DE10319842B4 - Degassing device for an extruder - Google Patents
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Abstract
Entgasungseinrichtung für einen Extruder, mit einem mit dem Schneckenraum des Extruders kommunizierenden Entgasungskanal, in dem eine über einen Motor rotierend antreibbare Rückfördereinrichtung für in den Entgasungskanal eingedrungenes Extrudermaterial vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückfördereinrichtung als Propeller (5) oder als zur Drehachse geneigte Scheibe (16) ausgebildet ist, an dem oder der eine oder mehrere Gasdurchtrittsöffnungen (12, 18) vorgesehen sind.degassing for one Extruder, with one communicating with the screw space of the extruder Degassing channel in which an over a motor rotatably driven return conveyor for in the Degassing channel penetrated extruder material is provided characterized in that the return conveyor as a propeller (5) or is formed as a disc (16) inclined to the axis of rotation, at the one or more gas passage openings (12, 18) are provided are.
Description
Die Erfindung betrifft eine Entgasungseinrichtung für einen Extruder mit einem mit dem Schneckenraum des Extruders kommunizierenden Entgasungskanal, in dem eine über einen Motor rotierend antreibbare Rückfördereinrichtung für in den Entgasungskanal eingedrungenes Extrudermaterial vorgesehen ist.The The invention relates to a degassing device for an extruder with a Degassing channel communicating with the screw space of the extruder, in the one over a motor rotatably driven return conveyor for in the Degassing channel penetrated extruder material is provided.
Entgasungseinrichtungen der in Rede stehenden Art sind bekannt und dienen dazu, sich beim Betrieb des Extruders im Schneckenraum bildendes Gas abziehen zu können. Die Entgasungseinrichtung wird so am Extruder befestigt, dass der Entgasungskanal unmittelbar mit dem Schneckenraum in Verbindung steht, so dass das Gas aus dem Schneckenraum direkt in den Entgasungskanal eintreten kann. Über den Entgasungskanal wird das Gas mittels eines anliegenden Vakuum abgezogen.degassing the type in question are known and serve to operate to extract the forming gas in the screw space of the extruder. The Degassing device is attached to the extruder, that the degassing Immediately communicates with the screw space, so that the Enter gas from the screw space directly into the degassing channel can. about the degassing is the gas by means of an applied vacuum deducted.
Nachdem der Entgasungskanal direkt mit dem Schneckenraum verbunden ist kann es vorkommen, dass Extrudermaterial, also beispielsweise die gebildete Polymerschmelze, in den Entgasungskanal aufsteigt und diesen zusetzt, so dass hierüber kein Gas mehr abgezogen werden kann. Um dies zu vermeiden ist es bekannt, im Entgasungskanal eine Rückfördereinrichtung vorzusehen, die über einen außenseitig angeordneten Motor rotierend betrieben wird. Im Stand der Technik sind zwei unterschiedliche Ausführungsformen bekannt. Die eine sieht vor, zwei miteinander kämmende Schnecken zu verwenden, die über den Motor angetrieben werden. Das abzuziehende Gas kann über die Schneckengänge entweichen, während bei Rotation der Schnecken eintretendes Extrudermaterial kontinuierlich zurückgehalten wird. Neben der Doppelschnecken-Ausführung ist es auch bekannt, lediglich eine längere Schnecke in dem Entgasungskanal anzuordnen, die Funktion ist die gleiche. Auch hier ist ein Gasabzug über den Schneckengang möglich, während bei Rotation der Schnecke aufsteigendes Extrudermaterial kontinuierlich nach unten gefördert wird.After this the degassing duct is connected directly to the screw space it happens that extruder material, so for example, the formed Polymer melt, rises in the degassing and adds this, so over here no gas can be withdrawn. To avoid this it is known to provide a return conveyor in the degassing, the above one outside arranged motor is operated in rotation. In the prior art are two different embodiments known. One of them is to use two intermeshing snails that go over the Motor to be driven. The deducted gas can over the screw flights escape while Continuously entering upon rotation of the screw extruder material retained becomes. In addition to the twin-screw design, it is also known only a longer snail to arrange in the degassing, the function is the same. Again, a gas vent is over the screw flight possible, while continuously ascending extruder material upon rotation of the screw promoted down becomes.
