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DE2158246C3 - Vorrichtung zum Aufbereiten und Strangpressen von thermoplastischen Kunststoffen - Google Patents

Vorrichtung zum Aufbereiten und Strangpressen von thermoplastischen Kunststoffen

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DE2158246C3
DE2158246C3 DE2158246A DE2158246A DE2158246C3 DE 2158246 C3 DE2158246 C3 DE 2158246C3 DE 2158246 A DE2158246 A DE 2158246A DE 2158246 A DE2158246 A DE 2158246A DE 2158246 C3 DE2158246 C3 DE 2158246C3
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screw extruder
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extrusion
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Juergen Hussmann
Dieter Dipl.-Ing. Dr. Kurth
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Eickhoff-Kleinewefers Kunststoffmaschinen 4630 Bochum GmbH
Original Assignee
Eickhoff-Kleinewefers Kunststoffmaschinen 4630 Bochum GmbH
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbereiten und Strangpressen von thermoplastischen Kunststoffen, bestehend aus einem Planetenschneckenextruder mit einer Zentralschnecke sowie gerade Stirnflächen aufweisenden Planetenschnecken, einem vorge- $chalteten Einschneckenfüllextruder und einer nachgeschalteten Einschneckenstrangpresse, wobei der Eiin- »chneckenfüllextruder, der Planetenschneckenextruder sowie die Einschneckenstrangpresse durch eine gemeinsame Welle vereinigt sind, die im Bereich des Einschneckenfüllextruders und der Einschneckenstrangpresse als Extrusionsschnecke und im Bereich des Planetenschneckenextruders als Zentralschnecke ausgebildet ist und wobei der Einschneckenfüllextruder für eine größere Förderleistung als der Planetenschneckenextruder ausgelegt ist
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PS 54 542), dessen Planetenschneckenextruder mit Geradverzahnung ausgeführt ist und daher keine eigene Förderleistung besitzt, bestehen im Bereich des Übergangs zwischen dem' Einschneckenfüllextruder und dem Planetenschneckenextruder Schwierigkeiten. Handelt es sich nicht lediglich um die Aufbereitung von extrusionsfreundlichen, im plastifizieften Zustand fiiedrigviskosen Kunststoffen, werden eine gleichmäßige lind kontinuierliche Ausstoßleistung sowie eine homogene Aufbereitung nicht erreicht
Bei anderen bekannten Vorrichtungen zum Aufbereiten und Strangpressen von thermoplastischen Kunststoffen (US-PS 27 85 438 bzw. DE-AS 1210170), bei welchen einem Planetenschneckenextruder ein ,Einschneckenfüllextruder vorgeschaltet, aber keine Einschneckenstrangpresse nachgeschaltet ist, hat man zwar auch schon im Bereich des dem EinschneckenfPUextruders zugewandten Endes des Planetenschneckenextruders Kammern verwirklicht, indem man den Planetenschnecken bzw. zwischen diesen angeordneten Verdrängerkörper kegelförmig zugespitzte Stirnflächen gegeben hat Diese Kammern haben hier jedoch
ι5 praktisch nur einen Einfluß auf den Mischvorgang, aber nicht auf die Gleichmäßigkeit und Kontinuität der Ausstoßleistung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiter auszubilden, daß eine gleichmäßige und kontinuierliche Ausstoßleistung bei homogener Aufbereitung erreicht wird, und zwar unabhängig davon, welche Kunststoffe bei welchen Betriebsparametern aufbereitet werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß jede zweite Planetenschnecke des Planetenschneckenextruders unter Bildung einer Aufnahmekammer verkürzt und daß die zylindrische Gehäuseinnenwand des Einschneckenfüliextruders in Förderrichtung auslaufende Längsnuten aufweist
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß eine gleichmäßige und kontinuierliche Ausstoßleistung sowie homogene Aufbereitung für beliebige Kunststoffe nur dann gewährleistet ist, wenn bei dem Planetenschneckenextruder für einen beschleunigten Masseeinzug gesorgt wird und unmittelbar vor dem Planetenschneckenextruder ein gleichmäßiger Massestau erzeugt wird. Den beschleunigten Masseeinzug erreicht man durch die Verkürzung jeder zweiten Planetenschnecke, wodurch die genannten Aufnahmekammern entstehen, die nach Art eines. Bechiinverkes umlaufen und von den Schneckenstegen der rotierenden Zentralschnecke und Planetenschnecken begrenzt sind. Den gleichmäßigen Massestau unmittelbar vor dem Planetenschneckenextruder besorgen die in Förderrichtung auslaufenden Längsnuten in der zylindrischen Gehäuseinnenwand des Einschneckenfüllextruders. Infolge des funktioneilen Zusammenspiels dieser beiden, konstruktiv sehr einfachen Maßnahmen beobachtet man jedenfalls die eingangs erwähnten Schwierigkeiten nicht
so mehr.
