DE3334394A1

DE3334394A1 - Vorrichtung zum extrudieren von kunststoffen

Info

Publication number: DE3334394A1
Application number: DE19833334394
Authority: DE
Inventors: Helmut 8500 Nürnberg Tenner
Original assignee: Leistritz AG
Current assignee: Leistritz AG
Priority date: 1983-09-23
Filing date: 1983-09-23
Publication date: 1985-04-11

Description

Vorrichtung zum Extrudieren von Kunststoffen
Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Extrudieren von Kunststoffen mit einer in dem Extrusionskanal angeordneten Extruderschnecke zum Plastifizieren und Zufuhren des Materials zur Düsenöffnung und mit einer seitlich in den Extrusionskanal einmündenden Gehäuseöffnung, durch die Recyclinn-Material aufgegeben und mittels einer Stopf- oder Dosierschnecke der Extruderschnecke zugeführt wird.
ei Extrusionsvorrichtungen ist es üblich, Ausschußmaterial oder anderweitigen bereits verarbeiteten Kunststoff einer erneuten Verarbeitung zuzuführen. Dieses Recycling-Material wird im allgemeinen granuliert und dabei in mehr oder weniger zerkleinerte Form überführt. Dieses Material wird dann durch einen seitlich in den Extrusionskanal einmündenden Kanal dem Verfahren zugeführt, wobei dieser Kanal sowohl von oben her oder - zur Verminderung der Bauhöhe - auch seitlich in den Extrusionskanal einmünden kann. Eine sogenannte Stopf- oder Dosierschnecke in dem Zuführkanal dient der Vorverdichtung wie der Dosierung des in das Verfahren einzuführenden Recycling-Materials. Der Materialstrom muß beim Übergang von dem Zuführkanal in den Extrusionskanal um 9CI° umgelenkt wer den, was trotz vorhandener Stopfschnecke und im allgemeinen stufenlos regelbarer Geschwindigkeit der beiden Schnecken zu erheblichen Problemen führt, die bisher noch nicht zufriedenstellend gelöst werden konnten Der Erfindung stellt sich die Aufgabe einer Verbesserung des Materialstroms bei der Verarbeitung von Recycling-Material in einer Extrusionsvorrichtung insbesondere unter dem Aspekt der Vereinfachung der Bauart der Vorrichtung und ihres Antriebs.
Dieses Problem löst die Erfindung bei einer Vorrichtung aer eingangs bezeichneten Art dadurch, zuda die Stopf- oder Dosierschnecke und die Extruderschnecke koaxial hintereinander angeordnet sind und die Welle der Extruderschnecke durch die als Hohlwelle ausgebildete Stopfschnecke hindurch zum Antrieb geführt ist.
Eine solche Maßnahme nimmt zwar die Umlenkung des Material stroms von der seitlichen Zuführung in den Extruderkanal in Kauf, zeichnet sich aber durch den Vorteil aus, daß der Be reich der aktiven Förderung des Recycling Materials durch die Stopfschnecke in koaxialer Anordnung zu dem trusionsaal verläuft. Damit entfällt in diesem Bereich der aktiven Förderung des Materialstroms durch diese hintereinandergeschalteten Schnecken jegliche störende Richtungsänderung. Der Materialfluß wird weitaus homogener und kraftsparender, und die im Bereich der Stopfschnecke erfolgende Vorverdichtung wird wirksam verbessert, was wiederum den Antrieb der nachfolgenden Extruderschnecke entlastet In weiterem Verfolg des allgemeinen Grundgedankens der Erfinden4 ist die Welle der Extruderschnecke durch die als Hohlwelle ausgebildete Stopfschnecke hindurch zu ihrem Antrieb geführt. Auf diese Weise sind beide Schnecken voneinander unabhängig gestaltet, was deshalb von besonderem Vorteil ist, weil der Antrieb der Vorrichtung ganz nach den jeweiligen Erfordernissen ausgebildet werden kann. Zum einen ist es in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, beide Schnecken mit einem gemeinsamen Antrieb zu- versehen. Die Erfindung eröffnet aber die Möglichkeit, auch bei dieser koaxialen Hintereinanderschaltung von Stopfschnecke und Extruderschnecke beide Schnecken mit getrennten Antrieben zu versehen.
Dies ist nur aus vordergründiger Sicht ein#Nachteil, erweist sich aber tatsächlich als besonderer Vorzug einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung, und zwar deshalb, weil auf diese Weise die Antriebe der beiden Schnecken ihren speziellen Anforderungen entsprechend optimal ausgebildet werden können.
