DE2612477A1

DE2612477A1 - Verbesserungen an einer extruderschnecke

Info

Publication number: DE2612477A1
Application number: DE19762612477
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dipl Ing Gruenschloss
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-03-24
Filing date: 1976-03-24
Publication date: 1977-10-06

Description

Verbesserungen an einer Extruderschnecke
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung an der in der o.a.
Patentanmeldung beschriebenen Extruderschnecke fur Einschnecken= extruder zum Homogenisieren und Druckfördern von plastischen Stof= fen bzw. zum Aufschmelzen, Homogenisieren und Druckfördern von thermoplastischen Stoffen, insbesondere thermoplastischen Kunst= stoffen.
Der Verwendungszweck und der Stand der Technik ist in der o.a.
Patentanmeldung im einzelnen bereits dargelegt worden, sodaß sich eine Wiederholung an dieser Stelle erübrigt. Es soll im folgenden nur ein Nachteil der vorgeschlagenen Schnecke beschrieben und mit geeigneten aßnahmen.behoben werden.
Der Volumen- bzw. inassedurchsatz von Einschneckenextrudern wird ent= scheidend beeinflußt durch die <flaterialaufnahmefähigkeit'd.h. dem Gangvolurnen der Schnecke in der Einzugszone(EZ). Bei konventionel= len Extrudern mit innen glatter Einzugsbüchse wird der Schnecken= gang in der EZ deshalb möglichst tief geschnitten, ohne daß Jedoch die Übertragung des geforderten oder zu erwartenden Drehmomentes gefährdet ist. Die verbleibende Stegbreite soll möglichst schmal sein, d.h. die Gangbreite h möglichst groß. Ein üblicher Wert für die Gangtiefe ist h = 0,15 x D , fur die Gangbreite b = 0,9 x D C D = Schneckenaußendurchmesser). Bei Verwendung der Schnecke in einer sog. Fördersteifen EZ mit innen längsgenutetem Zylinder ist hmeist etwas kleiner: h = £0,07 - 0,1) x D.
Die in Rede stehende Extruderschnecke hat nun den Nachteil, daß die Stegbreite in der EZ etwa gleich groß ist wie die Ganghreite, wodurch ein vergleichsweise geringes Gangvolumen zur Verfugung steht.
Der Volumendurchsatz ist bei dieser Ausführungsform deshalb relat.
gering.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Extruderschnecke zu schaffen, welche die Vorteile der in der o.a. Patentanmeldung beschriebenen Schnecke besitzt, ohne Jedoch den Nachteil eines zu kleinen Gangvolumens in der EZ aufzuweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Ganghöhe und Gangbreite in der EZ wie bei herkömmlichen Schnecken üblich ausgeführt werden, wobei Jedoch an der Xhergangsstelle der EZ in die Plastifizierzone (PZ) die Ganqbreite wegen des dort beginnenden schmelzeführenden Ganges entsprechend abnimmt und an dieser Stelle die Gangtiefe derart zunimmt} daß der Ganoquerschnitt etwa konstant bleibt oder sich geringfügig vergrößert. Durch diese frtaßnahme wird ein Stagnieren des zu fördernden Inaterials an dieser Stelle verhin dert und die Umlagerung des kompaktierten Feststoffs von dem breiten flachen Gang in der EZ in den schmaleren tieferen Gang in der PZ er= leichtert.
Ein Ausföhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig.1 Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbesserung in der Ansicht, Fix.2 Eine Abwicklung des Schneckenganges des Ausführungsoeispiels aus Fig.1 in die Ebene, Fig.3 Ein weiteres Ausführunysbeispiel einer erfindungsgemu3en Verbesserung in der Ansicht, Fig.4 Eine Abwicklung des Schneckenganges des Ausführungsbeispiels aus Fig.3 in die Ebene, Fig.5 Einen Ouerschnitt(Schnitt X-X in Fig.1) durch die Schnecke.
am Ende der Einzugszone, Fig.6 Einen Längsschnitt durch die Schnecke(Schnitt W-N in Fig.1) am Ende der Einzugszone, Fig.7 Einen Querschnitt(Schnitt Z-Z in Fig.3) durch die Schnecke am Ende der Einzugszone und Fix.8 Einen Längsschnitt(Schnitt Y-Y in Fig.3) durch die Schnecke am Ende der Einzugszone.
Der verfahrenstechnische Vorteil dieser Scnneckenkonstruktion wird in der Patentanmeldung Nr. P 25 31 334.2 ausführlich erläutert; ebenso die einfache Herstellungsmethode auf einer konventionellen mit einer irbelvorrichtung ausgerüsteten Drehmaschine.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steigung der Schneckengänge Gber.die gesamte Länge der Schnecke konstant ist. Bei der vorliegen= den Verbesserung ist dies der Fall. Lediglich für die Herstellung des Obergangsstücks zwischen EZ und PZ muß die Saschineneinstellung kurzzeitig geringfügig verändert werden, wobei es im wesentlichen zwei einfache Möglichkeiten(oder Kombinationen von beizen) gibt, die im folgenden näher erläutert werden. Das Arbeitsprinzip des Wirbelverfahrens sei als bekannt vorausgesetzt.
1. möglichkeit : (s.auch Fig.1, 2, 5 u. 6) Gegen Ende der EZ wird etwa an der Stelle BC beginnend auf einer Breite von h2 die Gangtiefe h von h = h1 in Förderlich tung fortschreitend auf h = h2 vergrößert. Dies geschieht unter Beibehaltung des Axialvorschubes der ,Maschine durch gleich= mäßiges Zustellen des Wirbelmessers in radialer Richtung. Der dreieckige Bereich ZW kann bei abgeschaltetem Längsvorschub und Beibehaltung des Radialmaßes h1 durch (z.B.) Linksdrehen der Schnecke herausgearbeitet werden. Die Kante C kann evtl.
durch Verrunden oder großzügiges Abschrägen vermieden werden.
2. Möglichkeit : (s.auch Fig.3, 4, 7 u. 8) Gegen Ende der EZ wird etwa an der Stelle BE beginnend die Gang tiefe h von h = h1 auf h - h2 vergrößert. Dies geschieht nei abgeschaltetem Axialvorschub der maschine durch Zustellen des Wirbelmessers in radialer Richtung, bei gleichzeitigem Linksdrehen der Schnecke solange, bis das Wirbelmesser die Schubflanke tan= qiertCBreite des Wirbelmessers <= b2). Sodann wird der Axialvor= schub der maschine wieder eingeschaltet und der Feststoffkanai E in der Plastifizierzone unter allmählicher Verringerung der Gangtiefe herausgearbeitet.
Abgesehen von diesen fertigungstechnischen Vorschlägen kommt es Je doch, insbesondere oeim Verarbeiten von Stoffen mit sehr hoher in Gangnerer Reibung nur darauf an, daß der/Querschnitt an der Übergangs= stelle von der EZ zur PZ etwa konstant bleibt oder sich geringfügig vergrößert. Die Herstellungskosten einer derartigen Schnecke dürften nur wenig über denen einer normalen eingängigen Extruderschnecke liegen.
L e e r s e i t e

