DE3833519C2 - Vorwärm- und Dosiervorrichtung - Google Patents

Vorwärm- und Dosiervorrichtung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorwärm- und Dosiervorrichtung, die einem Extruder für Kunststoffe, insbesondere Elastomere, vorschaltbar ist, mit zwei in einem Gehäuse mit heizbarem Mantel gegenläufig drehbaren, ineinandergreifenden Schnecken.
Mit anderen Worten betrifft die Erfindung eine Vorwärm- und Dosiervorrichtung, die eine Schneckenpresse der herkömmlichen Bauart, in der z. B. PVC und ähnliche Thermoplaste oder auch Elastomere extrudiert werden, vorgeschaltet ist und in der das zu verarbeitende, z. B. in Form von Pulver, Schrott oder Granulat vorliegende Material erwärmt wird.
Durch die Verwendung beheizter Beschickungsvorrichtungen soll erreicht werden, daß dem Material bereits vor dem Einführen in die Strangpresse zumindest ein Teil jener Wärmemenge zugeführt wird, die für die Verarbeitung, insbesondere für die Plastifizierung, benötigt wird.
Allgemein kann gesagt werden, daß die Leistung von Strangpressen erhöht bzw. besser ausgenutzt werden kann, wenn es gelingt, eine Beschickungsvorrichtung zu schaffen, die einerseits eine exakte Dosierung des der Strangpresse zugeführten Materials, und damit einen Betrieb der Strangpresse jeweils nahe an ihrer Leistungsgrenze, aber ohne die Gefahr einer Überlastung, und andererseits eine Einregelung einer bestimmten Vorwärmtemperatur ermöglicht. Dabei soll die Vorwärmtemperatur gleichmäßig sein, Temperaturunterschiede innerhalb des zur Verarbeitung gelangenden Kunststoffes sollen also weitgehend vermieden werden, und es soll eine Temperatur erreicht werden, die nahe an jener Temperatur liegt, bei der der Kunststoff klebrig und plastifizierbar wird. Wenn die erwähnten Bedingungen eingehalten werden können, so müßte auch die Möglichkeit bestehen, eine bestimmte Strangpresse ohne Umbau lediglich durch exakte Steuerung der Dosierung und der Vorwärmtemperatur des zu verarbeitenden Materials für thermoplastische Kunststoffe mit stark unterschiedlichen Eigenschaften zu verwenden.
Zum Erreichen dieser Ziele ist bereits eine Beschickungsvorrichtung für Strangpressen vorgeschlagen worden, die mindestens zwei in einem heizbaren Mantel gelagerte Schnecken aufweist, von denen die erste Schnecke das Fördergut aus dem Zuführungstrichter entnimmt und die zweite Schnecke wieder in den Extruderspeisekanal zurückfördert, wobei die Materialpartikelchen beide Schnecken vorzugsweise mehrmals durchlaufen. Diese bekannte Extruderanordnung mit Seitenstrangvorwärmung und Kreisführungsmöglichkeit, bei der die Vorwärmung des Materials praktisch unabhängig von der Fördermenge erfolgt, hat den Nachteil, daß das Material nicht gleichmäßig erwärmt wird. Außerdem macht sie die Zwischenschaltung eines Dosierwerkes erforderlich.
In der US-PS 2 319 859 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffmischungen beschrieben, bei der die einzelnen Komponenten erhitzt und innig miteinander vermischt werden. Der entstehende Kunststoff kann dann später einem Extruder zugeführt werden. Diese vorbekannte Vorrichtung dient aber nicht zum Vorerwärmen von Elastomeren, sondern zur Herstellung der Elastomere aus mehreren Bestandteilen, also zum innigen Durchmischen dieser Bestandteile.
Aus der US-PS 3 414 168 ist eine Vorrichtung mit einer Dosierschnecke mit zwei ineinandergreifenden, beidseitig gelagerten Schnecken beschrieben. Mit dieser Vorrichtung ist es aber nicht möglich, den thermischen Prozeß, d. h. das Vorwärmen, und die Dosierung so zu steuern, daß das Material gleichmäßig erwärmt wird und außerdem auch eine Dosierung möglich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorwärm- und Dosiervorrichtung bereitzustellen, die sowohl eine gleichmäßige Erwärmung des zu verarbeitenden Materials als auch die gewünschte Dosierung des dem Extruder zuzuführenden vorgewärmten Materials ermöglicht.
