DE3823222C2

DE3823222C2 -

Info

Publication number: DE3823222C2
Application number: DE3823222A
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl.-Phys. Ddr 2790 Schwerin Dd Goerz
Original assignee: VEB PLASTMASCHINENWERK SCHWERIN DDR 2781 SCHWERIN DD
Current assignee: PLASTMASCHINENWERK SCHWERIN GMBH, O-2781 SCHWERIN,
Priority date: 1987-07-31
Filing date: 1988-07-08
Publication date: 1989-11-16
Also published as: DE3823222A1; DD272967A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Scherelement einer Plastizier schnecke zur Plastizierung und Homogenisierung polymerer Materialien in Extrudern oder Plastiziereinheiten von Spritz gießmaschinen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.The invention relates to a shear element of a plasticizer screw for plasticizing and homogenizing polymer Materials in extruders or plasticizing units from Spritz casting machines, according to the preamble of the claim.

Die bekannten Scherelemente von Plastizierschnecken zur Verar beitung polymerer Materialien weisen eine große Vielfalt kon struktiver Merkmale auf. Diese ist begründet durch die jeweils mit diesen Scherelementen zur realisierenden technologischen Aufgaben.The well-known shear elements from plasticizing screws to processors Processing polymeric materials have a wide variety structural features. This is justified by the with these shear elements for realizing technological Tasks.

In der US-PS 34 86 192 ist ein Scherelement einer Plastizier schnecke beschrieben, bei der in Schneckenlängsachse wechsel seitig Ein- und Auslaufrinnen mit geschlossenen Enden angeord net sind, welche jeweils durch Barrieren getrennt sind. Das polymere Material erfährt in den Rinnen eine intensive Rollbe wegung, wird von der Einlaufrinne über die Barriere in die be nachbarte Auslaufrinne gepreßt und anschließend wieder einem herkömmlichen Schneckenabschnitt zugeführt. Die Barrieren üben eine Sperrwirkung für noch nicht aufgeschmolzene Materialan teile in den Einlaufrinnen aus und führen diese durch hohe Schergeschwindigkeiten weitestgehend in Rohschmelze über. Die Rinnen besitzen vorzugsweise einen halbkreisförmigen, drei eckigen oder rechteckigen Querschnitt. Dabei bildet im Quer schnitt jede Rinne mit der Plastizierzylinderinnenoberfläche eine bikonvexe Paarung. Ein entscheidender Nachteil dieser Lösung und aller weiteren bekannten Scherelemente ähnlicher Bauweise besteht darin, daß ihre Herstellung mit außerordent lich hohem Fertigungsaufwand verbunden ist. Insbesondere muß mehrfach die Zerspanungsmaschine gewechselt werden und zum anderen sind die notwendigen Oberflächengüten der Scherelemente nur durch aufwendige und körperlich schwere manuelle Polier techniken erreichbar. Eine durchgängige Fertigung z. B. nach der Technologie des Wirbelfräsens wie bei den anderen Abschnit ten der Plastizierschnecken ist nicht realisierbar.In US-PS 34 86 192 is a shear element of a plasticizer described snail, when changing in the longitudinal axis of the screw side inlet and outlet channels with closed ends net, which are separated by barriers. The polymeric material undergoes intensive rolling in the channels movement, is from the inlet channel over the barrier into the loading area neighboring spout pressed and then one again conventional screw section supplied. Practice the barriers a blocking effect for material that has not yet melted parts in the inlet channels and guide them through high Shear rates largely in raw melt. The Channels preferably have one semicircular, three angular or rectangular cross section. Doing so in the cross cut each gutter with the inner surface of the plasticizing cylinder a biconvex mating. A major disadvantage of this Solution and all other known shear elements similar Construction is that their manufacture with extraordinary Lich high manufacturing effort is connected. In particular, must the cutting machine has to be changed several times and the others are the necessary surface qualities of the shear elements only through elaborate and physically heavy manual polishing techniques attainable. Consistent manufacturing z. B. after the technology of the vortex milling like in the other sections ten of the plasticizing screws is not feasible.

