DE972019C

DE972019C - Multi-spindle screw press for highly viscous or powdery masses

Info

Publication number: DE972019C
Application number: DEK14109A
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl-Ing Kleinlein
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-05-05
Filing date: 1952-05-06
Publication date: 1959-05-06

Description

Die in neuerer Zeit bekanntgewordenen Schneckenpressen zur Bearbeitung hochviskoser und ähnlicher Massen zwecks Vermischung, Verknetung und gleichzeitiger Förderung gegen hohen Druck verwenden meist mehrere Schnecken, deren Gänge in dicht verzahntem Eingriff sind. Bei solchen Schneckenpressen ist es bekannt, daß sich die Rip- ] pen jeder Sohnecke mit dem Kopfteil auf dem Kern der Gegensohnecke abstützen. Es ist aber auch bekannt, auf einem kurzen Stück der Schneckenlänge die Rippen der einen Schnecke mit dem Kopfteil in .Nuten eingreifen zu lassen, die in den Kopfteil der Rippen der Gegenschnecke eingearbeitet sind.The screw presses for processing highly viscous and similar ones that have recently become known Masses for the purpose of mixing, kneading and simultaneous conveyance against high pressure usually use several snails, the threads of which are closely meshed. In such With screw presses it is known that the ribs of each son corner are placed with the head on the core the opposite son corner. But it is also known to work on a short piece of the worm's length the ribs of one worm with the head part in .Nuten to engage in the head part the ribs of the counter-worm are incorporated.

Auch Schnecken, die in bezug auf den Außendurchmesser der Rippen wie auch in bezug auf den Kern konisch ausgebildet sind, sind an sich bekannt. Man unterscheidet dabei ferner Pressen, deren Schnecken gleich- oder gegensinnig umlaufen. Die Bauarten stießen auf immer größere Schwierigkeiten, je zäher die zu bearbeitenden Massen wurden. Die Kräfte in solchen mehrspindeligen Schneckenpressen haben beträchtliche Dreh- und Biegebeanspruchungen zur Folge. Man versuchte, ihnen vor allem durch Vergrößerung der Kerndurchmesser der Schnecken zu begegnen. Damit ging aber das nutzbare Fördervolumen solcher mehr spindeliger PressenAlso snails, in relation to the outer diameter of the ribs as well as in relation to the core are conical are known per se. A distinction is also made between presses and their screws rotate in the same or in opposite directions. The types of construction met with ever greater difficulties the masses to be processed became tougher. The forces in such multi-spindle screw presses result in considerable torsional and bending stresses. You tried to them before to counteract everything by increasing the core diameter of the screws. But with that the usable went Delivery volume of such more spindle presses

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rasch zurück. Außerdem verschlechtert sich durch diese baulichen Maßnahmen das selbsttätige Einzugsvermögen für die Massen in die Pressen erheblich. Erfindungsgemäß sollen nun die die Schnecken S bildenden, auf eine zylindrische oder konische Spindel in Form einer Schraubenlinie aufgewickelten Rippen, nahe dem Außendurchmesser der Schnekken auf ihrer ganzen Länge stufenförmig auf einen kleineren Durchmesser abgesetzt werden, so daß to der Rippenteil mit dem größeren Durchmesser auf dem Rippenteil mit dem kleineren Durchmesser der Nachbarschnecke abrollt. Es wird dadurch eine erheblich verbesserte Steifigkeit der Maschinenteile, eine gute Förderungswirkung und durch die vermehrte Unterteilung der Förderräume auch eine gute Knetwirkung erreicht.back quickly. In addition, these structural measures worsen the automatic pull-in capacity for the masses in the presses. According to the invention, the screws S forming the screws should now be mounted on a cylindrical or conical spindle Ribs wound in the shape of a helix, close to the outer diameter of the screws are stepped down along their entire length to a smaller diameter, so that to the rib part with the larger diameter on the rib part with the smaller diameter the neighboring snail rolls off. This significantly improves the rigidity of the machine parts, a good promotional effect and, thanks to the increased subdivision of the promotional areas, also a good kneading effect achieved.

Abb. ι zeigt das Grundsätzliche dieser neuen Gestaltungsweise, und zwar am Beispiel zweier gegenläufiger und gegensinnig geschnittener so Schnecken, die in einem etwa achtförmigen Gehäuse, wie Abb. 2 als zugehöriger Querschnitt zeigt, umlaufen.Fig. Ι shows the basic principles of this new one Design method, using the example of two opposing and opposing cuts so snails, which are in a roughly eight-shaped shell, as shown in Fig. 2 as an associated cross-section.

