DE2700750A1

DE2700750A1 - Schnecke fuer kunststoffverarbeitende maschinen

Info

Publication number: DE2700750A1
Application number: DE19772700750
Authority: DE
Inventors: Seizo Takayama
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1976-01-09
Filing date: 1977-01-10
Publication date: 1977-07-14
Also published as: JPS543185B2; FR2337619B1; FR2337619A1; JPS5285256A; AU2107277A

Description

UBE INDUSTRIES LTD.

12-32, Nishimoto-cho 1-chome, Ube City

Yamaguchi Prefecture

Japan

Schnecke für kunststoffverarbeitende Maschinen

Die Erfindung betrifft eine Schnecke, wie man sie für Spritzgießmaschinen und Extrusionsmaschinen zur Verarbeitung von Kunststoffmaterialien verwendet.

Eine Schnecke für derartige Maschinen wird von einem beheizten Zylinder aufgenommen und besitzt schraubenlinienförmige Stege zum Transport des Kunststoffmaterials von einer Einlaßöffnung zu einer Auslaßöffnung oder Düse, welche mit einer Form in Verbindung steht. Zwischen den Stegen liegen Senken oder Rillen mit gleichförmig gestalteter Bodenfläche. Die Schnecke besitzt einen Zuführungsabschnitt, einen Kompressionsabschnitt und einen Meß- oder Dosierabschnitt, und zwar liegen diese Abschnitte entlang der Schneckenachse zwischen der Einlaßöffnung und

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der Düse. Im Zuführungsabschnitt ist der Spalt zwischen den Senken oder Rillen und der Innenfläche des Zylinders, nämlich der Schneckenspalt, relativ groß, so daß das durch die Einlaßöffnung zugeführte Kunststoffmaterial unter Druck gesetzt und dem benachbarten Kompressionsabschnitt zugefördert wird. Im Kompressionsabschnitt vermindert sich fortschreitend der Schneckenspalt in Richtung auf die Düse, so daß fortschreitend der Querschnittsbereich abnimmt, durch den das Kunststoffmaterial hindurchgedrückt wird. Folglich wird das Kunststoffmaterial geschmolzen, und zwar dadurch, daß es gegen die Innenfläche des beheizten Zylinders gedrückt wird und durch die Wärme, die von der Scherwirkung unter dem Einfluß der Schnekkendrehung erzeugt wird. Im Meß- oder Dosierabschnitt vermindert sich der Schneckenspalt nochmals auf einen konstanten kleineren Wert. Dadurch wird das Kunststoffmaterial vollständig geschmolzen, auf konstanter Temperatur gehalten und mit konstantem Druck und konstantem Volumen durch die Düse abgegeben.

Bei bekannten Konstruktionen der oben beschriebenen Art hat man die Schnecke aus Gründen der Einfachheit so geformt, daß die jeweiligen Senken oder Rillen eine gleichförmig ausgebildete Bodenfläche besaßen. Bei diesen Konstruktionen war es schwierig, das Kunststoffmaterial gleichmäßig zu schmelzen und zu vermischen. Hingegen ist ein gleichmäßiges Schmelzen und Mischen äußerst wichtig, wenn man Gegenstände ausgezeichneter Qualität spritzen oder extrudieren will.

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Schnecke für kunststoffverarbeitende Maschinen zu schaffen, die in der Lage ist, das Kunststoffmaterial gleichförmig zu schmelzen und zu mischen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung eine Schnecke für kunststoffverarbeitende Maschinen mit schraubenlinienförmigen Stegen und dazwischenliegenden Rillen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Bodenfläche jeder Rille entlang einer in Richtung der Stege verlaufenden Trennebene in eine Mehrzahl paralleler, streifenförmiger Abschnitte unterteilt ist und daß die Flächen der streifenförmigen Abschnitte wellenförmige Konturen mit einer vorbestimmten