Weitere Nachteile dieser Scherelemente sind verfahrenstech nischer Natur und zeigen sich besonders in Plastiziersystemen mit hohen Durchsatzmengen pro Schneckenumdrehung und/oder bei der Verarbeitung höherviskoser Polymerer mit enger Molekular gewichtsverteilung wie z. B. HDPE, PP-Copolymere, LLDPE u. a. sowie bei Polymerrezepturen auf Vinylchloridbasis mit hohen Shore-Härten. Obwohl gerade diese Plastiziersysteme und/oder polymeren Materialien die größten Inhomogenitäten während des Verarbeitungsprozesses erbringen, ist das beschriebene Scher element hierfür nur sehr begrenzt oder überhaupt nicht ein setzbar. Um die Sperrwirkung der Barrieren und hohe Scherge schwindigkeiten im Barriere-Spalt zu gewährleisten, beträgt dessen Spaltweite in der Praxis unabhängig vom Schneckendurch messer etwa 0,5 mm. Dadurch ergeben sich sehr starke lokale Fließgeschwindigkeits-, Schergeschwindigkeits- und Temperatur spitzen, die zu parallelen Schädigungen des polymeren Materials führen. Die Diskrepanz zwischen den Querschnitten und Volumina von Schersteg und den relativ großvolumigen Rinnen führt bei hohen Durchsatzmengen unweigerlich zu Füllproblemen der Aus laufrinnen und der nachfolgenden Schneckenzone. Die Folge sind Materialstagnationen und Teilfüllungen der nachfolgenden Schneckenlänge mit Ablagerungen an der passiven Stegflanke, die im Laufe der Zeit zur thermischen Schädigung des polymeren Materials bis zum Stadium von Verbrennungen führen.Further disadvantages of these shear elements are procedural of a natural nature and are particularly evident in plasticizing systems with high throughputs per screw revolution and / or at the processing of higher viscosity polymers with narrow molecular weight weight distribution such as B. HDPE, PP copolymers, LLDPE and. a. as well as with polymer formulations based on vinyl chloride with high Shore hardness. Although these plasticizing systems and / or polymeric materials the greatest inhomogeneities during the Providing processing is the shear described element for this only very limited or not at all settable. To the barrier effect of the barriers and high minions to ensure speeds in the barrier gap is its gap width in practice regardless of the screw through knife about 0.5 mm. This results in very strong local ones Flow rate, shear rate and temperature tips that cause parallel damage to the polymeric material to lead. The discrepancy between the cross sections and volumes von Schersteg and the relatively large-volume channels leads to high throughputs inevitably lead to filling problems of the out channels and the subsequent snail zone. The result is Material stagnation and partial fillings of the following Screw length with deposits on the passive web flank thermal damage to the polymer over time Material lead to the stage of burns.

Die Rollbewegung des Materials in den Rinnen bereitet das Polymere nur ungenügend auf den Scherprozeß über die Barriere vor. Unaufgeschmolzene Anteile sind nicht effektiv an der Bewegung beteiligt sondern sammeln sich in den Rinnen im Rotationskern, wo sie durch umhüllende Polymerschmelze ther misch isoliert relativ lange verweilen und den Förderungs prozeß stören.The rolling movement of the material in the channels prepares it Polymers insufficient to shear the barrier in front. Unmelted portions are not effective in that Movement involved but collect in the gutters in the Rotational core, where they are covered by polymer melt linger relatively isolated and the promotional isolation disrupt process.

Ein weiterer Nachteil der beschriebenen Vorrichtung besteht darin, daß bei größeren Schneckendurchmessern eine Vielzahl von Rinnen und Stegen (meist mehr als 12 Stück) eingearbeitet werden müssen, weil sonst wesentlich zu große Barriere-Steg breiten auftreten.Another disadvantage of the device described is in that a large number of larger screw diameters of channels and webs (usually more than 12 pieces) incorporated have to be, because otherwise the barrier bridge is much too large appear broad.

