DE4402997A1

DE4402997A1 - Extruder cascade

Info

Publication number: DE4402997A1
Application number: DE4402997A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Schaefer
Original assignee: Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1993-02-11
Filing date: 1994-02-01
Publication date: 1994-09-01

Abstract

The present invention relates to an extruder cascade, comprising two successive extruders and a degassing (venting) barrel arranged in between, in which cascade the screws of the two extruders are arranged closely to each other in the common degassing barrel. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Extruderkaskade nach Oberbegriff des An spruchs 1.The invention relates to an extruder cascade according to the preamble of the saying 1.

Eine derartige Extruderkaskade ist bekannt aus der DE-OS 22 29 171 (=Bag 843).Such an extruder cascade is known from DE-OS 22 29 171 (= Bag 843).

Gegenstand der bekannten Extruderkaskade ist es, in dem Entgasungs gehäuse zwischen der ersten und der zweiten Schneckenmaschine eine Füllstandsüberwachung durchzuführen, damit die Fütterverhältnisse für die nachgeordnete zweite Schneckenmaschine konstant gehalten werden und damit Füllstandabweichungen rasch und ständig erfaßbar sind.The object of the known extruder cascade is in the degassing housing between the first and the second screw machine Fill level monitoring to carry out the feeding conditions for the downstream second screw machine can be kept constant and so that level deviations are quickly and continuously detectable.

Bei dieser bekannten Extruderkaskade muß das Entgasungsgehäuse unter einem Unterdruck gehalten werden, um die Entgasung des aufgeschmol zenen Materials zu ermöglichen.In this known extruder cascade, the degassing housing must be under be kept under a vacuum to degas the melted zen material.

Bei diesem bekannten Verfahren hängt deshalb das Ergebnis der Ent gasung unter anderem von einem optimalen Füllstand ab, wobei gewisse Schwankungen des Füllstandes nicht generell ausgeschlossen werden können. Die Entgasung des aufgeschmolzenen Materials kann indes nur homogen sein, wenn das Material während der Verweildauer in dem Entgasungsgehäuse hinreichend durchgearbeitet und durchgewalkt wird.In this known method, the result of the Ent depends gassing, among other things, from an optimal level, whereby certain Fluctuations in the fill level cannot generally be excluded can. The degassing of the melted material can only be homogeneous if the material remains in the Degassing housing is sufficiently worked through and walked through.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Extruderkaskade so weiter zubilden, daß die Entgasung ohne konstruktiven Mehraufwand mechanisch unterstützt wird, um eine vom Füllstand des Entgasungsgehäuses un abhängige Entgasungswirkung zu erzielen.The object of the invention is to continue the known extruder cascade form that the degassing mechanically without additional design effort is supported to un from the level of the degassing to achieve dependent degassing effect.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.This object is achieved by the features of claim 1.

Aus der Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß die Wirkung des Entga sens vollkommen unabhängig von einem etwaigen Füllstand des Entga sungsgehäuses ist, da die Erfindung nämlich auf der Erkenntnis beruht, daß die Entgasung während mechanischer Durchwalkung vergleichmäßigt wird.The advantage of the invention is that the effect of the entga sens completely independent of any level in the drain solution housing, since the invention is based on the knowledge that the degassing is evened out during mechanical passage becomes.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung beruht darauf, daß kein separater Mehrschneckenextruder zur Entgasung eingesetzt werden muß. Erfin dungsgemäß erfüllen die beiden aufeinanderfolgenden Schneckenmaschinen im Entgasungsgehäuse die Funktion eines Mehrschneckenextruders.A major advantage of the invention resides in the fact that no separate Multi-screw extruder must be used for degassing. Erfin According to the two successive screw machines meet the function of a multi-screw extruder in the degassing housing.

Dieser Vorteil wird dadurch erreicht, daß die Austragszone der ersten Schneckenmaschine und daß die Einzugszone der zweiten Schneckenma schine unmittelbar nebeneinander parallel in dem Entgasungsgehäuse liegen. Hierdurch wird es ermöglicht, daß dort das aufgeschmolzene Material wie bei einem Doppelschneckenextruder so durchgearbeitet wird, daß im Material eingeschlossene Luftbläschen mechanisch an die Ober fläche getragen werden. Von dort wird das eingeschlossene Gasvolumen in das Entgasungsgehäuse abgeführt. This advantage is achieved in that the discharge zone of the first Screw machine and that the feed zone of the second screw machine Line directly next to each other in parallel in the degassing housing lie. This enables the melted there Material is worked through like in a twin screw extruder, that air bubbles trapped in the material mechanically to the upper be worn flat. From there, the enclosed gas volume discharged into the degassing housing.

