DE4127732C1

DE4127732C1 - Multisectional extruder worm for extruder for working plastics, etc. - includes worm shaft, interchangeable worm sleeves, fixing arrangement and band section

Info

Publication number: DE4127732C1
Application number: DE4127732A
Authority: DE
Inventors: Heino Dipl.-Ing. Pick; Siegfried Dipl.-Ing. 3000 Hannover De Chszaniecki
Original assignee: Hermann Berstorff Maschinenbau GmbH
Current assignee: KraussMaffei Extrusion GmbH
Priority date: 1991-08-22
Filing date: 1991-08-22
Publication date: 1992-06-04
Anticipated expiration: 2011-08-23

Abstract

A multisectional extruder worm for an extruder for working plastics or rubber mixtures, includes a worm shaft, interchangeable worm sleeves, a fixing arrangement which holds the sleeves together and a band section. The worm shaft has a contact band which has ring shaped grooves. Two half shell sections surround the shaft and the ring slats fit into the grooves of the shaft. Both sections are held together by a shrinkable ring. ADVANTAGE - The extruder worm is simple and economical to produce. (Dwg.0/3)

Description

Die Erfindung betrifft eine zusammensetzbare Extruderschnecke gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2.The invention relates to a composite extruder screw according to the preamble of claims 1 and 2.

Derartige Extruderschnecken werden in Extrudern verwendet, mit denen Kunststoffe oder Kautschukmischungen verarbeitet werden. Diese Extru derschnecken verfügen in der Regel über eine Schneckenwelle, auf der unterschiedliche Schneckenhülsen abschnittweise aufziehbar sind. Die Schneckengeometrie dieser Hülsen richtet sich dabei nach dem zu ex trudierenden Material und den gewünschten Verarbeitungsbedingungen im Extruder. Damit diese Schneckenhülsen kraftschlüssig und verdrehsi cher mit der Schneckenwelle im Eingriff stehen, sind diese üblicher weise über eine Wellenverzahnung oder mittels Haltekeile drehfest mit der Welle verbunden. Zur Vermeidung axialer Verschiebungen der Hülsen auf der Helle ist am stromabwärtigen Ende der Extruderschnecke durch weg eine Befestigungsvorrichtung vorgesehen, die die einzelnen Hülsen stromaufwärts in Richtung Schneckenantrieb gegen einen Anschlag auf der Schneckenwelle fixiert. Such extruder screws are used in extruders with which Plastics or rubber compounds are processed. This extru derschnecken usually have a worm shaft on which different screw sleeves can be pulled up in sections. The Screw geometry of these sleeves depends on the ex material and the desired processing conditions in the Extruder. So that these screw sleeves are non-positive and twistable are engaged with the worm shaft, these are more common wise with a spline or by means of holding wedges connected to the shaft. To avoid axial displacement of the sleeves on the light is at the downstream end of the extruder screw away a fastening device is provided which the individual sleeves upstream in the direction of the worm drive against a stop the worm shaft fixed.

So ist beispielsweise aus der DE-OS 37 09 798 eine gattungsgemäße Ex truderschnecke bekannt, bei der am stromaufwärtigen Ende der Extru derschnecke die Schneckenwelle durch eine Vergrößerung des Wellen durchmessers einen Anschlagbund für die Schneckenhülsen gebildet wird. Die erste Schneckenhülse ist gleitend auf die Schneckenwelle aufgezogen und mittels eines Innengewindes über ein Schraubgewinde auf einem weiteren Wellenabsatz gegen den Anschlagbund festgezogen. Die nachfolgenden Schneckenhülsen stützen sich zur Vermeidung einer axialen Verschieblichkeit lediglich an der Stirnseite der vorherge henden, stromaufwärtigen Schneckenhülse ab.For example, DE-OS 37 09 798 is a generic Ex Truderschnecke known at the upstream end of the extru derschnecke the worm shaft by enlarging the waves diameter formed a stop collar for the screw sleeves becomes. The first screw sleeve slides onto the screw shaft mounted and by means of an internal thread over a screw thread tightened against the stop collar on another shaft shoulder. The following screw sleeves support themselves to avoid one axial displacement only on the front of the previous depending, upstream screw sleeve.