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gegenseitigen Phasenverschiebung besitzen, wodurch eine Mehrzahl von Kreuzungspunkten zwischen den wellenförmigen Konturen entlang der Trennebene entsteht.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammen· hang mit der beiliegenden Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen bekannten Zylinder mit darin aufgenommener Schnecke;

Fig. 2 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Kunststoff-Flusses in der aus Zylinder und Schnecke bestehenden Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Schnecke nach der Erfindung;

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Schnecke entlang der Linie IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Art und Welse, in welcher der Abstand zwischen der Schneckenachse und den benachbarten streifenförmigen Flächen der Rillen abwechselnd variiert;

Fig. 6 eine Abwicklung der Schnecke nach Fig. 3;

Fig. 7 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Kunststoff-Flusses unter Zugrundelegung der Abwicklung nach Fig. 6;

Fig. 8a bis 8d jeweils Schnitte entlang den Linien VIIIa-VIIIa, VIIIb-VIIIb, VIIIc-VIIIc und VIIId-VIIId in Fig. 7;

Fig. 9a bis 9d abgebrochene Seitenansichten von erfindungsgemäß abgewandelten Schnecken;

Fig.10 eine abgebrochene Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäß abgewandelten Schnecke;

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Pig. 11 einen Querschnitt durch die Schnecke entlang der Linie XI-XI in Fig. 10.

Eine bekannte Schnecke 14 für kunststoffverarbeitende Vorrichtungen, etwa für Spritzgießmaschinen und Extrusionsmaschinen, besteht üblicherweise aus Aluminium-Chror.-Molybdän-Stahl mit einer nietrierten Oberfläche. Die Form der Schnecke ist relativ einfach. Sie wird von schraubengangförniigen Stegen 5 zun Transportieren des festen cder geschmolzenen Kunststoffs und von Senken 15 gebildet, wobei letztere jeweils eine gleichförmige Bodenfläche besitzen. Die Schnecke wird von einem beheizbaren Zylinder 13 aufgenommen, der aus dem selben Material wie die Schnecke besteht. Der Zylinder weist einen Zuführabschnitt 21 auf, der einen großen Schneckenspalt besitzt und dazu dient, den festen Kunststoff, der durch eine Einlaßöffnung 19 in den Zylinder 15 eingebracht wird, in Richtung auf die Düse bzw. die Auslaßöffnung 20 des Zylinders zu fördern. Ferner besitzt der Zylinder einen Kompressionsabschnitt 22 mit einem fortschreitend abnehmenden Schneckenspalt und dementsprechend einem fortschreitend abnehmenden Querschnitt für den Durchgang des Kunststoffrr.aterials. Schließlich weist der Zylinder einen Meß- oder Dosierabschnitt 23 mit konstantem, kleinerem Schneckenspalt auf.Während das Kunststoffmaterial den Kompressionsabschnitt 22 passiert, wird es komprimiert, gegen die Innenfläche des beheizten Zylinders 13 gedrückt und durch den Umlauf der Schnecke einer Scherwirkung unterworfen, mit dem Ergebnis, daß der Kunststoff geschmolzen wird. Im Meß- oder Dosierabschnitt wird der Kunststoff vollständig geschmolzen und auf eine konstante Temperatur erwärmt. Folglich wird ein konstantes Volumen des geschmolzenen Kunststoffs bei konstanter Temperatur und unter konstantem Druck aus dem Auslaß 20 abgegeben. Man paßt die Eigenschaften der Schnecke an unterschiedliche Verwendungszwecke dadurch an, daß man eine geeignete Wahl folgender Werte trifft, nämlich der Schneckensteigung R, des Schneckenspalts h.. am Einlaß, des Schneckenspalts hg am Auslaß und der Lange der Abschnitte 21, 22 und 23· Zweifelsfrei wird die Qualität der geformten Gegenstände in weitem Umfang von der Art und Weise des Schmelzvorganges im Kompressionsabschnitt 22 und von der Gleichförmigkeit des geschmolzenen Materials im Meß- oder Dosierabschnitt 23 bestimmt.

