DE3205428A1

DE3205428A1 - Stau- und mischelement fuer doppelschneckenextruder

Info

Publication number: DE3205428A1
Application number: DE19823205428
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. DDR-9043 Karl-Marx-Stadt Andersch
Original assignee: Kombinat Textima VEB
Current assignee: Kombinat Textima VEB
Priority date: 1981-05-06
Filing date: 1982-02-16
Publication date: 1982-11-25
Also published as: HU183902B; SU1172738A1; DD159836A3; CS245731B1

Description

Stau- und Mischelement für Doppelschneckenextruder
Die Erfindung betrifft ein Stau- und Mischelement für Doppelschneckenextruder mit kämmenden Schneckenwellen zur Aufbereitung von Kunststoffen0 Die Bestrebungen bei der Aufbereitung von Kunststoffen sind dahingehend, durch vielfältige konstruktive Modifikationen der verfahrens technischen Wirkelemente die Prozesse des Scherens, Knetens und Mischens des Kunatstoffes zu verbessern, um die qualität des Extrudates zu erhbhen, die Mengenleistung zu steigern und die Kosten der Produktionsanlage zu senken.
Es sind Extruder bekannt, die zur Steigerung der Wirksamkeit dieser vorbenannten Prozesse, insbesondere zur Verbesserung des Entgasungseffektes der plastischen Masse, auf der Schneckenwelle angeordnete kegelstumpffbrmige Elemente besitzen.
Diese Elemente sind unterschiedlich ausgefuhrt, beispielsweise mit acheparallelen Bohrungen bzw. mit am Umfang angeordneten axialen Nuten, um die Masse vor der Entgasungszone umzulagern und intensiv zu durchmischen (DE-AS 2 155 855 und DE-OS 2526 739).
Diese bekannten Elemente und ihre Anordnung auf den Schneckenwellen lassen aber nicht die angestrebten Effekte in vollem Umfang erzielen.
Das Ziel der Erfindung besteht in der Verbesserung der Qualität des Extrudates bei der Aufbereitung von Kunststoffen, bzw. in der Gewährleistung gleicher Extrudatqualität bei einer nöglichen Verkürzung der Länge von Schneckenwellen und Zylinder, die zur Senkung der Material- und Fertigungskosten des Extruders dienen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stau- und Mischelement flir den Einsatz im Doppelschneckenextruder zu schaffen, das durch eine variierbare Anordnung auf den Schaftisellen zwischen fbrderaktiven Zonen den Misch-und Homogenisierungsprozeß optimal den vielfältigsten Verfabrensaufgaben anzupassen ermbglicht.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe sieht vor, das Stau- und Mischelement als Kegelstumpfkbrper mit glatter Mantelfläche auszubilden und mehrere Elemente hinter einander in einer Kombination zwischen den frderaktiven Schneckenbuchsen auf den Schaftwellen anzuordnen.
Die Stau- und Mischelemente in der Kombinationsanordnung besitzen unterschiedlich große Ksgelwinkel, wobei sich stets Blementenpaare mit gleich großem Kegelwinkel entgegengesetzt auf den Schaftwellen gegenüberliegen.
Durch zweckentsprechende Diniensionierung der Stau und Mischelemente wird zwischen deren Mantelflächen im Eingriffsbereich der Schneckenwellen ein Spalt dafinierter Größe gebildet, in dem der geschmol@ene Kunststoff dem Scher-, Knet- und Mischprozeß unterzogen wird.
Zur Beeinfluosung der Intensität dieses Prozesses und dessen Anpassung an die Erfordernisse der Jeweiligen Verfahrensaufgabe kann die Größe des Spaltes eingestellt werden, in dem die Stau- und Mischelemente axial auf den Schaittellen durch ZwischenfAgen von zylindrischen Distanzscheiben entsprechender Dicken und Durchmesser verschoben werden.