Nachteilig bei dieser Bauweise ist der mit diesem Konstruktionsprin zip verbundene hohe Fertigungsaufwand und die daraus resultierenden hohen Kosten. Diese entstehen hauptsächlich dadurch, daß der An schlagbund aus Festigkeitsgründen aus einem entsprechend dickwan digen Schneckenwellenrohling herausgearbeitet werden muß. Ausgehend vom maximalen Wellendurchmesser am Anschlagbund ist die Welle über ihre gesamte stromabwärtige Länge spanend bis auf den Durchmesser zu reduzieren, der die Aufnahme der Schneckenhülsen erlaubt. Da die Schneckenwelle in der Regel aus einer hochfesten und damit schwer zu bearbeitenden sowie teuren Legierung besteht, sind die hohen Fer tigungskosten und der große Fertigungsaufwand leicht ersichtlich.The disadvantage of this design is that with this design sprin zip associated high manufacturing costs and the resulting high costs. These arise mainly from the fact that the An bunch for strength reasons from a corresponding thick wall The worm shaft blank must be worked out. Outgoing the shaft is over from the maximum shaft diameter on the stop collar their entire downstream length cutting down to the diameter reduce, which allows the inclusion of the screw sleeves. Since the Worm shaft usually from a high strength and therefore difficult to Machining as well as expensive alloy, are the high fer manufacturing costs and the large manufacturing effort easily visible.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mehrteilige Ex truderschnecke vorzustellen, bei der der Anschlagbund für die Schnec kenhülse ohne Einbußen bei der Festigkeit und Betriebssicherheit ko stengünstiger und unter Schonung des Materialaufwandes realisierbar ist.The invention is therefore based on the object, a multi-part Ex to introduce the auger, in which the stop collar for the Schnec kenhülse without sacrificing strength and operational safety ko less expensive and feasible while protecting the cost of materials is.

Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 ge kennzeichnet, während im Anspruch 2 ein alternativer Lösungsvorschlag angegeben ist. The solution to this problem is ge by the features of claim 1 indicates, while in claim 2 an alternative solution is specified.

Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 3 dargelegt.An advantageous embodiment and development of the invention is set out in claim 3.

Die erfindungsgemäße, mehrteilige Extruderschnecke mit dem Anschlag bund gemäß Anspruch 1 erlaubt eine besonders schnelle und kostengün stige Fertigung der Schneckenwelle. Wegen des durchgehend konstanten Wellendurchmessers können einerseits die Kosten für den Wellenrohling und andererseits für die notwendige Zerspanungsarbeit denkbar niedrig gehalten werden. Die aus der Schneckenwelle herauszuarbeitenden Ring nuten ermöglichen mit Hilfe der Ringstege der halbschaligen Paßstücke eine sichere Übertragung der Axialkräfte von den Schneckenhülsen auf die Schneckenwelle, wobei der Schrumpfring über den Paßstücken einer seits die Unverrückbarkeit der Paßstücke gewährleistet und anderer seits als Anschlag für die erste stromabwärtige Schneckenhülse dient.The multi-part extruder screw according to the invention with the stop Bund according to claim 1 allows a particularly fast and inexpensive continuous production of the worm shaft. Because of the constant The shaft diameter can, on the one hand, be the cost of the shaft blank and on the other hand extremely low for the necessary machining work being held. The ring to be carved out of the worm shaft enable grooves with the help of the ring webs of the half-shell adapters a secure transmission of the axial forces from the worm sleeves the worm shaft, the shrink ring over the adapters one ensures the immovability of the adapters and others serves as a stop for the first downstream screw sleeve.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Ringnuten und die Ringstege halbkreisförmig ausgebildet, wenngleich auch andere Nuten- und Steggeometrien (etwa rechteckig) sinnvoll sind.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the Ring grooves and the ring webs are semicircular, albeit other groove and web geometries (roughly rectangular) also make sense are.

Die Anzahl der Ringnuten bzw. Ringstege sowie deren Tiefe und Breite richtet sich nach den zu übertragenden Axialkräften. Dabei kann die Anzahl der Ringe beispielsweise zwischen drei und zehn betragen, wäh rend Nuten- bzw. stegradien von 1 bis 10 mm denkbar sind.The number of ring grooves or ring bars as well as their depth and width depends on the axial forces to be transmitted. The Number of rings, for example, be between three and ten rend groove or step gradients of 1 to 10 mm are conceivable.