Prinzipiell kann die Erfindung verwirklicht werden durch zwei gewöhnli che Schneckenmaschinen, die im Bereich der Austragszone sowie im Bereich der Einzugszone in ein gemeinsames Gehäuse hineingesteckt sind. Gegebenenfalls kann das Gehäuse auch, wie an sich bekannt, mit Unterdruck beaufschlagt werden. Dabei kommen für die Erfindung alle Bauformen für Schneckenmaschinen in Betracht, wobei ausdrücklich darauf hingewiesen werden soll, daß die Erfindung nicht grundsätzlich auf Einschneckenmaschinen begrenzt ist.In principle, the invention can be realized by two ordinary che screw machines in the area of the discharge zone and in Area of the feed zone plugged into a common housing are. If necessary, the housing can also, as is known per se Vacuum can be applied. All come for the invention Designs for screw machines into consideration, but expressly it should be noted that the invention is not in principle Single screw machines is limited.

Wesentlich an der Erfindung ist das Zusammenwirken der beiden aufein anderfolgenden Schneckenmaschinen in einem gemeinsamen Gehäuse derart, daß das aufgeschmolzene Material zwischen den Schnecken der beiden Schneckenmaschinen und unmittelbar von diesen durchgeknetet und währenddessen von der vorgeordneten Schneckenmaschine zu der nachgeordneten Schneckenmaschine gefördert wird.The interaction of the two is essential to the invention subsequent screw machines in a common housing such that the melted material between the screws of the two screw machines and kneaded directly by them and meanwhile from the upstream screw machine to the downstream screw machine is promoted.

Dies wird dadurch erreicht, daß die Maschinenlängsachsen der beiden Schneckenmaschinen mit einem Abstand voneinander angeordnet werden, der geringfügig größer ist als die Summe der Halbmesser von Austrags zone und Einzugszone. Hierdurch entsteht eine spaltartige Knetzone zwischen den beiderseitigen Schnecken, welche für eine entgasende Durchwalkung des Materials sorgt.This is achieved in that the machine longitudinal axes of the two Screw machines are arranged at a distance from each other, which is slightly larger than the sum of the radius of discharge zone and feed zone. This creates a slit-like kneading zone between the two-sided snails, which for a degassing Through the material.

Werden die Austragszone und die Einzugszone gem. Anspruch 2 aus entgegengesetzten Richtungen in das Entgasungsgehäuse hineingesteckt, so bietet dies den Vorteil, daß sich die Zylindergehäuse der Schneckenma schinen nicht gegenseitig behindern. Die hierdurch erreichbare Gesamt länge der Extruderkaskade liegt außerdem deutlich unterhalb der Summe der Einzellängen der Schneckenmaschinen, da sich die beiden Schneck enmaschinen in dem gemeinsamen Entgasungsgehäuse gegenseitig über lappen.Are the discharge zone and the feed zone acc. Claim 2 from opposite directions inserted into the degassing housing, so this offers the advantage that the cylinder housing of the Schneckenma do not seem to interfere with each other. The total achievable in this way length of the extruder cascade is also clearly below the sum of the individual lengths of the screw machines, since the two screws machines in the common degassing housing over each other rag.

Die Merkmale des Anspruchs 3 sind eine Weiterbildung, die den Vorteil einer kontinuierlichen Förderung des aufgeschmolzenen Materials bietet, und zwar ohne Rückstaubildung in der ersten Schneckenmaschine und ohne Unterfütterung der zweiten Schneckenmaschine falls erforderlich.The features of claim 3 are a training that has the advantage offers continuous conveyance of the melted material, without back pressure in the first screw machine and without relining the second screw machine if necessary.

Die Merkmale des Anspruchs 4 unterstützen die Entgasung und können in Abhängigkeit des jeweils zu fördernden Materials Vorteile bieten.The features of claim 4 support the degassing and can offer advantages depending on the material to be conveyed.

Die Merkmale des Anspruchs 5 betreffen eine bevorzugte Ausführungs form.The features of claim 5 relate to a preferred embodiment shape.

Hierbei hat die Erfindung nämlich erkannt, daß bereits zwei an sich be kannte Einschneckenmaschinen im Bereich des Entgasungsgehäuses zum erfindungsgemäßen Mehrschneckenextruder kombiniert werden können. In diesem Fall wird also durch die Kombination zweier Einschneckenma schinen der erfindungsgemäße Vorteil bereits dann erreicht, wenn die Merkmale des Anspruchs 1 erfüllt sind.Here, the invention has namely recognized that already two be Known single-screw machines in the area of the degassing housing Multi-screw extruder according to the invention can be combined. In In this case, the combination of two single screw dimensions seem the advantage of the invention already achieved when the Features of claim 1 are met.

