DE7724432U1 - PLASTICIZING MACHINE FOR PROCESSING STRIP-SHAPED RAW MATERIAL - Google Patents
PLASTICIZING MACHINE FOR PROCESSING STRIP-SHAPED RAW MATERIALInfo
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Description
LEINWEBER &LEINWEBER &
Dipl.-Ing. H. Leinweber 11930-75) Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-Ing. A. Gf. v. WengerskyDipl.-Ing. H. Leinweber 11930-75) Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-Ing. A. Gf. v. Wengersky
2. Aufgang (Kustermann-Passage) Telefon (089) 2603989 Telex 528191 lepatd
Telegr.-Adr. Leinpat München2. Ascent (Kustermann-Passage) Telephone (089) 2603989 Telex 528191 lepatd
Telegr. Addr. Leinpat Munich
5. Aug. 1977Aug 5, 1977
Seg/CSeg / C
Bucher-Guyer AG Maschinenfabrik, CH-8166 Niederweningen/ZürichBucher-Guyer AG Maschinenfabrik, CH-8166 Niederweningen / Zurich
Plastifiziennaschine zur Verarbeitung bandförmigen RohmaterialsPlasticizing machine for processing strip-shaped raw material
Die Neuerung betrifft eine Plastifiziennaschine zur Verarbeitung bandförmigen Rohmaterials, wie z.B. Gummi, mit einem eine Einzugszone, in die eine Einzugsöffnung mündet, eine Preßzone und eine Ausstoßzone umfassenden Plastifizierzylinder und einer darin angeordneten Plastifizierschnecke, wobei insbesondere im Bereich der Einzugsöffnung eine Einzugstasche im Plastifizierzylinder ausgebildet ist.The innovation concerns a plasticizing machine for processing band-shaped raw material, such as rubber, with a feed zone into which a feed opening opens, a press zone and a plasticizing cylinder comprising an ejection zone and a plasticizing screw arranged therein, wherein in particular a feed pocket is formed in the plasticizing cylinder in the area of the feed opening.
Die bekannten Plastifizier- oder Spritzgießmaschinen sind an sich für die Verarbeitung granulatfönnigen Rohmaterials entwickelt worden. Um das Rohmaterial jedoch in eine Granulatform überzuführen, ist ein dafür eigener Arbeitsgang erforderlich, so daß immer mehr mit den bekannten Plastifiziermaschinen unmittelbar das in Form von Bändern vorliegende, auf Trommeln gewickelte oder auf Paletten liegende Rohrmaterial verarbeitet wird. Außer-The known plasticizing or injection molding machines have been developed per se for the processing of granular raw material been. In order to convert the raw material into a granulate form, however, a separate process is required, see above that more and more, with the known plasticizing machines, the present in the form of tapes, wound on drums or pipe material lying on pallets is processed. Except-
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dem neigt Granulat aus Gummi mit weicher Einstellung zum Zusammenbacken.granules made of rubber with a softer attitude tend to this Caking.
Die bekannten Piastifiziermaschinen weisen gewöhnlich einen eine Einzugszone, in die eine Einzugsöffnung mündet, eine Preßzone und eine Ausstoßzone umfassenden Plastifizierzylinder auf, in dem eine Plastifizierschnecke mit einem regelmäßig und annähernd über die ganze Schneckenlänge spiralförmig laufenden Schneckengewinde angeordnet ist, deren Kamm flach und breit ausgebildet ist. ITm nun einen ungehinderten Einzug des bandförmigen Rohmaterials, z.B. Rohgummi, zu ermöglichen, ist bei PlastifiziermaschinenThe known plasticizing machines usually have a plasticizing cylinder comprising a feed zone into which a feed opening opens, a press zone and an ejection zone on, in which a plasticizing screw with a regular and approximately over the entire length of the screw Spirally running worm thread is arranged, the crest of which is flat and wide. I'm now one In the case of plasticizing machines, it is essential to enable unhindered feeding in of the strip-shaped raw material, e.g. raw rubber
für die Elastomerverarbeitung die Einzugsöffnung speziell ausgeformt. Ferner wurde bereits τοrgeschlagen, im Bereich der Einzugsöffnung eine Einzugstasche im Plastifizierzylinder auszubilden, die sich in der Materialförderrichtung zum Zylinderdurchmesser verengt. Dadurch wird die beim Einzug von bandförmigem Rohmaterial auftretende Reibung, speziell an der Zylinderinnenwandung, reduziert.The feed opening is specially shaped for elastomer processing. Furthermore, it has already been suggested in the area the feed opening to form a feed pocket in the plasticizing cylinder, which is located in the material conveying direction narrowed to the cylinder diameter. This makes the friction that occurs when pulling in strip-shaped raw material, special on the inner wall of the cylinder, reduced.