Claims

PATE#TANSPRÜC\ÄE 9 Schnecke für eine Strangpresse zur Extrusion von thermopfstischen oder elastoplqstischen oder sonstigen plastischen Stoffen, die in dem Gehäuse einer Strangpresse drehoar gelagert ist, mit diesem zusammenwirkt und das zu extrudierende material im wesentlichen axial von einer Einfüllöffnung am einen Ende des Gehäuses zu einer Austrittsöffnung am anderen Ende des Gehäuses transportiert, wo= bei die Schnecke in eine Einzugszone und eine Plastifizierungs-bzw. Homogenisierzone unterteilt ist und einerseits zu Be3inn aer Plastifizierungszone ein von der Einzugszone kommender Schnecken= steg sich längsteilt, sodaß in der Plastifizierzone zwischen cen beiden so entstandenen Stegen ein neuer Schneckengang entsteht, welcher an der Schneckenspitze offen ist, und andererseits ein Schneckengang, beginnend in der Einzugszone, an der Schnecken= spitze blind endet, wobei plastifiziertes Claterial aus diesem in den neu entstandenen Schneckengang über einen der neu entstanue= nen Stege, welcher ein gewisses Radialspiel aufweist zwischen Stegoberkante und Zylinderinnenfläche, übertreten kann, sich in diesem sammelt und zur Scbneckenspitze transportiert wird d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß alle Schnecken= gänge bzw. -stege in der Plastifizierzone die gleiche Steigung haben und parallel zueinander verlaufen.
2. Schnecke nach Anspruch 1 d a d u r c h gek e n n z e i c h = n e t, daß die Gangbreite eines uanyes in der Einzugszcne gleich der Summe aus der Gangbreite eines feststofführenden und eines schmelzefuhrenden Ganges in der Plastifizierzone samt dem da= zwischenliegenden Sperrsteg ist.
3. Schnecke nach Anspruch 1 und 2 d a d u r c h g e k e n n = z e i c h n e t , daß die Gangsteigung-in der Einzugszone gleich den Steigungen der Gänge in der Plastifizierzone ist.
4. Schnecke nach Anspruch 1, 2 und 3 d a d u r c h g e k e n n = zeichnet, daß die Gangquerschnittsfläche des feststoffuhrenden im wesentlichen Langes zu Beginn der PlastifizjerzoneY gleich der 4uerschnitts= fläche ~in der Übergangszone zwischen Einzugszone und Plastifi= zierzone bzw. am Ende der Einzugszone ist.