Abb. 3 ist die Ansicht einer Weiterentwicklung dieses grundsätzlichen Aufbaues mit verstärkter Knetwirkung und durchgängig zylindrischen Flächen, während Abb. 4 und 5 einen teilweise konischen Verlauf der Innendurchmesser in einer Kombination von zylindrischen und konischen Kerndurchmessern in stufenweiser Folge darstellen. In Abb. ι ist. 1 eine linksgängige und 2 eine rechtsgängige, mit ersterer im Eingriff stehende Schnecke. Die dem äußeren Schnecken- und damit dem Gehäusedurchmesser entsprechenden Rippen 3 der Schnecke 1 bzw. 4 auf der Schnecke 2 berühren sich an den- gegebenenfalls profilierten Wendelflächen übergreifend. Sie wurden in ihrer schmalen Ausführung für sich allein weder eine genügende Abstützung noch in strömungstechnischer Hinsicht eine ausreichende Abdichtung ergeben. Es werden infolgedessen die Rippen.3 und 4 am äußeren Durchmesser stufenförmig ausgebildet; auf der Schnecke ι mit einer Stufe 5 und auf der Schnecke 2 mit einer Stufe 6. Die Rippe 3 der Schnecke 1 rollt auf der Stufe 6 der Schnecke 2 ab und die Rippe 4 der Schnecke 2 auf der Stufe 5 der Schnecke 1. Die Anordnung des gegenseitigen Übergreifens der Rippen ist in Abb. 1 und 2 dargestellt. Das Zusammenwirken der abgestuften .Rippen hat eine gute Förderwirkung bzw. Dichtung und außerdem einen mechanisch guten Lauf zur Folge. Es ist aber auch möglich, die Spindeln der Schnecken 1 und 2 nach Einleitung und Verteilung der mechanischen Leistung noch stärker als es dem Rippendurchmesser entspricht, etwa nach 7 bzw. 8 abzusetzen, weil bei schweren Massen die Wandreibungen eine volle Dichtung überflüssig machen und Führung und Relativbewegung zur Durcharbeitung genügen.Fig. 3 is the view of a further development of this basic structure with a reinforced Kneading effect and consistently cylindrical surfaces, while Figs. 4 and 5 show a partially conical one Course of the inner diameter in a combination of cylindrical and conical core diameters in a step-by-step sequence. In Fig. Ι is. 1 one left-hand and 2 one right-handed snail in engagement with the former. The outer snail and thus the ribs 3 of the screw 1 or 4 on the screw 2 corresponding to the housing diameter overlapping on the possibly profiled helical surfaces. They were in her narrow Execution by itself neither a sufficient support nor in terms of flow technology result in a sufficient seal. As a result, there are ribs. 3 and 4 on the outer Stepped diameter; on the screw ι with a level 5 and on the screw 2 with a level 6. The rib 3 of the screw 1 rolls on the level 6 of the screw 2 and the Rib 4 of worm 2 on stage 5 of worm 1. The arrangement of the mutual The overlapping of the ribs is shown in Figs. 1 and 2. The interaction of the graduated .Rippen has a good conveying effect or seal and also a mechanically good run for Episode. But it is also possible, the spindles of the screws 1 and 2 after introduction and distribution the mechanical performance even more than it corresponds to the rib diameter, for example according to 7 or 8 because the wall friction makes a full seal superfluous in the case of heavy masses and guidance and relative movement are sufficient for working through.

Abb. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung. Jede der beiden Schnecken weist wieder eine zur gegenseitigen Abstützung und zur Dichtung stufenförmig ausgebildete Rippe auf.Fig. 3 shows a further embodiment according to the invention. Each of the two snails has again a rib designed in steps for mutual support and sealing.

Die tiefer geschnittenen Kammern sind hier jedoch progressiv ausgebildet. Die Progression wird in an sich bekannter Weise dadurch erreicht, daß die Rippe 3 auf der Schnecke 1 in Achsrichtung sich dadurch ändert, daß die die Rippe beidseitig begrenzenden Wendelflächen verschiedene Steigungen haben. Im umgekehrten Sinne schreitet die Breite der Rippen 4 der Schnecke 2 fort. Der dem Außendurchmesser entsprechende Teil dieser Rippen stützt sich, entsprechend dem Erfindungsgedanken, auf je einer Stufe 5 bzw. 6 geringeren Durchmessers ab. Es ergeben sich dabei durch Hinterschnitte 10 und 11 teilweise kleinere Kerndurchmesser, die noch mit zusätzlichen Einschnitten 12 und 13 auf den breiten Rippen der Außendurchmesser zusammenwirken können. Diese Einschnitte 12 und 13 brauchen nicht längs der gesamten Schnecke zu laufen. Sie bilden aber vielfältig verschlungene Kammervolumina und bewirken dementsprechend gesteigerte Misch- und Knetwirkungen. The deeper cut chambers are progressive here. The progression is in achieved in a known manner in that the rib 3 on the worm 1 in the axial direction changes in that the helical surfaces delimiting the rib on both sides have different slopes to have. In the opposite sense, the width of the ribs 4 of the screw 2 increases. The outer diameter corresponding part of these ribs is supported, according to the inventive concept, on each step 5 or 6 smaller diameter. This results from undercuts 10 and 11 partially smaller core diameters, which have additional incisions 12 and 13 can cooperate on the wide ribs of the outer diameter. These cuts 12 and 13 do not have to run along the entire length of the screw. But they form a variety of intertwined Chamber volumes and cause accordingly increased mixing and kneading effects.

