DE2547733A1

DE2547733A1 - Extruder

Info

Publication number: DE2547733A1
Application number: DE19752547733
Authority: DE
Inventors: Warner Jan De Putter
Original assignee: Wavin BV
Current assignee: Wavin BV
Priority date: 1974-10-24
Filing date: 1975-10-24
Publication date: 1976-04-29
Also published as: GB1521996A; FR2289325A1; US4088307A; FR2289325B1; NL7413965A; AT358267B; ATA814875A; JPS5166352A

Description

DIPL-ΙΝβ. DR. IUR. DIPL.-ING.

VOLKER BUSSE DIETRICH BUSSE

45 OSNABRDCK > den 23. Okt. 1975 MOSERSTRAssE 20/24 JDB /Ka

WAVIN B.V.

251» Händellaan, Zwolle, Niederlande

Extruder

Die Erfindung bezieht sich auf einen Extruder mit einem Extrudergehäuse mit Einlaß, zumindest zwei Förderschnecken,, die aus einer Förderschneckenwelle und einem oder mehreren darauf angebrachten Schneckengängen bestehen, einem Entgasungsauslaß in dem Extrudergehäuse, der, in Förderrichtung der Mischförderschnecken betrachtet, sich im Abstand hinter dem Einlaß befindet, sowie mit einem vor dem Entgasungsauslaß angeordneten Stau- und Verteilglied für den Kunststoff, das auf einem schneckengangfreien Teil der Förderschneckenwelle vorgesehen ist und Kunststoff in Strömen durchläßt sowie diese Kunststoffströme in Stücke zerteilt.

Bei bekannten Extrudern dieser Art, bei denen die Förderschnecken ein oder mehrere Schneckengänge aufweisen, befindet sich innerhalb des Extruders eine Platte mit öffnungen, durch welche die von den Förderschnecken ρlastifizierte Kunststoffmasse in Strömen durchhin gepreßt wird, welche dann hinter dieser Platte mittels auf den Förderschnecken angebrachter,

609818/0864

Schneidglieder zerstückelt werden, wobei auch ein zur Außenseite des Extruders führender Entgasungsauslaß zur Abfuhr von Gasen vorgesehen ist, der an eine Vakuumpumpe angeschlossen wird und eine rasche, gute Entlüftung des Kunststoffs ermöglicht, wodurch die Leistungsfähigkeit des Extruders beträchtlich erhöhbar ist.

Bei Extrudern mit derartigen Platten oder Scheiben ist der Geliereffekt bei einigen Kunststoffen zu groß, woraus eine Beeinträchtigung der Verarbeitung des Kunststoffs resultiert. Besonders bei bestimmten Rezepturen ist die Gelierung durch die Platten so groß, daß gute Resultate nicht erzielt werden können. Daneben ist die Wartung eines derartigen Extruders schwierig, da er abgebaut werden niuß, ehe man die Förderschnecken mit ihren Lochplatten aus dem Inneren des Extruders ent-fernen kann.

Ferner kann sich Kunststoff vor der jeweiligen Platte anhäufen, der dort verbrennt und demzufolge eine Verminderung der Qualität des erhaltenen Endprodukts herbeiführt. Derartige Verbrennungen können auch Anlaß für einen Abbau des Extruders sein, ein Vor? gang, der nach Obigem sehr zeitaufwendig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Extruder der eingangs genannten Art zu schaffen, der unter Vermeidung der genannten Mangel eine möglichst günstige Entgasung ohne die Gefahr von MaterialVerbrennungen bei einfacher Bauweise des Extruders gewährleistet und es erlaubt, die/schnecken leicht und ohne

609818/0864

Gehäuseabbau aus dem Extrudergehäuse zu entfernen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kunststoffverteilglied aus auf jeder Fördersehneekenwelle angebrachten, zahn- oder noppenförmigen Erhöhungen besteht, die in dem Raum zwischen den beiden Förderschnecken zumindest teilweise miteinander zusammenarbeiten.

Durch eine solche Ausgestaltung erreicht man, daß der Kunststoff im Bereich des Verteilglieds einerseits in mehrere Ströme unterteilt wird, diese jedoch bei Drehung der auf der Förderschneckenwelle vorgesehenen Erhöhungen andererseits regelmäßig in Stücke zerteilt werden, die gut einer Entgasung durch Absaugen von Gasen über den Entgasungsauslaß unterzogen werden können.

Von besonderer Bedeutung ist auch, daß die Erhöhungen auf den beiden Förderschneckenwellen, die ihrem Wesen nach Zahnräder bilden, auch für eine ausgezeichnete Mischung des plastifizierten Kunststoffmaterials sorgen. Ferner wird das Material während der Einwirkung der Erhöhungen auf einen Kunststoffstrom in gewissem Maße gewalzt. Alle diese Maßnahmen tragen zu einer beschleunigten Entgasung und demzufolge zu einer Verbesserung der Güte des extrudierten Materials sowie zu einer Vergrößerung der Extruderleistung bei.