Nachteilig bei diesen Ausführungsformen ist, dass sie in Folge der Verwendung der Schneckenelemente sehr aufwendig konzipiert sind. Dies macht ihre Herstellung umständlich und teuer.adversely in these embodiments is that they are very much due to the use of the screw elements are designed consuming. This makes their production cumbersome and expensive.
Aus
Ferner
ist aus
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Entgasungseinrichtung anzugeben, die demgegenüber verbessert ist.Of the Invention is based on the problem, a degassing indicate the opposite is improved.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Entgasungseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Rückfördereinrichtung als Propeller oder als zur Drehachse geneigte Scheibe ausgebildet ist, an dem oder der eine oder mehrere Gasdurchtrittsöffnungen vorgesehen sind.to solution This problem is at a degassing the beginning mentioned type provided according to the invention, that the return conveyor designed as a propeller or as inclined to the rotation axis disc is, at the one or more gas passage openings are provided.
Anders als im Stand der Technik sieht die Erfindung den Einsatz eines einfachen Propellers oder einer einfachen Scheibe zum Niederhalten des Extrudermaterials vor. Es hat sich nämlich überraschenderweise herausgestellt, dass ein einfach konzipierter Propeller wie auch die geneigte Scheibe gleichermaßen einen Gas abzug wie auch ein sicheres Zurückhalten des Extrudermaterials, also z.B. der Schmelze, ermöglichen, wenngleich es sich im Vergleich zu den langen Schnecken um sehr einfach konzipierte und in ihrer Bauhöhe kurze Elemente handelt. Über die schrägstehenden Propellerblätter oder unmittelbar über die schräge Scheibe wird etwaiges Extrudermaterial sicher niedergehalten. Der Gasabzug ist über die wenigstens eine Gasdurchtrittsöffnung im Propeller bzw. der Scheibe sichergestellt. Die Verwendung des Propellers bzw. der Scheibe lässt damit einen wesentlich einfacherer und aus Kostensicht günstigeren Aufbau einer Entgasungseinrichtung zu.Different As in the prior art, the invention provides the use of a simple Propellers or a simple disc to hold down the extruder material in front. It has surprisingly proved that a simply designed propeller as well the inclined disc alike a gas vent as well as a secure retention of the extruder material, ie e.g. the melt, allow although it is very much compared to the long snails simply designed and short in height. About the inclined Propeller blades or immediately above the slope Disc is securely held down any extruder material. The gas outlet is over the at least one gas passage opening in the propeller or the Disc ensured. The use of the propeller or the disc lets it go a much simpler and cheaper from a cost point of view Construction of a degassing to.
Die Gasdurchtrittsöffnungen bei einem erfindungsgemäß verwendeten Propeller, dessen Propellerblätter bekanntermaßen angestellt sind, sollten zwischen den Enden benachbarter Propellerblätter vorgesehen sein, wobei zweckmäßigerweise zwei bis zwölf Propellerblätter, vorzugsweise vier Propellerblätter vorgesehen sind. Die Propellerblätter sind so positioniert, dass sie mit ihren Rändern, die zueinander beabstandet sind, unmittelbar aneinander anschließen oder einander etwas überlappen. Der Anstellwinkel der Propellerblätter sollte zwischen 45°–87° zur Drehachse betragen. Je nach Anstellwinkel ergeben sich unterschiedlich große Gasdurchtrittsöffnungen, wobei die Größe des Öffnungsquerschnitts natürlich auch abhängig von der Anzahl der verwendeten Propellerblätter ist. Es besteht hier die Möglichkeit, sich durch entsprechende Wahl der Propellerblattzahl wie auch des Anstellwinkels dem Verhalten unterschiedlicher Extrudermaterialien, der beabsichtigten Ausstoßleistung oder der beabsichtigten Produktqualität anzupassen.The gas passage openings in a propeller used in the invention, the propeller blades are known to be employed, should be provided between the ends of adjacent propeller blades, expediently two to twelve propeller blades, preferably four propeller blades are provided. The propeller blades are positioned so that they directly adjoin one another or slightly overlap each other with their edges which are spaced apart from each other. The angle of attack of the propeller blades should be between 45 ° -87 ° to the axis of rotation. Depending on the angle of attack results in different sized gas passage openings, the size of the opening cross-section is of course also dependent on the number of propeller blades used. There is the possibility to adapt by appropriate choice of the propeller blade number as well as the angle of attack the behavior of different extruder materials, the intended output or the intended product quality.
