DE2740028B2 - Ein- oder mehrwellige Schneckenmaschine zum Behandeln von plastischen Massen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine ein- oder mehrwellige Schneckenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die einzelnen Schneckenteile eines plastische Massen behandelnden Mischrotors müssen mit ausreichender Kraft gegeneinander verspannt werden, um auch bei schnellen Temperaturwechseln und Temperaturunterschieden zwischen der Antriebswelle und den aufgesteckten Schncckcnteücn ein dichtes Aneinanderliegep.

der Schneckenteile zu gewährleisten.

Die bekannten kontinuierlich arbeitenden Mischvorrichtungen mit zwei in einem Gehäuse beidseitig gelagerten Antriebswellen weisen meist Rückförderschnfcckenteile hinter einer Auslaßöffnung auf. Bei derartigen Anordnungen versucht zusätzlich der Materialdruck die zusammenliegenden Schneckenteile auseinanderzudrücken.
Es ist eine mehrteilige Extruderschnecke bekannt, die als Hohlkörper ausgebildete Schneckenteile aufweist Die Schneckenteile sind dabei als Keilnabe ausgebildet in welche eine Keilwelle eingreift Diese Schnecke weist Mittel auf, welche die Stoßstellen der Schneckenteile aneinanderpreßt Als Mittel wird bei dieser mehrteiligen

is Schnecke eine Feder, insbesondere eine Tellerfeder vorgeschlagen (DE-GM 69 15 822).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die austauschbaren Schneckenteile auf der jeweiligen Welle auf sichere Weise axial vorzuspannen und zusammenzuhalten.

Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgezeigten Merkmale gelöst

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Spannvorrichtung für die Schneckenteile ist es gewährleistet, daß die Vorspannkräfte stets sehr groß sind und infolge der kleinen Schraubendurchmesser ohne große Drehmomente am Wellenschaft aufgebracht werden können. Die die Schneckenteile drehfest tragenden Wellen wirken selbst als vorgespannte Federn. Es wird eine ausreichende Dichtheit gegen das Eindringen von Schmelze auch bei größeren Temperaturunterschieden zwischen Welle und Schneckenteilen erreicht

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 gekennzeichnet

Die Ausgestaltung nach dem Kennzeichen des Unteranspruchs 4 hat den Vorteil, daß eine einfache Montage der Schneckenteile möglich ist, weil eine axiale Verschiebbarkeit der Schneckenteile zur Welle ermöglicht wird. Bei einer beidseitigen Anordnung der Druckringanordnung mit einem geteilten Druckring wird der technische Aufwand gering gehalten. Für das Einlegen der in Ringsegmente geteilten Druckringe ist dann lediglich eine wechselseitige Verschiebung der Schneckenteile erforderlich.

Durch die Ausgestaltung nach dem Kennzeichen des Unteranspruchs 5 werden zusätzliche Vorspannkräfte aufgebracht.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung nachstehend näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine kontinuierlich arbeitende Mischvorrichtung mit zwei in einem Gehäuse beidseitig gelagerten Antriebswellen, auf die einzelne Schneckenteile drehfest aufgesteckt sind.
Fig.2 zeigt einen Querschnitt gemäß Linie H-II in F i g. 1 zur Darstellung eines axial geteilten Druckringes einer die Schneckenteile axial zusammenpressenden Spannvorrichtung.

F i g. 3 zeigt einen Ausschnitt aus einer kontinuierlich arbeitenden Mischvorrichtung mit doppelseitiger Lagerung der Antriebswellen, bei der die Spannvorrichtung nur einseitig angeordnet ist.

F i g. 4 zeigt eine Schneckenmaschine mit einer einseitigen Lagerung der Antriebswelle und einseitiger Anordnung der Spannvorrichtung.

F i g. 5 zeigt im Ausschnitt eine weitere Ausführungsform einer die Schneckenteile axial zusammenpressenden Spannvorrichtung.

!p. dem Gehäuse 6 des in Fig.! und 2 dargestellten

Mischers sind parallel zueinander zwei Rotoren 7 und 8 in einer Brillenbohrung 9 angeordnet Die Rotoren 7 und 8 bestehen aus jeweils einer zentralen Welle 11 bzw. 12, auf die einzelne, unterschiedliche Schneckenteile 13 bis 16 aufgesteckt sind. Jede Welle 11 und 12 weist zwei s durchgehende Paßfedern 17 auf, durch die die Schneckenteile 13 bis 16 formschlüssig mit der jeweiligen Welle 11 bzw. 12 verbunden sind. Die We'len U und 12 werden Ober eine Antriebsvorrichtung 18 in Drehung versetzt Sie sind antriebsseitig im Verteilergetriebe und an der gegenüberliegenden Ausstoßseite in einem abziehbaren Radiallager 19 im Gehäuse 6 gelagert Ober eine Einfüllöffnung 21 kann dem Arbeitsraum des Mischers Formmasse zugeführt werden. Am gegenüberliegenden Ende ist unterhalb der Rotoren 7 und 8 eine Auslaßöffnung 22 vorhanden.

