DE2520244B2 - Beschickungsvorrichtung fuer eine schneckenstrangpresse - Google Patents
Beschickungsvorrichtung fuer eine schneckenstrangpresseInfo
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Description
45
Die Erfindung betrifft eine Beschickungsvorrichtung für eine Schneckenstrangpresse zum Plastifizieren,
Kneten und Homogenisieren von in rieselfähigem Zustand eingegebenem Material, insbesondere von
plastizierbaren keramischen Massen und Kunststoffen, mit mindestens einer' in einer zugeordneten Gehäusebohrung
drehbar angeordneten Schnecke, wobei der mindestens einen Gehäusebohrung ein evakuierbarer
und gasdicht mit dem Gehäuse verbundener Aufgabebehälter vorgeordnet ist, und wobei ein die Materialzufuhr
steuernder Füllstandgeher im Aufgabebehälter vorgesehen ist.
Eine derartige Beschickungsvorrichtung für eine Schneckenstrangpresse ist aus der US-PS 30 36 335
bekannt. Die Materialzufuhr erfolgt hierbei über eine Einfüll-Leitung, in der ein von dem Füllstandgeber
gesteuertes Ventil vorgesehen ist, aufgrund des Vakuums im Aufgabebehälter, wobei mit dem Materialstrom
Luft in den Behälter eingesaugt wird, die wiederum über eine Vakuumpumpe mit vorgeschalteten
Filtern abgesaugt wird. Insbesondere bei Einsatz von pulverförmiger!! Material wird beim Evakuieren ein Teil
dieses Materials mitgerissen und führt nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit zu Verstopfungen der Filter,
die dann gereinigt werden müssen. Weiterhin ist nicht auszuschließen, daß dieses Material durch die Filter
hindurch in die Vakuumpumpe gelangt und dort zu Verschleißerscheinungen führt. Schließlich kann dann,
wenn überhaupt Luft in nennenswertem Umfang in den Aufgabebchälter gelangt, trotz des Vorhandenseins der
Vakuumpumpe nicht ausgeschlossen werden, daß die Luft - wenn auch in geringem Umfang - in die
Schneckenstrangpresse gelangt. Dies ist aber insofern wiederum nachteilig, als derartige evakuierbare Beschickungsvorrichtungen
nur an Schneckenstrangpressen eingesetzt werden, die selbst wiederum unter
Teilvakuum arbeiten, damit das in der Schneckenstrangpresse piastizierte oder aufgeschmolzene Material frei
von flüchtigen Bestandteilen bleibt oder wird.
Aus der Zeitschrift »Gummi-Asbest-Kunststoffe«,
1970, Heft 11, Seiten 1222 und 1224 ist eine Beschickungsvorrichtung für eine Schneckenstrangpresse
bekannt, bei der ein Aufgabebehälter mit dem Gehäuse der Schneckenstrangpresse verbunden ist, und
der über eine Vakuumschleuse mit der Gehäusebohrung der Schneckenstrangpresse verbunden ist. Um den
Übertritt von Material in die Vakuumpumpe zu verhindern, sind Staubfilter vorgesehen, die sich aber
insofern bei Einsatz von feinem oder pulverförmigem Material schnell zusetzen und zu Betriebsstörungen
führen können. Außerdem ist auch hierbei nicht auszuschließen, daß Material in die Vakuumpumpe
gelangt und diese beschädigt.
Aus der US·PS 27 85 455 sind als Vakuumschleusen ausgebildete Zellenradschleusen bekannt. Aus der
DT-OS 18 02 694 sind Zellenradschleusen als Dosiereinrichtungen bekannt.
Aus der DT-AS 15 29 822 ist es bekannt, in einem
einer Aufgabeschnecke für eine Schneckenstrangpresse vorgeordneten Aufgabebehälter ein Rührwerk vorzusehen,
mittels dessen Brückenbildungen und damit Störungen der Materialzufuhr zur Aufgabeschnecke
unterbunden werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschickungsvorrichtung der eingangs beschriebenen
Art so auszugestalten, daß ein Lufteintritt in den Aufgabebehälter bei der fortlaufenden Zugabe von
Material in den Aufgabebehälter weitgehend ausgeschlossen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:
a) Dem Aufgabebehälter ist eine Vakuumschleuse zur Materialzufuhr vorgeschaltet:
b) der Vakuumschleuse ist eine Dosiereinrichtung vorgeschaltet;
c) der Füllstandgeber ist mit dem Motor der Dosiereinrichtung gekoppelt;
d) es ist eine Steuereinrichtung für die Vakuumschleuse in Abhängigkeit von dem Volumenstrom der
Dosiereinrichtung vorgesehen, die den Motor der Vakuumschleuse derart steuert, daß das jeweilige
Gesamtfördervolumen der Vakuumschleuse pro Zeiteinheit etwa gleich dem von der Dosiereinrichtung
zugeführten Volumenstrom ist.
Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß irgendeine Luftzufuhr zum Aufgabebehälter praktisch völlig
unterbunden wird, da unabhängig von der pro Zeiteinheit zuzuführenden Materialmenge die Vakuumschleuse
ständig vollständig mit Material gefüllt ist, so daß sie keine Luft zusammen mit dem Material in den
Aufgabebehälter transportieren kann, wie es bei einem
Arbeiten der Vakuumschleuse mit Teilfüllung der Fall
ware. Da praktisch keine Luft in den Aufgabebehältcr gelangen kann, braucht auch praktisch keine Luft
abgesaugt zu werden, so daß entsprechende einer Vakuumpumpe vorgeschaltete Filter sie!' nicht zusetzen
können. In der Regel können diese Filter sogar vollständig entfallen. Außerdem kann das Material nicht
in Vakuumpumpe gelangen und dort nicht zu Vcr-Schleißerscheinungen
führen. Schließlich kann sich hierbei auch nicht Luft — wenn auch nur in feinster
Verteilung — am Material anlagern und trotz des Vorhandenseins einer Vakuumpumpe in die Schneckenstrangpresse
gelangen.
Wenn als Dosiereinrichtung eine Dosierwaage, beispielsweise eine Bandwaage, vorgesehen ist, dann ist
gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung der Steuereinrichtung eine Multiplizierstufe
zur Einstellung des spezifischen Schüttgewichts des Materials zugeordnet. Hierdurch erfolgt also praktisch
eine Umrechnung des Gewichts des von der Dosiereinrichtung pro Zeiteinheit der Vakuumschleuse zugeführten
Materials auf dessen Volumen. Zweckmäßigerweise wird als Vakuumschleuse eine bekannte Zellenradschleuse
vorgesehen. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn im Aufgabebehälter ein Rührwerk vorgesehen ist.
Hierdurch wird sichergestellt, daß das Material im Aufgabebehälter nicht Brücken bilden kann, die ein
Nachfließen des Materials aus dem Aufgabebehälter in die Gehäusebohrung verhindern. Da das Material selber
im Aufgabebehälter als praktisch gasdichte Absperrung der Einlaßöffnung im Gehäuse gegen Vakuumzone in
der Schneckenstrangpresse dient, ist es insoweit von Vorteil, immer einen gleichbleibenden Füllstand zu
erhalten.
Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung, die
einen vertikalen Längsschnitt durch eine Schneckenstrangpresse mit einer vorgeschalteten Beschickungsvorrichtung
und einer nachgeschalteten Entgasungseinrichtung zeigt, näher erläutert.