Anspruch 6 begünstigt, insbesondere in Verbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 2, die Anordnung der Extruderschnecken beider Schnec kenmaschinen mit einem geringen berührungsfreien Spalt zwischen Aus tragsende und Einzugszone der Extruderschnecken, so daß eine optimale Entgasungsleistung zu erwarten sein wird.Claim 6 favors, especially in connection with the features of claim 2, the arrangement of the extruder screws of both Schnec machines with a small non-contact gap between off end of the support and feed zone of the extruder screws, so that an optimal Degassing performance will be expected.

Anspruch 7 bietet darüber hinaus den Vorteil einer kostengünstigen Bauweise. Claim 7 also offers the advantage of an inexpensive Construction.

Dieser Weiterbildung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei einem einzigen Antriebsmotor lediglich auch eine einzige Drehzahlsteuerung vorhanden sein muß. Es sind Extruderkaskaden bekannt, bei denen die nachgeordnete Schneckenmaschine grundsätzlich mit Unterfütterung gefah ren wird, um den Entgasungseffekt zu verbessern.This training is based on the knowledge that in one single drive motor only a single speed control must be present. Extruder cascades are known in which the Subsequent screw machine basically with relining ren to improve the degassing effect.

Diese Weiterbildung kommt jedoch grundsätzlich auch ohne die ent sprechenden Regelparameter aus, da bei der erwartungsgemäßen guten Entgasung eine Unterfütterung der zweiten Scheckenmaschine überflüssig ist.However, this further training also comes without the ent speaking control parameters, since the expected good Degassing no relining of the second piebald machine is.

Beide Schneckenmaschinen können beispielsweise über Kardangelenk wellen mit dem gemeinsamen Antriebsmotor verbunden werden.Both screw machines can, for example, via universal joints waves are connected to the common drive motor.

Anspruch 8 betrifft eine Weiterbildung der Erfindung mit dem Vorteil einer modularen Bauweise für Extruderkaskaden unterschiedlicher Dimen sionen und für unterschiedliche Materialien.Claim 8 relates to a development of the invention with the advantage a modular design for extruder cascades of different dimensions sions and for different materials.

Anspruch 9 ist eine Weiterbildung der Erfindung, welche auf der Er kenntnis beruht, daß sich die gute Entgasungsqualität besonders für die haarfeinen Spinnfilamente aus thermoplastischen Kunststoffäden eignen wird, und dies bei dem heute geforderten hohen Materialdurchsatz.Claim 9 is a development of the invention, which on the Er knowledge is based that the good degassing quality is especially for the hair-fine spun filaments made of thermoplastic synthetic threads and this with the high material throughput required today.

Anspruch 10 betrifft eine Weiterbildung, die im Versuch optimale Ergeb nisse gezeigt hat.Claim 10 relates to further training, the optimal result in the experiment has shown.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die erste Schneckenmaschine eine Länge von ungefähr der Hälfte der Gesamtlänge der Extruderkaskade einnimmt, und daß die Länge des Entgasungsgehäuses etwa bis zu einem Viertel der Länge der ersten Schneckenmaschine beträgt. It should be noted that the first screw machine has a length takes up about half the total length of the extruder cascade, and that the length of the degassing housing about up to a quarter the length of the first screw machine.

Auch hieran kann man bereits die vorteilhafte Auswirkung der Erfindung ablesen, da derzeit kein zur Entgasung geeigneter Doppelschnecken extruder bekannt ist, dessen Länge im Verhältnis zur Länge der vor geordneten Schneckenmaschine lediglich ein Viertel beträgt.The advantageous effect of the invention can already be seen here read off, as there are currently no twin screws suitable for degassing extruder is known, its length in relation to the length of the front ordered screw machine is only a quarter.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.In the following, the invention is illustrated by means of exemplary embodiments explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung durch eine erfindungsge mäße Extruderkaskade. Fig. 1 is a longitudinal sectional view through an extruder cascade according to the Invention.

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit dichtkämmender Gleichdrall-Doppelschnecke. Fig. 2 shows another embodiment with closely intermeshing co-rotating twin screw.

Sofern im folgenden nichts anderes gesagt ist, gilt die folgende Beschrei bung stets für die Fig. 1 und 2.Unless otherwise stated below, the following description always applies to FIGS . 1 and 2.

