DE7832143U1 - Extruderschnecke - Google Patents

Description

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Extruderschnecke

Diese Neuerung bezieht sich auf Schnecken für Spritzmaschxnen (Extruder) für die Verarbeitung von Polymerisaten
und insbes. für die Verarbeitung von natürlichen und
synthetischen Gummi in Form von Streifen, Granulat, Pulver oder
^- jeder anderen Form, und ist eine auf der Anmeldung Nr.
P 26 15 978 aufbauende Erfindung.

Der Gegenstand der Anmeldung Nr. P 26 15 978 war eine
rotierbare Schnecke für eine Spritzmaschine (Extruder), bestehend aus einer Anzahl spiralförmiger Gänge und Mitteln in min- | destens einer Zone entlang der Schnecke, die eine Anzahl | in Paaren angeordneter Flächen zwischen den spiralförmigen |

Gängen aufweist. Die Flächen jedes Paares sind dabei alternativ |

I r im Winkel nach oben und unten relativ zu den spiralförmigen |

Führungs- oder Hinterkanten in mehrfacher Anordnung \

über die gesamte Länge dieser Zone verteilt ausgerichtet, §

und um den Kerndurchmesser der Schnecke zwischen den aufein- I

anderfolgenden Gängen, jede dieser Flächen von angrenzend ;

der äusseren Peripherie des Schneckenganges nach innen ge- t

neigt angeordnet. ;

Moderne Spritzmaschxnen (Extruder) können mit Material

bei Raumtemperatur beschickt werden. In der ersten Arbeitspha- Z

k se der Spritzmaschine werden die Außenflächen des zugeführten §

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Matecials einer intensiven Scherung ausgesetzt, die die Temperatur erhöht und dadurch den Teil des Gummidurchsatzes verwendungsfähig aufbereitet. Wenn danach das Material in den Zylinder eintritt, wird es schnell inhomogen. Im Zentrum der Kanäle der Schnecke setzt sich der Gummi inklumpiger Form ab, der im
Anfang eine geringe Aufbereitung erfuhr, und das nachfolgende
Material durchfliesst dann schnell die Kanäle und erreicht das Ende mit einer im wesentlichen niedrigeren Temperatur, als das umgebende Material. Die Folgen sind unakzeptable Abweichungen
im Querschnitt und , mSlicherweise wichtiger, Veränderungen in den physikalischen Eigenschaften des aus der Form kommenden
Materials.

Diese Probleme'sind besonders dann schwerwiegend, wenn die
Spritzmaschine mit hoher Geschwindigkeit arbeitet und dabei
für den Gummi nur unzureichend Zeit ist, einen ausreichenden
Wärmeübergang und dadurch eine gleichmässige Temperatur
zu erzielen.

Obwohl die in der Anmeldung Nr. P 26 15 978 beschriebene
Anordnung zufriedenstellende Ergebnisse ermöglicht, stellten wir fest, daß die hiermit vorliegende Konstruktion der
Schnecke einfacher in der Fertigung ist.

Der vorliegenden Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde;
die Schnecke so zu modifizieren, daß jegliches sich am
Zentrum der Schnecke festsetzendes Material in eine Oberflächenschicht umgelenkt wird.

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Gemäss der Neuerung besteht eine in einem Zylinder rotierend® Schnecke einer Spritzmaschine (Extruder) aus einer Anzahl von Leitrippen am Grund des Schneckengewindes für die Rückleitung des Materials in eine Oberflächenschicht und zur Führung von klumpigem Material zu einer Kante des Ganges, und einer Rampe oder Rampen, über die das klumpige Material mit einem kleinen Spalt zwischen der Rampe und dem Zylinder fließt.

gPfe Die Neuerung wird nachfolgend mit bezug auf die anliegenden

Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt -

Fig. 1 eine Ansicht einer Schnecke während der Fertigung und darstellend, wie das Material für die Leitrippen stehengelassen werden kann, und

Fig. 2 eine Ansicht einer fertiggestellten Mischzone für die Schnecke in einem größeren Maßstab.

