DE2515227A1 - Schneckenextruder - Google Patents

Schneckenextruder

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DE2515227A1
DE2515227A1 DE19752515227 DE2515227A DE2515227A1 DE 2515227 A1 DE2515227 A1 DE 2515227A1 DE 19752515227 DE19752515227 DE 19752515227 DE 2515227 A DE2515227 A DE 2515227A DE 2515227 A1 DE2515227 A1 DE 2515227A1
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DE
Germany
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curvature
screw
radius
screw extruder
extruder according
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DE19752515227
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Klaus Dipl Phys Koch
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Paul Troester MaschinenfabriK
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Paul Troester MaschinenfabriK
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50Details of extruders
    • B29C48/505Screws
    • B29C48/62Screws characterised by the shape of the thread channel, e.g. U-shaped
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion

Description

  • Schneckenextruder Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schneckenextruder, bestehend aus einem Zylinder und einer darin drehbar angeordneten Schnecke, um deren Kern sich mindestens ein Fördersteg windet, zwischen dessen Flanken sich als Boden des Schneckenganges die Oberfläche des Schneckenkernes befindet.
  • Schneckenextruder sind mit den verschiedensten Schnecken bekannt geworden. In derartigen Schneckenextrudern sollen Kautschuk-, Kunststoff- und ähnliche plastische Massen plastifiziert, mastifiziert und vermischt bzw. homogenisiert werden. Eine völlig homogene Vermischung und Plastifizierung bzw. Mastifizierung des im Schneckenextruder bearbeiteten und geförderten Materiales bereitet nicht unerhebliche Schwierigkeiten, wenn die Förderleistungen der Schneckenextruder gleichzeitig groß sein sollen und die Schneckenlängen relativ kurz sein sollen.
  • Im allgemeinen ist eine Extruderschnecke in drei Zonen gegliedert, nämlich eine Beschickungszone, eine daran anschließende Umwandlungszone und eine Ausstoßzone. In der Umwandlungszone ist oft ein vielgängiger Misch- und Homogenisierbereich zur Verhesserung der homogenen Mischung eingeschaltet.
  • Die Maßnahmen zur Verbesserung der Homogenität der Mischung sind vielfältig: Durch die deutsche Patentschrift 807 186 ist es bekannt geworden den Schneckengang durch eine Vielzahl von Querstegen zu unterteilen, so dass der geförderten Masse ständig Widerstände entgegengesetzt werden, die überwunden werden müssen. Dadurch erhöht sich der innere Widerstand, ohne dass die Durchmischung merklich besser wird. In den tiefen Schneckengängen können beim Vorhandensein derartige Querstege größere Teile zurückbleiben, die hier - ohne dass sie in ihrer Größe wesentlich vermindert werden - einer Überhitzung ausgesetzt sind.
  • Eine fundamentale Verbesserung der bekannten Extruderschnecken stellte die Extruderschnecke nach der deutschen Patentschrift 910 218 dar: Hier wirken zwei Maßnahmen zu einer stark verbesserten Homogenisierung zusairen, die jede für sich bereits eine ganz erhebliche Verbesserung der Homogenisierung erbringt: Die eine Maßnahme ist die Verwendung runder Flanken der Schneckenstege, durch die zwischen dem runden Rücken der Schneckenförderstegflanke und der Zylinderinnenwandung einen Keilspalt bilden, in welchem das in diesen Keilspalt hinein geratene Material einer Walzwirkung unterworfen wird und dabei in hervorragender Weise plastifiziert und mastifiziert wird. Die andere Maßnahme ist eine besondere Form der Doppelgängigkeit der Schnecke im Eearbeitungsbereich. Das besondere an dieser Doppelgängigkeit ist es, dass der erste Gang sich von einem Größtwert in seinem Querschnitt auf den Nullwert verkleinert, während der parallel hierzu liegende zweite Gang sich vom Nullwert auf seinen Maximalwert erweitert. Hierdurch ist erreicht, dass sämtliches in den ersten Schneckengang eintretendes Material - und das ist alles Material, was durch die Maschine läuft - über die Schneckenflanke zwischen dem ersten Schneckengang und dem zweiten Schneckengang herüber muss, wobeiaimtliches Material durch den engen Spalt zwischen Schneckenflanke und Zylinderinnenwandung hindurchtreten muss. Hier tritt verständlicherweise zuerst das bereits weitgehend plastifizierte Material über den Schneckensteg herüber, während tiefer in dem Schneckenextruder das nach und nach plastifizierte Material über den Schneckensteg herüber tritt.