Fig. 1 und 2 zeigen je eine Extruderkaskade 1, bestehend aus einer ersten Schneckenmaschine 2 und einer nachgeordneten zweiten Schneckenmaschine 3. Zwischen der ersten Schneckenmaschine 2 und der zweiten Schneckenmaschine 3 ist ein Entgasungsgehäuse 4 angeordnet, welches von der ersten Schneckenmaschine gespeist wird, und aus wel chem die zweite Schneckenmaschine gefüttert wird. Fig. 1 and 2 each show a cascade extruder 1, consisting of a first extruder 2, and a downstream second worm machine 3. A degassing housing 4 is arranged between the first screw machine 2 and the second screw machine 3 , which is fed by the first screw machine and from which the second screw machine is fed.

In diesem Fall sind die beiden Schneckenmaschinen aus sich gegenüber liegenden Richtungen in das Entgasungsgehäuse hineingesteckt.In this case, the two screw machines are facing each other lying directions inserted into the degassing housing.

Die erste Schneckenmaschine weist einen Einfülltrichter 5 auf, zum Einfüllen eines noch aufzuschmelzenden Granulats. Unmittelbar im Bereich des Einfülltrichters 5 befindet sich der Einzugsbereich der ersten Schneckenmaschine, der sich im Verlauf der Förderrichtung innerhalb des Zylinders der ersten Schneckenmaschine fortsetzt.The first screw machine has a filling hopper 5 for filling in a pellet that is still to be melted. Immediately in the area of the hopper 5 is the feed area of the first screw machine, which continues in the course of the conveying direction within the cylinder of the first screw machine.

Am Ende des Zylinders der ersten Schneckenmaschine befindet sich ein Anschlußflansch 7, an welchen ein noch näher zu bezeichnendes Ent gasungsgehäuse 4 angeschlossen ist.At the end of the cylinder of the first screw machine there is a connecting flange 7 , to which a gas housing 4 , to be described in more detail below, is connected.

Weiter in Förderrichtung gesehen beginnt die zweite Schneckenmaschine mit einem entsprechenden Anschlußflansch 8, der am Zylinderende der zweiten Schneckenmaschine sitzt. Am Ausstoßende 17 der zweiten Schneckenmaschine ist eine Ausstoßöffnung 9 angeordnet, aus welcher das aufgeschmolzene Material austritt, um z. B. einer nachgeordneten Spinnanlage zum Erspinnen thermoplastischer Kunststoffäden zugeführt zu werden.Seen further in the conveying direction, the second screw machine begins with a corresponding connecting flange 8 , which is located at the cylinder end of the second screw machine. At the ejection end 17 of the second screw machine, an ejection opening 9 is arranged, from which the melted material emerges in order to, for. B. a downstream spinning system for spinning thermoplastic plastic threads.

Zwischen beiden Schneckenmaschinen befindet sich, wie gesagt, das Entgasungsgehäuse 4, in Fig. 1 versehen mit einem Entgasungsstutzen 10, aus welchem die aus dem aufgeschmolzenen Material austretenden Gase in geeigneter Weise abgeführt werden. Wesentlich ist nun, daß die Austragszone 11 der ersten Schneckenmaschine 2, und daß die Einzugs zone 12 der zweiten Schneckenmaschine 3 unmittelbar nebeneinander liegend in das Entgasungsgehäuse 4 hineinreichen und dort nach Art eines Mehrschneckenextruders 13 zusammenwirken.Between the two screw machines, as mentioned, is the degassing housing 4 , provided in FIG. 1 with a degassing nozzle 10 , from which the gases emerging from the melted material are discharged in a suitable manner. It is now essential that the discharge zone 11 of the first screw machine 2 , and that the feed zone 12 of the second screw machine 3, lying directly next to one another, extend into the degassing housing 4 and interact there in the manner of a multi-screw extruder 13 .

Hierzu sind die beiden Schnecken der jeweiligen Schneckenmaschinen innerhalb des Entgasungsgehäuses 4 parallel zueinander angeordnet und bilden zwischen sich einen äußerst geringen berührungsvermeidenden Spalt. Jede der beiden Schnecken ist in diesem Ausführungsbeispiel mit dem freien Ende innerhalb des Entgasungsgehäuses 4 so gelagert, daß die Spaltgeometrie innerhalb des Entgasungsgehäuses entlang des gemein samen Längsbereichs zwischen den beiden Schnecken konstant ist.For this purpose, the two screws of the respective screw machines are arranged parallel to one another within the degassing housing 4 and form an extremely small contact-avoiding gap between them. Each of the two screws is supported in this embodiment with the free end within the degassing housing 4 so that the gap geometry within the degassing housing along the common longitudinal area between the two screws is constant.