Dieses Ziel wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem Patentanspruch erreicht.
Auf diese Weise ist es möglich, das zu verarbeitende Material sowohl über die Gehäusewand als auch über die Schnecken selbst zu erwärmen. Da das Material durch die gegenläufige Doppelschnecke zwangsgefördert wird, ist es möglich, das Material ohne die Gefahr einer Verstopfung der Vorwärmeinrichtung auf hohe Temperaturen zu erwärmen. Durch Regelung der Drehzahl des die Doppelschnecken antreibenden Motors kann eine genaue Dosierung des dem Extruder zuzuführenden Materials erreicht werden. Die Zwischenschaltung eines Dosierwerkes ist daher nicht erforderlich.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es auch auf einfache Weise möglich, der Doppelschnecke zur Beheizung Heißwasser zuzuführen.
Die gewünschte Erwärmung des zu verarbeitenden Materials ergibt sich zu 25-30% aus der Reibungswärme, ist also in diesem Ausmaß Energie aus dem Antrieb. Der Großteil der Erwärmung er­ folgt über die Schnecken und der Rest wird über den auf unter­ schiedliche Temperaturen einstellbar heizbaren Mantel zuge­ führt.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorwärm- und Dosiervorrichtung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht und Fig. 2 eine Draufsicht der Vorwärm- und Dosiervorrichtung.
Die Vorwärm- und Dosiervorrichtung weist zwei gegenläufige Schnecken 1, 2 auf, die ineinandergreifend angeordnet und in einem Gehäuse 3 beidseitig gelagert sind. Die Doppelschnecke 1, 2 wird durch einen Motor 4 angetrieben. Am Förderanfang der Doppelschnecke 1, 2 ist ein Einlaßtrichter 5 für das zu verar­ beitende Material und am Förderende der Doppelschnecke ein Austragsstutzen 6 für das vorgewärmte Material angeordnet. Der Mantel des Gehäuses 3 ist durch eine Heizung 7 heizbar. Die beiden Schnecken 1, 2 weisen je einen einseitig verschlossenen Hohlraum 8 auf. In jedem Hohlraum 8 ist ein Rohr 9 angeordnet. Die Rohre 9 bzw. die Hohlräume 8 stehen mit Anschlußarmaturen 10 zur Zu- und Abfuhr von Heißwasser in Verbindung. Die Rohre 9 enden am Förderanfang der Doppelschnecke 1, 2 im Abstand vom verschlossenen Ende der Hohlräume 8. Auf diese Weise kann Heiß­ wasser durch die Rohre 9 in die Hohlräume 8 der Doppelschnecke gefördert werden. Der Rückstrom des Heißwassers erfolgt durch den Ringraum, der zwischen den Rohren 9 und dem Hohlraum 8 gebil­ det ist.

Claims (1)

  1. Vorwärm- und Dosiervorrichtung, die einem Extruder für Kunststoffe, insbesondere Elastomere, vorschaltbar ist, mit zwei in einem Gehäuse mit heizbarem Mantel gegenläufig drehbaren, ineinandergreifenden Schnecken (1, 2), die beidseitig gelagert und hohl ausgebildet sind, wobei der Hohlraum (8) jeder Schnecke (1, 2) an ihrem Förderanfang verschlossen ist und in jedem Hohlraum (8) ein Rohr (9) angeordnet ist, dessen Durchmesser zwecks Ausbildung eines Ringraumes geringer ist als der Durchmesser des Hohlraumes (8) und welches im Abstand vom verschlossenen Ende des Hohlraumes (8) endet, wobei die Rohre (9) bzw. die Hohlräume (8) am Förderende der Schnecke (1, 2) mit Anschlußarmaturen (10) zur Zu- und Abfuhr eines Heizmediums in Verbindung stehen.
DE3833519A 1987-10-12 1988-10-01 Vorwärm- und Dosiervorrichtung Expired - Lifetime DE3833519C2 (de)

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