-^ Eine in einem Zylinder (nicht dargestellt) rotierende Schnecke einer Spritzmaschine ist mit einer Anzahl Leitrippen 2 am Grund des Schneckengewindes 3 ausgestattet, die sicherstellen, daß das im Zentrum des Ganges 3 aufgenommene Material in eine Oberflächenschicht zurückgeleitet wird. Eine ausreichende Anzahl von Leitrippen 2 ist vorgesehen, die es ermöglichen, daß mit der notwendigen Häufigkeit das Material rückgeführt wird, um ein hochhomogenisiertes Material zu dem Zeitpunkt zu erhalten, wenn es die Düse erreicht. Das System der Leit-

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rippen 2 ist so ausgelegt, daß die besonders großen Klumpen kalten Materials zu einer Kante des Ganges geleitet werden, an der sie zwangsläufig über eine Rampe 4 mit kleinem Spalt zwischen deren Außenfläche und der Zylinderwand abgeführt werden. Das Vorhandensein von zwei oder mehr dieser Rampen Ί in denAnfangsphasen der Gänge 5 mit den Leitrippen 2 stellt Bieter, daß alles nicht-plastifizierte Material am Beschickungs ende der Schnecke in kleine Stücke aufgebrochen wird, die dann vollständig durch die ununterbrochen wirksamen Leitrippen dispergiert werden.

Die Schnecke besitzt vier oder mehr Zonen, eine Beschickungszone A, eine Verdihtungszone B, eine Mischzone C und eine Ausgangszone D.

Die Beschickungszone besitzt grundsätzlich eine größere Gangtiefe 5 oder eine größere Steigung 6 und dadurch einevj größeren Durchsatz gegenüber den anderen Zonen der Schnecke, um eine ausreichende Materklmenge dem Zylinder zuzuführen.

ρ Die Verdichtungszone B hat entweder eine reduzierte Gangtiefe

B 7 oder eine geringere Steigung, um sicherzustellen, daß die

Ϊ, Mischzone C vollständig mit Gummi gefüllt ist.

Bei Erreichen der Mischzone B ist ein Gang weggelassen und durch eine Anzahl Leitrippen 2 ersetzt. Eine gewisse Austauschbarkeit der Anordnung und der Konfiguration in den Zonen kann, abhängig von dem im Spritzverfahren zur Verwendung kommenden Material, weiterentwickelt werden, und insbes. die Verdichtungsund Mischzone können gleich oder in veränderter Konfiguration ausgebildet sein, um diese dem Spritzverfahren anzupassen.

Der Grunä für die Anordnung einer Anzahl separater Leitrippen 2 liegt darin begründet, daß eine Vielzahl von Kanälen \ für den Gummidurchsatz geschaffen werden, in denen die Ströme

fortlaufend aufgeteilt und wieder zusammengeführt werden.

Auf diese Weise wird eine vollständige Vermischung ermöglicht-I Gleichzeitig dürfen jedoch die Leitrippen keinen zu

großen Widerstand diesen Durchsatz entgegensetzen, da dies das

ν Durchsatzvolumen und das Ausstoßvoluraen reduziert. Der Gummi I entlang eines einfachen Schneckenganges folgt einem spiralför-

j migen Pfad. Dieser Vorgang ist einfacher zu verstehen, wenn

i man sich vorstellt, daß die Schnecke feststehend und der Zylinder

I rotierend wäre. Es ist die relative Bewegung zwischen Schnecke

S und Zylinder, die den Gummi vorwärtsbewegt. Der Gummi an der

j äußeren Fläche des Kanals bewegt sich in einer Richtung, die

j in einem kleinen Winkel zur Drehrichtung verläuft, bis der

I Gummi auf einen Steg trifft, an dem der Gummi nach unten in

I eine tiefere Ebene geleitet wird, um dann transversal in einem

I größeren Winkel zu den Stegen überzugehen. Ein spiralförmiger

j Umlauf ist dann erfolgt, wenn der Gummi wieder in die Ausgangs-

I ebene beim Auftreffen auf die andere Kante des Scheckengewinde

1 -Stegs kommt. Die Leitrippen sind in einem bestimmten Winkel zu

I den Stegen des Schneckengewindes anzuordnen, der einmal verhindern

I soll, daß ein Rückfluß erz^eugt wird, und andererseits die

Vorwärtsbewegung fördern soll. Ein solcher Winkel liegt im I
I Bereich von einem Drittel bis zum Dreifachen des Winkels der

I Schneckenstege in Anordnung zur Planebene der Spritzmaschine.