In einem Gehäuse 1 ist eine Schnecke 2 angeordnet, die aus einer Schneckenwelle 3 besteht, auf der
schraubenlinienförmig verlaufende Schneckenwindungen 4 angebracht sind, zwischen denen Schneckengänge
5 liegen. Die Schnecke 2 ist in einer Gehäusebohrung 6 des Gehäuses t derart angeordnet, daß die Schneckenwindungen
4 nur ein geringes Laufspiel gegenüber der Wand der Gehäusebohrung 6 haben. Das Gehäuse 1
besteht aus einzelnen Abschnitten Γ, 1", V" und 1"", die
jeweils mittels zugeordneter Flansche 7, von denen nur zwei dargestellt sind, fluchtend zusammeng^chraubt
sind. Die Abschnitte 1' bis I"" des Gehäuses 1 sind zwischen stirnseitigen Tragplatten 8 bzw. 9 angeordnet,
die auf einem Fundament IO abgestützt sind. Die .Schneckenwelle 3 ist durch die Tragplatte 8 hindurchgeführt
und wird von dieser Seite von einem Motor 11 unter Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes
12 und einer Kupplung 13 angetrieben. Hinter der Tragplatte 9 ist das austrittsseilige Ende 14 des
Gehäuses 1 angeordnet. Auf der Schneckenwelle 3 sind f>o
Stauscheiben 15 angebracht, in denen das zu behandelnde Material besonders intensiv geknetet wird. Derartige
Stauscheiben sind aus der DT-PS 9 40 109 (entsprechend US-PS 28 14 472 und GB-PS 7 55 069) bekannt. In
der Nähe der Tragplatte 8 ist eine Beschickungsvorrichtung 16 vorgesehen. Diese besteht im wesentlichen aus
einem trichterförmigen Aufgabebehälter 17, der gasdicht oberhalb einer mit der Gehäusebohrung 6
verbundenen Einzugsöffnung 18 des Gehäuses 1 angeordnet und mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. Auf
einem oberen deckelartigen Abschluß 19 des Aufgabebehälters, 17 ist ein Motor 20 angeordnet, auf dessen
fliegend gelagerter Welle 21, die ebenfalls gasdicht durch den Abschluß 19 hindurchgeführt ist, rahmenartige
Rührelemente 22 angebracht sind, die die Innenwand des unteren trichterartigen Teils 23 des Behälters 17
überstreichen, wodurch verhindert wird, daß sich in diesem Bereich Material unter Brückenbildung stauen
kann. Damit ist ein einwandfreier Nachlauf des in dem Aufgabebehälter 17 befindlichen pulverförmigen oder
granulatförmigen Materials durch die Einzugsöffnung 18 in die Einzugszone A der Schneckenstrangpresse
gewährleistet.
Auf einem horizontalen Absatz 24 des deckelartigen Abschlusses 19 ist eine als Zellenradschleuse ausgebildete,
handelsübliche Vakuumschleuse 25 angebracht, die von einem Motor 26 antreibbar ist. Entsprechend ihrer
Funktion als Vakuumschleuse ist das Zellenrad 27 gegenüber seinem Gehäuse 28 gasdicht abgedichtet. Die
Auslaßseite 29 der Vakuumschleuse 25 mündet in den Aufgabebehälter 17. Einlaßseitig ist der Vakuumschleu
se 25 ein Zuführirichter 30 vorgeschaltet, der mit einer Entlüftungsöffnung 31 versehen ist. In den Zuführtrichter
30 mündet eine Dosiereinrichtung 32 ein, über die das in der Schneckenstrangpresse zu behandelnde
pulver- oder granulatförmige Material in den Zuführtrichter 30 der Vakuumschleuse 25 eingegeben wird.
Der Dosiereinrichtung 32 ist ein Vorratsbunker 33 für dieses Material vorgeschaltet. Der Antrieb der Dosiereinrichtung
32 erfolgt mittels eines Motors 34.
Im oberen Bereich des trichterartigen Teils 23 des Aufgabebehälters 17 ist ein handelsüblicher Füllstandgeber
35 angebracht, der jeweils ein Signal abgibt, wenn der Materialspiegel 36 im Aufgabebehälter 17 unter
einen vorgegebenen Wert absinkt oder über einen vorgegebenen Wert ansteigt.
Dieser Materialspiegel 36 liegt auf jeden Fall unterhalb der Auslaßseite 29 der Vakuumschleuse 25.
Wird eines dieser beiden Signale vom Füllstandgeber 35 gegeben, so läuft es über eine mehradrige Leitung 37 zu
einer Signalverarbeitungseinrichtung 37'. Von dieser Signalverarbeitungseinrichtung 37' wird der Motor 34
der Dosiereinrichtung 32 entweder bei Vorliegen eines den maximalen Füllstand anzeigenden Signals auf
geringere Drehzahl oder bei Vorliegen eines den minimalen Füllstand repräsentierenden Signals auf
höhere Drehzahl geschaltet, d. h. die aus dem Vorratsbunker 33 in den Zuführtrichter 30 der Vakuumschleuse
25 eingegebene Materialmenge pro Zeiteinheit wird verringert oder erhöht. Bei der Dosiereinrichtung 32
kann es sicn um eine jeweils handelsübliche Dosierwaage oder volumetrisch arbeitende Dosiereinrichtung
handeln. In der Zeichnung ist schematisch eine handelsübliche Bandwaage dargestellt.