Die Unterseite der Propellerblätter sollte zumindest im mit dem Extrudermaterial in Kontakt kommenden Bereich eine Oberflächenprofilierung zur Vergrößerung der Oberfläche aufweisen. D.h. zumindest die schmelzberührende Kante jedes Propellerblattes sollte profiliert sein, was die Entgasung des Extrudermaterials verbessert. Die Oberflächenprofilierung kann in Form von Kerben oder Rillen ausgebildet sein, so dass sich im Querschnitt eine zahnartige Oberflächenprofilierung ergibt. Auch eine Profilierung der Scheibenunterseite ist möglich.The Bottom of the propeller blades should at least come in contact with the extruder material Area a surface profiling to enlarge the surface exhibit. That at least the melting-contacting edge of each propeller blade should be profiled, which is the degassing of the extruder material improved. The surface profiling may be in the form of notches or grooves, so that in cross section results in a tooth-like surface profiling. Also a profiling of the underside of the disc is possible.
Bei der gleichermaßen vorteilhaft einsetzbaren geneigten Scheibe sollte die eine oder sollten die mehreren Gasdurchtrittsöffnungen im zur Drehachse hin geneigten Scheibenabschnitt vorgesehen sein, also im oberen Scheibenabschnitt, der zum Schneckenraum weiter entfernt ist. Über den unteren Scheibenabschnitt, an dem zunächst das Extrudermaterial anliegt, erfolgt die Rückführung, während der Gasabzug über die im oberen Scheibenabschnitt vorgesehenen Öffnungen möglich ist. Die Gasdurchtrittsöffnungen selbst können als radiale Schlitze oder als Bohrungen ausgebildet sein, wobei zweckmäßigerweise ein bis acht Gasdurchtrittsöffnungen vorgesehen sind.at the same advantageous usable inclined disc should be the one or should the multiple gas passages in the direction of rotation be provided inclined portion of the disk, ie in the upper disc portion, which is further away from the slug space. Over the lower disc section, at the first the extruder material is applied, the return, while the gas vent on the provided in the upper disc portion openings is possible. The gas passage openings yourself can be formed as radial slots or as bores, wherein expediently one to eight gas passage openings are provided.
Der Winkel, den die Scheibe zur Drehachse einnehmen sollte, sollte zwischen 45°–87° liegen. Auch hier kann durch entsprechende Einstellung des Scheibenanstellwinkels wie auch der Anzahl der Gasdurchtrittsöffnungen sowie ihrer lokalen Anordnung und ihrer Form eine Anpassung an unterschiedliche Extrudermaterialien, die Ausstoßleistung oder die Produktqualität erfolgen.Of the Angle, which the disc should take to the axis of rotation, should be between 45 ° -87 °. Also Here can by appropriate adjustment of Scheibenanstellwinkels as well as the number of gas passage openings and their local Arrangement and its shape an adaptation to different extruder materials, the output power or the product quality respectively.
Für alle Ausführungsformen, also sowohl für den Propeller als auch die Scheibe, ist es vorteilhaft, wenn zumindest an ihrer zum Extrudermaterial weisenden Seite eine Antihaftbeschichtung vorgesehen ist, die verhindert, dass das Extrudermaterial, also z.B. die Polymerschmelze, am Propeller oder der Scheibe anhaftet. Die Antihaftbeschichtung sollte eine Beschichtung auf CrNi-Basis, vorzugsweise modifiziertes CrNi sein.For all embodiments, So both for the Propeller as well as the disc, it is advantageous if at least on its side facing the extruder material a non-stick coating which prevents the extruder material, e.g. the polymer melt adheres to the propeller or disc. The Non-stick coating should have a CrNi-based coating, preferably be modified CrNi.