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Über den Schmelzvorgang des Kunststoffmaterials bei Verwendung bekannter Schnecken der vorstehenden Art wurde eine Anzahl von Berichten ausgearbeitet. So zeigt eine Studie, daß der feste oder noch nicht geschmolzene Kunststoff ein sozusagen festes Bett im Schneckenkanal auf der Rückseite des Schneckensteges bildet, während auf der Vorderseite des Schneckensteges eine Ansammlung geschmolzenen Kunststoffs entsteht. Die Begriffe Vorderseite und Rückseite beziehen sich hier auf die Druck- oder Förderrichtung. Fig. 2 zeigt ein Modell dieses Zustandes, und zwar wiederum mit dem beheizten Zylinder 13» der Schnecke 14, den Schneckenstegen 5 und den Bedenflächen 15 der Senken bzw. Schneckengänge. Die Vorderflächen der Stege tragen das Bezugszeichen 16. Das Bezugszeichen 17 deutet einen Film des geschmolzenen Kunststoffs an. Mit 18 ist der noch nicht geschmolzene Kunststoff bzw. das feste Bett bezeichnet. Die Steigung der Stege wird durch W wiedergegeben, während X die Breite des festen Bettes bezeichnet. Dünn ausgezogene Pfeile deuten die Strömung oder den Bewegungszustand des geschmolzenen Kunststoffs an, während ein dicker Pfeil die Druckrichtung oder die Bewegungsrichtung des Kunststoffs wiedergibt. In dem nahe der Einlaßöffnung gelegenen Bereich der Schnecke ist X gleich W. Schreitet der Schmelzvorgang fort, so nimmt die Breite X nach und nach ab, um nahe dem Auslaß 20 des Zylinders auf Null abzusinken, wobei dann der Schmelzvorgang beendet Ist. Da der Schneckenspalt fortschreitend abnimmt, wird das feste Bett 18 gegen die Innenfläche des beheizten Zylinders gedrückt und der Scherwirkung der Schneckenstege unterworfen, wodurch sich der Kunststoff erwärmt. Als Folge davon schmilzt die in Berührung mit dem Zylinder stehende Fläche des Bettes ab. Es ist von wesentlicher Bedeutung, den geschmolzenen Film auf der Fläche des festen Bettes 18 so schnell wie möglich von der Innenfläche des beheizten Zylinders 13 abzulösen. In anderen Worten, es ist von wesentlicher Bedeutung, die Fläche des festen Bettes gegen die Innenfläche des Zylinders zu drücken und ein Überhitzen des geschmolzenen Films zu vermeiden. Die Bedeutung liegt in der Beschleunigung des Schmelzvorganges des Kunststoffs, um dessen Versetzung sowie auch eine ungleichmäßige Terr.peraturverteilung in der geschmolzenen Ansammlung zu verhindern. Das im Schneckengang ausgebildete feste Bett 18 wird in dem in Fig. 2 gezeigten Zustand gehalten und fortschreitend abgeschmolzen, und zwar durch die Wärme, die ihm durch die Bodenfläche