  • Auf diese Weise führt der zweite Gang nur plastifiziertes Material, während sich in dem ersten Gang unplastifiziertes Material befindet. Für die Verwendung in der Kautschukverarbeitung ist diese Art der Schneckengangführung mebrmals längs der Ertruderschnecke wiederholt.
  • So vorteilhaft diese Extruderschnecke in ihrer Wirkung ist, so schwer ist sie herstellbar. Die komplizierte Geometrie dieser Extruderschnecke lässt sich nur sehr schwer aufherkimmlichen Bearbeitungsmaschinen aus einem Rundprofil herstellen.
  • Der Vorteil dieser besonderen Art der Schneckenstegführung ist auch in der deutschen Patentschrift 1 207 074 benutzt. Hier ist eine identische Schneckenstegführung vorgesehen, die schwer herstellbaren runden Schneckenstegrücken zwischen dem ersten und dem weiten Schneckengang sind hier jedoch nicht angewandt. Hier ist vielmehr ein herkömmlicher Schneckensteg verwendet worden. Dadurch tritt bei dieser Extruderschnecke nicht die Walzwirkung auf, sondern lediglich die Abtrennung der plastifizierten Standteile von den noch nicht plastifizierten Bestandteilen im ersten Gang. Die bereits plastifizierten Bestandteile gehen über den Schneckensteg in den zweiten Gang über und werden von hier direkt zur Schneckenspitze abgeführt.
  • Die Trennung der plastifizierten Bestandteile von den noch nicht plastifizierten hat aber nicht nur Vorteile.
  • Bei einigen, schwer zu verarbeitenden Materialien besteht die Gefahr, dass im ersten Gang, in welchem sich die festen Teile befinden, Überhitzungen auftreten, da ja die niedrig viskoseren Bestandteile in den zweiten Gang abgezogen worden sind, die sonst in manchen Fällen einem Temperaturausgleich dienen können. Darüber hinaus geht durch den zweiten Gang ein Teil der verfügbaren Arbeitsfläche für die Plastifizierung verloren.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, in einem Schneckengang die Plastifizierwirkung durch Anordnung von Keilspalten zu vergrößern. Dabei sollen in diesem Schneckengang sowohl das bereits plastifizierte als auch das noch nicht plastifizierte Material neben einander vorliegen, damit immer ein guter Wäweaustausch und eine gute Homogenisierung gewährleistet sind.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe in höchst einfacher Weise dadurch, dass der boden des Schneckenganges aus Flächen besteht, deren Krümmungsradius abwechseln einmal bis zu 156 kleiner, das andere Mal mindestens um das Doppelte größer als der Krümmungsradius der Zylinderinnenwand ist, wobei die Anzahl der Flächen des Bodens längs einer Umfangswindung gerade ist und mindestens vier beträgt.
  • Während bei herkömmlichen Extruderschnecken der Boden des Schneckenganges abgesehen von einer Änderung in der Tiefe im allgemeinen gleichförmig ist, ist hier der Boden des Schneckenganges dadurch ungleichförmig, dass der einmal aus Flächen besteht, deren Krümmungsradius kleiner, das andere Mal aus Flächen besteht, deren Krümmungsradius erheblich größer als der Krümmungsradius der Zylinderinnewand ist. Immer dort, wo der größere Krümmungsradius in den kleineren Krümmungsradius übergeht, bildet sich zwischen dem Boden des Schneckenganges und der Zylinderinnenwand ein Keilspalt. In diesem Keilspalt werden die zu plastifizierenden Teile einer Walzwirkung unterworfen.
  • Im Bereich der Fläche mit dem kleineren Krümmungsradius werden dann die zuerst der Walzwirkung unterworfenen Teile des Materiales einer relativ lang dauernden Scherung unterworfen.