Die Maschinenlängsachsen 20.1, 20.2 haben in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 einen Abstand voneinander, der geringfügig größer als die Summe der Halbmesser von Austragszone und Einzugszone ist. Hierdurch wird die Spaltgeometrie derart bestimmt, daß im Entgasungsgehäuse ein Mehrschneckenextruder entsteht.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the machine longitudinal axes 20.1 , 20.2 are at a distance from one another which is slightly larger than the sum of the radius of the discharge zone and the feed zone. As a result, the gap geometry is determined such that a multi-screw extruder is formed in the degassing housing.

Die beiden Schnecken können gleichläufig oder gegenläufig angetrieben sein. In diesem Fall ist die Drehrichtung so gewählt, daß die beiden Schnecken gegenläufig drehen. In jedem Fall ist die Drehrichtung so zu wählen, daß die Förderrichtung der beiden Schnecken zwischen dem Einfülltrichter 5 und der Ausstoßöffnung 9 identisch ist.The two screws can be driven in the same direction or in opposite directions. In this case, the direction of rotation is selected so that the two screws rotate in opposite directions. In any case, the direction of rotation should be selected so that the direction of conveyance of the two screws between the hopper 5 and the discharge opening 9 is identical.

Hier reichen Austragszone und Einzugszone aus sich entgegengesetzten Richtungen in das Entgasungsgehäuse hinein und durchstoßen dabei jeweils eine von zwei sich gegenüberliegenden Stirnwänden des Entga sungsgehäuses.The discharge zone and the feed zone are the opposite of each other Directions into the degassing housing and thereby pierce one of two opposite end walls of the Entga solution housing.

Im Fall der Fig. 2 werden die Stirnwände gebildet von separaten Lager flanschen 23, die sich zwischen den Anschlußflanschen 7, 8 und dem Entgasungsgehäuse 4 befinden. Jeder der Lagerflansche 23 ist einerseits im Sinne der Zylinderbohrung seiner Schneckenmaschine durchbohrt und weist zusätzlich ein Lager für das Ende der Schnecke der jeweils ande ren Schneckenmaschine auf. Ein separater Lagerflansch bietet den Vorteil einer vom Zylindergehäuse seiner Schneckenmaschine 11 unabhängigen Dimensionierung. In the case of FIG. 2, the end walls are formed by separate bearing flanges 23 , which are located between the connecting flanges 7 , 8 and the degassing housing 4 . Each of the bearing flanges 23 is pierced on the one hand in the sense of the cylinder bore of its screw machine and additionally has a bearing for the end of the screw of the other screw machine. A separate bearing flange offers the advantage of dimensioning that is independent of the cylinder housing of his screw machine 11 .

Wie man anhand der Steigung der Schneckengänge innerhalb des Ent gasungsgehäuses 4 erkennen kann, sind sowohl die Austragszone 11 als auch die Einzugszone 12 mit förderaktiven Schneckenstegen ausgestaltet. Hierdurch wird eine stetige Förderung des aufgeschmolzenen Granulats erreicht und eine Regelung der Füllhöhe innerhalb des Entgasungsgehäu ses 4 kann somit entfallen.As can be seen from the slope of the screw flights within the Ent gasification housing 4 , both the discharge zone 11 and the feed zone 12 are designed with active screw flights. As a result, a continuous conveyance of the melted granulate is achieved and regulation of the filling level within the degassing housing 4 can thus be dispensed with.

Es ist nämlich eine weitere Erkenntnis der Erfindung, daß die Verweil dauer des zu fördernden Materials im Entgasungsgehäuse allein von der Fördergeschwindigkeit des Mehrschneckenextruders bestimmt wird.It is namely another finding of the invention that the lingering duration of the material to be conveyed in the degassing housing solely from the Conveying speed of the multi-screw extruder is determined.

Wie weiterhin zu sehen ist, können die Austragszone 11 und oder die Einzugszone 12 jeweils mit Mischeinrichtungen 15 versehen werden um eine Durchknetung des Materials im Bereich des Entgasungsgehäuses mit zusätzlicher Scherwirkung zu erzielen.As can also be seen, the discharge zone 11 and or the feed zone 12 can each be provided with mixing devices 15 in order to achieve kneading of the material in the region of the degassing housing with additional shear action.

Wie Fig. 2 hierzu detailliert zeigt, kann der von den beiden Schnec kenmaschinen gebildete Mehrschneckenextruder auch so ausgebildet werden, daß in der Gewindenut der zu einer der beiden Schneckenma schinen gehörenden Schnecke der Gewindesteg der zugeordneten Schnecke der anderen der beiden Schneckenmaschinen unter Bildung eines mäanderförmigen Dichtspalts 21 geringer Abmessungen sitzt.As shown in Fig. 2 shows this in detail, the multi-screw extruder formed by the two screw machines can also be designed so that in the thread groove of the screw machine belonging to one of the two screw machines, the thread bridge of the assigned screw of the other of the two screw machines to form a meandering sealing gap 21 small dimensions sits.