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15 der Senke und durch die Stege 5 zugeführt wird. Letztere ist durch gestrichelte Pfeile angedeutet. Von größerer Bedeutung ist jedoch, daß das feste Bett 18 durch mechanische Einwirkung oder durch Krafteinwirkung aufgebrochen oder deformiert wird. Hierzu dient die Tatsache, daß die Ansammlung des geschmolzenen Kunststoffs auf den Vorderseiten des Steges unter Krafteinwirkung in Scherberührung mit dem festen Bett kommt, und zwar über einer großen Zwischenfläche zwischen dem Bett und der Ansammlung. Dadurch ergeben eich Hcherdeformationen des festen 3ettes, wobei dessen Temperatur ansteigt. Der Vorgang trägt also dazu bei, die Temperatur des Kunststoffes in dem aufgebrochenen, kalten festen Bett anzuheben, den Kunststoff zu schmelzen, ein Überhitzen des geschmolzenen Kunststoffs zu vermeiden, eine gleichmäßige Temperaturverteilung sicherzustellen und durch gegenseitige Platzversetzung eine Homogenisierung zu erzielen. Die plastische Deformation vor dem Aufbrechen des festen Bettes führt durch wechselseitige Platzverschiebung der Kunststoffbereiche ebenso zur Homogenisierung wie die Beschleunigung des Aufschmelzens und Aufbrechens durch den Temperaturanstieg aufgrund der Erwärmung des festen Bettes selbst.

Um diese Vorgänge zu fördern, ist erfindungsgemäß die Bodenfläche Jeder Senke bzw. jedes Schneckenganges der Schnecke in eine Kehrzahl von streifenfcrmigen Abschnitten entlang der Schneckenachse unterteilt, wobei die abgeteilten streifenförmigen Abschnitte wellenförmig mit Kreuzungspunkten gegeneinander abgestuft sind.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung, wobei diejenigen Teile, die mit denen nach Fig. 1 und 2 übereinstimmen, die gleichen, dort verwendeten Bezugszeichen tragen. Die Förderrichtung des Kunststoffs ist durch einen Pfeil angegeben.

Jede Bodenfläche 15 der Senke zwischen benachbarten Stegen 5 ist in eine Mehrzahl (im vorliegenden Falle zwei) von streifenförmigen Abschnitten 7 und 8 mit wellenförmiger Kontur unterteilt. Die Phasenverschiebung der beiden wellenförmigen Konturen beträgt I80 , so daß die Flächen der beiden streifenförmigen Abschnitte einander an Kreuzungspunkten P₁... ρ (siehe Fig. 6 und 7) entlang der Teilungs-

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ebene schneiden. Wie es sich aus Fig. 4 ergibt, kann man die streifenförmigen Abschnitte 7 und 8 dieses Ausführungsbeispiels dadurch ausbilden, daß man exzentrische, aneinander anschließende Abschnitte eines kreisförmigen Wellenelementes von gleichem Durchmesser herstellt, so daß die Oberfläche jedes streifenförmigen Abschnitts eine Reihe von gekrümmten Flächen darstellt. Der Kreuzungspunkt P, gemäß Fig. j5 ist in Fig. 4 zur linken Seite der Schneckenachse C-C¹ dargestellt, während der Kreuzungspunkt P₂ (aus Fig. 3 nicht ersichtlich) zur rechten Seite in Fig. 4 liegt. Auf der oberen Seite der Querschnittcdarstellung nach Fig. 4 ist der Abstand zwischen der Achse 0-C^! und der Fläche des streifenförmigen Abschnitts 8 größer als der Abstand zwischen der Achse und der Fläche des streifenförmigen Abschnitts Hingegen liegen die Verhältnisse auf der unteren Seite eines weiter zum vorderen Ende der Schnecke verlegten Querschnitts gerade umgekehrt .

Um diese Umkehrur.g deutlicher zu machen, stellt Fig. 5 eine Abwicklung der beiden streifenförmigen Abschnitte 7 und 8 entlang der Achse C-C* dar. Fig. 5 zeigt die Veränderung des Abstandes zwischen den Flächen der beiden Abschnitte 7 und 8 und der Achse C-C*. Entsprechend dieser Darstellung verändern sich die Abstände zwischen den Flächen und der Achse C-C¹ abwechselnd, und zwar bezogen a;.f eine Linie 0-O¹, die die Kreuzunrs punkte ?., P^, ?.,... miteinander verbindet und in definiertem Abstand L zu der Mittelachse C-C* liegt.