Die Extruderschnecke gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 ist zwar aufwendiger zu fertigen als die bereits beschriebene Schnecke mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Dennoch stellt diese Bauweise einen erheblichen Fortschritt bezüglich der Herstellungs- und Materialko sten sowie der Fertigungszeit gegenüber den Bauweisen nach dem Stand der Technik dar. The extruder screw according to the features of claim 2 is indeed more complex to manufacture than the screw already described the features of claim 1. Nevertheless, this design represents a significant progress in terms of manufacturing and materials most and the manufacturing time compared to the construction methods according to the status of technology.

Auch hier wird von dem Prinzip Gebrauch gemacht, daß ein Schrumpfring über zwei halbschalenförmige Paßstücke angeordnet ist, die aber ihrerseits auf ihrer Innenseite jeweils konusartig ausgebildet sind und formschlüssig auf der in diesem Bereich ebenfalls konisch ver jüngten Schneckenwelle aufliegen. Der Schrumpfring wird ebenfalls als Anschlagbund für die erste stromabwärtige Schneckenhülse genutzt.Here too, the principle is used that a shrink ring is arranged over two half-shell shaped adapters, but in turn are each conical on the inside and form-fitting on the also conical in this area the young worm shaft. The shrink ring will also used as a stop collar for the first downstream screw sleeve.

Da die konusförmige Durchmesserreduzierung der Schneckenwelle in Richtung des Schneckenwellenantriebes abnimmt, können mit Hilfe des Schrumpfringes und der beiden Paßstücke die Axialkräfte der Schnec kenhülsen vorteilhaft auf die Schneckenwelle übertragen werden.Since the conical diameter reduction of the worm shaft in Direction of the worm shaft drive decreases, with the help of Shrink ring and the two adapters the axial forces of the Schnec kenhülsen be advantageously transferred to the worm shaft.

Mit Hilfe der Zeichnung können Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert werden.With the help of the drawing, embodiments of the invention are explained.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer mehrteiligen Extru derschnecke mit Anschlagbund und Schneckenwellen antrieb. Fig. 1 is a side view of a multi-part Extru derschnecke with stop collar and worm shafts drive.

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine mehrteilige Ex truderschnecke mit Ringnutanschlagbund für die Schneckenhülsen. Fig. 2 shows a longitudinal section through a multi-part Ex truder screw with ring groove stop collar for the screw sleeves.

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine mehrteilige Ex truderschnecke mit einem Konusanschlagbund für die Schneckenhülsen. Fig. 3 shows a longitudinal section through a multi-part Ex truder screw with a cone stop collar for the screw sleeves.

In Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer mehrteiligen Extruderschnecke 1 dargestellt, bei der auf einer Schneckenwelle 2 Schneckenhülsen 3 unterschiedlicher Schneckengeometrie aufgeschoben und drehfest ange ordnet sind. Diese Schneckenhülsen 3 werden über eine Befestigungsvorrichtung 4 (etwa einen Zuganker) axial gegen einen Anschlagbund 5 gedrückt, so daß diese im fertig montierten Zustand axial nicht verschiebbar sind.In Fig. 1 a side view of a multi-part extruder screw 1 is shown, in which on a screw shaft 2 screw sleeves 3 different screw geometry are pushed and rotatably arranged. These screw sleeves 3 are pressed axially against a stop collar 5 by means of a fastening device 4 (for example a tie rod), so that they are not axially displaceable in the fully assembled state.

Der Anschlagbund 5 besteht gemäß der Bauform der Fig. 2 aus zwei formschlüssig auf der Welle 2 aufliegenden, halbschaligen Paßstücken 7, 8, die an ihrer der Schneckenwelle 2 zugewandten Seite über Ring stege 10 verfügen, welche in geometrisch reziproke Ringnuten 9 der Schneckenwelle 2 eingreifen. Beide Paßstücke 7, 8 werden durch einen Schrumpfring 11 fest auf die Schneckenwelle 2 gepreßt, der mit seinem stromabwärtigen Ende den eigentlichen Anschlag 13 für die erste Schneckenhülse 3 bildet.The stop collar 5 consists of the design of FIG. 2 consists of two form-fitting resting on the shaft 2, half-shell fitting pieces 7, 8 which at its side facing the worm shaft 2 side via annular flanges 10 feature, which engage in geometrically reciprocal annular grooves 9 of the screw shaft 2 . Both adapters 7 , 8 are pressed firmly onto the worm shaft 2 by a shrink ring 11 , which forms the actual stop 13 for the first worm sleeve 3 with its downstream end.