In Folge des ständigen Eingriffs der beiderseitigen Gewindegänge ergibt sich vorteilhaft während der Drehung eine schabende Bewegung zwischen jedem der Gewindestege und der jeweils zugeordneten Gewindenut, so daß die Ausbildung von Totwassergebieten vermieden und eine ständige, gegenseitige Selbstreinigung erzielt wird. As a result of the constant engagement of the threads on both sides a scraping movement is advantageous during the rotation each of the thread webs and the respectively assigned thread groove, so that the formation of dead water areas is avoided and a constant, mutual self-cleaning is achieved.

Weiterhin sind die Abmessungen des Dichtspalts 21 so klein, daß das aufgeschmolzene Material im Bereich des durch den Spalt entstehenden Zwickels während der Drehung der Schnecken von der einen Schnecke auf die andere Schnecke übergeben und somit gefördert wird.Furthermore, the dimensions of the sealing gap 21 are so small that the melted material in the area of the gusset formed by the gap is transferred from one screw to the other screw during the rotation of the screws and is thus conveyed.

Auf diese Weise gelangt das aufgeschmolzene Material in den Bereich der Knetscheiben 22, wo es unter ständiger Formveränderung während einer laufenden Knet- und Scherbewegung im Sinn der Erfindung durch gearbeitet wird.In this way, the melted material reaches the area of the kneading disks 22 , where it is worked through with constant change of shape during an ongoing kneading and shearing movement in the sense of the invention.

Hierzu ist auch zwischen den Knetscheiben 22 der zusammenwirkenden Schnecken ein Dichtspalt 21 geringer Abmessungen ausgebildet, so daß die für die Entgasung des aufgeschmolzenen Materials günstigen Eigen schaften eines, - hier -, Doppelschneckenextruders über die im wesentli chen gesamte axiale Erstreckung des Entgasungsgehäuses zu erwarten sind.For this purpose, a sealing gap 21 of small dimensions is also formed between the kneading disks 22 of the co-operating screws, so that the properties favorable for the degassing of the melted material properties of a - here -, twin-screw extruder are to be expected over the substantially total axial extent of the degassing housing.

In beiden Ausführungsbeispielen ist die erste Schneckenmaschine 2 an ihrem Einzugsende 16 und die zweite Schneckenmaschine 3 an ihrem Ausstoßende 17 angetrieben. Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß die beiden Schnecken im Bereich des Entgasungsgehäuses mit äußerst gerin gem Spaltabstand zueinander gelagert werden können, wodurch die Scher wirkung zwischen den beiden Schnecken zur Entgasung erhöht werden kann.In both exemplary embodiments, the first screw machine 2 is driven at its intake end 16 and the second screw machine 3 at its discharge end 17 . This results in the advantage that the two screws can be stored in the region of the degassing housing with an extremely small gap distance from one another, as a result of which the shear effect between the two screws for degassing can be increased.

Es soll jedoch ausdrücklich gesagt sein, daß die Erfindung auch eine Extruderkaskade umfassen soll, bei der zwei Schneckenmaschinen von nur einer Seite in das gemeinsame Entgasungsgehäuse hineinragen. In einem solchen Fall muß die Förderrichtung des aufgeschmolzenen Materials innerhalb des Entgasungsgehäuses umgekehrt werden. However, it should be expressly said that the invention is also a Extruder cascade is said to include two screw machines from only protrude from one side into the common degassing housing. In one in such a case, the direction of conveyance of the melted material must be be reversed within the degassing housing.

Weiterhin entspricht es diesen besonderen Ausführungsformen, daß beide Schneckenmaschinen 2, 3 von einem gemeinsamen Antriebsmotor 18 angetrieben werden. Der Antrieb kann z. B. über Umlenkgetriebe mit geeigneten Kardanwellen erfolgen, um die Antriebsverluste gering zu halten.Furthermore, it corresponds to these special embodiments that both screw machines 2 , 3 are driven by a common drive motor 18 . The drive can e.g. B. via deflection gear with suitable cardan shafts to keep the drive losses low.

Die Länge L der ersten Schneckenmaschine im Verhältnis zum Schnec kendurchmesser D liegt in etwa im Bereich 18-24 D. Es empfiehlt sich, die Länge der zweiten Schneckenmaschine zusammen mit der Länge des Entgasungsgehäuses ebenfalls in diesem Bereich anzusiedeln.The length L of the first screw machine in relation to the Schnec The diameter D is approximately in the range 18-24 D. It is recommended itself, the length of the second screw machine along with the length of the degassing housing also to be located in this area.

