DE1945538A1

DE1945538A1 - Vorrichtung zur Verarbeitung von Thermoplast-Kunststoff-Rohstoffen zu Halbzeugen oder Fertigartikeln unter Verwendung des Einschneckenprinzips

Info

Publication number: DE1945538A1
Application number: DE19691945538
Authority: DE
Inventors: Ludwig Wittrock
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-09-09
Filing date: 1969-09-09
Publication date: 1971-03-11

Description

Vorrichtung zur Verarbeitung von Thermoplast - Kunststoff - Rohstofien zu Halbzeugen oder Fertigartikeln unter Verwendung des Einschneckenprinzipes.
Unter den verschiedensten bekannten Verfahren, Thermoplast -Kunststoff - Rohstoffe zu Halbeugen oder Fertigartikeln zu verformen, ist das Plastifizieren und Verdüsen der Rohstoffmasse über Binschneckenmaschinen am verbreitesten.
Obwohl relativ ungünstige Verarbeitungsvorgänge in Bezug auf thermische Behandlung des Kunststoff es auftreten, wird die Einschneckenmaschine überwiegend verwendet, da sie maschinentechnisch einfach gebaut und betrieben werden kann. Die in der Kunststoffverarbeitungstechnik gemachten Aufwände, durch Einsatz von Mehrfachschneckenmaschinen, Knetern-, Walzen-, $eibscheibenaggregaten u.dgl. güstigere Verarbeitungsvorgänge zu schaffen, zeigen jedoch, daß die Einfachschnecke in den bekannten Ausbildungen höheren Ansprechen der Kunststoffverarbeitungstechnik nicht standhalten kann.
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, Thermoplast -Kunststoff - Rohstoffe über eine Maschine zu Halbzeugen und Fertigteilen zu verarbeiten, die im Grundprinzip der Einsohneckenmaschine entspricht, Jedoch so gestaltet ist, daß die physikalischen Gesetze zur Erhaltung der im Kunststoff - Rohstoff vorhandenen Qualit§ten eingehalten werden.
Umfangreiche theoretische und praktische Studien zur Brfassung dieser Gesetze haben erfindungsgemäß ergeben, daß die anlage von maßlichen Größen es gestattet, das in den mannigfaltigsten Arten bekannte 3infachsohneckenprinzip zur optimalen Verarbeitung des Kunststoffes anzuwenden.
Die Erfindung kann sowchl an Einschneckemmschinen mit Schnecken, die - sylindrisch oder konisch ausgebildet -nur einen oder mchrere Gewindegänge besitzen, oder bei denen das Schneckengehäuse einen oder mehrere Gewindegänge bzw. Nuten besitzt, als auch bei Einfachschneckenmas chinen, bei denen die Schnecke als Hohlkörper, um einen feststehenden Kern rotierend, angeordnet ist, und das Schneckengehäuse und die Trommelschnecke an der Innenwand Gewindegänge oder Nuten besitzen, Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus daß die Plastifizierung dünner Masseschichten günstiger verläuft als dickere, da die Verweilzeit der Masse bei konstanter Heiztemperatur mit dem Quadrat der Schichtstärke zunimmt. Wenn sB. Polyvinylchlorid plastifiziert werden soll, und eine zulässige Heiztemperatur ( ca. 180°C)angelegt wird, dann wäre nach den Wärmeleit- und Wärmemengengesetzen bei orhandensein einerMasseschichtstärke von 10 mm eine Verweilzeit von ca. 6 000 sek 1 mm " " " " 60 0,1 mm " " " " 0,6 im Idealfall erforderlich.
Bei bekannten Einschnsckennaschinen werden schichtstärkenbestimmende Gewindegangtiefen von 2 - 4 mm ( in der Plastifizierzone der Schnecke) angewandt. Es ist dabei auch bekannt, Schnecken mit mehreren flachen Gewindegängen zu versehen, wobei der Durchmesser der Schnecke so groß gewählt werden kann, daß eine gewünschte Ausstoßleistung der Maschine durch die Anzahl der parallelarbeitenden Gewindegänge erreicht wird. Der Begriff flach wurde dabei abgegrenzt durch ein Gangtiefenmaß von 2 - 4 mm, Die Erfindung prägt in Erfüllung ihrer Aufgabe den Begriff "flach" mit wesentliöh geringeren Dimensionen.
Wie theoretische Uberlegungen und praktische Versuche gezeigt haben, ergeben Gewindegänge mit Tiefen jklender als 1 mm, vorzugsweise 0,7 mm, in der Plastifizierzons der Schnecken in Einschneckenmaschine erst solche kurzen Verweilzeiten der zu plastifizierenden Kunststoffmasse, daß die volle Qualität des Rchstoffes erhalten bleibt.
Im Gegensatz zu weiteren bekannten Vorrichtungen,-die Kunststoffmassen zwischen Reibkonen, Reibscheiben oder Walzen ohne gleichzeitige selbsttätige Transportbewegung bei angelegten Spaltgrößen von unter 1 mm unkontrolliert plastifizieren, arbeiten Schnecken mit gleichmäßiger Transportbewegung und sichern bei entsprechender Drehzahleinstellung eine genaue Einhaltung der günstigsten Verreilzeit der Masseteile.
Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, die Gewindegangtiefe der Schnecke in Flußrichtung so weit zu vergrößern, daß die zur Transportbewegung der Masse notwendige Reibung nicht zur unkontrollierbaren Selbsthemmung führt.
Verarbeitungsverfahren zur Anwendung von erfindungsgemäß ausgelegten Einfachschneckenmaschinen können verschieden durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Schnecke mit regelbarer Drehzahl angetrieben, ohne oder mit Dosier-bzw. Vorverdichtungseinrichtung gespeist werden. Die Schnecke kann die Masse unmittelbar in einen Verdüsungs kopf drucken oder auch einem gesondert angetriebenen Verdüsungsaggregat zuführen. Vor- oder nachgeschaltete Misch- oder Mastifiziereinrichtungen können je nach Aufgabenstellung der Kunststoffverarbeitung angelegt werden.
Die an sich wirtschaftliche Verarbeitung von feinköTnigen oder pulverförmigen Eunststoffrohstoffen ist bei Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders günstig und geeignete ualitätssteigernde Produkte zu erzeugen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

Vorrichtung zur Verarbeitung von Thermopiast -Kunststoff - Rohstoffen zu Halbzeugen oder Fertigartikeln unter Verwendung des Einschneckenprinzipes, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindegänge besonders geringe Tiefen, z.B. unter 1 mm, vorzugsweise 0,7 mm.

besitzen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindegangtiefen sich in Flußrichtung ständig erweiternd ausgebildet sind.