  • Ein derartiger Schneckenextruder kann im hinblick auf die dadurch erreichte Durchsatzleistung kurz gebaut werden.
  • Vorteilhaft ist es, wenn die Tiefe der Flächen, deren Krümmungsradius kleiner als der Krümmungsradius der Zylinderinnenwand ist, in Förderrichtung geringer wird.
  • Auf diese Weise wird erreicht, dass die nicht plastifizierten Teile nach und nach abgebaut werden.
  • Die bauliche Ausführung wird besonders einfach, wenn der größere Krümmungsradius unendlich beträgt. Dann sind nämlich die Flächen mit dem größeren Krümmiingsradius ebene Flächen. Vorteilhaft ist es, wenn diese ebenen Flächen in mehreren gemeinsamen Ebenen liegen.
  • Man kann diese Extruderschnecke besonders einfach dann herstellen, wenn an den Seiten der Flächen mit dem größeren Krümmungsradius sich vor den Flanken dreieckförmig oder genähert trapezförmige Fl#chenteile befinden, deren Krummungsradius kleiner als der Radius der Zylinderinnenwand ist. Man braucht dann nämlich lediglich im Bereich der größeren Krümmungsradien Material von den bisherigen Schneckenboden abzuarbeiten, was durch Abfräsen in einer Ebene senkrecht zur Schneckenachse geschehen kann.
  • #wischen der Schneckenflanke und dem abgearbeiteten Teil bleiben dann die genannten dreieckförmigen oder genähert trapezförmigen Flächenteile übrig.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn sich auf der Leeseite des Fördersteges im Boden des Schneckenganges eine Vertiefung befinaet, deren Breite und/oder Tiefe in Förderrichtung abnimmt0 Durch diese Vertiefung können feste Teile einige Windungen weit in Förderrichtung gelangen, ohne dass sie merklich plastifiziert werden.
  • Dieses hat den Vorteil, dass die Plastifizierarbeit über weite Schneckenbereiche verteilt wird. Von diesen festen Teilen gelangen immer einige seitlich in den Raum zwischen einer Fläche mit größerem Krümmungsradius und der Zylinderinnenwand. Dieser hier in diesen Raum hineingelangende Teile- der noch festen Teilchen verklemmt sich hier in den Keilspalt, wo diese noch festen Teilchen einer Walzwirkung und anschließend einer Scherwirkung unterworfen werden.
  • Die Vertiefung kann parallel zum Schneckensteg verlaufen.
  • Es ist aber auch möglich, dass die Vertiefung in einer Ebene senkrecht zur Schneckenachse Jeweils von einer Fläche mit dem größeren Kr mungsradius bis zur nächstfolgenden Fläche mit dem größeren Krümmungsradius verläuft.
  • Dann müssen die noch festen Teilchen einen zickzackförmigen Weg nehmen, um unzerstört tiefer in die Schneckenpresse einlaufen zu können. Gleichzeitig hat diese Ausführung den Vorteil, dass die einzelnen Vertiefungen, die hier nicht in einer Linie parallel zum Schneckengang verlaufen, sondern versetzt zu einander angeordnet sind, leichter in die Schnecke einarbeitbar sind.
  • Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist anhand von in der Zeicnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schnecke, Fig. 2 einen Querschnitt einer anderen Ausführungsform der Schnecke, Fig. 3 eine Seitenansicht der Ausführungsform der Fig. 2, Fig. 4 eine um 45 gedrehte Schnittdarstellung gemäss Fig. 2, Fig. 5 eine Seitenansicht der Schnecke in der Darstellungsform der Fig. 4, Fig. 6 eine Abwicklung der Schnecke gemäss Fig. 2 bis 5, Fig. 7 eine andere Ausführungsform der Schnecke in Seitenansicht, Fig. 8 eine Abwicklung der Schnecke der Fig. 7, Fig. 9 einen Q#uerschnitt durch eine weitere Schnecke, Fig.10 einen Querschnitt durch eine andere Schnecke.
