teil der Gehäuselänge oder die gesamte Gehäuselänge erstreckende Mantelbeheizung vorgesehen 1st, sind
.ebenso bekannt die Doppelschnecken-Extruder mit gleichsinnig
umlaufenden, längsunverschieblichen Schnecken, deren Schneckengänge
ineinandergreifen. (Deutsch· Patentschriften 079 913 und
1 007 499), Bei dies«
η Doppelechnecken-Extrudern kann die
• I
Über das Gehäuse erfolgen, was einerseits in nachteiliger
INSPECTED
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Weise zu Wärme verlust en führt und andererseits eine unzureichende
Erwärmung des Fördergutes im gesamten Förderbereich ergibt. Zusätzlich hierzu kann auch eine 'innenkühlung
der beiden Schnecken durch ein in Längsrichtung jeder Schnecke zirkulierendes Wärmetauschmittel, z.B. Kühlwasser,
erfolgen. (CH-PS 451 497).
Durch die schweizerische Patentschrift 528 968 und die
Zeitschrift »Plastics Progress», 1957, Seite 24, ist ein Extruder für Kunststoffe bekannt, dessen Schnecke in
einem außenbeheizten Gehäuse verschiebbar und mittels einer Verschiebevorrichtung nach vorne, d.h. auf das vordere
Ende des Extruders zu, bewegbar ist, um die gemischte und plastifizierte Kunststoffmasse aus dem Extruder auszustoßen. Die Schnecke dieses Extruders ist mit einer teilweisen
oder vollständigen zusätzlichen Innenbeheizung versehen. Bei diesem bekannten Extruder erfolgt somit das Plastifizieren
und Mischen durch die Schnecke in einem, von dem Fördern innerhalb des Extrudergehäuses und dem Ausstößen der bearbeiteten Kunststoffmasse aus dem Gehäuse unabhängigen Arbeitsgang,
so daß ein taktweises Arbeiten in der Reihenfolge "Mischen und Plastifizieren" einerseits und anschließendes
"Fördern" andererseits als getrennt® Arbeitstakte erfolgt. Die Arbeitsweise dieses Extruders entspricht im Bezug auf
das Fördern der Kunststoffmasse der einer Strangpresse.
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L !MSPECTED
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Durch die deutsche Patentschrift 846 012 ist eine Vorrichtung
bekannt, die der Herstellung von Preßmischungen aus härtbaren Kunststoffmassen dient und bei der zwei
im gleichen Uhrzeigersinn angetriebene, mit ihren Schneckengängen ineinander greifende Schnecken Anwendung
finden. In die im wesentlichen über die vordere, dem Austragsende benachbarte Längshälfte sich erstreckende
Innenbohrung der Schnecken kann ein Heiz- oder Kühlmittel geleitet werden. Hierbei sind die Schneckengänge auf Gewindehülsen
aufgebracht, die gegen Gewindehülsen mit kleinerer oder größerer Ganghöhe ihrer Schneckengänge auswechselbar
sind. Zum Mischen von härtbaren, also nicht thermoplastischen
Kunststoffen, lässt sich diese bekannte Vorrichtung mit Nutzen verwenden; zum Plastifizieren von
Thermoplasten dagegen ist die Vorrichtung nicht verwendbar,
es sei denn, man verwendet nach einem weiteren Vorschlag dieser Patentschrift konische Schnecken in
einem entsprechenden, mit konischen Aufnahmebohrungen versehenen Gehäuse. Derartige Extruder mit entgegengesetztem
Drehsinn .ihrer Schnecken zeigt die schweizerische Patentschrift 456 937, wobei die Schnecken.eine Innenbeheizung
mittels eines durch Längsbohrungen in den Schnecken strömenden Heizmediums, z.B. öl, erfahren.
Um die Förderung des zu plastifizierenden Gutes und
das Ausstoßen der bearbeiteten Kunststoffmasse zu
erreichen, ist außer der konischen Gestalt der Schnecken
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'NSPECTED
. Γ· . , : 2365Η9
vorgesehen, diese in ihrer Länge zu unterteilen, wobei die "beiden Längshälften ^eder Schnecke unterschiedliche
Drehgeschwindigkeit aufweisen.
