DE2615978C2 - Plastifizierschnecke für eine Kunststoffextrudiermaschine - Google Patents

Description

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Gegenstand der Erfindung isi eine Piasttfizierschnekke für eine Kunststoffextrudiermaschine mit schraubenförmigen Rippen am Umfang und zwischen den Rippen angeordneten Mischflächen, die in Förderrichtung mit vermindertem Durchmesser unterhalb der jeweiligen Rippe ansetzen, an der in Förde'richtung anschließenden Rippe anschließen und durch in Draufsicht ebene, etwa dreieckige Facetten gebildet sind.

Eine eingangs genannte Plastifiziersehnecke ist mit der DE-AS 21 52 644 bekanntgeworden. Bei dieser Vorveröffentliu.ung sind facettenförmige Abflachungen in dreieckiger Form gezeir'; diese Facetten sind jedoch nicht paarweise zwischen den Rippen angeordnet und die Rippen verlaufer; nich' schraubenförmig im Bereich des Scher- und Mischteils. Das Material wird bei dieser Extrudierschnecke durch dem Mischteil vor- und nachgeschalteie, schraubenförmige Fördergänge in den Mischteil hineinbefördert und dort abgezogen, was den konstruktiven Aufwand beträchtlich erhöht und — wegen des fehlenden Fördereffektes im Mischteil — das Mischgut unzulässig verändern kann.

Es wird bei dieser bekannten Extrudierschnecke e'n starker Schereffekt auf das /u mischende Material erzielt, weil die Mischrippen teilweise in Gegenrichtung zur Förderrichtung geneigt sind und in diesem Bereich eine hohe Verdichtung des zu mischenden Materials gegeben ist.

Mit der DE-AS 16 79 878 ist eine weitere Plastifiziersehnecke bekanntgeworden, bei dem die dort gezeigten Facetten zum Kneten bzw. Fördern dienen ' π Durchmischungseffekt wird mit diesen Facetten nie nt erreicht.

Mit der DE-PS 9 10 218 ist eine weitere Plastifiziersehnecke bekanntgeworden, bei der die Plastifizier-Schnecke schraubenförmige Rippen am Umfang aufweist, sowie zwischen den Rippen angeordnete Mischflächen, die in Förderrichtung mit vermindertem Durchmesser unterhalb der jeweiligen Rippe ansitzen und an der in Förderrichtung anschließenden Rippe anschließen, Bei den Mischflächen nach dieser Ygrveröffentlichung wird jedoch ein Bereich geschaffen, bei dem eine sehr hohe Schergeschwindigkeit wirkt, Was bei der Verarbeitung Von zu plastifizierenden Stoffen nachteilig ist, weil diese Stoffe scherempfindlich sind,

Die Erfindung hat sich ausgehend Von der DE-AS 21 52 644 die Aufgäbe gestellt, einen guten Mischeffekt bei zu plastifizierenden Stoffen zu erreichen, wöhinge^ gen die Schergeschwindigkeit bei der Durchmischung nicht verändert werden soll und wobei neben der Durchmischung gleichzeitig eine Förderung im gleichen Bereich erfolgen soll.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Facetten paarweise zwischen den Rippen angeordnet und relativ zu den Kanten der Rippen abwechselnd mit der Spitze ihres Dreiecks in Förderrichtung und in Gegenrichtung hierzu ausgerichtet sind, und daß jede Facette vom Außenumfang einer benachbarten Rippe ausgehend radial einwärts geneigt ist.

Durch die Ausbildung der Mischflächen als ebene, dreieckige Facetten, die paarweise zwischen den Rippen angeordnet sind, und mit ihren Dreiecken praktisch ineinandergreifen, wird der Vorteil erzielt, daß aufeinanderfolgende Mischflächen gebildet sind, die eine FluBumkehrung des Ober sie gleitenden Materials erreichen. Die Stege erzeugen den Mischeffekt, und das Material wird von einer Facettenfläche auf die andere gefördert und durchmischt Das über diese Facetten strömende Gut trifft also auf eine sehr unruhige Oberfläche, welche die erwähnte Verwirbelung durchführt. Dies ist insbesondere bei der Behandlung von Polymeren, vorzugsweise Kautschuk, wichtig.