Ziel der Erfindung ist es, ein Scherelement einer Plastizier schnecke zur Plastizierung und Homogenisierung hoher Durchsatz mengen an polymeren Materialien in Extrudern oder Plastizier einheiten von Spritzgießmaschinen so zu gestalten, daß ein stabiler Verarbeitungsprozeß, eine homogene Schmelze und damit hohe Erzeugnisqualität gewährleistet ist und das Scherelement nach der Herstellungstechnologie des Wirbelfräsens auf dersel ben Maschine herstellbar ist, wie die gewindeförmigen Plasti zierschneckenabschnitte und ein nachträgliches Polieren nicht notwendig ist.The aim of the invention is to provide a plasticizing shear element screw for plasticizing and homogenizing high throughput quantities of polymeric materials in extruders or plasticizers to design units of injection molding machines so that a stable processing, a homogeneous melt and thus high product quality is guaranteed and the shear element according to the manufacturing technology of the vortex milling on the same ben machine can be produced, like the thread-shaped plasti ornamental screw sections and subsequent polishing are not necessary is.

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Scherelement einer Plasti zierschnecke zur Plastizierung und Homogenisierung polymerer Materialien in Extrudern oder Plastiziereinheiten von Spritz gießmaschinen zu schaffen, welches die Materialbewegung derart verändert, daß unaufgeschmolzene Materialanteile an der weite ren Fortbewegung gehindert, kurzzeitig hohen Schergeschwindig keiten unterworfen und in Rohschmelze überführt werden, ohne daß das polymere Material thermisch/mechanisch geschädigt wird und ohne daß unerwünscht hohe Druckverluste einen Rückgang der Durchsatzmenge hervorrufen.The invention has the task of a shear element of a plasti decorative screw for plasticizing and homogenizing polymer Materials in extruders or plasticizing units from Spritz to create casting machines, which the material movement such changed that unmelted material parts on the wide hindered locomotion, briefly high shear rate and subjected to raw melt without that the polymeric material is thermally / mechanically damaged and without an undesirably high pressure drop a decrease in Generate throughput.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Scher element von zwei paarweise gegenüberliegenden Einlaufkammern und Auslaufkammern gebildet wird und die Einlaufkammerquer schnitte und Auslaufkammerquerschnitte konkav konvex sind, d. h. jeweils die Form einer Sichel haben. Die Scherstege sind im Einlaufkammerquerschnitt bezogen auf die Schneckendrehrichtung am vorderen Eckbereich oder am hinteren Eckbereich angeordnet. Die Auslaufkammerquerschnitte weisen eine geringere Fläche auf als die Einlaufkammerquerschnitte. Die Scherstege sind ballig ausgeführt.According to the invention the object is achieved in that the shear element of two inlet chambers opposite each other in pairs and outlet chambers is formed and the inlet chamber cross sections and outlet chamber cross sections are concave convex, d. H. each have the shape of a sickle. The shear webs are in the Inlet chamber cross-section related to the screw rotation direction arranged at the front corner area or at the rear corner area. The outlet chamber cross sections have a smaller area than the inlet chamber cross sections. The shear webs are crowned executed.

Embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigtThe invention is based on an exemplary embodiment are explained in more detail. The drawing shows

Fig. 1 Seitenansicht des Scherelementes, Fig. 1 Side view of the shear element,

Fig. 2 Querschnitt des Scherelementes mit Plastizierzylinder innendurchmesser und Darstellung der Ein- und Auslauf kammerquerschnitte entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 1. Fig. 2 cross section of the shearing member with the plasticizing cylinder inner diameter and showing the inlet and outlet chamber cross-sections taken along section line AA in FIG. 1.