Fig. 6 ist eine perspektivische Abwicklung der aufgeteilten Bodenfläche einer Senke, wobei jedoch aus Gründen der einfacheren Darstellung Jeder Flächenabschnitt als ebene Fläche dargestellt ist. Die Breiten der streifenförmigen Abschnitte entlang der Schneckenachse sind mit W₁, Wp und W, bezeichnet, wobei ein Pfeil die Förderrichtung des Kunststoffmaterials wiedergibt.

Da, wie oben beschrieben, die Eodenflache der Senke bzw. des Schraubenganges erfindungsgemäß in eine Mehrzahl von streifenförmigen Abschnitten, die unter Bildung von Kreuzungspunkten wellenförmig gegeneinander abgestuft sind, unterteilt ist, entstehen diese Kreuzungspunkte zwischen den wellenförmigen Konturen entlang der Teilungsebene. Diese Konstruktion besitzt die Wirkung, daß es in einfacher,

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glatter Weise zu einer Aufteilung, Scherbeanepruchun^ und gegenseitigen Überlappung des festen Bettes, in anderen Worten zu dessen Aufteilung, Verschiebung und Vermischung kommt. Diese Arbeitsweise ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Fig. 7 zeigt die Art und Weise, in der das feste Eett aufgespalten oder aufgeteilt v/ird und in der sich die Teile oder Teilströme gegenseitig überlappen. Gleiches geht aus Fig. S hervor, jedoch in einer detaillierteren Darstellung. Die Figuren 8a, 8b, Sc und 8d sind Quercchnitteentlang den Linien VIIIa-VIIIa, VIIIb-VIIIb, VIIIc-VIIIc und VIIId-VIIId in Fig. 7. Das Auftrennen des festen Bettes aus Kunststoffmaterial, das von links gemäß Fig. 7 angefordert wird, beginnt im Punkte P₁, wobei sich Teilströme a und b ergeben. Wie es aus Fig. 8a hervorgeht, wird der Teilstronja in die Rinne in axialer Richtung eingeschoben, während sich der Teilstrom b in radialer Richtung bewegt, um gegen die Innenfläche 9 des Zylinders gedrückt zu v/erden. Auf diese Weise trennen sich die Teilströrr.e a und b, wobei derjenige Bereich des Teilstrorns a, der an der Berührungsfläche des Zylinders geschmolzen wird, auf die Trenr.fläche 1 des Teilstroms b trifft und von dieser Trennfläche 1 abgeleitet wird. Dadurch sammelt sieh der geschmolzene Kunststoff in dem Zwischenraum zwischen den Trennflächen 1 und 2 der Teilstrcrr.e a und b. Das auf diese Weise angesammelte geschmolzene ?Cunstotcffr;iaterial gibt durch die komplizierter. Trennflächen 1 und 2 Wärme an aer. kalten Kunststoff der Teilströrr.o a und b ab, so daß die Temperatur dec festen Bettes erhöht und gleich zeitig die Temperatur des geschmolzenen Kunststoffs abgesenkt wird. Letzteres verhindert eine lokale überhitzung des geschmolzenen Kunststoffs. Da der Schneckenspalt zwischen dem Kreuzungspunkt P₁ und der Querschnittslinie VIIIa-VIIIa groß ist, wird nur ein geringer Druck auf den Teilstrom a ausgeübt, so daß ein Sindringen geschmolzenen Kunststoffs in den Teilstrom a erleichtert wird. Auf der anderen Seite nimmt der Teilstrom b Wärrr.e aus dem geschmolzenen Kunststoff durch die Trennfläche 1 auf. Da ferner die Größe des Spaltes zwischen dem streifenförmiges Abschnitt 8 des Söhneckenbodens und der Innenfläche des Zylinders fortschreitend abnimmt, steigt der Druck innerhalb des Spaltes fortschreitend an. Folglich unterliegt der Teilstrom b einer plastischen Verformung, die Wärrr.e innerhalb des Teilstroms erzeugt und dessen Temperatur anhebt. Hinzu kommt, daß der Teilstrom b, wenn er fest ge~en die Innenfläche

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des beheizten Zylinders gedrückt wird, rasch an der Berührungsfläche 4 abschrcilzt. Der sich daraus ergebende geschmolzene Kunststoff wird vom Schneckensteg 5 abgestreift oder abgeleitet und sammelt sich in dem Zwischenraum β zwischen dem Teilstrom b und dem Schneckensteg 5.