Die Stellung der Leitrippen ist derart, daß sie in einem größeren

Winkel zur Planebene angeordnet sind, als die Stege der Schnecke. .·" '.··'. ·'.' .'' ": i.'.. Ί -8-

Um eine Vielzahl von Pfaden für den Gummi zu schaffen, ist eine große Zahl von Leitrippen 2 anstrebenswert. Eine Konfiguration mit zwei Reihen von Leitrippen kann dafür zur Verwendung kommen.

Die Höhe der Leitrippen 2 beträgt im allgemeinen zwischen 3o% bis loo% der vollen Gangtiefe. Eine einzelne Rampe 4 zwischen dem Steg 8 und abgabeseitig auslaufenden Ende einer Leitrippe , an dem die Leitrippe 4 den kleinsten Abstand zum Steg erreicht, erfolgt dann das Aufbrechen der Klumpen, wobei die Anordnung an der dritten oder späteren Leitrippe, vom Anfang der Mischzone an gerechnet, erfolgen sollte. Eine einzelne Rampe kann hier überlastet werden. Eine bevorzugte Kombination iväre, die Rampen 4 so früh als möglich in der Mischzone zum Tragen zu bringen, wobei die Rampen an der zweiten und vierten Leitrippe angeordnet werden können. Die Höhe der Rampe sollte mindestens mit den Leitrippen gleich sein, und der Abstand zur Zylinderwandung sollte mindestens die Hälfte des Abstands der Leitrippe zur Zylinderwandung betragen. Die Führungskanten der Rampen sollten eine Steigung von 1 : Io bis 1 : 2 besitzen. |

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Claims (4)

1.j Extruderschnecke für eine KunststoffVerarbeitungsmaschine mit schraubenförmigen Rippen am Umfang und zwischen den Rippen angeordneten Facetten in wenigstens einer sich in Längsrichtung erstreckenden Zone, die aus mehreren sich gegenüberstehenden Erhebungen gebildet sind, gekennzeichnet d u r ch eine Anzahl Leitrippen (2) in Anordnung am Fuß der Kanäle für die Rückführung des Materials in eine Ober flächenschicht und klumpigen Materials zu einer Kante des Kanals (mit einer Rampe) und eine Rampe (4) mit Spalt zwischen der Rampe (4) und. dem Zylinder, über die die Klumpen abgeführt werden.

2. Schnecke nach Anspruch 1, dadurch

Fernsprecher: Fernschreiber: Sprechzeit: Bankkonten:

Lindau (0 83 82) 6917 05 4374 nach Vereinbarung Bayer. Vereinsbank Lindau (B) Nr. 120 8578 (BLZ J'35 200 74)

Hypo-Bank Lindau (B)Nr. 6870-278 920 (BU 735 206 42) ,Volksbank ktadau (B) Nr. 51720 000 (BLZ 735 90120)

Posischeckkonto: München 295 25-809

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gekennzeichnet , daß die Schnecke in vier Zonen, eine Beschickungszene A, eine Verdichtungszone B, eine Mischzone C und eine Ausgangszone D, aufgeteilt ist.

3. Schnecke nach Anspruch 1 oder 2, dadur ch gekennzeichnet , daß die Gang- oder F.analtiefe in dex· Verdichtungszone B so ausgelegt ist, daß in der Mischzcne eine vollständige Materialfüllung erreicht wird.

4. Schnecke nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Höhe der Leitrippen (2) 2o% bis lcc% der Gang- oder Kanaltiefe entspricht.

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