DE2038452A1

DE2038452A1 - Kunststoff-Schneckenpresse

Info

Publication number: DE2038452A1
Application number: DE19702038452
Authority: DE
Inventors: Fritz Reifenhaeuser; Eckart Dipl-Ing Wuesten
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 1970-08-01
Filing date: 1970-08-01
Publication date: 1972-02-10
Also published as: BR7104904D0

Description

Kunststoff-Schneckenpresse Die Erfindung bezieht sich auf eine Kunststoff-Schneckenpresse in Form eines sog. Einschneckenextruders aus Zylinder und Schnecke, wobei die Schnecke eine Entgasungszone und der Zylinder und/oder die Schnecke im Bereich der Entgasungszone Absaugeinrichtungen aufweisen. - Bekannte Kunststoff-Schneckenpressen dieser Art sind üblicherweise horizontal angeordnet, in Zonen (Umwandlungszone, erste Meteringzone, Entgasungszone, zweite Meteringzone) eingeteilt und in der Entgasungszone so eingerichtet, daß der bereits plastifizierte Kunststoff unter reduzierter Pressung an der Absaugeinrichtung vorbei geführt wird. Die Schnecke hat in der Entgasungszone gleichzeitig die Transportfunktion zu erfüllen und ist entsprechend eingerichtet, nämlich mit Stegen ausgerüstet.
Zur Absaugvorrichtung gehören Bohrungen in der Zylinderwandung und/oder in der Schnecke, die über Kanäle oder Leitungen mit einer Absaugpumpe in Verbindung stehen. Die erreichte Entgasung ist für viele Zwecke nicht befriedigend. Da in der Entgasungszone die Schnecke den plastifizierten Kunststoff auch transportieren muß, lassen sich die thermodynamischen Zustandsgrößen (hauptsächlich Druck, Temperatur) nicht so einstellen, daß optimale Entgasung erreicht wird. Im übrigen bietet sich der zu entgasende Kunststoff bei bekannten Kunststoffschneckenpressen in der Entgasungszone mit verhältnismäßig kleiner Oberfläche an, so daß die Aufenthaltszeit des zu entgasenden Kunststoffes in derEntgasungszone nicht ausreicht, um die Einstellung des thermodynamischen Gleids gewichts für den Entgasungsvorgang herbeizuführen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kunststoff-Schneckenpresse der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß in der Entgasungszone optimale Entgasung erreichbar ist.
Die Erfindung betrif#"t eine Kunststoff-Schneckenpresse aus Zylinder und Schnecken wobei die Schnecke eine Entgasungszone ~nd der Zylinder und/oder die Schnecke im Bereich der Entgasungszone Absaugeinrichtungen aufweisen# Die Erfindung besteht darin, daß die Entgasungszone als Freifallzone ausgebildet und dazu die Kunststoff-Schneckenpresse insgesamt in an sich bekannter Weise im wesentlichen vertikal angeordnet ist. Erfindungsgemäß hat die Schnecke in der Entgasungszone eine Tr#nsportfun1ction nicht mehr zu erfüllen.
Der Transport des plastifizierten Kunststoffs erfolgt durch freien Fall. Die thermodynamischen Parameter lassen sich in der Entgasungszone folglich in weiten Grenzen frei wählen, und zwar durch die Einstellung des "Vakuums" (d.h. durch die Bemessung der Absaugpumpe3 einerseits, ggf. zusätzlich durch Beheizung über den Zylinder oder auch über die Schnecke andererseits. Der eingangs beschriebene Kompromiß zwischen Entgasung und Transport beeinträchtigt die Entgasungswirkung nicht mehr, die sich folglich optimieren läßt. Darüber hinaus kann der plastifizierte Kunststoff in der Freifallzone so verteilt werden und eine solche Strömungsform oder Fall form erhalten, daß er sich auch mit hinreichend großer Oberfläche der Entgasung anbietet.
Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. So ist eine bevorzugte Ausführuugsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke mit dem Zylinder vor der Freifallzone eine Freiaustrittsdüse für den Eintritt des bereits plastifizierten Kunststoffs in die Freifall- oder Entgasungszone bildet. Zweckmäßigerweise ist zusätzlich die Schnecke im Bereich der Freifallzone stegfrei ausgeführt. -Die Freiaustrittsdüse kann Schlitze oder Austrittsöffnungen bilden, die den Kunststoff derart austreten lassen, daß er in der Freifallzone eine hinreichend große Oberfläche aufweist.
Dazu kann es zweckmäßig sein, die Anordnung so zu treffen, daß die Schnecke und der Zylinder im Bereich der Freifallzone einen Ringraum bilden. Das kann dadurch geschehen, daß der Durchmesser der Schnecke reduziert wird und/oder auch dadurch, daß der Innendurchmesser des Zylinders im Bereich der Freifallzone aufgeweitet wird. Wird mit einem derartigen Ringraum gearbeitet, so empfiehlt es sich, die Freiaustrittsdüse etwa mittig über dem Ringraum anzuordnen. So läßt sich sicherstellen, daß der plastifizierte Kunststoff, der aus der Freiaustrittsdüse austritt, sich weder an die Schnecke noch an die Wandung des Zylinders anlegt.
In der konstruktiven Gestaltung bestehen im-Rahmen der Erz in dung ebenfalls mehrere Möglichkeiten. Um die Freiaustrittsdüse und damit die Entgasung unterschiedlichen Kunststoffen anzupassen, empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, daß die Freiaustrittsdüse aus einem in den Zylinder eingesetzten Außenring und einem auf die Schnecke aufgesetzten Innenring gebildet ist. Zweckmäßigerweise ist bei dieser Ausführungsform der Zylinder in an sich bekannter Weise geteilt, so daß zumindest der Außenring leicht ausgetauscht werden kann. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, zum Zwecke des Austausches des Innenrings auch die Schnecke geteilt auszuführen.
Wie bereits erwähnt wird man diese Bauteile stets so wählen daß die Freiaustrittsdüse mehrere, vorzugsweise schlitzförmige Düsenöffnungen aufweist.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Aus fühuungs beispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen: Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Kunststoff-Schneckenpresse, Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1 und Fig. 3 im Maßstab der Fig. 2 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fig. 2.
Die in den Figuren dargestellte Kunststoff-Schneckenpresse besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau zunächst aus dem Zylinder 1 und der Schnecke 2, wobei die Schnecke 2 eine Entgasungszone 3 und der Zylinder 1, im Ausführungsbeispiel auch die Schnecke 2 im Bereich der Entgasungszone Absaugeinrichtungen 4, 5 aufweisen. Die Absaugeinrichtungen 4 dienen der Absaugung über den Zylinder 1; die Absaugeinrichtungen 5 dienen der Absaugung über die Schnecke. Sie stehen mit einer nicht gezeichneten Vakuumpumpe in Verbindung. Die Entgasungszone 3 ist als Freifall zone 6 ausgebildet, dazu ist die Kunststoffschneckenpresse insgesamt im Ausführungsbeispiel exakt vertikal angeordnet. Sie könnte auch mehr oder weniger schräg gestellt sein. Die Schnecke 2 bildet mit dem Zylinder 1 vor der Freifallzone 3 eine Freiaustrittsdüse 6, 7 für den Eintritt des bereits plastifizierten Kunststoffs in die Freifall- oder Entgasungszone 3.
Man entnimmt aus der Fig. 2, daß der Kunststoff im freien Fall die Freifallzone 3 durchfällt, um danach von dem nachgeschalteten Teil der Schnecke 2 wieder aufgenommen zu werden. Die Schnecke 2 ist im Bereich der Freifallzone 3 stegfrei ausgeführt.
Im übrigen ist im Ausführungsbeispiel die Anordnung so getroffen, daß die Schnecke 2 und der Zylinder 1 im Bereich der Freifallzone 3 einen Ringraum 8 bilden. Dazu ist einerseits der Durchmesser der Schnecke 2 reduziert, außerdem der Innenmesser des Zylinders 1 aufgeweitet. Die Freiaustrittsdüse 6, 7 befindet sich etwa mittig über dem Ringraum 8o Folglich können sowohl die Absaugeinrichtungen 4, 5 des Zylinders 1 als auch die der Schnecke 2 wirksam werden.
Insbesondere aus den Figuren 2 und 3 entnimmt man, daß die Freiaustrittsdüse aus einem in den Zylinder 1 eingesetzten Außenring 6 und einem auf die Schnecke 2 aufgesetzten Innenring 7 gebildet ist. Zu diesem Zweck ist der Zylinder 1 im Bereich der Entgasungszone 3 geteilt, auch die Schnecke 2 kann aus mehreren Teilstücken zusammengeschraubt sein. Aus der Fig. 3 entnimmt man, daß die Freiaustrittsdüse 6, 7 mehrere, im Ausführungsbeispiel schlitzförmige Düsenöffnungen 9 bildet, derart, daß der Kunststoff in Form von nebeneinanderliegenden und über den Ringraum 8 verteilten Lamellen aus der Freiaustrittsdüse 6, 7 austritt.
Im Rahmen der Erfindung liegt es, bei der beschriebenen Kunststoff-Schneckenpresse im Bereich der Entgasungszone 3 eine Gaszuführung vorzunehmen, wenn es sich beispielsweise darum handelt, Schaumstoffe zu extrudieren.
Ansprüche:

Claims

Ansprüche 1. Kunststoff-Schneckenpresse aus Zylinder und Schnecke, wobei Schnecke eine Entgasungszone und der Zylinder und/oder die Schnecke im Bereich der Entgasungszone Absaugeinrichtungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Entgasungszone als Freifallzone (3) ausgebildet und dazu die Kunststoff-Schneckenpresse (1, 2) insgesamt in an sich bekannter Weise im wesentlichen vertikal angeordnet ist.
2. Kunststoff-Schneckenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (2) mit dem Zylinder (1) vor der Freifallzone (3) eine Freiaustrittsdüse (6, 7) für den Eintritt des bereits plastifizierten Kunststoffs in die Freifall- oder Entgasungszone (3) bildet.
3. Kunststoff-Schneckenpresse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (2) im Bereich der Freifallzone (3) stegfrei ausgeführt ist.
4. Kunststoff-Schneckenpresse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (2) und der Zylinder (1) im Bereich der Freifallzone (3) einen Ringraum (8) bilden, - wobei der Durchmesser der Schnecke (2) reduziert und/oder der Innendurchmesser des Zylinders (1) aufgeweitet ist.
5. Kunststoff-Schneckenpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Freiaustrittsdüse (6, 7) etwa mittig über dem Ringraum (8) angeordnet ist.
6. Kunststoff-Schneckenpresse nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Freiaustrittsdüse aus einem in den Zylinder (1) eingesetzten Außenring (6) und einem auf die Schnecke (2) aufgesetzten Innenring (7) gebildet ist.
7. Kunststoff-Schneckenpresse nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Freiaustrittsdüse (6, 7) mehrere, vorzugsweise schlitzförmige, Düsenöffnungen (8) aufweist.