Ferner ist wesentlich, daß die Facetten nicht bis zur Höhe der Rippen reichen; hierdurch biWen die Facetten kein Strömungshiiidernis, und der Fördereffekt ist günstig. Durch diese Maßnahme kann gleichzeitig ein größeres Volumen an Material bearbeitet werden.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt

F i g. 1 ist eine Perspektiv-Ansicht einer Plastifiziersehnecke,

Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch eine Spritzgußmaschine mit einer darin befindlichen Plastifiziersehnecke.

F i g. 3 ist eine vergrößerte Darstellung gemäß der Fig. 2,

F i g. 4 Längsschnitt durch die PIi.i'ifizierschnecke.

Die Spritzgußmaschine besteht aus einem Strangpreßzylinder 1, in dem eine durch einen Antrieb B angetriebene, rotierende Plastifiziersehnecke 2 angebracht ist, durch die das Gemisch stranggepreßt und längs des Zylinders gefördert wird.

In einer anderen Ausführungsform kann eine Zwei-Schnecken-Anordnung, wie sie allgemein heutzutage benutzt wird, mit einer Einfach- oder Mehrfach-Serienanordnung von Mischzonen ausgestattet werden.

Die Plastifiziersehnecke 2 besteht aus einer einfachen oder doppelten Schneckenstegwindung oder Rippe 3. die aus dem Schnecken-Körper profiliert ist und in einer gehärteten Stahlbüchse 4 rotiert, in die die Plastifiziersehnecke mit einem ausreichenden Höhenspiel für eine Rotation eingesetzt ist. Das Höhenspiel ist jedoch nicht so groß, daß die Wirksamkeit der Anordnung beeinträchtigt wird. Die Stahlbüchse 4 ist Teil der inneren Wandung eines mit Kanälen und daran ansetzenden Ein- und Auslässen 10, 11 versehenen, langgestreckten Gehäuses 5. Diese Kanäle ermöglichen die Temperaturregelung über die Länge des Gehäuses 5.

Die Konstruktion des Profils der Plastifiziersehnecke 2 lsi so, daß am Einfülleride /t, wo das Material eintritt, eine einfache oder doppelte Schneckenstegwindung oder Rippe 3 das Material längs des Zylinders durch eine Anzahl Von hintereinander geschalteten Mischzo* nen befördert.

Die Temperaturen können über die erwähnten

Kanäle in Verbindung mit MeQwertaufnelimem 12 gesteuert werden. Nachdem das Gemisch die erste Zone durchlaufen hat, erreicht es eine zweite Zone (in der die Schnecke angeordnet ist), wobei das Profil der Schnecke eine Vielzahl von Facetten 6,7 aufweist.

Die Facetten 6,7 auf der Rippe 3 bilden eine Vielzahl von sich gegenüberstehenden, winkligen Flächen, die am Umfang des Durchmessers der Schnecke oder der Schnecken angeordnet sind. Nach Fig.2 können die Facetten 6, 7 auch nur in einer Zone, wie in Fig.2

gezeigt, angeordnet sein, oder auch in einer Anzahl von Zonen. Wichtig sind die konstant sich ändernden Abschnitte der Windungen, die ein konstantes Kneten des Materials und gleichzeitig ein Rollen des Materials bewirken, wenn es längs des schneckenförmigen Pfades zwischen den Windungen hindurch passiert. Diese Tätigkeit bewirkt eine ausreichende Mischwirkung an den vorher erwähnten Materialien, um es in einen verarbeitungsfähigen, plastifizierten Zustand beim Austritt aus dem Mischkopf in Pfeilrichtung Czu bringen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Plastifiziersehnecke für eine Kunststoffextrudiermaschine mit schraubenförmigen Rippen am Umfang und zwischen den Rippen angeordneten ϊ Mischflächen, die in Förderrichtung mit vermindertem Durchmesser unterhalb der jeweiligen Rippe ansetzen, an der in Förderrichtung anschließenden Rippe anschließen und durch in Draufsicht ebene, etwa dreieckige Facetten gebildet sind, dadurch m gekennzeichnet, daß die Facetten (6) paarweise zwischen den Rippen (3) angeordnet und relativ zu den Kanten der Rippen (3) abwechselnd mit der Spitze ihres Dreiecks in Förderrichtung und in Gegenrichtung hierzu ausgerichtet sind, und daß !'· jede Facette (6) vom Außenumfang einer benachbarten Rippe (3) ausgehend radial einwärts geneigt ist