Vorteilhaft besitzen die Erhöhungen ein fördernd auf die Strömung einwirkendes Profil, wodurch die Verarbeitungsleistung des Extru-

609818/0864

ders ohne Gefahr eines Qualitätsrückgangs wegen ungenügender Entgasung oder Verbrennung des Kunststoffs erheblich gesteigert werden kann.

Die Erhöhungen sind vorteilhaft als gleichmäßig gestaltete Noppen ausgebildet, welche eine ausgezeichnete, die Strömung fördernde Wirkung haben, wobei die Höhe der Erhöhungen vorzugsweise etwa 95 bis 100£ der Gang- oder Zahntiefe der Schneckengänge entspricht. Hierdurch wird eine einwandfreie Abdichtung innerhalb des Extruders in jenem Bereich, in dem die Erhöhungen auf beiden Förderschneckenwellen sich gegenüberliegen, sowie ferner eine einwandfreie Reinigung der Wände des Extrudergehäuses erzielt.

Gegebenenfalls kann nan sogar den Erhöhungen eine die Gangtiefe der Schneckengänge überst-eigende Höhe geben, wodurch die Erhöhungen mit geringem Spiel mit der Innenwand des Extrudergehäuses zusammenarbeiten.

In diesem Fall werden Aussparungen in der Förderschneckenwelle angebracht, in welche die Erhöhungen während der Drehung beider Förderschnecken aufgenommen werden.

Zweckmäßig arbeiten die Erhöhungen auf den beiden Förderschneckenwellen im wesentlichen abdichtend miteinander zusammen. Hierdurch wird der Kunststoff im wesentlichen entlang der Wand des Extrudergehäuses transportiert, was eine optimale Entgasung gewährleistet.

609818/086A

Zur Erhaltung einer besonders guten Strömung entlang den Erhöhungen und deren Reinigung können diese die Gestalt einer Halbkugel aufweisen, die fließend in die Umfangfläche der Förderschneckenwelle übergeht.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung ist in der Zeichnung näher veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine abgebrochene, schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Extruders nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Teilansicht der Mischförderschnecke des Extruders im Bereich der zahn- oder noppenförmigen Erhöhungen,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie IEI-III in Fig. 1.

Der in Fig. 1 lediglich teilweise dargestellte Extruder 1 weist ein Extrudergehäuse 2 auf, das..eine erste Förderschnecke 3 sowie eine zweite Förderschnecke 4 aufnimmt. Der Extruder weist ferner einen in das Extrudergehäuse 2 ausmündenden Einlaß 5 auf.

Die beiden als Mischförderschnecken ausgebildeten Förderschnecken 3,4'.können von einem nicht dargestellten, jedoch in diesem Teilgebiet der Technik allgemein bekannten Antriebsmechanismus angetrieben werden.

Die Mischförderschnecke 3 kann eine Förderschneckenwelle 7 und einen darauf angebrachten Schneckengang 8 umfassen, der als ein Doppelschneckengang ausgebildet sein kann.

609818/0864

Der Extruder ist ferner mit einem Entgasungsauslaß 9 in dem Extrudergehäuse 2 versehen, der an eine Vakuumpumpe angeschlossen werden kann. V/ie ersichtlich ist, befindet sich der Entgasungsauslaß 9, in der Förderrichtung der Mischförderschnecken 3,4 betrachtet, unmittelbar hinter einem Kunststoffverteilglied 10. Dieses Kunststoffverteilglied 10 besteht aus auf der Förderschneckenwelle 7 angebrachten zahn- oder noppenförmigen Erhöhungen 11, die in dem Raum zwischen beiden Mischförderschnecken 3,4 zumindest teilweise miteinander zusammenarbeiten. In Fig. 1 ist eine vollständige Zusammenarbeit zwischen den auf den beiden Mischförderschnecken angebrachten Erhöhungen 11 dargestellt, wodurch eine Abdichtung zwischen den beiden Mischförderschnecken erhalten wird.

Im Betrieb wird der von den Mischförderschnecken 3»4 plastifiziert Kunststoff mittels der zahn- oder noppenförmigen Erhöhungen 11 in Ströme geteilt, die jedoch durch Austiefungen 12 regelmäßig zerstückelt werden, da bei der Drehung die Erhöhungen 11 die Ströme zerschneiden und außerdem teilweise einer Walzbearbeitung unterziehen.