Die Stau- und Mischwirkung der Kombinationsanordnung läßt sich durch die Anzahl der in der Kombination angeordneten Elemente einerseits und andererseits durch die Abstimmung der Größe der Kegelwinkel der Elementenpaare regeln.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Stau- und Mischelementes in der Kombinationsanordnung für Doppelschneckenextruder bestehen in der Erhöhung der Wirksamkeit des Misch- und Homogenisierungsprozesses, der die Extrudatqualität verbessert. Die variierbare Anordnung dieser Elemente in der Kombination zwischen fdrderaktiven Schneckenbuchsen ermbglicht die optimale Anpassung des Extruders an die vielfältigsten Verarbeitungsaufgaben bei der Kunststoffaufbereitung.
Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausftlhrungebeispiel näher erläutert werden.
Die zugehörige Zeichnung zeigt: - den Längsschnitt des fttruderzylinders mit auf den Schaitwellen angeordneter Stau- und Mischelementen-Kombination In der Zeichnung ist eine Kombinationsanordnung von vier Stau- und Mischelementenpaaren 5 zwischen den förderaktiven Schneckenbuchsen 3 und 8 auf den Schaftwellen 1 im Zylinder 2 eines Doppeischneckenextruders dargestellt.
Die Stau- und Mischelemente 5 sind als Kegelstumpfkörper mit unterschiedlich großen Kegelwinkeln ausgebildet und paarweise mit gleichgroßem Kegelwinkel gegenberliegend auf den Schafttellen 1 derartig angeordnet, daß zwischen ihren glatten Mantelflächen im Eingriffsbereich der Schneckenwellen der Spalt 6 vorhanden ist, in dem die von den Schneckenbuchsen 3 in Richtung 9 geförderte plastische Masse der Soher- und Knetwirkung unterzogen wird.
Zwischen den Stau- und Mischelementen 5 sind Distanzscheiben 7 angeordnet, die zur Regelung der Intensität des Scher- und Knetprozesses die Größe des Spaltea 6 durch axiales Verschieben der Elemente 5 auf den Schaftwellen 1 einstellbar gestalten.
Die Wirkungsweise der Stau- und Mischelementenkombination stellt sich folgendermaßen dar: Im Zylinder 2 fördern in Richtung 9 die im kommenden Eingriff stehenden Schneckenbuchsen 3 die plastische Masse in dem Misch- und Stauabschnitt. Der Misch- und Stauabschnitt besteht aus zwei Kammern (linke Zylinderbohrung; rechte Zylinderbohrung), wobei die plastische Masse von der in Förderrichtung 9 betrachteten linke offenen Kammer aufgenommen wird.
Die Dreieckknetscheibe 4, die vor der rechten versehlos senen Kammer angeordnet ist, lenkt die au der BUrdexrichtung 9 kommende tasse in die linke freie Kammer um, so daß tote Räume, in denen sich Masse absetzen kann, vermieden werden.
Durch die Stau- und Mischelemente 5 wird der gesamte Massestrom ständig von der einen in die andere Kammer umgelenkt, Die dabei auftretende intensive stoffliche und thermische Durchmischung der plastischen Schmelze wird durch die Wahl der Anzahl der Elementenpaare in der Kombinationsanordnung und durch die Größe deren Kegelwinkel bestimmt. Die Intensität der Scherung und Knetung der Masse zwischen den Mantelflächen der Stau-und Mischelemente 5 wird von der durch die Distanzscheiben 7 regelbaren Größe des Spaltes 6 beeinflußt.
Die ständige Umlenkung des Massestromes in der nicht förderaktiven Zone der Stau- und Mischelemente 5 erzeugt einen Stau- und Druckaufbau in der Masse, der sich bis in die vorgelagerten Schneckenbuchsen 3 fortsetzt. Durch diesen Massedruckaufbau wird der lIoinogenisierungsprozeß positiv beeinflußt.

Claims

Erfindungsanspruch Stau- und Xiscelement fUr Doppelschneckenextruder, das kegelstumpfartig ausgeftflirt und paarweise entgegengesetzt in einer Ebene liegend unter Bildung eines Spaltes zwischen den Kegelmantelflächen auf Schaftwellen mit kämmenden Schneckenbuchsen angeordnet ist, gekennzeichnet dadurch, daß mehrere Stau-und Miachelemente (5) mit unterschiedlichen Kegelwinkeln in einer Kombination von Stau- und Mischelementenpaaren (5) gleicher kegelwinkel zusammengefaßt zwischen förderaktiven Zonen von Schneckenbuchsen (3 8) auf den Schaftwellen (1) angeordnet sind, wobei die Größe des Spaltes (6) zwischen den Stau- und Mischelementen (5) durch auswechselbar auf den Schaftwellen (1) angeordnete Distanzscheiben (7) einstellbar ist.