Fig. 1 zeigt ein Scherelement 15 als Bestand teil einer Plastizierschnecke 2, welche sich mit der Schnecken drehrichtung 3 innerhalb der Plastizierzylinderinnenoberfläche 1 bewegt. Das noch inhomogene polymere Material mit unaufge schmolzenen Materialanteilen wird nach Unterbrechung des ge windeartigen Schneckensteges 5 in zwei in Extrusionsrichtung 13 achsparallel angeordneten, paarweise gegenüberliegenden Einlaufkammern 6 des Scherelementes 15 gepreßt und darin einer intensiven Scherdeformation mit Kneteffekt unterworfen. Die zwei Einlaufkammern 6 bilden einen konkav konvexen Einlauf kammerquerschnitt 16, d. h. einen polygonalen Einlaufkammer querschnitt 16 in Form einer Sichel. Dabei bildet sich insbe sondere in den in Schneckendrehrichtung 3 hinten liegenden Eckbereichen 9 ein breites Schergeschwindigkeitsspektrum mit nierenförmig abgeplatteten Isovelen-Profilen aus. Damit wer den alle Anteile des poylmeren Materials einschließlich der vorhandenen Stippen und Gele ständig umgelagert und durchlau fen während der kurzzeitigen Beanspruchungsdauer einen weiten Bereich mechanischer Belastung. Das achsparallele Anströmen der Einlaufkammern 6 sichert eine vollständige Füllung auch der in Schneckendrehrichtung 3 vorn liegenden Eckbereiche 8. Damit sind Materialstagnationen und Ablagerungen mit daraus folgenden thermischen Schädigungen ausgeschlossen. Durch die konkavkonvexe Gestaltung der Einlaufkammerquerschnitte 16 sowie der Auslaufkammerquerschnitte 17, die ebenfalls einen konkavkonvexen Querschnitt in Form einer Sichel aufweisen, ist es selbst bei großen Schneckendurchmessern möglich, je ein Paar Einlaufkammern 6 und Auslaufkammern 7 vorzusehen, ohne daß der Schneckenkernquerschnitt zu sehr vermindert wird und insbesondere ohne daß die Breite B der achsparallelen Scher stege 10 und die Breite B′ der achsparallelen Sperrstege 14 größer als ¹/₅ bis ¹/₈ des Plastizierzylinderinnendurchmessers wird, was zu hohe Deformationskräfte und Druckverluste verur sachen würde. Die paarweise Anordnung der Ein- und Auslauf kammern 6, 7 stellt den geringstmöglichen rheologischen Fließ widerstand, niedrigsten Einlaufdruckverlust und stabiles laminares Fließverhalten absolut sicher. Ferner gestattet die konkav konvexe, d. h. sichelförmige Querschnittsform auch bei paarweise Anord nung eine optimale Anpassung der Einlaufkammerquerschnitte 16 an das Fördervolumen der vorhergehenden Schneckenzone. Da die Einlaufkammern 6 in Extrusionsrichtung 13 geschlossene Enden 11 aufweisen, wird der axiale Materialdurchtritt verhindert. Damit können sich unaufgeschmolzene Materialanteile nicht bis zur Schneckenspitze ungestört fortbewegen. Fig. 1 shows a shear element 15 as part of a plasticizing screw 2 , which rotates with the screw rotation direction 3 within the plasticizing cylinder inner surface 1 . The still inhomogeneous polymeric material with unaufge melted material is pressed after interruption of the ge wind-like screw web 5 in two axially parallel in the extrusion direction 13 arranged in pairs, opposite inlet chambers 6 of the shear element 15 and subjected to an intense shear deformation with kneading effect. The two inlet chambers 6 form a concave-convex inlet chamber cross section 16 , ie a polygonal inlet chamber cross section 16 in the form of a sickle. In particular, a wide range of shear speeds with kidney-shaped flattened Isovelene profiles is formed in the corner regions 9 located at the rear in the direction of screw rotation 3 . This means that all parts of the polymeric material including the existing specks and gels are constantly rearranged and run through a wide range of mechanical loads during the short-term exposure period. The flow parallel to the axis of the inlet chambers 6 ensures complete filling of the corner regions 8 located at the front in the direction of screw rotation 3 . This prevents material stagnation and deposits with the resulting thermal damage. Due to the concave-convex design of the inlet chamber cross sections 16 and the outlet chamber cross sections 17 , which also have a concave-convex cross section in the form of a sickle, it is possible even with large screw diameters to provide a pair of inlet chambers 6 and outlet chambers 7 without the screw core cross section being reduced too much and in particular without that the width B of the axially parallel shear webs 10 and the width B 'of the axially parallel barrier ribs 14 is greater than ¹ / _^5-1 / ₈ of Plastizierzylinderinnendurchmessers is what would Doomed to high deformation forces and pressure losses things. The arrangement of the inlet and outlet chambers 6, 7 in pairs ensures the lowest possible rheological flow resistance, lowest inlet pressure loss and stable laminar flow behavior. Furthermore, the concave-convex, ie crescent-shaped cross-sectional shape allows an optimal adaptation of the inlet chamber cross-sections 16 to the delivery volume of the previous screw zone even in pairs. Since the inlet chambers 6 have closed ends 11 in the extrusion direction 13 , the axial passage of material is prevented. This means that unmelted material cannot move undisturbed to the tip of the screw.