Dabei beträgt die Länge des Entgasungsgehäuses etwa 6 D, während die Länge der zweiten Schneckenmaschine im Bereich von etwa 9-18 D liegen sollte. Mit diesen Längen-/Durchmesserverhältnissen wurden für die Entgasung von PA 6.6 zur Weiterverarbeitung auf einer Monofil anlage sehr gute Ergebnisse erzielt.The length of the degassing housing is about 6 D, while the Length of the second screw machine in the range of approximately 9-18 D should be. With these length / diameter ratios were for the degassing of PA 6.6 for further processing on a monofilament plant achieved very good results.

Es ist ein besonderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, daß das Ent gasungsgehäuse 4 jeweils als ein separates Gehäuse ausgebildet ist. Innerhalb des Gehäuses sind die jeweiligen Schnecken der ersten Schneckenmaschine 2, bzw. der zweiten Schneckenmaschine 3 mit ihren freien Enden drehbar gelagert. Das separate Gehäuse ist mittels ringför miger Flansche an die Zylinder der beiden Schneckenmaschinen ange flanscht.It is a special embodiment of the invention that the Ent gasification housing 4 is each formed as a separate housing. The free ends of the respective screws of the first screw machine 2 and the second screw machine 3 are mounted within the housing. The separate housing is flanged to the cylinders of the two screw machines by means of ring-shaped flanges.

To function

Der Einfülltrichter 5 wird mit dem aufzuschmelzenden Granulat gefüllt, welches von der sich in Förderrichtung drehenden Schnecke der ersten Schneckenmaschine 2 ergriffen wird. The filling funnel 5 is filled with the granulate to be melted, which is gripped by the screw of the first screw machine 2 rotating in the conveying direction.

Während des Drehvorgangs wird einerseits das Granulat zerknirscht und erfährt auf dem Weg in Richtung zum Entgasungsgehäuse eine Wär mezufuhr, die zum Schmelzen des Granulats führt. Im Endbereich der ersten Schneckenmaschine liegt im wesentlichen Schmelze vor, welche allerdings mit einer Vielzahl von Lufteinschlüssen versehen ist, die sich nachteilig auf die Qualität des Materials am Ende der zweiten Schnec kenmaschine 3, bzw. der nachgeordneten Spinnanlage auswirken würden. Während das mit Lufteinschlüssen versehene, aufgeschmolzene Material im Bereich der Austragszone 11 der ersten Schneckenmaschine 2 in Richtung zum Ausstoßende 17 gefördert wird, wird das Material von der sich ebenfalls in Förderrichtung drehenden Schnecke der zweiten Schneckenmaschine 3 ergriffen und zwischen den beiderseitigen Schnecken und den Ringspalten zum Gehäuse des Entgasungsgehäuses 4 derart du rchgeknetet, daß auf dem Wege des aufgeschmolzenem Materials zwi schen der Austragszone 11 und der Einzugszone 12 die im Material befindlichen Lufteinschlüsse an die Materialoberfläche befördert werden. In diesem Moment werden die Lufteinschlüsse befreit und können über den Entgasungsstutzen 10 an dem Unterdruck anliegt, in geeigneter Weise und umweltgerecht entsorgt werden. Die Scher- und Knetwirkung des im Entgasungsgehäuse 4, gebildeten Mehrschneckenextruders 13, hier eines Doppelschneckenextruders, ist so auszulegen, daß die Entgasung die geforderte Qualität erreicht.During the turning process, on the one hand, the granulate is crumpled and experiences a heat supply on the way to the degassing housing, which leads to the melting of the granulate. In the end region of the first screw machine there is essentially melt, which, however, is provided with a large number of air inclusions, which would have an adverse effect on the quality of the material at the end of the second screw machine 3 , or the downstream spinning system. While the melted material provided with air inclusions is conveyed in the region of the discharge zone 11 of the first screw machine 2 in the direction of the discharge end 17 , the material is gripped by the screw of the second screw machine 3 , which also rotates in the conveying direction, and between the screws on both sides and the annular gaps Housing of the degassing housing 4 such that you rchknnetet that on the way of the molten material between the discharge zone 11 and the feed zone 12, the air inclusions in the material are transported to the material surface. At this moment, the air inclusions are freed and can be applied to the negative pressure via the degassing nozzle 10 , disposed of in a suitable manner and in an environmentally friendly manner. The shearing and kneading effect of the multi-screw extruder 13 , here a twin-screw extruder, formed in the degassing housing 4 is to be designed so that the degassing achieves the required quality.

