DE3306740A1

DE3306740A1 - Einschneckenextruder

Info

Publication number: DE3306740A1
Application number: DE19833306740
Authority: DE
Inventors: Karl 6520 Worms Resch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-02-25
Filing date: 1983-02-25
Publication date: 1984-08-30

Description

Einschneckenextruder
Die Erfindung betrifft einen Einschneckenextruder, insbesondere zur Verarbeitung hochmolekularer Kunststoffe, mit einem eine Einfüll- bzw. Einzugskammer aufweisenden Einzugszylinder und einem Schmelzzylinder, in welchen die Extruderschnecke angeordnet ist und wobei sich in der Wandfläche des Einzugszylinders achsparallel oder spiralförmig verlaufende Nuten befinden.
Bei der Verarbeitung thermoplastischer, hochmolekularer Kunststoffe, insbesondere von Polyäthylen, mit Hilfe konventioneller Einschneckenextruder ergeben sich beträchtliche Schwierigkeiten, die z.T. aus den höheren Widerständen in den Spritzwerkzeugen resultieren. Dies beruht auf einem weichen Förderverhalten des Extruders, was wiederum eine ungenügende Fördergleichmäßigkeit zur Folge hat.
Man hat die zuvor aufgezeigten Probleme dadurch zu lösen versucht, daß man den Extruderzylinder unterteilt und im Einzugszylinder Nuten angeordnet hat. Diese Nuten, deren Tiefe gegen den Schmelzzylinder hin abnimmt, führen zu einem auch von der Korngröße und Kornfestigkeit abhängigen Druckaufbau im Einzugszylinder. Dieser Druck erreicht einen Wert, der bei weitem über dem verfahrenstechnisch notwendigen liegt. Dies verursacht relativ hohe Reibungsverluste und einen starken mechanischen Verschleiß von Schnecke und Zylinder, insbesondere im Bereich des Einzugszylinders. Um diesen Mängeln zu begegnen, hat man den Einzugszylinder gekühlt, um zu vermeiden, daß der Kunststoff infolge des Drucks und der Reibung auf unerwünscht hohe Temperaturen erwärmt wird.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, bei Einschneckenextrudern der in Betracht kommenden Art die Druck-und Reibungswerte erheblich zu senken, um dadurch den mechanischen Verschleiß auf ein Mindestmaß zu reduzieren und überdies beträchtlich ansonst notwendige zusätzliche Energie zu sparen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, den in Betracht kommenden Einschneckenextruder in der Weise auszubilden, daß im Einzugszylinder im Bereich der Einfüllkammer eine gegenüber der Schnecke exzentrische Erweiterung vorhanden ist, welche sich in Drehrichtung der Schnecke keilförmig verengt.
Weitere Merkmale des erfindungsgemäß ausgebildeten Extruders gehen aus den Unteransprüchen und der nachstehenden Beschreibung zweier bevorzugter, in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele hervor.
Die beiden Figuren 1 und 2 der Zeichnung zeigen je einen Querschnitt durch den Zylinder 11 eines Einschneckenextruders im Bereich des Einzugszylinders 12 bzw. der Einfüllkammer 13.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 befindet sich im Einzugszylinder 12 in der horizontalen Axialebene H eine exzentrisch um das Maß X versetzte Erweiterung 14, die gegenüber der Einfüllkammer 13 in Drehrichtung Y der Schnecke bzw. der vertikalen Ebene V um 900 verdreht angeordnet ist.
Um eine gleichmäßige Beschickung beim Einzug des Kunststoffgranulats unabhängig von der Füllhöhe im Materialtrichter oberhalb der Einfüllkammer 13 zu gewährleisten, ist der Eintrittsquerschnitt 19 der exzentrischen Erweiterung 14 kleiner als deren größter Querschnitt 20 in der Horizontalebene lI.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 liegt die exzentrische Erweiterung 14' im Einzugszylinder 12' in der vertikalen Axialebene V gegen die Einfüllkammer 13' hin. Da sich der größte Querschnitt 20' der Erweiterung 14' in der vertikalen Axialebene V befindet, entspricht hier der Eintrittsquerschnitt 19' diesem Querschnitt 20'.
In der Wandung 15 des Einzugszylinders 12 befinden sich vorzugsweise achsparallele oder gegebenenfalls auch geneigte Nuten 16, die einen rechteckigen, halbrunden oder keilförmigen Querschnitt haben können. Gegebenenfalls können auch in der Wandung 17 der exzentrischen Erweiterung 14 entsprechende Nuten 18 angeordnet sein.
Durch die vorerwähnten Ausbildungen des Extruders im Einfüll-bzw. Einzugsbereich lassen sich die aufgezeigten Nachteile vermeiden. Selbst eine unterschiedliche Korngröße hat keinen Einfluß mehr auf den Druckaufbau im Einzugszylinder und die Förderung. Durch die im Querschnitt keilförmige Ausbildung im Bereich der Einzugskammer stellt sich der für die Förderung optimale Druck selbsttätig ein.
Der Übergang aus der Einzugskammer in den Einzugszylinder ist vorzugsweise konisch ausgebildet, damit ein ordnungsgemäßer Abfluß des Materials gewährleistet ist.
Die vorbeschriebene und dargestellte Ausbildung von Einschneckenextrudern ist selbstverständlich auch bei solchen Extrudern anwendbar, bei welchen zwei Schnecken mit separatem Antrieb vorgesehen sind, wobei es dahingestellt sein kann, ob die beiden Schnecken übereinander oder unter einem bestimmte Winkel zueinander angeordnet sind. Zwar besitzt ein solcher Extruder zwei Schnecken, jedoch handelt es sich technologisch bzw. verfahrensmäßig weiterhin um einen Einschneckenextrudér.
Da die erforderliche Kompression des Kunststoffmaterials in der Einzugskammer erzeugt wird, können die Nuten in der Wand des Einzugszylinders über ihre ganze Länge die gleiche Tiefe haben. Dadurch entfällt der erwähnte unkontrollierte Druckaufbau mit seinen unerwünschten Folgeerscheinungen.

Claims

Ansprüche Einschneckenextruder, insbesondere zur Verarbeitung hochmolekularer Kunststoffe, mit einem eine Einfüll-bzw. Einzugskammer aufweisenden Einzugszylinder und einem Schmelzzylinder, in welchen die Extruderschnecke angeordnet ist und wobei sich in der Wandfläche des Einzugszylinders achsparallel oder spiralförmig verlaufende Nuten befinden, dadurch gekennzeichnet, daß im Einzugszylinder im Bereich der Einfüllkammer eine gegenüber der Einzugsschnecke exzentrische Erweiterung angeordnet ist, welche sich in Drehrichtung der Schnecke keilförmig verengt.
2. Einschneckenextruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die exzentrische Erweiterung im Einzugszylinder in der horizontalen Axialebene befindet und daß der Eintrittsquerschnitt der exzentrischen Erweiterung kleiner ist als deren größter Querschnitt (Fig. 1).
3. Einschneckenextruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die exzentrische Erweiterung im Einzugszylinder in der vertikalen Axialebene gegen die Einfüllöffnung hin befindet und daß der Eintrittsquerschnitt der exzentrischen Erweiterung deren größtem Querschnitt entspricht (Fig. 2).
4. Einschneckenextruder nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich auch in der Wandung der exzentrischen Erweiterung Nuten (17) befinden.
5. Einschneckenextruder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Obergang von der Einzugskammer in den Einzugszylinder konisch ausgebildet ist.