Diese Maßnahme reicht aber noch lange nicht aus, um soviel bandförmiges Material pro Zeiteinheit der Spritzgießmaschine zuführen zu können, wie bei granulatförmigeai Material zugeführt werden kann. Die Plastifizierleistung bei bandförmigem Rohmaterial bleibt daher weit hinter der Plastifizierleistung zurück, die sich mit granulatförmigem Rohmaterial erzielen läßt.However, this measure is still far from sufficient to remove that much strip-shaped material per time unit of the injection molding machine to be able to feed, as in the case of granular material can be fed. The plasticizing performance In the case of strip-shaped raw material, the plasticizing performance remains far behind, which is the case with granular Can achieve raw material.
Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Plastifiziermaschine der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei gleicher Größe die Einzugsleistung und damit die Plastifizierleistung erheblich verbessert wird.The innovation is therefore based on the task of developing a plasticizing machine of the type mentioned at the beginning so that that with the same size, the intake performance and thus the plasticizing performance is significantly improved.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß das Profil des Gewindes+egs der Piastifizierschnecke im Bereich der Einzugsöffnung im wesentlichen die Form eines Dreiecks hat.This object is achieved according to the innovation in that the profile of the thread + eg of the plasticizing screw has essentially the shape of a triangle in the area of the feed opening.
Durch Versuche konnte nämlich festgestellt werden, daß der im Bereich der Einzugsöffnung befindliche Teil des Gewindes der Piastifizierschnecke maßgeblichen Einfluß auf die Reibung beim Einziehen der Bänder in den Plastifizierzylinder hat. Durch die Neuerung wird nun in diesem Teil des Gewindes dem Gewindesteg sin dreieckförmiges Profil gegeben, wodurch ein Einschneideffekt erzielt wird, durch den die Einzugsreibung erheblich vermindert werden kann. Die Drefecksform ist so zu verstehen, daß der Kamm des Gewindestegs durchaus noch mehrere dicht nebeneinanderliegende Kanten aufweisen kann. Mit der dreieckförmigen Beschreibung soll nur ausgedrückt werden, da£> die Basis des Gewindestegs im Gegensatz zum Stand der Technik sehr viel breiter als der Kamm ist.Experiments have shown that the part of the in the area of the feed opening The plasticizing screw thread has a significant influence on the friction when the strips are drawn into the plasticizing cylinder has. As a result of the innovation, the thread web now has a triangular profile in this part of the thread given, whereby a cutting effect is achieved through which the pull-in friction can be significantly reduced. The triangular shape is to be understood as the crest of the thread web can still have several edges lying close to one another. With the triangular description is only intended to express that £> the base of the thread ridge In contrast to the prior art, it is much wider than the comb.
Ein zu großer Einschneideffekt, insbesondere wenn das Dreieck sehr spitzwinklig ist, kann sich aber auch ungünstig auswirken, weshalb es von besonderem Vorteil sein kann, mehrere Kanten am Kamm des Gewindestegs vorzusehen und/oder die Kante bzw. Kanten abzurunden.A cutting effect that is too great, especially if the triangle is very acute-angled, can also occur have an unfavorable effect, which is why it can be of particular advantage to provide several edges on the crest of the thread web and / or to round off the edge or edges.
