DE4226350A1

DE4226350A1 - Einschneckenextruder zur verarbeitung insbesondere hochviskoser, thermoplastischer kunststoffe

Info

Publication number: DE4226350A1
Application number: DE4226350A
Authority: DE
Inventors: Harald Beeck; Wolfgang Imping; Hans Stracke
Original assignee: Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1991-08-27
Filing date: 1992-08-08
Publication date: 1993-03-04

Description

Die Erfindung betrifft einen Einschneckenextruder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Einschneckenextruder ist durch die EP 00 62 203 B1 bekannt.

Bei der Verarbeitung insbesondere hochviskoser thermoplasti scher Kunststoffe auf Einschneckenextrudern ist die Anordnung einer förderwirksamen Einzugszone üblich geworden. Die durch sie erzielten erhöhten Ausstoßleistungen bei niedrigen Schmel zetemperaturen und hohen Massedrücken, die schonende Plasti fizierung der Kunststoffe bei reduzierter Scherung und dadurch reduzierter Wärmeentwicklung führen zu einer energiesparenden, wirtschaftlichen und qualitativ hochwertigen Produktion. Dabei führt die Verwendung einer wassergekühlten Einzugszone zu einem hohen Wirkungsgrad der Masseförderung und des Druckaufbaues.

Bei dem bekannten, nach diesem Prinzip aufgebauten Extruder besteht die den Einzugsbereich bildende Einzugsbuchse aus einer inneren Nutenbuchse in Form eines rohrförmigen Einsatzes, die in eine den rohrförmigen Einsatz umgebende Armierung einge schrumpft ist. Ein den Bereich der Nutenbuchse umgebender wen delförmiger Kühlkanal ist für die Abführung der im Einzugsbe reich entstehenden Wärme von erheblicher Bedeutung und entweder in den Außenmantel der Armierung oder in die Innenwand des die Armierung umgebenden Gehäuses eingearbeitet.

Ein derartiger Aufbau des Einzugsbereichs eines Einschneckenex truders hat sich im Prinzip bewährt. Es kommt jedoch häufig schon relativ kurze Zeit nach Inbetriebnahme des Extruders dadurch zu Betriebsstörungen, daß die Kühlleistung in der Einzugszone infolge eines durch Ablagerungen im Kühlkanal verursachten Zuwachsens der Kühlkanalquerschnitte stark ab sinkt. Da bei den bekannten Extrudern die Reinigung der Kühlka näle in jedem Fall eine Demontage des Extruders erfordert, führt dies jeweils zur Unterbrechung der Produktion und zu erheblichen Ausfallzeiten.

Der Erfindung liegt danach die Aufgabe zugrunde, eine Möglich kelt für die prinzipielle Beibehaltung des Aufbaus der bewähr ten Einzugszone unter Vermeidung übermäßig langer Ausfallzeiten zur Reinigung der Kühlkanäle aufzuzeigen.

Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Einschneckenextruder durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Der aus zwei lösbar miteinander verbundenen Halbschalen beste hende, den in die Oberfläche der Armierung eingearbeiteten Kühlkanal dichtend umschließende Mantel ist zu Wartungszwecken relativ leicht zugänglich und auch in relativ kurzer Zeit abzunehmen und wieder zu montieren. Die Armierung wird bevor zugt freitragend ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, dem zweischaligen, sorgfältig an die Armierung angepaßten Mantel ohne Beeinträchtigung der schnellen Montagemöglichkeit eine zur Stützung der Armierung ausreichende Festigkeit zu geben.

Bei einer Weiterbildung besteht die Nutenbuchse aus zwei selb ständigen Abschnitten. Von diesen wird allein der an die Ein füllöffnung des Extruders angrenzende Abschnitt mit Nuten versehen, während die Innenwand des ohne Abstand anschließenden Abschnitts glatt ist. Die Armierung ist in den Bereichen der beiden Buchsenhälften ebenfalls unterschiedlich. Nur die den genuteten Abschnitt der Nutenbuchse umschließende Teillänge der Armierung hat auf ihrem Außenumfang einen Kühlkanal, der von dem aus zwei lösbar miteinander verbindbaren Halbschalen beste henden Mantel dichtend umschlossen wird.