Aus fertigungstechnischen Gründen ist es zweckmäßig, den Propeller oder die Scheibe an einem mit der mit dem Motor gekoppelten Welle koppelbaren Wellenstück anzuordnen. Der Propeller oder die Scheibe können zum einen auf einfache Weise am Wellenstück befestigt, vornehmlich angeschweißt werden, gleichermaßen einfach ist ihre Montage an der Welle, wo das Wellenstück verrastet oder verschraubt oder dergleichen wird. Damit verbunden ist auch eine einfache Demontage, beispielsweise zu Reinigungszwecken, wozu lediglich das Wellenstück mit dem Propeller/der Scheibe entnommen werden muss.Out manufacturing reasons it is appropriate, the Propeller or disc at one with the one coupled with the engine Shaft coupling shaft piece to arrange. The propeller or the disc can on the one hand in a simple manner on the shaft piece fastened, primarily welded, equally simple is their mounting on the shaft, where the shaft piece is locked or screwed or the like. This is associated with a simple disassembly, for example, for cleaning purposes, including only the shaft piece with the Propeller / the disc must be removed.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Propeller oder die Scheibe mit einer Drehzahl von 100–800 U/min rotiert. Es wird also gegenüber den geringen Drehzahlen der bekannten Schneckenniederhalter mit deutlich höheren Drehzahlen gefahren, wobei primär eine Drehzahl von 150–250 U/min eingestellt werden sollte. Es besteht damit bei der erfindungsgemäßen Entgasungseinrichtung der besondere Vorteil, sich unterschiedlichen Extrudermaterialien, also Kunststoffschmelzen, Verfahrensaufgaben, Ausstoßleistungen und Produktqualitäten, anzupassen und diesbezüglich entsprechend die Drehzahl, die Anzahl der Propellerblätter, den Anstellwinkel der Propellerblätter bzw. der Scheibe, die Anzahl und Größe der Gasdurchtrittsöffnungen entsprechend zu variieren. Insbesondere in Verbindung mit der einfachen Austauschbarkeit des Propellers oder der Scheibe besteht die Möglichkeit, die Entgasungseinrichtung in kürzester Zeit umzurüsten, wenn sich die Randbedingungen ändern, wenn also z.B. ein anderes Material mit einer anderen Ausstoßleistung geschmolzen werden soll etc. Insgesamt ist die erfindungsgemäße Entgasungseinrichtung sehr einfach aufgebaut und sehr flexibel im Hinblick auf eine Anpassung an die tatsächlich gegebene Prozesssituation. Schließlich sollte der Abstand der untersten Drehebene des Propellers oder der Scheibe, also der Abstand des untersten Propeller- oder Scheibenrands, zur Schneckenoberseite ca. 0,5 mm bis 15 mm betragen.Farther can be provided that the propeller or the disc with a Speed of 100-800 Revolutions per minute. It is so compared to the low speeds the well-known screw retainer with significantly higher speeds driven, being primary a speed of 150-250 RPM should be set. It thus exists in the degassing device according to the invention the particular advantage of different extruder materials, So plastic melts, process tasks, output and product qualities, to adapt and in this regard according to the speed, the number of propeller blades, the Angle of the propeller blades or the disc, the number and size of the gas passage openings vary accordingly. Especially in conjunction with the simple Interchangeability of the propeller or the disc is possible the degassing in the shortest time Retool time, when the boundary conditions change, if, for example, another material with a different output etc. is to be melted. Overall, the degassing device according to the invention very simple and very flexible in terms of adaptation to the actual given process situation. Finally, the distance should be the lowest plane of rotation of the propeller or the disc, so the distance the lowest propeller or disc edge, to the snail top about 0.5 mm to 15 mm.
Neben der Entgasungseinrichtung betrifft die Erfindung ferner einen Extruder, umfassend wenigstens eine Entgasungseinrichtung der vorbeschriebenen Art.Next the degassing device, the invention further relates to an extruder, comprising at least one degassing device of the above Art.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the embodiments described below and with reference to the Drawings. Showing:
Der
Propeller
Während im
gezeigten Ausführungsbeispiel vier
Propellerblätter
Die
Propellerblätter
Über den
Motor
Im
Betrieb wird aufsteigendes Extrudermaterial durch die schnell rotierenden
Propellerblätter kontinuierlich
zurückgedrängt. Aufsteigendes
Gas hingegen gelangt trotz der schnellen Rotation in den Bereich
oberhalb des Extrudermaterials und damit der Entgasungsöffnungen
Wenngleich die erfindungsgemäße Entgasungseinrichtung in den Figuren in Verbindung mit einem Doppelschneckenextruder gezeigt ist, kann sie selbstverständlich auch an einem Einschneckenextruder angeordnet werden.Although the degassing device according to the invention shown in the figures in connection with a twin-screw extruder is, of course, it can also be arranged on a single-screw extruder.
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DE10319842A DE10319842B4 (en) | 2003-05-03 | 2003-05-03 | Degassing device for an extruder |
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DE10319842A1 DE10319842A1 (en) | 2004-11-25 |
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ID=33394090
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