Bevorzugt wird im Hinblick auf die Förderwirkung ein Profildreieck, das schiefwinklig ist, am besten in Verbindung mit einer wellenförmigen oder sägezahnförmigen Ausbildung des Gewindekamms.With regard to the conveying effect, a profile triangle that is at an oblique angle is preferred, preferably in Connection with a wave-shaped or sawtooth-shaped design of the thread crest.
Es wurde auch festgestellt, daß die Wandreibung der Bänder beim Einziehen zusätzlich vermindert werden kann, wenn die Gewindegangrtiefe der Piastifizierschnecke im Bereich der Singangsöffnung oder gar in der/ELnzugszone größer alsIt was also found that the wall friction of the tapes can be additionally reduced when they are drawn in, if the thread depth of the plasticizing screw in the area of the Singangs or even in the / ELinzugzone is greater than
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in der Preß- und Ausstoßzone gemacht wird. Dann nämlich haben die eingezogenen Bänder die Möglichkeit, von der Innenwandung des Plastifizierziylinders weg zwischen den Gewindekämmen in den Gewindegang auszuweichen.is made in the press and ejection zone. Then the drawn-in tapes have the opportunity to use the Inside wall of the plasticizing cylinder to avoid between the thread crests in the thread turn.
Die Neuerung wird nun an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel und anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung stellen dar:The innovation is now based on a preferred embodiment and explained in more detail with reference to the accompanying drawing. In the drawing show:
Fig. 1 den die Neuerung betreffenden Teil einer Plastifizierma schine,Fig. 1 the innovation related part of a plasticizing machine,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II—II der Fig. 1,FIG. 2 is a section along the line II-II of FIG Fig. 1,
Fig. 3 das Profil des Gewindestegs der Plastifizierschnecke in der Preß- oder Ausstoßzone,3 shows the profile of the thread web of the plasticizing screw in the press or ejection zone,
Fig. 4 das neuerungsgemäße Profil des Gewindestegs im Bereich der Eingangsoffniing,4 shows the profile of the thread web according to the innovation in the area of the entrance opening,
Fig. 4a und 4b vergrößerte Ausschnitte aus Fig. «? von zwei verschieden gearbeiteten Gewindekämmen, undFIGS. 4a and 4b enlarged details from FIG. of two differently machined thread combs, and
Fig. 5 einen neuerungsgemäßen Gewindekamm in Seitenansicht. 5 shows a thread comb according to the invention in side view.
In Fig. 1 ist ein Plastifizierzylinder 10 im Längsschnitt gezeigt. Im Plastifizierzylinder 10 ist eine Plastif izierschnecke 12 angeordnet, die durch eine nicht gezeigte, in Fig. 1 rechts vom Plastifizierzylinder 10 liegende Antriebseinrichtung axial vo¥- und zurückbewegt sowieIn Fig. 1, a plasticizing cylinder 10 is shown in longitudinal section. In the plasticizing cylinder 10 is a plastif izierschnecke 12 is arranged, which is by a not shown, in Fig. 1 to the right of the plasticizing cylinder 10 Drive device axially vo ¥ - and moved back as well
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gedreht werden kann, wie es bei Spritzgießmaschinen allgemein üblich ist. Auf der in Fig 1 linken Seite ist der Piastifizierzylinder 10 durch eine Einspritzdüse 14 verschlossen, an die sich eine ebenfalls nicht gezeigte Form anschließt, in die das plastifizierte Material spritzgegossen wird. Auch die Form gehört zum "breiten Stand der Technik und ist für die Neuerung nicht weiter interessant.can be rotated, as is generally the case with injection molding machines is common. On the left-hand side in FIG. 1, the plasticizing cylinder 10 is closed by an injection nozzle 14, which is followed by a mold, also not shown, into which the plasticized material is injection molded will. The shape also belongs to the "broad state of the art" and is of no further interest for the innovation.