Diese letztgenannte Art von Extrudern mit Innenbeheizung,
der auch der erfindungsgemäße Extruder zuzurechnen ist, sind in Anbetracht der konischen Schnecken, der konischen
Bohrungen im Gehäuse, der Unterteilung der Schnecken, dem unterschiedlichen Antrieb der Schneckenhälften,
teuer bzw. ist der Wirkungsgrad, d.h. das Ausbringen gering, oder sie erfüllen nur eine Teilaufgabe, so nur
das Mischen und Pressen«,
Der Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung eines Zwei~ oder Mehrschnecken-Extruders der eingangs beschriebenen
Art zu Grunde, der in seinem Aufbau einfach und billig ist, der ferner in kontinuierlicher Arbeitsweise mischt,
plastifiziert und gleichzeitig die Kunststoffmasse fördert und ausstößt und hierbei bei gegebener zugeführter Wärmeenergie
eine gute Homogenisierung, bei gegebener Länge des Extruders eine hohe Durchsatzleistung pro Zeiteinheit
und eine Schonung sowohl des Kunststoffmaterials wie auch der Schneckenlagerung gewährleistet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung einen Extruder der genannten Gattung vor, der dadurch gekennzeichnet
ist, daß die sich über die Länge oder einen Teil der Länge der zylindrischen, parallelen Schnecken erstreckenden
Innenbeheizung in Heizzonen unterschiedlicher Erwärmung des Kunststoffes unterteilt ist, wobei
mindestens in einer Zone die Schneckengänge auf die Plastifizierungstemperatur des Kunststoffes erwärmbar
sind, und jede Schnecke in mindestens einer Zone mit
teilweise verminderten, vergrößerte Aufnahmeräume bildenden Schneckengängen versehen ist.
Vorzugsweise ist die Heizeinrichtung eine in der
Temperatur regelbare elektrische Heizeinrichtung; hierbei kann die Heizeinrichtung einer Zone unabhängig
von der Heizeinrichtung der anderen Längszonen einer Schnecke in der Temperatur regelbar sein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann innerhalb einiger Zonen die Schneckenganghöhe allmählich zum
Extruderaustragsende hin zu- oder abnehmen, wie auch
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die Heizeinrichtung in einer Lagerbüchse aus einem Werkstoff mit höherem Wärmedehnungskoeffizienten
als der des Schneckenwerkstoffes gehalten sein kann.
Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, daß es zum Fördern und Ausstossen sowie zum Mischen
und Plastifizieren einer thermoplastischen Kunststoffmasse nicht eines teuren gegenläufig angetriebenen,
unterteilten Schneckenpaares bedarf, vielmehr der Vorteil einer großflächigen Erwärmung
uni Plastifizierung des Kunststoffes im Zwickelbereich
der kämmenden Schnecken bei einfacher Bauart des Extruders erreichbar ist, wenn eine unterschiedliche,
vorzugsweise variable Temperaturführung in den einzelnen Längszonen in Verbindung mit
einer unterschiedlichen Ganghöhe der Schneckengänge eingehalten wird, wobei mindestens in einer der
Zonen die Schneckengänge auf Plästifizierungstemperatur
gehalten werden.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung an einem Doppelschnecken-Extruder
dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 einen waagerechten Längsschnitt durch den Extruder,
mit innerhalb der miteinander kämmenden Schnecken angeordneten Heizeinrichtungen,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die beiden miteinander
kämmenden Schnecken mit Schneckengängen in voller und reduzierter Ganghöhe, wobei die Schnecken in
einzelne Zonen mit oder ohne Heizeinrichtungen unterteilt sind,
Fig. 3 einen senkrechten Querschnitt durch den Doppelschnecken-Extruder
an der Einzugszone,
Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Teilbereich der Schnecke und des Zylinders, mit die Wärmeabgabeflächen bildenden
Schneckengängen und dazwischen liegendem Fördergut nach der Linie IV-IV der Fig. 3 und
Fig. 5 mehrere ineinandergreifende Schneckengänge der beiden Schnecken im sog. Zwickelbereich nach der Linie V-V
der Fig. 3.