Der bei dieser Ausführung den glatten Abschnitt der Nutenbuchse umschließende Teil der Armierung kann freitragend ausgebildet sein. In jedem Fall kann die Einzugszone mittels vorgesehener Flansche mit dem Extruderzylinder und dem Getriebe verschraubt sein.

Anhand der in der beigegebenen Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsform wird die Erfindung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die förderaktive Einzugszone eines Einschneckenextruders;

Fig. 2 einen Schnitt entlang II-II in Fig. 1;

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Zeichnung zeigt eine Einzugszone mit einer über deren Länge reichenden, an die Einfüllöffnung 2 anschließenden Nutenbuchse 3. Diese zeigt die für förderwirksame Einzugszonen 3 üblichen, sich in Durchströmrichtung kontinuierlich verjüngenden und am Ende der Einzugszone 3 in die Buchseninnenwand 18 auslaufenden Nuten 5.

Die Nutenbuchse 3 ist in eine Armierung 4 eingeschrumpft, die in ihrem Außenmantel 7 einen schraubenförmigen Kühlkanal 6 hat. Die die Nutenbuchse 3 umschließende, in ihrem Außenmantel 7 mit dem Kühlkanal 6 versehene Armierung 4 ist von einem Mantel 8, 9 umschlossen, der aus zwei Halbschalen 8 und 9 besteht, deren Flansche 19 und 20 durch Schrauben 17 lösbar miteinander ver bunden sind. Dichtungen 12, 13 ermöglichen dabei die leckfreie Verbindung der Halbschalen 8, 9. Der Kühlkanal 6 ist über einen Einlauf 10 und einen Auslauf 11 an einen nicht dargestellten Kühlkreislauf angeschlossen.

Über Flanschverbindungen 14, 15 ist der Einzugsteil 3 mit dem Extruderzylinder 16 und dem Getriebe (nicht dargestellt) des Extruders 1 verbunden.

Fig. 3 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Erfin dung. Dort ist die Einzugszone in Längsrichtung zweigeteilt ausgebildet. Den bezüglich der Einfüllöffnung 2 stromaufwärti gen ersten Teil bildet die Nutenbuchse, insbesondere Hartme tall-Nutenbuchse 3, mit den umfangsverteilten Längsnuten 5. Die Nutenbuchse 3 ist wie in Fig. 1 in die Armierung 4 einge schrumpft. Den stromabwärtigen zweiten Teil bildet eine Glatt buchse, vorzugsweise Hartmetall-Glattbuchse 30, die in die separate Armierung 40 eingeschrumpft ist. Sie weist auf ihrem inneren Umfang keine Nuten 5 auf. Beide Armierungen 4, 40 haben an ihrer äußeren Mantelfläche die wendelförmigen Kanäle 6, 60, die nacheinander vom Kühlwasser durchströmt sind. Je nach den verfahrenstechnischen Bedürfnissen können die Kanäle 6, 60 aber auch in unterschiedlichen Richtungen und/oder von unterschied lich temperierten Flüssigkeiten durchströmt sein. Beide Armie rungen 4, 40 mit den Kanälen 6, 60 sind durch Halbschalen 8 dichtend abgedeckt. Sie erstrecken sich über die Gesamtlänge der Einzugszone und sind an ihrem einen axialen Ende als Verbindungsflansch 14 ausgebildet. Dieser ist mit einem Gegen flansch 15 des Extruderzylinders durch umfangsverteilte Schrau ben 21 fest verbunden und durch ein Dichtelement 22 von jenem thermisch getrennt. In der Zeichnung ist hier noch stromauf wärts der Einfüllöffnung 2 ein Übergangsbereich 25 des Ex truderzylinders mit einem Lager- und ggf. Entgasungsbereich 24 für den Schneckenschaft und eine eventuelle Rückwärtsentgasung des in die Einfüllöffnung 2 aufgegebenen Kunststoffgranulats dargestellt und ein Getriebekasten 23 angeflanscht.