Der Piastifizierzylinder 10 läßt sich in drei Zonen gliedern, in eine Einzugszone I, eine Preßzone II und eine Ausstoßzone III. Die Einzugszone I läßt sich ihrerseits in zwei Unterzonen Ia und Ib teilen, wobei die Zone Ia im Bereich einer Einzugsöffnung 16 für die Zufuhr bandförmigen Rohmaterials liegt, und die Einzugszone Ib von der Einzugsöffnung 16 abgewandt unmittelbar an die Preßzone II angrenzt. Im Bereich der Einzugsöffnung 16, also in der Zone Ia, ist im Piastifizierzylinder 10 eine Einzugctasche 18 ausgebildet, deren Innendurchmesser größer als der Innendurchmesser des Plastifizierzylinders 10 in den Zonen Ib, II und III ist, und die sich zur Zone Ib konisch verjüngt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, liegt die Einzugstasche 18 exzentrisch zur Plastifizierschnecke 12. Die Einlaßöffnung 16 mündet dabei auf der Exzentrizitätsseite in die Einzugstasche 18. Auf diese Weise kann das bandförmige Rohmaterial einwandfrei in die Preßzone gezogen werden, indem es zunächst von der Einzugsöffnung 16 durch Drehung der Plastifizierschnecke 12 in den im Querschnitt aufgrund der Exzentrizität der Einzugstasche enger werdenden Raum zwischen der Plastifizierschnecke 12 und der Innenwandung des Plastifizierzylinders gelangt und gleichzeitig durch die sich in Längsrichtung verengende Einzugstasche 18 zur Preßzone hin gefördert wird.The plasticizing cylinder 10 can be divided into three zones, a feed zone I, a pressing zone II and a Ejection zone III. The feed zone I can in turn be divided into two sub-zones Ia and Ib, the zone Ia lies in the area of a feed opening 16 for the supply of strip-shaped raw material, and the feed zone Ib of facing away from the feed opening 16 directly adjoins the pressing zone II. In the area of the intake opening 16, that is In the zone Ia, a draw-in pocket 18 is formed in the plasticizing cylinder 10, the inner diameter of which is larger than the inner diameter of the plasticizing cylinder 10 is in zones Ib, II and III, and which extends to zone Ib conically tapered. As can be seen from Fig. 2, the feed pocket 18 is eccentric to the plasticizing screw 12. The inlet opening 16 opens into the feed pocket 18 on the eccentricity side. In this way, it can the strip-shaped raw material can be properly drawn into the nipping zone by first removing it from the feed opening 16 by rotating the plasticizing screw 12 in the im Cross-section due to the eccentricity of the feed pocket, the space between the plasticizing screw is becoming narrower 12 and the inner wall of the plasticizing cylinder and at the same time through the narrowing in the longitudinal direction Feed pocket 18 is promoted to the press zone.
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Die Reibung, die dabei auftritt, ist jedoch bei den bekannten Piastifiziermaschinen/$<?cgroß, daß sich keine hohen Plastifizierleistungen erzielen lassen.The friction that occurs is, however, in the known plasticizing machines / $ <? c large that no high plasticizing performance can be achieved.
Hier setzt nun die Neuerung ein. Gemäß der Neuerung ist der Gewindesteg 20 des Gewindes der Plastifizierschnecke 12 in der Zone Ia spitz im Gegensatz zum Gewindesteg 22 des Gewindes der Plastifizierschnecke 12 in den übrigen Zonen ausgebildet, wie insbesondere aus einem Vergleich der Fig. 3 und 4 hervorgeht. Der Gewindesteg 20 läuft dabei im Zwischenbereich zwischen den Zonen Ib und Ia in den flachen Gewindesteg 22 aus. Durch den spitzen Gewindesteg 20 wird im Gegensatz zum flachen Gewindesteg 22 in der Zone Ia ein Einschneideffekt im bandförmigen Rohmaterial beim Einziehen erzielt, durch den der Widerstand beim Einführen des bandförmigen Materials verringert wird.This is where the innovation begins. According to the innovation, the thread web 20 of the thread of the plasticizing screw 12 in the zone Ia pointed in contrast to the thread web 22 of the thread of the plasticizing screw 12 in the rest Zones formed, as can be seen in particular from a comparison of FIGS. 3 and 4. The thread web 20 runs in the intermediate area between zones Ib and Ia into the flat thread web 22. In contrast to the flat thread web 22 in zone Ia, a cutting effect is achieved in the strip-shaped raw material when it is drawn in, through which the resistance is reduced when inserting the tape-shaped material.