Gemäß Fig. 8b steigt die Oberfläche des streifenförmigen Abschnitts 7, die mit dem Teilstrom a in Berührung steht, zwischen den Schnittstellen VIIIa-VIIIa und VIIIb-VIIIb fortschreitend in. Richtung auf die Innenwand 9 des Zylinders an. Dementsprechend nimmt die Größe des Schneckenspaltes zwischen den Abschnitt 7 und der Innenwand 9 fortschreitend ab. Dadurch wird Druck auf den Teilstrom a ausgeübt, was zu dessen plastischer Verformung führt. Gleichzeitig vermindert sich fortschreitend die Höhe der Oberfläche des streifenförmigen Abschnitts 2, der mit dem Teilstrom b in Berührung steht. Die Größe des Cpaltes zwischen dorn Abschnitt 8 und der Innenwand 9 des Zylinders nimmt also fortschreitend zu. Der Teilstrom a kann also von sich aus eine plastische Deformation durchführen und sich über Cen Teilstrom b schieben, dessen Größe bereits durch Abschmelzen vermindert worden ist. Die Teilströme a und b berühren sich also an einer Zwischenfläche 10, so daß ein Wärmeübergang von dem eine höhere Temperatur besitzenden Teilstrom b auf den Teilstrom a möglich ist. Außerdem schmilzt der Teilstrom a dadurch ab, daß er gegen die heiße Innenwand 9 gedruckt wird. Der geschmolzene Kunststoff wird von den Stegen 5 abgeleitet und sammelt sich in dem Zwischenraum 6.

Während des nächsten Schrittes, nämlich zwischen dem Kreuzungspunkt P₂ bzw. der Schnittlinie VIIIt-VIIIb und der Schnittlinie VIIIc-VIIIc wird gemäß Fig. 8c das feste Bett in Teilströme c und a₁ unterteilt, und zwar entlang einer Trennfläche 11. Die Flußrichtung der Teilströme ergibt sich aus Fig. 7. Die Druckwirkung auf den Teilstrom a.. nimmt ab, während sich der Druck auf den Teilstrom c erhöht. Der Teilstrom c wird also gegen die Innenfläche des Zylinders gepreßt und schmilzt schnell ab.

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Während des nächsten Schrittes zwischen den Schnittlinien VIIIc-VHIc und VIIId-VIIId werden die Teilströme a.. und b dazu gebracht, den Teilstrom c teilweise zu überlagern. Während des Schrittes zwischen dem Kreuzungspunkt P, bzw. der Schnittlinie VIIId-VIII d und der Schnittlinie VIIIa-VIIIa wird der Teilstrom a. gemäß 8b erneut aufgetrennt, und zwar in Teilströme a₂, d und e. Dies geschieht entlang einer Trennfläche 12. Der Fluß der Teilströme ergibt sich aus Fig. In den Figuren 8a bis 8b stellen die ausgezogenen Linien die Flugrichtung oder die Art der Verschiebung des Kunststoffs dar, während die gestrichelten Pfeile die Richtung des Wärmeübergangs wiedergeben. Strichpunktierte Linien deuten die Höhe der streifenformigen Abschnitte in der Nähe der jeweiligen Schnittstellen an.