Der erfindungsgemäße Doppelschnecken-Extruder für die Verarbeitung
von thermoplastischen Kunststoffen, wie PVC od.dgl., weist in einem Gehäuse 10 zwei drehbar gelagerte, motorisch
angetriebene und miteinander kämmende Schnecken 11 auf, die in bevorzugter Weise sich gegenläufig drehen (Fig. 3)
und an ihrem, der Einzugszone benachbarten Ende fliegend gelagert sind.
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"In jeder Schnecke 11 ist mindestens eine, die zu fördernde,
"In jeder Schnecke 11 ist mindestens eine, die zu fördernde,
su plastifizierende und zu mischende Kunststoffmasse erwärmende,
regulierbare Heizeinrichtung 12, vorzugsweise eine elektrische Heizeinrichtung, angeordnet, wobei zur Erzielung
unterschiedlicher Temperaturen bzw. regelbarer Wärne-
?cnen in jeder Schnecke 11 mehrere in Schnecken-Längsrichtung im
Abstand hintereinander angeordnete Heizeinrichtungen 12 vorgesehen
sind, die Zonen gleicher und / oder unterschiedlicher Temperatur ergeben.
Jede Heizeinrichtung 12 ist von einer elektrischen Heizpatrone 13, z.B. einem Widerstandsbeizelement, gebildet,
welches in einer Lagerbuchse 14 aus einem Werkstoff, nit höherem Wärmedehnungskoeffizienten im Verhältnis zum
Schneckenwerkstoff, vorzugsweise Bronze, gehalten ist.
Jede Schneeke 11 nimmt in einer zentralen, in Schnecken-Längs- ·
richtung verlaufenden Bohrung 15 die Heizeinrichtung 12 auf, wobei jede Heizeinrichtung 12 mit ihrer Lagerbuchse 14 lose
in diese Bohrung 15 eingeschoben ist. Aufgrund der Dehnungskoeffizienten des Lagerbuchsenwerkstoffes erfolgt bei
der Erwärmung eine Buchsenaufweitung, die ein Klemmen der Lagerbuchse 14 in der Bohrung 15 und somit ein Lagefixieren
ergibt, bei Abkühlen der Lagerbuchse aber ein leichtes Herausnehmen der Heiz-«ieinrichtung 12 zuläßt. *
In Schneckenlängsrichtung können mehrere im Abstand hintereinander
angeordnete Heizeinrichtungen 12 mittels Abstandshalter 16, zu einers nach dem Lösen der ausstoßseitigen
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Schneckenspitze 17 aus der Schnecke 11 herausziehbaren
in Baueinheit verbunden sein. Hierzu trägt die/Auszugsrichturg
erste lagerbuchse 14 an ihrem ausstoßseitigen Stirnenie einen
Griffteil 18.
In jede Lagerbuchse 14 der Heizeinrichtungen 12 fasst zur
Steuerung der gewünschten Temperatur, die durch die Heizeinrichtung
12 in der von ihr eingenommenen Scbneckenzone erreicht werden soll, ein Temperaturfühler 19 ein.
Die Länge jeder Heizeinrichtung 12 entspricht der Länge der jeweils erforderlichen Heizzone innerhalb der Schnecken 11.
In den Lagerbuchsen 14 der Heizeinrichtungen 12 sind Durchtrittsöffnungen
2o (Pig. 3)für die Durchführung der einzelnen elektrischen Leitungen 13a, 19a jeder I Heizeinrichtung 12
und jedes Temperaturfühlers 19 vorgesehen.