Wie aus Fig. 4 ferner zu ersehen ist, ist vorzugsweise das Profildreieck des Gewindestegs 20 schiefwinklig. In den Fig. 4a und 4b sind unterschiedlich ausgebildete Spitzen des Dreieckprofils des Gewindestegs 20 gezeigt. Gemäß Fig. 4a weist der Gewindekamm zwei dicht nebeneinanderliegende und parallel zueinander laufende Kanten auf, die jeweils abgerundet sind, während/^emäß Fig. 4b nur eine einzige abgerundete Kante aufweist, deren Rundungsradius etwa halb so groß ist wie die Breite des Gewindekamms nach Fig. 4a.As can also be seen from FIG. 4, the profile triangle of the thread web 20 is preferably at an oblique angle. 4a and 4b are differently designed tips of the triangular profile of the thread web 20 shown. According to FIG. 4a, the thread comb has two closely adjacent and parallel to one another Edges that are each rounded, while / ^ em according to Fig. 4b has only a single rounded edge, the radius of curvature of which is about half as large as the width of the thread crest according to Fig. 4a.
Anstatt den Kamm des Gewindesiegs 20 in Umfangsrichtung glatt auszubilden, kann dieser auch wellenförmig ausgebildet werden, wie Fig. 5 zeigt. Das Wellenprofil kann auch mit einem Sägezahnprofil vertauscht werden. Beide Profile verstärken das Einziehen des bandförmigen Materials beim Drehen der Plastifizierschnecke 12 und tragen dazu bei,Instead of the crest of the thread winch 20 in the circumferential direction To be smooth, this can also be made wave-shaped, as FIG. 5 shows. The wave profile can can also be swapped with a sawtooth profile. Both profiles increase the pulling-in of the strip-shaped material when rotating the plasticizing screw 12 and contribute to
die noch vorhandene Restreibung zu tiberwinden.to overcome the remaining friction.
Wie aus Fig. 1 ferner hervorgeht, ist in der bevorzugten Ausführungsform der Durchmesser der Plastifizierschnecke 12 in der Eämzugszone 1 kleiner als in der Preßzone 2 und der Ausstoßzone 3> d.h. die Gangtiefe zwischen den Gewindestegen ist größer. Um den kontinuierlichen Vorschub des Materials nicht zu behindern, ändert sieh natürlich die Gangtiefe nicht sprungartig, sondern stetig. Die größere Gangtiefe in der Einzugszone 1 hat den Vorteil, daß das bandförmige Material, das zwischen dem Gewindekamm und der Innenwandung des Plastifizierzylinders weggedrückt wird, " .' weit genug in den Gewinaegang ausweichen kann, wodurch dessen Reibung mit der Wand vermindert wird.As can also be seen from FIG. 1, in the preferred Embodiment the diameter of the plasticizing screw 12 in the drawing zone 1 is smaller than in the pressing zone 2 and the ejection zone 3> i.e. the thread depth between the thread ridges is greater. About the continuous feed Not to hinder the material, of course, does not change the depth of the passage abruptly, but steadily. The greater aisle depth in the feed zone 1 has the advantage that the band-shaped material between the thread crest and the inner wall of the plasticizing cylinder is pushed away, ". ' far can move enough into the thread, whereby its friction with the wall is reduced.
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BezugszeichenaufstellungList of reference symbols
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