Durch die Anordnung der Sperrstege 14 und der Scherstege 10 ergeben sich zwei Paare an Ein- und Auslauf kammern 6, 7 derart, daß das in den Einlaufkammern 6 bereits gut vorhomogenisierte polymere Material über die Scherstege 10 in die jeweilige zugehörige Auslaufkammer 7 gepreßt wird, wie der Materialfluß 4 darstellt. Dabei weisen die Auslaufkammern 7 entgegen der Extrusionsrichtung 13 liegende geschlossene Enden 12 auf, welche ein Zurückdrücken des plastischen Materials in vorstehende Schneckenabschnitte verhindern. Die kurzzeitige Einleitung hoher Scherdeformationskräfte in das Material bei Durchfließen der Scherstege 10 beseitigt endgültig unaufge schmolzene Stippen und/oder Gele. Die sichelförmige Einlauf- und Auslaufkammerquerschnittsgestaltung mit in Richtung der Eckbereiche 8, 9 abnehmenden Kanaltiefen gewährleistet sehr gute rheologische Anströmbedingungen für die Plastschmelze in bezug auf den Übertritt durch die Scherstege 10, ohne daß Materialstagnationen und/oder unerwünschte Reibungsenergien der Schichten des plastischen Materials an den metallischen Grenzflächen auftreten. Die Oberfläche der Scherstege 10 ist in Schneckendrehrichtung 3 aus dem gleichen Grund ballig ausge führt und die Sperrstege 14 dichten gegen die Plastizierzylin derinnenoberfläche 1 in üblicher Weise wie beim Schneckenspiel zwischen Oberkante des Schneckensteges 5 zur Plastizierzylin derinnenoberfläche 1 ab.The arrangement of the barrier ribs 14 and the shear webs 10, two pairs of inlet and outlet give chambers 6, 7 so that the already well pre-homogenized in the inlet chambers 6 polymeric material is pressed through the shear webs 10 into the respective associated outlet chamber 7, as represents the flow of material 4 . The outlet chambers 7 have closed ends 12 lying opposite to the extrusion direction 13 , which prevent the plastic material from being pushed back into protruding screw sections. The brief introduction of high shear deformation forces into the material when flowing through the shear webs 10 finally eliminates unsuspended fins and / or gels. The crescent-shaped inlet and outlet chamber cross-sectional design with decreasing channel depths in the direction of the corner regions 8, 9 ensures very good rheological flow conditions for the plastic melt with regard to the passage through the shear webs 10 , without material stagnation and / or undesirable frictional energies of the layers of the plastic material on the metallic Interfaces occur. The surface of the shear webs 10 is crowned in the screw rotation direction 3 for the same reason and the locking webs 14 seal against the inner surface 1 of the plasticizing cylinder in the usual manner as in the screw play between the upper edge of the screw base 5 and the inner surface 1 of the plasticizing cylinder.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht nun darin, daß durch die paarweise Anordnung der Ein- und Auslaufkammern 6, 7 und deren konvavkonvexe oder sichelförmige Querschnittsformen 16, 17 im Gegensatz zu den bekannten technischen Lösungen der Scherdeformationsprozeß weitestgehend aus den Scherstegen 10 in die Kammern 6, 7 verlagert wird. Dadurch können die Scher stege 10 wesentlich größere Spalthöhen H im Bereich zwischen 1 mm und 4 mm aufweisen als bei bekannten Vorrichtungen, ohne daß dabei die Funktion des Scherelementes 15 gemindert wird. Die größeren Spalthöhen H führen zu beträchtlich höheren Schleppleistungen der Scherstege 10 als bei bekannten Lösungen gleicher axialer Länge L, so daß die Scherstege 10 gegenüber den Auslaufkammern 7 Druck aufbauen. Das stellt insbesondere ein vollständiges Füllen der Auslaufkammern 7 auch bei sehr hohen Durchsatzmengen sicher. Darüber hinaus können selbst extrem hochviskose plastische Massen und/oder Polymere hoher Shore-Härten problemlos die Scherstege 10 passieren, wobei schädigende lokale Deformations- und Temperaturspitzen nicht auftreten.The particular advantage of the invention is that the arrangement of the inlet and outlet chambers 6, 7 in pairs and their convex-convex or sickle-shaped cross-sectional shapes 16, 17, in contrast to the known technical solutions, largely shear deformation process from the shear webs 10 into the chambers 6, 7 is shifted. As a result, the shear webs 10 can have significantly larger gap heights H in the range between 1 mm and 4 mm than in known devices without the function of the shear element 15 being reduced. The larger gap heights H lead to considerably higher towing capacities for the shear webs 10 than for known solutions of the same axial length L , so that the shear webs 10 build up pressure with respect to the outlet chambers 7 . This ensures in particular that the outlet chambers 7 are completely filled, even with very high throughput quantities. In addition, even extremely highly viscous plastic masses and / or polymers with a high Shore hardness can easily pass the shear webs 10 , with no damaging local deformation and temperature peaks occurring.