Wie beschrieben, wird erfindungsgeir.äß dac feste Bett aus Kunststoffnaterial in Teilströrr.e aufgetrennt oder aufgespalten, wobei der geschmolzene Te ilstrcm und der kalte Teilstrom einander entlang von Trennungsflächen berühren, um ein Überhitzen des geschmolzenen Teilstrorr.s zu verhindern und die Temperatur des festen Teilstroms durch Wärmeübertragung zwischen den voneinander abgetrennten Teilströmen zu erhöhen. Außerdem ist die Bodenfläche der Senke zwischen benachbarten Stegen in eine Mehrzahl von streifenförrnigen Abschnitten mit wellenförmigen, um 18O° phasenverschcbenen Konturen unterteilt, und zwar derart, daß sich die wellenförmigen Flächen der streifenförnigen Abschnitte an Kreuzungspunkten entlang der Teilungseber.e überschneiden. Folglich wird das feste Bett an den Kreuzungspunkten in Teilströme aufgetrennt, wobei die Teiistrcrne einander überlagern und gegeneinander verschoben werden. Diese Wirkung erhöht eine homogene Durchmischung der Teilströme, vermindert Temperaturdifferenzen zwischen den Teilströmen, verhindert lokale Überhitzungen und führt zu einer plastischen Verformung des festen Teilstroms sowie zu einer Temperaturerhöhung des letzteren unter dem Einfluß der plastischen Verformung. Außerdem wird der feste Teilstrom gegen die Innenwand des beheizten Zylinders gedrückt, wodurch der Schmelzvorgang gefördert wird. Die Kombination dieser Wirkungen erhöht beträchtlich die Schmelzgeschwindigkeit des Kunststoffmaterials und die Homogenität des geschmolzenen Materials.

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Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel war die Bodenfläche der Senke, näir.lich die Bodenfläche der Schneckenrille, in zwei strei fenförmige Abschnitte unterteilt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß man die Schneckenrille auch in mehr als zwei streifeiförmige Abschnitte unterteilen kann. Zwar erhöht sich der erfindu:\.;r:"cmä3e Effekt, wenn r.an die Anzahl der unterteilten Abschnitte verehrt, jedoch wird die maschinelle Bearbeitung der Schnecke schwieriger. Im übrigen ist es nicht erforderlich, W. gleich W₀ cder W, gleich V/, (siehe Fig. 3) zu wählen. Zwar erhält man beste Resultate, wenn '/.V₅ größer als VL und W₁ größer als W-, ist, jedoch läCt sich eine derartige Formgebung schv;ierig bearbeiten. Zufriedenstellende Ergebnisse vrurden mit einer Konstruktion erzielt, bei der dar Schnitt gemäß Pig. 4 einen Durchmesser von co mm, die Exzentrisität 5 ~~^ der Stegdurchmesser 8o mm, die Ste~breite S mm und die Schr.eckens te igung 56 mm betrugen, wobei VZ₁ gleich V.'₂ gleich VJ, gleich 24 mm war. Abweichend davon eignete sich ein Viert von W₁ gleich W^ gleich W-, gleich 4,05 mm für eine Schnecke mit einem Schnittdurchr.esser von 115 nan, einer Exzentrisität von 5 mm, einem Sterdurchrr.esser von 135^m einer Stegbreite von 13*5 mm und einer Schneckensteigung von 9^,5 mm.

In den Figuren 9a und 9b besitzen die voneinander getrer-r.ten streifenförmigen Abschnitte 7 und 8 eine unterschiedliche Breite. Bei den Ausführvingsformen nach den Figuren 9c und 9d ändern sich die Breiten der Abschnitte 7 und 8 in Richtung des Schneckenstegs.

Die voneinander getrennten streifenförmigen Abschnitte können über die gesamte Länge der Schnecke oder lediglich über einen begrenzten Längenabschnitt verlaufen. Der Schneckenspalt an den jevieiligen Kreuzungspunkten kann konstant sein. Es ist jedoch vorzuziehen, die Bodenfläche im Kompressionsbereich aufzuteilen, in welchem der Schneckenspalt ein Minimum ist. Ferner besteht die Möglichkeit, die Anzahl der Kreuzungspunkte pro Schneckenrad-?; oder Flankensteigung zu verändern, beispielsweise zwei Kreuzungspunkte pro Schneckengang oder zwei Kreuzungspunkte für drei Schneckengänge.