Diese Art und Weise der Abtrennung eines Teiles von einem zwischen zwei zahn- oder noppenförmigen Erhöhungen 11 hindurch geführten Kunststoffstroizs hat zusammen mit der bei der Abtrennung dieses Teils von dem Kunststoffstrom durchgeführten Walzbearbeitung einen sehr guten Effekt auf die Entgasung des Materials, so daß eine optimale Entgasung bei sehr hohen Arbeitsgeschvrindigkeite

609818/0864

erhalten wird.

In Pig. 2 sind die Erhöhungen 11 mit einem die Strömung fördernden Profil dargestellt, das durch Ausgestaltung der Erhöhungen als Halbkugel mit fließendem übergang in den Umfang der Förderschneckenwelle.7 gebildet ist.

Wie ersichtlich ist,naben die Erhöhungen 11 in der Form von Halbkugeln eine Höhe, die etwa 100% der Tiefe der Schneckengänge 8 einer Mischförderschnecke entspricht.

Durch geeignete Wahl der Anzahl der Erhöhungen 11 kann man die Geliergeschwindigkeit und die Entgasung regulieren. Durch die auf den beiden Pörerschneckenwellen 7 angebrachten Erhöhungen entsteht vor denselben ein erhöhter Druck und demzufolge eine beschleunigte Zusammensiiterung der KunststoffkÖmer. Durch die Erhöhungen entstehen in deren Bereich höhere Geschwindigkeiten, da der Durchlaß kleiner ist, der Durchsatz durch die Mischförderschnecken jedoch nicht geändert wird.

Durch geeignete Wahl der Gest-alt der halbkugelförmigen Erhöhungen wird eine selbstreinigende Wirkung erreicht, der-zufüLge der Extruder weniger häufig gereinigt zu werden braucht.

Ein anderer Grund, aus welchem die Reinigung länger aufgeschr-oben bleiben kann, liegt darin begründet, daß im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen nicht langer scheibenförmige Elemente

60981 8/0864

verwendet werden, hinter denen das Material sich anhäufen und außerdem verbrennen kann. Die im vorliegenden Extruder vorgesehenen Erhöhungen 11 fördern nicht nur das Material, sondern sorgen außerdem für eine gute Vermischung des Kunststoffs.

Die Höhe der Erhöhungen 11 ist vorzugsweise der Tiefe des Schnekkengangs 8 auf der Pörderschneckenwelle 7 gleich. Hierdurch werden die Wände des Extrudergehäuses fortwährend gereinigt, so daß der Extruder eine optimale Zeit ohne Reinigung arbeiten kann.

Durch'die Ausgestaltung des Verteilglieds in Form der zahn- oder noppenförmigen Erhöhungen 11 kann die Gelierzone des Extruders verkürzt werden, wodurch auch die Länge des Extrudergehauses verkleinert werden kann. Durch die verbesserte Zusammensinterung wird auch verhütet, das Kunststoffpulver in den Entgasungsauslaß gerät und dort Verstopfungen herbeiführt.

Anstelle eines Verteilglieds in Form zahn- oder noppenförmiger Erhöhungen 11 können solche Verteilglieder auch noch an anderen Stellen im Extruder vorgesehen werden.

609818/0864

Claims

- 9 -Ansprüche:

1. J. Extruder mit einem Extrudergehäuse mit Einlaß, zumindest

ei Förderschnecken, die aus einer Pörderschneckenwelle und einem oder mehreren darauf angebrachten Schneckengängen bestehen, einem Entgasungsauslaß in dem Extrudergehäuse, der, in Förderrichtung der Mschförderschnecken betrachtet, sich im Abstand hinter dem Einlaß befindet, sowie mit einem vor dem Entgasungsauslaß angeordneten Stau- und Verteilglied für den Kunststoff, das auf einem sehneckengangfreien Teil der Pörderschneckenwelle vorgesehen ist und Kunststoff in Strömen durchläßt sowie diese Kunststoffströme in Stücke zerteilt, dadurch gekennzeichnet, daß das KunststoffVerteilglied (10) aus auf jeder Pörderschneckenwelle (7) angebrachten ,zahn- oder noppenförmigen Erhöhungen (11) besteht, die in dem Raum zwischen den beiden Förderschnecken (3s^) zumindest teilweise miteinander zusammenarbeiten.

2. Extruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhungen (11) ein die Strömung förderndes Profil aufweisen.

3. . Extruder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhungen (11) als gleichmäßig gestaltete Noppen ausgebildet sind.

4. Extruder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhungen (11) eine Höhe aufweisen, die etwa 100% der Gangtiefe der Schneckengänge (δ) entspricht.

609818/0864

5. Extruder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhungen auf den beiden Förderschneckenwellen (7) im wesentlichen abdichtend miteinander zusammenarbeiten.

6. Extruder nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5s dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhungen (11) die Gestalt einer fließend in den Umfang der Förderschneckenwelle (7) übergehenden Halbkugel aufweisen.

6098 18/0864

eerseife