Abb. 4 zeigt als weiteres Beispiel an zwei gegensinnig geschnittenen und gegensinnig laufenden Schnecken 1 und 2 wieder die Anordnung von Rippen und Stufen 3 und 5 bzw. 4 und 6 wie in Abb. i. In diesem Beispiel aber ist in dem Teilstück 21 der Schnecke ι der Innendurchmesser zylindrisch geblieben, während der Kern der Schnecke 2 im Teilstück 21 sich stark konisch erweitert und daher das Fördergut in Pfeilrichtung A von der Schnecke 2 in die Schnecke 1 übergeführt wird. Dieser Wechsel wird wiederholt, indem in der Zone 22 der Kern der Schnecke 1 sich in Pfeilrichtung A konisch erweitert, während der Innendurchmesser der Schnecke 2 zylindrisch bleibt. Diese Maßnahme kann auf die Gesamtlänge der Schneckenpresse mehrfach wiederholt werden.As a further example, Fig. 4 shows the arrangement of ribs and steps 3 and 5 or 4 and 6 as in Fig. I, using two screws 1 and 2 cut in opposite directions and running in opposite directions. In this example, however, the inner diameter in section 21 of screw 1 has remained cylindrical, while the core of screw 2 in section 21 widens sharply conically and therefore the conveyed material is transferred from screw 2 to screw 1 in the direction of arrow A. This change is repeated in that in the zone 22 the core of the screw 1 widens conically in the direction of arrow A , while the inner diameter of the screw 2 remains cylindrical. This measure can be repeated several times over the entire length of the screw press.

Abb. 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgedankens, die ebenfalls abwechselnde Teilstücke auf den Schnecken 1 und 2 zum Gegenstand hat. Hier wird die Dichtung und Abstützung des Außendurchmessers gegen das Gehäuse von zwei Rippen der Schnecke 2, nämlich den Rippen 14 und 15 übernommen, deren Abstand durch eine zylindrisch gedrehte Stufe etwas kleineren Durchmessers gebildet wird, auf welcher die Rippe 16 der Schnecke 1 abrollt und so die gegenseitige Abstützung der beiden Schnecken herbeiführt. Beim no Wechsel von einem Teilstück zum anderen, wenn nämlich auf der- Schnecke.2 durch den konischen Verlauf ihres Kernes 18 fast alles Gut verdrängt worden ist, springt der Kerndurchmesser der Schnecke 2 im Gebiet des Absatzes α wieder zurück und bleibt mehrere Gänge zylindrisch. Die doppelten Rippen 19 und 20 werden* dann in dieser Zone als Außendurchmesserbegrenzung auf die Schnecke 1 aufgeschnitten. Auch hier ergibt sich eine hin- und hergehende Knetwirkung bei guter iao Abdichtung.Fig. 5 shows a further embodiment of the inventive concept, which also has alternating sections on the screws 1 and 2 as an object. Here the sealing and support of the outer diameter against the housing is taken over by two ribs of the screw 2, namely the ribs 14 and 15, the distance between which is formed by a cylindrically rotated step of slightly smaller diameter on which the rib 16 of the screw 1 rolls and so brings about the mutual support of the two screws. When changing from one section to the other, namely when almost all of the material has been displaced on the worm. 2 by the conical shape of its core 18, the core diameter of the worm 2 jumps back in the area of paragraph α and remains cylindrical for several turns. The double ribs 19 and 20 are then cut open on the screw 1 in this zone to limit the external diameter. Here, too, there is a to-and-fro kneading effect with good sealing in general.

Es ändert nichts am Erfindungsgegenstand, wenn, statt zwei, drei oder auch mehrere Schnecken neinander eingreifen. Auch kann dieselbe Anordnung von Rippen mit Außendurchmesser und Stufen von etwas kleinerem Durchmesser und ver-It does not change anything in the subject matter of the invention if, instead of two, three or more snails intervene. The same arrangement of ribs with outer diameter and steps can also be used of slightly smaller diameter and

tieften Kernen zu gleichzeitigen Trag- und Dichtungszwecken auch für gleichsinnig geschnittene Schnecken, die dann im gleichen Sinne umlaufen, gewählt werden.deep cores for simultaneous support and sealing purposes also for cores cut in the same direction Snails, which then revolve in the same sense, are selected.

Claims

PATENT CLAIM:

Multi-spindle screw press for processing highly viscous or powdery plastic masses, in particular rubber or thermoplastics, characterized in that that the screws forming the screws are wound onto a cylindrical or conical spindle in the form of a helix Ribs near that. Outer diameter of the screws step-shaped over their entire length are offset to a smaller diameter and the rib part with the larger diameter on the rib part with the smaller diameter of the neighboring snail unrolls.

Publications considered: Swiss Patent Specifications No. 243 168, 246507; as

U.S. Patent No. 2,541,201.

1 sheet of drawings