Für alle üblichen Kunststoffe und Betriebsparameter errechnet man sehr gute Ergebnisse, wenn die verkürzten Planetenschnecken um ein ihrem Schnekkendurchmesser d entsprechendes Maß im Bereich von d/2 bis d gegenüber den übrigen Planctenschnecken verkürzt sind. Das gleiche gilt wenn die Längsnuten des Einschneckenfüllextruders unter einem Winkel von 0" zur Schneckenachse verlaufen und das Volumen der Längsnuten bezogen auf die Lunge eines Schneckenganges der Extrusionsschnecke des Einschneckenfüllextruders etwa 5 bis 10% des Schneckengangvolumens beträgt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel dargestellten Zeichnung erläutert
Es zeigt
F i g, 1 einen, Axialschnitt durch eine Vorrichtung zum Aufbereiten und Strangpressen von thermoplastischen Kunststoffen,
F ί g. 2 in gegenüber der F i g. 1 wesentlich vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt aus dem Gegenstand nach F i g. 1, die Planetenschnecken vollständig, und
Fig.3 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach F i g. Z
Die Vorrichtung besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau zumindest aus einem Planetenschneckenextruder 1 mit Zentralschnecke und gerade Stirnflächen aufweisenden Planetenschnecken 3, wobei ein Einschneckenfülle'.iruder 4 vorgeschaltet ist und eine Einschneckenstrangpresse 5 nachgeschaltet ist Der Einschneckenfüllextruder 4 besitzt einen Einfülltrichter 6. Im übrigen sind der Einschneckenfüllextruder 4, der Planetenschneckenextruder 1 sowie die Einschneckenstrangpresse 5 durch eine durchlaufende gemeinsame Welle vereinigt, die im Bereich des Einschneckenfüllextruders 4 und der Einschneckenstrangpresse 5, als Extrusionsschnecken 7 bzw. 8 im Bereich des Planetenschneckenextruders als die schon erwähnte Zentralschnecke 2 ausgebildet ist. Die Zentralschnecke 2, Planetenschnecken und Innenwandung des Zylinders
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einer Schrägverzahnung 9 miteinander verzahnt, wodurch im Planetenschneckenextruder 1 neben der Plastifizier- und Homogenisierwirkurcg auch ein Fördereffekt erzielt wird.