Jede Heizeinrichtung 12 besitzt eine eigene elektrische
Leitung 13a, die in Schneckenlängsrichtung durch die Schnecke 11 bindurcbgefübrt ist und je mit einen an der
Schnecke 11 ausserhalb des Gehäuses 1o vorgesehenen Schleifkontakt' 21 lösbar verbunden ist.
Auch jeder Temperaturfühler 19 ist mit seiner elektrischen
Leitung 19a in Schneckenlängsrichtung und durch benachbarte Heizeinrichtungen 12 hindurchgeführt und mit im Abstand zu den
Hei-zeinricbtungs-Schleifkontakten 21 angeordneten, in
selben Schneckenendbereich liegenden Schleifkontakten 22
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lösbar verbunden. Drueh Lösen der elektrischen leitungen 13a,
19a von ihren Schleifkontakten 21,22 kann die Heizeinricbtungs-Baueinheit
einschliesslich der Wärmefühler 19 aus den Schnecken
11 zu den, den Schleifkontakten 21,22 abgewandten Ende hin -· nach Lösen der Schneckenspitzen 17 herausgezogen werden.
Den Schleifkontakten 21 für die l.Heizeinrichtungen 12 ist eine
Stromzuführungseinrichtung 23 zugeordnet, die mit den Kontakten 21 einen Kollektor ergibt, und den Schleifkontakten·
22 der Temperaturfühler 19 ist eine Übertragungseinrichtung 24 zugeordnet, die mit einer elektrischen Leitung zu einen
Regler führt, der die Stromzufuhr zu den Heizeinrichtungen
12 aufgrund der Temperaturfühler-Impulse steuert. >;
Die Heizpatronen 13 können auch in bekannter Weise in einem
Wärmeträgermedium, vorzugsweise öl, angeordnet sein.
Jede Förderschnecke 11 weist auf ihrer gesamten Länge von dem gutaufnahraeseitigen, eine höhere Temperatur zeigenden
Ende bis zum gutausstoßseitigen, eine niedrigere Temperatur besitzenden-Ende in eine Einzugszone A3 eine erste Verdichterzone
B, eine Absprerrzone C, eine Vakuunzone D9 eine zweite
Verdichterzone E und eine Ausstoßzone· J? auf. Hierbei sind;;" .-alle
Zonen bis auf die Einzugsaone A und die Vakuumzone D .beheizt.
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Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, ist die Höhe der Schnecken- .■:
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äMSPECJTED ".
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gänge jeder Förderschnecke 11 im Bereich der Sinzugszcne A,
der ersten Verdicbterzone B, der Vakuumsone D und der zweiten
Terdicbterzone E unterschiedlich, d.h. mindestens" einzelne
Gänge der Schnecken 11 sind in diesen Bereichen gegenüber
benachbarten Schneckengängen zurückgeschnitten, wobei in cei; Zonen B und E die Schneckengänge ait der geringsten
Ganghöhe der Gut-Aufnahmeseite benachbart sind und die Ganghöhe
der sich in Riehung zur Ausstoßseite hin anschließenden Gänge ansteigt. Die .Absperrzone C un(3 die Ausstcßzcne F '
sind auf ihrer gesamten Länge mit Senneckengängen gleichbleibender
Höhe ausgestattet.
Zur vergrösserten Volumenaufnahme und zur Erzielung eines ·
einwandfreien Mischeffektes sind die Gänge der Zonen A,3,D,E
auf. mehr als 36o° in ihrer Ganghöhe vermindert.
Im antriebsseitigen Endbereicb der Schnecken 11 ist senkrecht
zu den beiden nebeneinander angeordneten Schnecken 11, ein, den zu plastifizierenden und zu mischenden Kunststoff den
beiden Schnecken 11 zuführender Einfülltrichter 25 vorgesehen; in dem Einfülltrichter 25 ist ein im Querschnitt rautenförmiger
Leitteil 26 engeordnet, der oberhalb des in ?ig. 3 waagerecht gestrichelten Zwickelbereicbs27 gelegen ist, der
durch die jeweils ineinandergreifenden Abschnitte der Schneckengänge
gebildet wird.Der Leitteil 26a ist an seinem unteren Ende doppelt konkav gewölbt und besitzt Zuftihrflachen 26a.