  • Bei der Schnecke der Fig. 1 windet sich um den Kern 1 ein Schneckensteg 2. Dieser Schneckensteg ist der Schneckensteg einer eingängigen Schnecke. Er verläuft ganz 80 wie es von herkömmlichen Schnecken her bekannt ist. Lediglich der Kern ist hier anders ausgebildet als bei anderen Schnecken. Während bei anderen Schnecken der Kern rund ist und somit auch der Boden des Schneckenganges sich mit ständig gleichem Krümmungsradius um die Schneckenachse herum windet, ist das bei der Schnecke der vorliegenden Erfindung anders. Bei der Schnecke der vorliegenden Erfindung wechseln längs der Spirale, die der Boden des Schneckenganges bildet, Flächen 3 mit einem Krümmung radius, der bis zu 15 kleiner als der Krümmungsradius der Zylinderinnewnad des Schneckenextruder ist, mit Flächen ab, deren Krümmungsradius größer ist, und zwar mindestens um das Doppelte größer als der Krümmungsradius der Zylinderinnenwand des Schneckenextruders. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist hier der Krümmungsradius unendlich, die Flächen sind also gerade Flächen 4.
  • Diese Flächen 3 und 4 sind auch in Fig. 2 gut erkennbar.
  • Das besondere an dieser schnecke ist es, dass durch die ebenen Flächen 4 sich innerhalb des Schneckenextruders Räume bilden, in deren der Abstand zwischen Schneckenkern 1 und Zylinderinnenwand 5 größer ist als an denjenigen Stellen, wo sich die Flächen 3 mit dem keinen Krümmungsradius befinden. An denjenigen Stellen, wo die ebenen Flächen 4 in die Flächen 3 mit dem kleinen Krüin.mungsradius übergehen, bildet sich zwischen der ebenen Fläche 4 und der Zylinderinnewandung 5 ein Keilförmiger Raum aus, in welchem die Tiefe des Schneckenganges abnimmt. Und zwar nimmt hier die Tiefe des Schneckenganges von ihrem Größtwert in der Mitte der ebenen Fläche 4 bis auf einen Minimalwert zu Beginn der Fläche 3 ab. Dann bleibt die Tiefe über die Lunge der Fläche 3 erhalten, um anschließend wieder anzusteigen.
  • Diese sich ständig fortsetzende Tiefenänderung hat ihre besondere Bedeutung für die Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung: Feste Teile, die sich im Raum zwischen der ebenen Fläche 4 und aber Zylinderinnenwandung 5 befinden, werden in dem Keilspalt, der sich in Richtung auf den Berührungspunkt der Flächen 3 und 4 erstreckt, einer Walzwirkung unterworfen. Denn hier verengt sich der Raum, unplastifizierte Teile werden zwischen dem sich drehenden Schneckenkern und der feststehenden Zylinderinnenwandung 5 gewalzt und in ihrem Querschnitt deformiert. Diese Deformation bleibt aufrechterhalten in demjenigen Bereich, in den diese unplasifizierten Teile hineingezogen werden: Nämlich in dem Bereich zwischen der Fläche 3 mit dem kleinen Krümmungsradius und der Zylinderinnenwand 5. Hier werden die gerade dem Walzeffekt unterworfenen unplastifizierten Teile anschließend an den Walzeffekt einer Scherung unterworfen. Da die Umfangslänge der stark gekrümmten Flächen 3 mindestens 300/0 der Umfangsfläche der ebenen Flächen 4 betragen, zieht sich diese Scherung über einen relativ weiten Weg hin.
  • Bei Kunststoffen führt eine derartige Walzung und anschließende Scherung im allgemeinen zu einer völligen Plastifizierung des Materials. Bei Kautschuk hingegen lassen sich hierdurch elastische Anteile noch nicht völlig abbauen , die Plastifizierung ist nach einem Durchlauf durch den Raum zwischen der gekrümmten Fläche 3 und der Zylinderinnenwandung 5 nicht vollkommen, es findet in dem nachfolgenden Raum zwischen der nächsten Fläche 4 und der Zylinderinnenwandung 5 eine Relaxation statt. Hier kann sich ein noch nicht plastifiziertes Teil wieder zurückverformen, es kann seine alte Formgestaltung annehmen. In dieser verbleibt aber das noch nicht völlig mastifizierte Teil nicht lange, da es sofort wieder in den nächsten Keilspalt gezogen wird, hier gewalzt wird und anschließend erneut einer Scherung unterworfen wird. Hat sich dieser Vorgang bei Kautschuk genügend oft wiederholt, so ist der Kautschuk völlig homogen mastifiziert.