Ein weiterer bedeutender Vorteil der Erfindung stellt sich folgendermaßen dar:Another significant advantage of the invention arises is as follows:

Bei bekannten Scherelementen muß der Schersteg zur Gewährlei stung ausreichender Homogenisierwirkung immer dem Materialfluß entgegenlaufen. Das führt aber schnell zum Blockieren der Förderung, wenn der Anteil noch nicht aufgeschmolzener plasti scher Masse relativ hoch ist. Durch die erfindungsgemäßen Ein laufkammerquerschnitte 16 ist es möglich, je nach Verarbei tungsaufgabe, die Scherstege 10 im vorderen Eckbereich 8 be zogen auf die Schneckendrehrichtung 3 anzuordnen wie z. B. in Fig. 1 dargestellt. Dadurch läuft der Schersteg 10 mit dem Materialfluß 4 mit. Die wesentliche Dispergierfunktion über nimmt in diesem Fall der hintere Eckbereich 9 der Einlaufkam mern 6 am Sperrsteg 14 und ein Blockieren der Förderung durch Feststoffanteile im Bereich der Scherspalte 10 ist ausge schlossen.In known shear elements, the shear web must always run counter to the material flow to ensure sufficient homogenizing effect. However, this quickly leads to the blockage of funding if the proportion of plastic mass not yet melted is relatively high. By the running chamber cross sections 16 according to the invention, it is possible, depending on the processing task, to arrange the shear webs 10 in the front corner area 8 be on the screw rotation direction 3 such. B. shown in Fig. 1. As a result, the shear web 10 runs with the material flow 4 . The essential dispersing function takes over in this case the rear corner region 9 of the inlet chambers 6 on the barrier web 14 and blocking the conveyance by solids in the area of the shear gap 10 is excluded.