So ist es bei Verwirklichung dieses Gedankens der Erfindung möglich, den Antrieb der Stopfschnecke mit größtmöglicher Variabilität der Drehzahl auszulegen, indem die Stopfschnecke einen stufenlos regelbaren Antrieb erhält. Damit kann dieses Element der Vorrichtung den unterschiedlichen Arbeitstemperaturen, Werkstoffen und Durchsatzgeschwindigkeiten insbesondere im Bereich des Zusatzes des Recycling-Material angepaßt werden. Ein solcher Antrieb braucht nicht überdimensioniert, kann vielmehr exakt auf die für die Stopfschnecke notwendige Leistung ausgelegt werden. Demgegenüber läßt sich der wesentlich leistungsstärker ausgelegte Hauptantrieb für die Extruderschnecke merklich vereinfachen. Es hat sich gezeigt, daß bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Extrusionsvorrichtung ein zweistufiger Antrieb für die Extruderschnecke ausreicht, um diese allen im Betrieb auftretenden Anforderungen gerecht werden zu lassen. Antrieb und Extruderschnecke können dann qanz auf ihre soeziellen Aufgaben i#nd flelastunqen oeim Plastifizioren und Fördern des zu verarbeitenden Werkstoffs abgestellt werden.
Es liegt auf der Hand, daß der Antrieb der Extruderschnecke auch mehrstufig, beispielsweise dreistufig, ausgebildet sein kann. In solchen Fällen ist es aber vom Aufwand her nur unerheblich teurer, einen stufenlos regelbaren Antrieb vorzusehen.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung einer in der Zeichnung wiedergegebenen speziellen Ausführungsform der Erfindung, die in Form eines Längsschnitts durch den für die Erfindung wesentlichen Teil einer Extrusionsvorrichtung dargestellt ist.
Die Extrusionsvorrichtung ist von konventioneller Bauart.
Innerhalb des Mantels 1 ist der L#trusionskanal 2 angeordnet, in welchem die Extrusionsschnecke 3 in der Weise umlauf, daß sie den zu verarbeitenden W@rRestof in Pfeilrichtung 4 der hier nicht dargestellten Düse zuführt. Das dem Antrieb zugekehrt hintere Ende 5 der Welle 6 der Extruderschnecke ist an der Rückseite aus dem Gehause 7 herausgeführt und über ein Radialkegeirollenlager 8 gelagert und in an sich bekannter Weise mit dem regelbaren Antrieb, zweckmäßig einem zweistufig regelbaren Antrieb, verbunden Dieses Wellenende 5 ist gegenüber der eigentlichen Welle 6 verjüngt ausgebildet. Es ist durch die als Hohlwelle ausgebildete Stopf- oder Dosierschnecke 9 hindurchgeführt, deren in Förderrichtung 4 vorderes Ende über ein Gleitlager 10 aug der Melle 6 der Extruderschnecke 3 gelagert ist. Das hintere Ende dieser Stopfschnecke ist über zwei Kugellager 11 Im Gehause 7 gelagert. Auf das Ende 12 der Hohlwelle 13 ist eine Zahnriemenscheibe 14 aufgesetzt, die von einem nicht dargestellten Antriebsmotor mit stufenlos regelbarem Getriebe angetrieben wird In dem von der koaxial zur Extruderschnecke 3 angeordneten Stopfschnecke 4 eingenommenen Bereich des Extrusionskanals 2 mündet in einer Gehäuseöffnung 15 ein Zufuhrkanal 16 ein, durch den Recycling-Material in den Extrusionskanal 2 eingeführt wird. Es wird dort von den Schneckengängen 17 der Stopfschnecke 9 erfaßt und in den Extrusionskanal 2 gefördert und damit der Extruderschnecke 3 zugeführt. Die Umlenkung des Materialstroms aus der Pfeilrichtung 18 in die Förderrichtung 4 innerhalb des Mantels 1 des Extrusionskanals 2 innerhalb des Gehäuses 7 der Vorrichtung erfolgt ersichtlich im Bereich der Stopfschnecke 9, deren Antrieb deshalb einen weit größeren Geschwindigkeitsregelbereich aufweist als der Antrieb für die Extruderschnecke 3.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So könnte die Stopf- oder Einzugsschnecke 9 auch - unter Vergrößerung des Frdervolumens - konisch sein.
Darüber hinaus kann die Stopfschnecke sowohl in der konischen, wie der zylindrischen Ausführung auch steigungsprogressiv ausgebildet sein.

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Extrudieren von Kunststoffen mit einer in dem Extrusionskanal angeordneten Extruderschnecke zum Plastifizieren und Zuführen des Materials zur Düsenöffnung und mit einer seitlich in den Extrusionslcanal einmündenden Gehäuseöffnung, durch die Recycling-Material aufgegeben und mittels einer Stopf- oder Dosierschnecke der Extruderschnecke zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfschnecke (9) und die Extruderschnecke (3) koaxial hintereinander angeordnet sind 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (5) der Extruderschnecke (3) durch die als Hol-Welle ausgebildete Stopfschnecke (9) hindurch zum Antrieb geführt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet9 daß die Stopfschnecke (9) und die E;Çtruderschnecke (3) getrennte Antriebe aufweisen.
4. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfschnecke (9) einen stufenlos regelbaren Antrieb und die Extruderschnecke (3) einen einstufigen, zweistufigen oder stufenlosen Antrieb aufweisen.
5 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfschnecke konisch ausgebildet ist
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfschnecke steigungsprogressiv ausgebildet ist.