Die Rotoren 7 und 8 sind identisch ausgebildet Es wird hier nur der Aufbau des Rotors 7 beschrieben.

Die Welle 11 weist in ihren Endbereitlien je eine Eindrehung 23 bzw. 24 auf. In diese Eindrehungen 23 χ und 24 sind axial geteilte Druckringe 25 bzw. 26 eingesetzt Diese Druckringe 25 und 26 bestehen aus zwei Hälften. Es ist aber auch möglich, die geteilten Druckringe aus drei oder mehreren Ringsegmenten herzustellen.

In die Druckringe 25 und 26 sind Druckschrauben 30 eingeschraubt, die gegen die Stirnfläche des ang-enzenden äußersten Schneckenteiles 13 bzw. 16 drücken. Die Schneckenteile 13 und 16 weisen je einen hülsenförmigen Ansatz 27 bzw. 28 auf, in den Innengewinde geschnitten sind. In diese Innengewinde ist eine Hülse 29 bzw. 31 eingeschraubt, deren Innendurchmesser so gewählt ist, daß die Hülse 29 bzw. 31 den axial geteilten Druckring 25 bzw. 26 umfangsmäßig passend umfaßt Zwischen einem Hülsenansatz 32 bzw. 33 und dem äußersten Schneckenteil 13 bzw. 16 ist jeweils ein Dichtungsring 34 bzw. 35 eingesetzt

Die Eindrehungen 23 und 24 in den Endbereichen der Welle 11 sind jeweils doppelt so breit wie der axial geteilte Druckring 25 bzw. 26. Die Wellen 11 und 12 weisen zentrale Temperierbohrungen 36 bzw. 37 auf.

Zum Austausch der Schneckenteile 13 bis 16 wird das Gehäuse 6 abgezogen. Die Druckschrauben 30 der Druckringe 25 und 26 werden ganz zurückgeschraubt Der gesamte Schneckensatz 13 bis 16 wird in Richtung der Antriebsvorrichtung 18 bis zum Anschlag an den geteilten Druckring 25 verschoben. Die Hü'se 31 wird entfernt Der geteilte Druckring 26 kann nun auf einfache Weise aus der Eindrehung 24 entnommen werden. Die Schneckenteile 13 bis 16 können ausge- so tauscht werden. Nach dem Aufstecken der neuen Schneckenteile wird der axial geteilte Druckring 26 wieder in die Eindrehung 24 eingesetzt und du Hülse 31 in den Ansatz 28 des Schneckenteiles 16 eingeschraubt, SO' daß die Hülse 31 den Außenumfang des axial geteilten Druckringes 26 passend umfaßt Der gesamte Schneckensatz wird nun wieder in seine Mittellage verschoben und die Druckschrauben 30 werden wieder geigen die angrenzenden Schnecken teile 13 bis 16 geschraubt Über die Abstützung der geteilten Druckringe 25 und 26 in den Eindrehungen 23 und 24 werden auf die Welle f 1 Vorspannkräfte aufgebracht. Nach dein Aufziehen des Gehäuses 6 ist die Mischvorrichtung wieder einsatzbereit.

In der in F i g. 3 ausschnittsweise gezeigten, abgewandelten Ausführungsform weist der Mischrotor 41 nur eine Spannvorrichtung mit einem axial geteilten Druckring 42 auf. An der Welle 43 ist im Endbereich am Gegenlager 44 eine Eindrehung 45 angebracht, in die der axial geteilte Druckring 42 eingesetzt ist Auf der Welle 43 sind Schneckenteile 46 bis 49 drehfest mittels einer Paßfeder 51 aufgesteckt Der axial geteilte Druckring 42 trägt Druckschrauben 52, die über ein Tellerfederpaket 53 gegen ein äußerstes Schneckenteil 49 wirken. Der axial geteilte Druckring 42 wird umfangsmäßig von einer in das äußerste Schneckenteil 49 eingeschraubten Hülse 54 passend umfaßt

Am anderen Ende des Schneckensatzes 46 bis 49 liegt das äußerste Schneckenteil 46 gegen einen Absatz 55 in der Welle 43 an. Über einen eingeschraubten Abschlußring 56 wird eine Dichtung 57 zwischen Schneckenteil 46 und Abschlußring 56 gehalten. Die Hülse 54 und das Schneckenteil 49 schließen eine weitere Dichtung 58 ein.

Bei dieser Ausführungsform besteht der axial geteilte Druckring 42 vorzugsweise aus drei Ringsegmenten.