Durch diese Zufti'irflächen 26a wird ein turbulenzfreies Zu-
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führen des Fördergutes ans dem Einfülltrichter 25 zu
beiden Förderschnecken-Einzugsbereichen gewährleistet.
Ir. einzugszonenseitigen Schneckenendbereich besteht in bevorzugter Weise eine höhere Temperatur als im ausstoßseitigen
Schneckenendbereicb, beispielsweise herrscht in den Zonen A, B, C eine Temperatur von etwa 22o° C, in
den Zonen D und E etwa eine T-^peratur von 2oo° C und in
der Zone F eine Tenroeratur von etwa I6o°.
Selbstverständlich kann es bei der erfindungsgemäßen
Doppelschnecken-Strangpresse auch vorteilhaft sein, das Gehäuse 1o zusätzlich aussen zu beheizen oder zu kühlen.
Die Kunststoffmasse wird in Schneckenlängsrichtung zum Ausstossende hin bewegt und während des Durchlaufens durch
den Extruder plastifiziert und gemischt, wobei die der Einzugszone A folgende Verdichterzone B ein Verdichten der
Fördermasse bewirkt, da hier die Ganghöhe einziLner Scbneckengqnge
kleiner gehalten ist, wodurch eine vergrosserte Voluraenau^nahme
zwischen den Schnecken und dabei ein erhöhter Mischeffekt entsteht. Die nachfolgende Absprerrzone C stellt
einen Sperrbereich zwischen der Verdichterzone B und der Vakuumzone D dar, so daß nur das verdichtete Material in
der Vakuumzone D, welche nicht beheizt ist, von seinen flüchtigen Bestandteilen befreit wird. Die sich daran anschliessende
Verdichterzone E ergibt nochmals durch die in ihrer Höhe verringerten Schneckengänge eine Volumenabnahme und
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einen Mischeffekt; in der langen Ausstoßzone F wire
das Material bei der erreichten Temperatur zum Ausstoßende
bewegt, wobei es in der Ausstoßzone F seine Y°r— arbeitungseigenschaft erreicht.
Die Schnecken. 11 liegen mit der Aussenseite der Schr.eckengänge
mit größter Ganghöhe mit dem notwendigen Bewegurgsspiel
an dem Gehäuse 1o an.
Der Funktionsablauf des zu plastifizierenden Gutes in dem
beschriebenen Doppelschneckenextruder geschieht wie f--lgt:
Als Plastifiziergut 23 kommen vorwiegend Kunststoffe in
Frage, die als Granulat, Agglomerat oder als Feinstkorr.pulve:
mit ein--oder angemischten Zusätzen von Stabilisatoren,
Weichmachern, und Farbpigmenten in den Extruder-Einfülltrichter
25 gegeben werden.
Aus dem Einfülltrichter 25 wird das Material 2S von der.
Schnecken 11 eingezogen und zum Austrittsende der Schnecken M gefördert.
Auf diesem Wege wird dem Material 29 Wärme in Form von
direkter Wärmeenergie und Friktionswärme zugeführt. Die Friktionswärme entsteht durch Reibung des Materials 2S
zwischen Schnecken 11 und Zylinder 1o und im wesentlichen,
aus der Materialscherung im Zwickelbereich 27 der mit einanderkämmenden Schnecken 11 (Fig. 3). In diesem Zwickelbereich
27 kann durch die erfindungsgemäße, gesteuerte
W.« dl^ iotaeψ» Sie a»f tretende
K?terialscherung beeinflußt werden. Da Kunststoffe durchweg
schlechte Wärmeleiter sind, sind die großen Kontaktflächen
für die Wärmeabgabe von größten Vorteil. Auf des Förder—
v.-eg unterliegen die einzelnen Materialteilcben einer Turbulenz
und einer Wärmeaufnahme vcn den abgegebenen Flächen.