Man entnimmt aus der Fig. 1 unmittelbar, daß der Einschneckenfüllextruder 4 als Einfüllpresse ausgeführt ist Außerdem erkennt man hier und insbesondere in den F i g. 2 und 3, daß von den nachgeschalteten Planetenschnecken 3 des Planetenschneckenextruders 1 jede zweite zur Bildung einer stirnseitig umlaufenden Aufnahmekammer 10 für das von dem Einschneckenf üliextruder 4 zur Verfügung gestellte Gut verkürzt ist
Der Einschneckenfüllextruder 4 besitzt eine Extrusionsschnecke 7, die im Ausführungsbeispiel eine Länge von 3D besitzt, wobei D den Gesamtdurchmesser der Extrusionsschnecke 7 bezeichnet Außerdem erkennt man, daß die Extrusionsschnecke 7 der Einfüllpresse 4 kerndegressiv geschnitten ist, es handelt sich im übrigen um eine {lachgeschnittene Extrusionsschnecke 7. Die Förderleistung des Einschneckenfüllextruders 4 ist so bestimmt, daß sie die Aufnahmekapazität des nachgeschalteten Planetenschneckenextruders 1 und damit der nachgeschalteten Einschneckenstrangpresse 5 übersteigt Über die Aufnahmekammern 10 kann der Planetenschneckenextruder 1 folglich stets gleichsam in optimaler Weise das zu plastifizierende oder zu homogenisierende Gut aufnehmen. Nicht erkennbar ist, daß der Einschneckenfüllextruder 4 zweckmäßigerweise einen Zylinder aufweist, in. dem die Schneckenwelle mit sehr geringem Schneckenspiel gelagert ist Unkontrollierte Leckströmung soll auf diese Weise vermieden werden. Andererseits besitzt die zylindrische Gehäuseinnenwand des Einschneckenfüllextruders 4 Längsnuten 11, die unter einem Winkel von etwa 0° zur Schneckenachse verlaufen. Um diese erkennbar zu machen, ist in F i g. 1 die Schneckenwelle 7 zum Teil weggebrochen. Das Volumen dieser Jjingsnuten 11 ist so bemessen, daß mit Bezug auf die Lange eines Ganges der Extrusionsschecke 7 etwa 5 Dis 10% des Schneckengangvolumens beträgt Auch hier ist Selbstreinigung gewährleistet
Die Größe der Aufnahmekammern 10 richtet sich ein wenig nach dem zu bearbeitenden Gut Jede zweite Planetenschnecke 3 ist um ein etwa ihrem Schnekkenkerndurchmesser d entsprechendes Maß verkürzt, man kann jedoch auch mit dl2 noch ausgezeichnet arbeiten. Das gilt insbesondere dann, wenn in dem Einschneckenfüllextruder 4 bereits eine Plastifizierung und Mastifiziening des Kunststoffs erreicht ist, wozu die in F i g. 1 angedeutete Beheizung des Zylinders des
Einschneckenfüllextruders 4 beitragen kann. Durch diese Beheizung sind auch Fördermenge und Gleichmäßigkeit der Förderung zusätzlich steuerbar.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Aufbereiten und Strangpressen von thermoplastischen Kunststoffen, bestehend aus einem Planetenschneckenextruder mit einer Zentralschnecke sowie gerade Stirnflächen aufweisenden Planetenschnecken, einem vorgeschalteten Einschneckenfüllextruder und einer nachgeschalteten Einschneckenstrangpresse, wobei der Einschnekkenfüllextruder, der Planetenschneckenextruder sowie die Einschneckenstrangpresse durch eine gemeinsame Welle vereinigt sind, die im Bereich des Einschneckenfüllextruders und der Einschneckenstrangpresse als Extrusionsschnecke und im Bereich des Planetenschneckenextruders als Zentralschnekke ausgebildet ist, und wobei der Einschneckenlüllextruder für eine größere Förderleistung als der Planetenschneckenextruder ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede zweite Planetenschnecke (3) des Planetenschneckenexmiders (1) unter Bildung einer Aufnahmekammer (iO) verkürzt ist und daß die zylindrische Gehäuseinnenwand des Einschneckenfüllextruders (4) in Förderrichtung auslaufende Längsnuten (11) aufweist
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verkürzten Planetenschnekken (3) um ein ihrem Schneckendurchmesser d entsprechendes Maß im Bereich von d/2 bis d gegenüber den übrigen Planetenschnecken (3) verkürzt sind.
3. Vorrichung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsnuten (11) des Einschneckenfüllextruders (4) unter einem Winkel von 0° zur Schnecken?·'hse verlaufen und das Volumen der Längsnuten (11) bezogen auf die Länge eines Schneckenganges der Extrusionsschnecke (7) des Einschneckenfüllextruders (4) eitwa 5 bis 10% des Schneckengangvolumens beträgt
DE2158246A 1971-11-24 1971-11-24 Vorrichtung zum Aufbereiten und Strangpressen von thermoplastischen Kunststoffen Expired DE2158246C3 (de)

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