Bei einer v/eiteren Ausführungsform nach der Erfindung, wie sie in den Figuren 10 und 11 dargestellt ist, besitzt jeder abgeteilte streifenförmige Abschnitt der Bodenfläche der Senke oder Schnecken-

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rille einen sechseckigen Querschnitt. Wie es arn besten a\_;:: ?ir. Π hervorgeht, kann rr,an bei diese- Aunführun^cbeispiel den /Voutand zwischen der Schneckenachse C-C¹ und den Flächen (hier ebenen Flächen) der jeweiligen streifenförmiges Abschnitte verändern, ohne die Mittelpunkte der jeweiligen Sechsecke zu versetzen. Außerdem läßt sich die erf indungsr-er.-aie Wirkung steigern, da man zwölf Kreuzungspunkte pro Ganghöhe des Schnecken.;'.^";;:; erziele.

Zusammenfassend schaff:; die Erfir.du:._;; eine Schnecke r.it se'.raucengangförrnigen Steven '^nd dazw'isc;:enliecenden Senker; oder Rillen, wie man sie für kunststoff verarbeitende Vorrich'..br.,'_^re.". verv:or.det, wobei die Bodenfläche jeder Rille in eine Mehrzahl von parallelen streifenförmigen Abschnitten unterteilt ist, ur.d zv:ar* e.-iula:.;: einer Trennebene, die in Richtung der Stege verläuft. Die Ccerflücher. der streifenförriigen Abschnitte besitzen wellenform Ire :' r.; ..;·ιη rrit bestimmter Fhasenversetzung, v;odurch sich eine M-jhr::ar.l /ei y.reuzungspunkten zwischen den wellenförmigen Konturen entlang der Irennebene ergibt.

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Claims

Patentansprüche

j 1.J Schnecke für kunststoffverarbeitende Maschinen mit schnecken- \y gangförmigen Stegen und dazwischenliegenden Rillen, dadurch gekennzeichnet,

daß die Bodenfläche (15) jeder Rille entlang einer in Richtung der Stege (5) verlaufenden Trennebene in eine Kehrzahl paralleler, streifenförmiger Abschnitte (7* 8) unterteilt ist und daß die Flächen der streifenförmigen Abschnitte wellenförmige Konturen mit einer vorbestimmten gegenseitigen Phasenverschiebung besitzen, wodurch eine Mehrzahl von Kreuzungspunkten (P) zwischen den wellenförmigen Konturen entlang der Trennebene entsteht.

2. Schnecke nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die gesonderten, streifenförmigen Abschnitte (7, 8) über der gesamten Länge der Schnecke (14) vorgesehen sind.

J. Schnecke nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die gesonderten, streifenförmigen Abschnitte (7# 8) entlang eines Teilabschnitts der Schnecke (14) vorgesehen sind.

4. Schnecke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die gesonderten, streifenförmigen Abschnitte (7, 8) eine

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konstante Breite entlang den Stegen (5) besitzen.

5. Schnecke nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gesonderten, streifenförmigen Abschnitte (7, 3) von gleicher Breite sind.

6. Schnecke nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der jeweiligen streifenförmigen Abschnitte (7, 8) über der Länge der Stege (5) variiert.

7. Schnecke nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Kreuzungspunkte pro Ganghöhe oder Steigung der Stege (5) variabel ist.

8. Schnecke nach einem der Ansprüche 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsform jedes streifenförmigen Abschnitts (7, 8) kreisförmig ist.

9« Schnecke nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsform jedes streifenförmigen Abschnitts (7, 8) polygonal ist.

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