Abschließend wird das nun vollständig in Rohschmelze überführ te plastische Material in den Auslaufkammern 7 nochmals einer intensiven Scherdeformation unterworfen, welche nach dem oben beschriebenen Mechanismus der Einlaufkammern 6 abläuft. Durch die erfindungsgemäß kleineren Auslaufkammerquerschnitte 17 gegenüber den Einlaufkammerquerschnitten 16 wird neben einer optimalen rheologischen Anpassung an die viskositätssenkenden Fehlerprozesse im Bereich der Scherstege 10 insbesondere ein kurzzeitiges Verweilen in den Auslaufkammern 7 gesichert und das plastische Material verläßt nach thermisch-mechanischem Energieausgleich homogen das Scherelement 15.Finally, the plastic material which is now completely converted into raw melt in the outlet chambers 7 is again subjected to intensive shear deformation, which takes place according to the mechanism of the inlet chambers 6 described above. By the present invention smaller outlet chamber cross-sections 17 with respect to the inlet chamber sections 16 in addition to an optimal rheological adjustment to the viscosity reducing error processes in the area of the shear webs 10, in particular a short-term stay is secured in the outlet chambers 7 and the plastic material leaves by thermal-mechanical energy balance homogeneously the shearing element 15 °.

Das erfindungsgemäße Scherelement ist in einem Arbeitsgang auf Wirbelfräsmaschinen gemeinsam mit den restlichen, gewindeförmi gen Plastizierschneckenabschnitten herstellbar, was einen be deutenden fertigungsökonomischen Fortschritt gegenüber bekann ten Lösungen darstellt. Die dabei erreichte Oberflächengüte ist so hochwertig, daß auf bisher übliche Schleif- und/oder Polierarbeitsgänge nach dem Fräsen vollständig verzichtet werden kann. The shear element according to the invention is open in one operation Vortex milling machines together with the remaining, thread-shaped gene plasticizing screw sections can be produced, which a be against significant manufacturing economic progress solutions. The surface quality achieved in the process is so high quality that grinding and / or Polishing operations completely eliminated after milling can be.

Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of the reference numerals used

1 - Plastizierzylinderinnenoberfläche
2 - Plastizierschnecke
3 - Schneckendrehrichtung
4 - Materialfluß
5 - Schneckensteg
6 - Einlaufkammer
7 - Auslaufkammer
8 - vorderer Eckbereich
9 - hinterer Eckbereich
10 - Schersteg
11 - Enden der Einlaufkammern
12 - Enden der Auslaufkammern
13 - Extrusionsrichtung
14 - Sperrsteg
15 - Scherelement
16 - Einlaufkammerquerschnitt
17 - Auslaufkammerquerschnitt 1 - Plasticizing cylinder inner surface
2 - plasticizing screw
3 - direction of screw rotation
4 - Material flow
5 - Snail bridge
6 - inlet chamber
7 - outlet chamber
8 - front corner area
9 - rear corner area
10 - Schersteg
11 - ends of the inlet chambers
12 - ends of the outlet chambers
13 - Direction of extrusion
14 - barrier
15 - shear element
16 - Inlet chamber cross section
17 - outlet chamber cross section

Claims

Shear element of a plasticizing screw for plasticizing and homogenizing polymeric materials in extruders or plasticizing units of injection molding machines, the shearing element being arranged in a region of the plasticizing screw in which the screw thread turn is interrupted, in the cutting element in the plasticizing screw axis on the radial circumference, alternately arranged inlet and outlet chambers, wherein the inlet chambers in the direction of the outlet opening of the extruder or the plasticizing unit are closed by ends, the outlet chambers in the direction of the feed hopper of the extruder or the plasticizing unit are closed by ends, and an axially parallel locking web and an axially parallel shear web are located between each inlet and outlet chamber and thereby the barrier webs with the plasticizing cylinder surface form a fit according to the known type, characterized in that

- The shear element ( 15 ) of two pairs of opposing inlet chambers ( 6 ) and two pairs of opposing outlet chambers ( 7 ) is formed, and the inlet chamber cross sections ( 16 ) and the outlet chamber cross sections ( 17 ) are concave convex, ie form the shape of a sickle
- The shear webs ( 10 ) in the inlet chamber cross section ( 16 ) are arranged in relation to the screw rotation direction ( 3 ) at the front corner area ( 8 ) or at the rear corner area ( 9 )
- The outlet chamber cross sections ( 17 ) have a smaller area than the inlet chamber cross sections ( 16 )
- The shear webs ( 10 ) are spherical.