Bezugszeichenaufstellung

1 Extruder
2 Einfüllöffnung
3 Einzugszone, Einzugsabschnitt, Nutenbuchse
4 Armierung
5 Nut
6 Kühlkanal
7 Außenumfang (Armierung)
8 Kühlmantelhalbschale, Halbschale
9 Kühlmantelhalbschale, Halbschale
10 Wassereinlauf
11 Wasserauslauf
12 Dichtung
13 Dichtung
14 Flansch, Verbindungsflansch
15 Flansch, Verbindungsflansch
16 Extruderzylinder
17 Schraube
18 Buchseninnenwand
19 Flansch
20 Flansch
21 Schraube
22 Dichtung/thermische Isolierung
23 Getriebekasten
24 Lagerbereich
25 Übergangsbereich
30 Glattbuchse
40 Armierung
60 Temperierkanal

Claims

1. Einschneckenextruder (1) zur Verarbeitung insbesondere hochviskoser, thermoplastischer Kunststoffe, mit einem förderwirksamen Einzugsabschnitt (3), der durch eine in eine druckfeste Armierung (4) eingeschrumpfte, rohrförmige Nutenbuchse (3) aus verschleißfestem Werkstoff gebildet ist, wobei der Außenmantel (7) der Armierung (4) einen Kühlkanal (6) aufweist und von dem Außenmantel des Extruders (1) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die die eingeschrumpfte Nutenbuchse (3, 30) enthaltende, über den Einzugsabschnitt (3, 30) reichende, auf ihrem Außenmantel (7) den vorzugsweise wendelförmigen Kühlkanal (6, 60) aufweisende, rohrförmige Armierung (4, 40) von einem aus zwei lösbar miteinander verbundenen Halbschalen (8) und (9) bestehenden, den Kühlkanal (6, 60) dichtend um schließenden Mantel (8, 9) eingehüllt ist.

2. Einschneckenextruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung (4) auf ihrer ganzen Länge freitragend ausge bildet ist (Fig. 1).

3. Einschneckenextruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nutenbuchse aus zwei selbständigen Abschnitten (3, 30) besteht, von denen allein der an die Einfüllöffnung (2) des Extruders (1) angrenzende Abschnitt (3) mit Nuten (5) versehen ist, wäh rend die Innenwand des ohne Abstand anschließenden Ab schnitts (30) glatt ist, und
daß nur die den genuteten Abschnitt (3) der Nutenbuchse umschließende Teillänge (4) der Armierung (4, 40) auf ihrem Außenumfang (7) den Kühlkanal (6) aufweist und von dem aus zwei lösbar miteinander verbundenen Halbschalen (8) und (9) bestehenden Mantel (8, 9) dichtend umschlossen ist.

4. Einschneckenextruder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den glatten Abschnitt (30) der Nutenbuchse um schließende Armierungsteil (40) freitragend ausgebildet ist.

5. Einschneckenextruder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einzugsabschnitt (3) mittels hierzu vorgesehener Flan sche (14, 15) mit dem Extruderzylinder (16) einerseits und dem Getriebe (23) andererseits austauschbar verschraubt ist.

6. Einschneckenextruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einzugsabschnitt (3, 30) aus einer stromaufwärtigen Nutenbuchse (3) und einer axial daran angeschlossenen, stromabwärtigen Glattbuchse (30) besteht, die beide jeweils in eine Armierung (4, 40) eingeschrumpft sind, daß die beiden Armierungen (4, 40) auf ihrer Mantelfläche jeweils einen wendelförmigen Kühlkanal (6, 60) aufweisen und daß die Nutenbuchse (3) und die Glattbuchse (30) sowie ihre Armierungen (4, 40) durch zwei die Kühlkanäle (6, 60) in Umfangsrichtung dichtend umschließende Halbschalen (8, 9) mit dem Extruderzylinder (16) axial verspannt sind.