  • Damit nun für die völlig homogene Plastifizierung nicht kritische Schubspannungswerte bzw. kritische Schergefälle überschritten werden, was bei höheren Durchsätzen in zu kurzen Bearbeitungszonen auftreten könnte, ist es bei dieser Schnecke vorteilhaft, wenn Vorkehrungen getroffen sind, um Teile von nicht plastifiziertem Materail tief in die Maschine einlaufen zu lassen. Diese kann man beispielsweise dadurch erreichen, dass man den Abstand zwischen den Flächen 3 mit geringem Krümmungsradius von der flylinderinnenwandung 5 am Schneckenanfang wesentlich größer macht als in mittleren Bereichen der Schnecke.
  • Man kann hier aber auch noch völlig andere Arbeitsmittel verwenden, um dieses zu erreichen: Man kann nämlich parallel zu dem Schneckensteg 2 auf dessen Leeseite eine Vertiefung 6 anordnen, die dazu dient, nicht plastifiziertem Material eine Durchgangsmöglichkeit zu schaffen. Nicht plastifiziertes Material kann nämlich jetzt durch die Vertiefung 6 entlang dem Schneckensteg 2 laufen, ohne in den Zwischenraum zwischen den Flächen 3 und 4 einerseits und der Zylinderinnenwandung 5 andererseits zu geraten.
  • Jedoch kann nicht plastifiziertes Material nicht auf diese Weise die gesamte Schneckenlänge entlanglaufen.
  • Einzelne Teile geraten immer wieder in den Keilspalt hinein. Das ist in Fig. 6, welche eine Abwicklung der Schnecke darstellt, durch Pfeile demonstriert. In der Vertiefung 6 sich bewegendes Material A gelangt in Folge der Drehung der Schnecke immer wieder in diejenigen Räume, die an die ebenen Flächen 4 angrenzen. Dieses sind beispielsweise die Materialstücke, deren Bewegungsrichtung durch die Pfeile B und C angedeutet sind. Hier gelangen sie vor dem Übergang der ebenen Fläche 4 in die gekrümmte Fläche 3 in den Keilspalt, berühren dabei sowohl die Fläche 4 auf der einen Seite als auch die Innenwand des Zylinders 5 auf der anderen Seite und werden hier gewalzt. Die gewalzten Teile verlaufen dann entsprechend dem Pfeil D über die gekrümmte Fläche 3.
  • Hierbei werden sie einer Scherwirkung unterworfen. Nach Verlassen der Fläche 3 sollen sie bereits weitgehend plastifiziert sein. Das ist durch eine gestrichelte Pfeillinie E angedeutet. Das sich in Folge des runden Rückens der gekrümmten Fläche 3 gegen die Zylinderinnenwandung 5 gedrückte Material bleibt an dieser haften, bis es von dem Schneckensteg 2 abgestreift wird.
  • Danach tritt ein völlig unerwarteter Effekt auf, wie man in einem Modellversuch mit einem aus Glas hergestellten Zylinder feststellen kann: Im Augenblick des Abstreifens ändert das plastifizierte Material seine Bewegungsrichtung und folgt. den Druckgradienten, der sich im Inneren des Schneckenganges oberhalb der ebenen Fläche 4 ausgebildet hat: Das plastifizierte Material strömt im wesentlichen parallel zur Schneckenachse vor der gekrümmten Fläche 3 von dem Schneckensteg weg auf dem kürzesten Wege in die Vertiefung 6 hinein. Dabei strömt das Material an dteåenigen unplastifizierten Teilchen (Entsprechend den Pfeilen C) vorbei, die sich im Keilspalt befinden und einer Walzwirkung unterworfen werden. Da hierbei die bereits plastifizierte Masse eine hohe Strömungsgeschwindigkeit aufweist, begünstigt das durch die vorher erfolgte Scherung über der Fläche 3 erwärmte Material die Plastifizierung der im Keilspalt befindlichen unplastifizierten Teile im Querstromverfahren. Diese Wirkung verstärkt die durch die Walzung im Keilspalt er#ielte Plastifizierleistung der Schnecke.