In der in Fig. 3 dargestellten Bauweise ist der Schrumpfring 11 in einem Schneckenwellenabschnitt 12 über zwei halbschalige Paßstücke 14, 15 angeordnet, die auf ihren der Schneckenwelle 2 zugewandten Seiten jeweils eine konische Geometrie aufweisen. Diese Paßstücke 1 sitzen ihrerseits formschlüssig auf der im Bereich des Schneckenwellenabschnitts 12 und des Anschlag bundes 5 konisch eingeschnürten Schneckenwelle 2, wobei die konus förmige Durchmesservergrößerung in Richtung des Schneckenwellenantriebes 6 vorgesehen ist. Auch hier dient der Schrumpfring 11 zur Fixierung der Paßstücke 14, 15 auf der Schneckenwelle 2 sowie als Anschlag für die erste Schneckenhülse 3.In the construction shown in FIG. 3, the shrink ring 11 is arranged in a worm shaft section 12 via two half-shell fitting pieces 14 , 15 , each of which has a conical geometry on its sides facing the worm shaft 2 . These adapters 1 in turn sit on the form-fitting nationwide in the region of the screw shaft portion 12 and the stopper 5 conically constricted screw shaft 2, wherein the conical diameter enlargement is provided in the direction of the worm shaft drive. 6 Here, too, the shrink ring 11 serves to fix the adapters 14 , 15 on the worm shaft 2 and as a stop for the first worm sleeve 3 .

Bezugszeichenliste:Reference symbol list:

1 = Extruderschnecke
2 = Schneckenwelle
3 = Schneckenhülse
4 = Befestigungsvorrichtung
5 = Anschlagbund
6 = Schneckenwellenantrieb
7 = Paßstück
8 = Paßstück
9 = Ringnut
10 = Ringsteg
11 = Schrumpfring
12 = Schneckenwellenabschnitt
13 = Anschlag
14 = Paßstück, konisch
15 = Paßstück, konisch 1 = extruder screw
2 = worm shaft
3 = screw sleeve
4 = fastening device
5 = stop collar
6 = worm shaft drive
7 = adapter
8 = adapter
9 = ring groove
10 = ring web
11 = shrink ring
12 = worm shaft section
13 = stop
14 = adapter, conical
15 = adapter, conical

Claims

1.Multi-part extruder screw for extruders for processing plastics or rubber mixtures, comprising a screw shaft, exchangeable screw sleeves that can be pulled onto the screw shaft, a fastening device that holds the individual screw sleeves together at the downstream end of the extruder screw, and a screw attached in the area of the upstream end of the extruder screw for the screw sleeves, characterized in that
that the worm shaft ( 2 ) for receiving the stop collar ( 5 ) has annular grooves ( 9 ),
that two half-shell-shaped adapters ( 7 , 8 ) with their ring webs ( 10 ) thus surround the worm shaft ( 2 )
that their annular webs ( 10 ) positively engage in the annular grooves ( 9 ) of the worm shaft ( 2 ), and
that the two adapters ( 7 , 8 ) are held together positively by a shrink ring ( 11 ) and fixed on the worm shaft ( 2 ).

2.Multi-part extruder screw for extruders for processing plastics or rubber mixtures, comprising a screw shaft, exchangeable screw sleeves that can be pulled onto the screw shaft, a fastening device that holds the individual screw sleeves together at the downstream end of the extruder screw, and a screw attached in the area of the upstream end of the extruder screw for the screw sleeves, characterized in that
that the worm shaft ( 2 ) for receiving the stop collar ( 5 ) has a section ( 12 ) with a reduced shaft diameter, which in the direction of the shaft drive ( 6 ) grows conically on the shaft diameter in front of the section ( 12 ),
that two half-shell-shaped and conically formed fitting pieces ( 14 , 15 ) rest positively on the worm shaft ( 2 ), and
that the two adapters ( 14 , 15 ) are held together by a shrink ring ( 11 ) in a form-fitting manner and fixed on the worm shaft ( 2 ).

3. Extruder screw according to claim 1, characterized in that the annular grooves ( 9 ) are semicircular or rectangular.