Wesentlich ist, daß das Material unmittelbar während des Austrags der ersten Schneckenmaschine in das Entgasungsgehäuse von der zweiten Schneckenmaschine kontinuierlich zur Weiterförderung übernommen wird und währenddessen unter ständiger Durchmischung mit Scher- und Knet wirkung zur Entgasung gebracht wird. It is essential that the material immediately during the discharge of the first screw machine into the degassing housing from the second Screw machine is continuously taken over for further conveyance and meanwhile with constant mixing with shear and kneading effect is brought to degassing.

BezugszeichenlisteReference list

1 Extruderkaskade
2 Erste Schneckenmaschine
3 Zweite Schneckenmaschine
4 Entgasungsgehäuse
5 Einfülltrichter
6 Einzugsbereich
7 Anschlußflansch (Erste Schneckenmaschine)
8 Anschlußflansch (Zweite Schneckenmaschine)
9 Ausstoßöffnung
10 Entgasungsstutzen
11 Austragszone
12 Einzugszone
13 Mehrschneckenextruder
14 Förderaktiver Schneckensteg
15 Mischeinrichtung
16 Einzugsende
17 Ausstoßende
18 Antriebsmotor
20.1 Maschinenlängsachse (Erste Schneckenmaschine)
20.2 Maschinenlängsachse (Zweite Schneckenmaschine)
21 Dichtspalt
22 Knetscheibe
23 Lagerflansch
D Durchmesser
L Länge 1 extruder cascade
2 First screw machine
3 Second screw machine
4 degassing housing
5 filling funnels
6 catchment area
7 connecting flange (first screw machine)
8 connecting flange (second screw machine)
9 discharge opening
10 degassing nozzles
11 discharge zone
12 feed zone
13 multi-screw extruders
14 Active screw conveyor
15 mixing device
16 end of move-in
17 ejection end
18 drive motor
20.1 Machine longitudinal axis (first screw machine)
20.2 Machine longitudinal axis (second worm machine)
21 sealing gap
22 kneading disc
23 bearing flange
D diameter
L length

Claims

1. extruder cascade ( 1 ) for degassing extrusion of molten material, with a first ( 2 ), in a downstream degassing housing ( 4 ) feeding, and with a second ( 3 ), from the degassing housing ( 4 ) fed screw machine, with parallel Machine longitudinal axes,
characterized in that
the first screw machine ( 2 ) with a discharge zone ( 11 ), and that
extend the second screw machine ( 3 ) with a feed zone ( 12 ) into the degassing housing ( 4 ), and that
the machine longitudinal axes ( 20.1 , 20.2 ) are only so far apart that
Discharge zone ( 11 ) and feed zone ( 12 ) in the manner of a multi-screw extruder lie directly next to each other.

2. Extruder cascade according to claim 1, characterized in that the discharge zone ( 11 ) and feed zone ( 12 ) extend from opposite directions into the degassing housing ( 4 ).

3. Extruder cascade according to claim 1 or 2, characterized in that the discharge zone ( 11 ) and feed zone ( 12 ) have cooperating conveying active screw webs ( 14 ).

4. Extruder cascade according to claim 1 or 2 or 3, characterized in that the discharge zone ( 11 ) and / or feed zone ( 12 ) are provided with mixing devices ( 15 ).

5. extruder cascade according to any one of claims 1-4, characterized in that
each screw machine ( 2 , 3 ) is a single screw machine, and that
Both screw machines in the degassing housing work together as a twin screw extruder.

6. Extruder cascade according to one of claims 1-5, characterized in that
the first screw machine ( 2 ) at its feed end ( 16 ), and that
the second screw machine ( 3 ) at its ejection end ( 17 ) is driven.

7. Extruder cascade according to one of claims 1-6, characterized in that both screw machines ( 2 , 3 ) are driven by a common drive motor ( 18 ).

8. extruder cascade according to one of claims 1-7, characterized in that the degassing housing ( 4 ) is flanged as a separate housing to the cylinders of both screw machines.

9. extruder cascade according to one of claims 1-8, characterized in that the ejection end ( 17 ) of the second screw machine ( 3 ) is followed by a spinning system for spinning thermoplastic threads.

10. extruder cascade according to one of claims 1-9, characterized in that the ratio of screw length to screw diameter at the first screw machine is in the order of 18-24, in the second screw machine of the order of magnitude 9-18 and in the degassing housing in the order of 6.

11. Process for degassing molten material during con Continuous promotion by means of a cascade of two in a row switched screw machines, characterized in that the material immediately during the discharge from the first Screw machine continuously from a second screw machine Lich for further funding is taken over in such a way that during which is promoted with constant mixing and degassing.