Durch die Gestaltung der Schneckengeometrie, d.h. der Verwänderang der Scbneckenga.ngböhe und -breite ist es möglich,
sich der Volumenänderung des schmelzenden Materials 22 anzupassen.
Durch die Volunenänderung der Gewindegänge auf den Schnecken 11 wird gleichzeitig eine für eine homogene :
Plastifizierung erforderliche Kompression des schmelzenden Materials 28 erreicht. Der Funktop,sablauf in den einzelnen, ;
Schneckenzonen, nach Fig. 2 als Einfluß auf das zu-plastif izierende' i
Material 28 ist unter Berücksichtigung der vorbeschriebenen Betrachtungen folgendermaßen:, in der Zone A wird dss noch
kalte Material 28 von den Schnecken 11 angenommen, in der
Zone B von den Schnecken 11 mit Warme angereichert, wobei
die allnähliche Kompression in dieser Zone B die erforderliche
Turbulenz bewirkt. In der Zone C wird das vorgewärmte
Material 28 weiter aufgeheizt, verdichtet und gesintert.
In. der Zone D expandiert und zerfällt das gesinterte
Material wieder, so daß flüchtige Bestandteile abgesaugt werden können. In der Zone E erhält das Material wieder eine
Verdichtung, wird unter Turbulenz weiter erwärmt und über die Zone F ausgetragen, wobei in der Zone F die Zufuhr
von Friktionswärme größer sein soll, als die Zufuhr normaler Wärmeenergie. ' ·
Die Wärmezufuhr erfolgt zweckmäßigerweise den einzelnen ; '; " ■
.40983970812 "- . " "
Funktionszonen angepaßt-, d.h. entsprechend der Materialbeschaffenheit
wird die Wärmemenge in den Zonen B,C,Σ und F
gesteuert, in den Zonen A und D wird vorzugsweise keine Wärme zugeführt. In Pig. 4 ist der freie, von dem Kunststoff
material 28 ausgefüllte Zwischenraum zwischen aufeinanderfolgenden
Schneckengängen 11a einer Schnecke 11 einerseits und dem Boden 11 "b und der Wand 1o b des Gehäuses 1c
andererseits erkennbar. Der durch die Scbneckengänge Ha
und den Boden Hb erwärmte Bereich ist nach innen durch die etwa V-förmige Linie 1oä begrenzt und etwa 3 mal so
groß wie jener der Gehäusewand Io benachbarte Bereich, der bei Beheizung des Gehäuses 1o in bekannter Weise erwäret
wird. Wird auch das Gehäuse 1o einer Temperatureübrung
zusätzlich unterworfen, so hat man es in der Hand, im Bereich, der Gehäuserwand 1o b die Forderung und Durchmischung
des Materials in. v/ei ten Grenzen zu beeinflussen.
In Fig. 5 sind die ineinandergreifenden Schneckengänge 11c,
Hd, 11e der beiden Schnecken 11 im Zwickelbereich 27 dargestellt, wobei die linke Darstellung den Eingriff des
Schneckenganges 11c mit . ' voller Höhe zwischen die
Schneckengänge Hd, 11e zeigt, während die rechte Darstellung
einen Schneckengang 11 f geringer Höhe zwischen den Scbneckengängen 11 g , 11h wiedergibt. (Die Schneckengänge
Hc1 11f einerseits und 11,d, 11 e, 11g und 11h andererseits
können die selben Schneckengänge in einzelnen der verschiedenen Bereichen A bis F sein).