  • Dieses dürfte der Grund dafür sein, dass die Schnecke der vorliegenden Erfindung in ihrer Plastifizierungs-und Mastifizierungs-Leistung erheblich hier liegt als die bekannten Schnecken. Dabei treten bei der Schnecke der vorliegenden Erfindung trotz der hohen Ausstoßleistung bei sachgemßer Arbeitsweise keine Beschädigungen des Material es durch zu hohe Temperaturen auf. Auch dieses dürfte seinen Grund in dem eben beschriebenen Mechanismus haben: Die slauptarbeit dürfte im Keilspalt durch die Walzwirkung geleistet werden, wo am stärksten Wärme in das Material eingebracht wird. Aber gerade hier strömt das bereits plastifizierte Material mit hoher Strömungsgescwlwindigkeit an den unplastifizierten Teilen vorbei, nimmt Oberflächenschichten mit und sorgt für einen Temperaturausgleich.
  • In Fig. 7 und 8 ist eine andere Ausführungsform gezeigt.
  • Hier verläuft die Vertiefung 6 nicht parallel zu dem Schneckensteg 2. Hier sind vielmehr eine Vielzahl von Vertiefungen 7 vorgesehen, die in einer Ebene senkrecht zur Schneckenachse verlaufen Diese Vertiefungen 7 sind sämtlich gegen einander etwas versetzt. Auf diese Weise ergibt sich für nicht plastifiziertes Material ein Zickzackweg. Man sieht an den eingezeichneten Pfeilen A, wie nicht plastifiziertes Material durch die Vertiefungen 7 läuft. Sobald es aus den Vertiefungen in den Zwischenraum zwischen den ebenen Flächen 4 und der Zylinderinnenwandung 5 eintritt, ändert dieses nicht plastifizierte Material entsprechend den Pfeilen B die Richtung um ca. 90 Grad. Will dieses nicht plastifizierte Material teilweise nun entsprechend den Pfeilen F durch die nächste Vertiefung 7 laufen, so muss das Material wiederum seine Richtung um ca. 90 Grad ändern. Das tut aber nur ein Teil des Materiales. Ein anderer Teil des Materiales tritt über den runden Rücken 3 hinweg, nach dem es vorher vor dem Übergang der Fläche 4 in die Fläche 3 einer Walzwirkung unterworfen worden ist. Beim Übertritt über den runden Rücken 3 der gekrümmten Fläche 3 wird das Material (Pfeile D) einer Scherwirkung unterworfen. Die an der Zylinderinnenwand 5 hängengebliebenen Teile werden von dieser Innenwand 5 durch den Schneckensteg 7 abgeschabt ändern spontan ihre Richtung und laufen vor der nächsten gekrümmten Fläche 3 weg in die Vertiefung 7.
  • Diese Ausführungsform der Figo 7 und 8 hat neben dem Vorteil einer Verbesserung der Wirkung noch den weiteren Vorteil, dass die Vertiefungen 7 mit sehr einfachen Werkzeugmaschinen in einfacher Weise in den Schneckenkern 1 eingebracht werden können.
  • In Fig. 9 ist im Querschnitt eine andere Schnecke dargestellt. Diese hat über den Umfang lediglich zwei gekrümmte Flächen 8 und zwei gerade Flächen 9. Eine derartige Schnecke ist für die Verarbeitung#von Kautschuk besonders geeignet.
  • In Fig. 10 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, mit drei geraden Flächen 10 und drei gekrümmten Flächen 11.