Die einseitig gelagerte Welle 61 gemäß der Ausführungsform nach F i g. 4 weist eine in einer axialen Nut 62 angeordnete Paßfeder 63 auf. Auf diese Welle 61 sind Schneckenteile 64 bis 66 drehfest aufgesteckt deren der Lagerseite zugewandtes äußerstes Schnekkenteil 64 an einem Wellenabsatz 67 anliegt Am entgegengesetzten Ende weist die Welle 61 eine Eindrehung 68 auf, in die ein axial geteilter Druckring 69 eingesetzt ist Dieser axial geteilte Druckring 69 weist Druckschrauben 71 auf, die gegen die Stirnfläche des angrenzenden äußersten Schneckenteiles 66 wirken. Der axial geteilte Druckring 69 ist unfangsmäßig von einem Kappenring 72 gesichert, der in einen Ringansatz 73 des äußersten Schneckenteiles 66 eingeschraubt ist Der Kappenring 72 weist Gewindebohrungen 74 auf, durch die ein Werkzeug zum Betätigen der Druckschrauben 71 gesteckt werden kann. Weiter können in diese Gewindebohrungen 74 Gewindestopfen zum Verschließen eingeschraubt werden.

Die Ausführungsform der Spannvorrichtung nach der F i g. 5 zeigt in einer Eindrehung 81 der Welle 82 einen eingesetzten Stützring 83, der als im Querschnitt gesehen quadratischer Sprengring ausgebildet ist An diesem eingesetzten Sprengring stützt sich ein axial geteilter Druckring 84 ab, in dem Zugschrauben 85 eingeschraubt sind, die den Druckring 84 gegen den Stützring 83 ziehen. Ein hülsenförmiger Ansatz 87 des äußersten Schneckenteiles 86 umfaßt den axial geteilten Druckring 84 und sichert diesen somit umfangsmäßig. Die Zugschrauben 85 durchdringen ein Abschlußstück 88, das dadurch gegen die Stirnfläche de? hülsenförmigen Ansatzes 87 des Schneckenteiles 86 unter Einschließung einer Dichtung 89 gepreßt wird.

Eine modifizierte Ausführungsform der in der F i g. 5 gezeigten Spannvorrichtung besteht darin, daß der Stützring 83 als axial geteilter Ring ausgebildet ist An diesem eingesetzten Ring stützt sich ein ungeteilter Druckring ab, der mit einer Ausdrehung über den geteilten Ring faßt. In den ungeteilten Druckring sind Zugschrauben eingeschraubt, die ebenfalls das Abschlußstück durchdringen und dadurch gegen das äuberste Schneckenteil pressen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Ein- oder mehrwellige Schneckenmaschine zum Behandeln von plastischen Massen, mit drehfest auf die jeweilige Welle aufsteckbaren und austauschbaren sowie auf der jeweiligen Welle axial zusammenspannbaren Schneckenteilen, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einem Endbereich der Welle (11,12; 43; 61; 82) eine sich gegen eine Schulter der Welle abstützende Druckringanordnung (25, 26; 42; 69; 83, 84) angeordnet ist, die einen Druckring (25, 26; 42; 69) oder einen Druckring (84) und einen Stützring (83) aufweist, daß der Druckring oder der von dem Druckring passend aufgenommene Stützring axial in mindestens zwei Ringsegmente geteilt ist, daß der Druckring Gewinde zur Aufnahme von Zug- oder Druckschrauben (30; 52; 71; 85) aufweist, die kraftschlüssig gegen eine Stirnfläche des angrenzenden äußersten Schneckenteiles (13, 16; 49; 66; 86) oder eine Stirnfläche eines den Schneckensatz abschließenden Führungsringes anlegbar sind, und daß der Druckring (25,26; 42; 69; 84) von einer lagemäßig fixierten Hülse (29,31; 54; 72; 87) passend umfaßt ist.

2. Ein- oder mehrwellige Schneckenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den aus Ringsegmenten bestehenden Druckring (84) passend umfassende Hülse ein hülsenförmiger Ansatz (87) des äußersten Schneckenteiles (86) oder des Führungsringes ist

3. Ein- oder mehrwellige Schneckenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in Ringsegmente geteilte Druckring (25,26; 42; 69) in eine Eindrehung (23,24; 45; 68) der Welle (11; 43; 61) eingesetzt ist

4. Ein- oder mehrweilige Schneckenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Eindrehung (23, 24; 45) mindestens doppelt so breit ist wie der geteilte Druckring (25,26; 42).

5. Ein- oder mehrwellige Schneckenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Druckschrauben (52) und der Stirnfläche des angrenzenden äußersten Schneckenteiles (49) oder der Stirnfläche eines den Schneckensatz abschließenden Führungsringes ein Tellerfederpaket (53) angeordnet ist.

6. Ein- oder mehrwellige Schneckenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (83) durch einen in eine Eindrehung (81) der Welle (82) eingesetzten Sprengring gebildet ist.

7. Ein- oder mehrwellige Schneckenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in Ringsegmente geteilte Stützring in eine Eindrehung (81) der Welle (82) eingesetzt ist.