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-' 16 -
Aus Fig. 5 linke Darstellung ist erkennbar, daß sich
zwischen den Gängen 11c, 11 <3, 11e im Zwickelbereich 27
ein Spalt 29 "bildet, in weichein das Material sowohl von
den Wänden des Ganges 11c, als auch von denen der Gänge
11d, 11e erwärmt wird. Es wird eine maximale Heizfläche
gebildet. Durch die Querschnittsverminderung von den Querschnitt gemäß Fig. 4 zwischen den aufeinanderfolgenden Gängen
eir.er Schnecke zu dem Spalt 29 gemäß Fig. 5 tritt eine Beschleunigung
der Forderbewegung ein, so daß die starke
Aufheizung in dem Spalt 28 nicht zu einer Überhitzung des Materials führt, tfas zunächst zu befürchten ist. Durch
die Variation des Spaltes 28 z.B. durch Vergrösserung demselben
zu einem Spalt 29a (Fig. 5, rechts), hst man die Änderung der Größe der Heizfläche (Wände der Gänge 11f, 11ε,
11h) und damit des erwärmten Spal.tquerschnitts sowie die
Fördergescbwindigkeit in dem Spalt 28 in der Hand.
In den Zwickelbereich 27 erlangt das Kunststoffmaterial
eine hohe Viskosität. Hierdurch wird auch der Druck des Kunststoffmaterials im Zwickelbereich auf die fliegend
gelagerten Schnecken gemindert. Bei weniger viskosem, Material im Zwickelbereich vergeht : dieses die Schnecken
voneinander fort zu spreizen, was die Scbneckenlagerung stark beansprucht. Bei dem erfindungsgemäßen Extruder entfällt
dieser Nachteil.
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Claims (6)
- ~17~ . Düsseldorf, den 27.12.1973 Meine Akte Nr. 4946a W/B.-[1.\Zwei- oder Mehrschnecken-Extruder für das Plastifizieren ^"^ und Mischen von Kunststoffen, mit mindestens zwei fliegend gelagerten, gegenläufig angetriebenen und mit Je einer Innenbeheizung versehenen, mit ihren Gewindegängen ineinandergreifenden Schnecken, dadurch gekennzeichnet, daß die sich über die Länge oder einen Teil der Länge der zylindrischen parallelen Schnecken (11) erstreckende Innenbeheizung in Heizzonen unterschiedlicher Erwärmung des Kunststoffes unterteilt ist, wobei mindestens in einer Zone die Schneckengänge auf die Plastifizierungstemperatur des Kunststoffes erwärmbar sind, und jede Schnecke (11) in mindestens einer Zone mit teilweise in der Höhe verminderten, vergrößerte Aufnahmeräume bildenden Schneckengängen versehen ist.
- 2. Extruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung eine in der Temperatur regelbare elektrische Heizeinrichtung ist.
- 3. Extruder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ι die Heizeinrichtung einer Zone unabhängig von der Heizein - j richtung der anderen Längszonen einer Schnecke in der Temperatur regelbar ist.409839/0612
- 4. Extruder nach Anspruch 1 "bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß in einigen der Zonen innerhalb derselben die Schneckenganghöhe allmählich zum Extruderaustragsende hin zu- oder abnimmt.
- 5. Extruder nach Anspruch 1 bis 5f dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Heizeinrichtung in einer Lagerbüchse (14) aus einem Werkstoff mit höherem Wärmedehnungskoeffizienten als der des Schneckenwerkstoffes gehalten ist.
- 6. Extruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schnecke (11) im Bereich der Einzugszone (A), der Verdichterzone (B), der Vakuumzone (C) und der zweiten Verdichterzone (E) mit teilweise in der Höhe verminderten Schneckengängen versehen ist«ORIGINAL INSPECTED409839/0612Leerseite
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DE2365149C3 DE2365149C3 (de) | 1977-05-12 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3200875A1 (de) * | 1981-01-26 | 1982-10-14 | Franz Dipl.-Ing. Dr. Wien Alber | Anschlussstutzen |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3200875A1 (de) * | 1981-01-26 | 1982-10-14 | Franz Dipl.-Ing. Dr. Wien Alber | Anschlussstutzen |
US4478247A (en) * | 1981-01-26 | 1984-10-23 | Franz Alber | Fluid coupling for hollow rotary member |
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AT328170B (de) | 1976-03-10 |
US3884607A (en) | 1975-05-20 |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EGA | New person/name/address of the applicant | ||
EF | Willingness to grant licences | ||
8330 | Complete renunciation |