  • Die vorliegende Erfindung hat eine Schnecke geschaffen, die sich von der Wirkungsweise her von den bekannten Schnecken völlig unterscneidet. Hier wird zu plastifizierendes oder mastifizierendes oder zu homogenisierendes Material immer zuerst einer Walzwirkung, dann einer Scherung unterworfen. Dabei wird festes und flüssiges Material in den gleichen Kanälen innerhalb des Schneckenganges transportiert. Der Bearbeitung unterworfenes Material wird durch bereits bearbeitetes Material während der Bearbeitung gekühlt. Die Geometrie der Schnecke ist derart, dass das feste Material nach und nach einer Bearbeitung unterworfen wird, wobei kein festes Teilchen ausgelassen wird. Trotz des Transportes von fertig bearbeitetem und unbearbeitetem Material in den gleichen Vertiefungen kommt es aus Gründen der Statik (Vielzahl der Wiederholungen) nicht dazu, dass das Material unbearbeitet die Maschine durchlaufen kann.
  • Anstelle der Flächen mit großem KrUmmungsradius oder der Flächen mit dem Krtiwnungsradius Unendlich kennen auch Flächen mit negativem KrUrnmungsradius in Anwendung gebracht werden.
  • Es wechseln dann-in ständiger Folge konkave Flächen mit konvexen Flächen.
  • Während Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer Schnecke ohne Austiefungen 6, 7 zeigt, zeigt Fig. 11 eine perspektivische Ansicht mit derartigen Austiefungen.

Claims (10)

  1. Patentansprücnet
    r le S*hfleokenextruder, bestehend aus einem Zylinder und einer darin drehbar angeordneten Schnecke, um deren Kern sich mindestens ein Fördersteg windet, zwischen dessen Flanken sich als Boden des Schneckenganges die Oberfläche des Schneckenkerns befindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Schneckenganges aus Flächen (3,4) besteht, deren KrUmmungsradius abwechselnd einmal bis zu 15% kleiner (Fläche 3), das andere Mal mindestens um das Doppelte größer (Fläche 4) als der Krümmungsradius der Zylinderinnenwand (5) ist.
  2. 2. Schneckenextruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Flächen des Bodens längs einer Umfangswindung gerade ist und mindestens vier beträgt.
  3. 3. Schneokenextruder nach-Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pro Schneckenwindung lediglich eine Fläche großen KrUmmungsradius vorgesehen ist und daß die Anordnung von Gang zu Gang wechselt.
  4. 4. Schneckenextruder nach-Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Flächen (3), deren Krttparungsradius kleiner ist als der KrUmmungsradius der Zylinderinnenwand (5), in Förderrichtung geringer wird.
  5. 5. Schneckenextruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der größere KrUmmungsradius unendlich beträgt.
  6. 6. Schneckenextruder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen (4) mit dem KrUmmungsradius unendlioh in mehreren gemeinsamen Ebenen liegen.
  7. 7. Schneckenextruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seiten der Flächen (4) mit dem größeren Krummungsradius sich vor den Flanken des Schneckensteges (2) dreieckförmige oder genähert trapezförmige Flächenteile (12) befinden, deren KrUmmungsradius kleiner als der Radius der Zylinderinnenwand (5) ist.
  8. 8. Schneckenextruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der Leeseite des Fördersteges (2) im Boden des Schneckenganges mindestens eine Vertiefung (6,7) befindet, deren Breite und/oder Tiefe in Förderrichtung abnimmt.
  9. 9. Schneckenextruder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (6) parallel zum Schneckensteg (2) verläuft.
  10. 10. Schneckenextruder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (7) in einer Ebene senkrecht zur Schneckenachse Jeweils von einer Fläche (4) mit dem größeren KrUmmungsradius bis zur nächstfolgenden Fläche (4) mit dem größeren Krümmungsradius verläuft0 li. Schneckenextruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung gesehen die Länge der Fläche (3) mit dem kleineren Krummungsradius mindestens 30% der Länge der Fläche (4) mit dem größeren Krtlmmungsradius aufweist.
    Leerseite
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2510678A1 (fr) * 1981-07-31 1983-02-04 Festo Maschf Stoll G Distributeur actionne pas a pas pour commandes pneumatiques a programme

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2510678A1 (fr) * 1981-07-31 1983-02-04 Festo Maschf Stoll G Distributeur actionne pas a pas pour commandes pneumatiques a programme

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