|e nach der von der Dosiereinrichtung 32 registrierten,
dem Zuführtrichter 30 zugeführten Materialmenge wird über einen entsprechenden Drehzahlregler 48 der
Motor 26 und damit das Zellenrad 27 derart angetrieben, daß das von der Dosiereinrichtung 32
zugeführte Materialvolumen immer gleich dem Gesamtdurchsatzvolumen der Vakuumschleuse ist; d. h. die
Drehzahl des Zellenrades wird so nachgesteuert, daß das Gesamtvolumen des Zellenrades 27 multipliziert mit
der Drehzahl des Zellenrades 27 pro Zeiteinheit immer etwa gleich dem pro Zeiteinheit von der Dosiereinrichtung
32 zugeführten Materialvolumen ist. Wenn die
DosicrcinrichUing 32 — wie bei dem in der Zeichnung
dargestellten Fall — als Dosierwaage arbeitet, also das durchlaufende Materialgcwichl pro Zeiteinheit registriert,
wird dem Drehzahlregler 48 noch eine Multiplizierstufc 38 vorgeschaltet, die die von der
Regislrierslufe 39 der Dosiereinrichtung 32 kommenden Signale mit dem Schüttgewicht (spezifischen
Gewicht) des Materials multipliziert, damit dem pro Zeiteinheit durch die Dosiereinrichtung geförderten
Materialvolumen entsprechende Signale zum Drehzahlregler 48 kommen. Durch diese Maßnahmen wird
gewährleistet, daß praktisch keine Luft mit dem Material durch die Vakuumschleuse 25 in den
Aufgabebehälter 17 gelangen kann.
Am oberen deckelartigen Abschluß 19 des Aufgabebehälters 17 ist eine mit dessen Innenraum verbundene
Leitung 40 angebracht, über die der Innenraum des Aufgabebehällers 17 mittels einer Vakuumpumpe 41
weitgehend evakuiert werden kann.
Die Gehäusebohrung 6 ist im Bereich der Durchführung der Schneckenwelle 3 durch die Tragplatte 8 durch
gasdichte Wellendichtungcn 42, beispielsweise handelsübliche Simmerringe, abgedichtet.
Der Einzugszone A im Gehäuse 1 folgt eine Druckaufbau- und Plastifizierzonc B. der eine durch die
Slauschciben 15 gebildete Knetzone C nachgeschaltct ist. Im Anschluß daran ist eine Entspannungszonc D, in
der das in Förderrichtung 43 durch das Gehäuse 1 geförderte und inzwischen plastifizierte oder aufgeschmol/.cnc
Material entgast wird, vorgesehen. Hierzu ist über einer entsprechenden Entgasungsbohrung 44
eine Haube 45 gasdicht mit dem Gehäuse 1 verbunden, von der eine Leitung 46 zu einer Vakuumpumpe 47
führt. Wenn die durch die Entgasungsbohrung 44, die
ίο Haube 45, die Leitung 46 und die Vakuumpumpe 47
gebildete Entgasungseinrichtung fortgelassen ist, dann dient ausschließlich die den Aufgabebehälter 17
teilweise evakuierende Vakuumpumpe 41 als Emgasungseinrichtung, was in vielen Fällen bereits ausrcichend
ist.
Als zu behandelnde Materialien kommen keramische Pulver, z. B. Katalysatorträgermassen, oder Kunststoffpulver
bzw. Kunststoffgranulat in Betracht.
In einem praktisch realisierten Fall wurde eine pulvrige Katalysatorträgermasse mit einer Korngröße
von 5 bis 50 μιη in den Aufgabebehälter 17 eingegeben,
wobei bei einer Füllstandshöhe von 50 bis 60 cm oberhalb der Einzugsöffnung 18 des Gehäuses 1 eine
ausreichende gasdichte Absperrung gegen die Vakuum-
zone erreicht wurde.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Beschickungsvorrichtung für eine Schneckenstrangpresse zum Plastizieren, Kneten und Homoge·
niesieren von in rieselfähigem Zustand eingegebenem Material, insbesondere von plastizierbaren
keramischen Massen und Kunststoffen, mit mindestens einer in einer zugeordneten Gehäusebohrung
drehbar angeordneten Schnecke, wobei der mindestens einen Gehäusebohrung ein evakuierbarer
und gasdicht mit dem Gehäuse verbundener Aufgabebehälter vorgeordnet ist, und wobei ein die
Materialzufuhr steuernder Füllstandgeber im Aufgabebehälter vorgesehen, ist, gekennzeichnet
durch die Kombination folgender Merkmale:
a) Dem Aufgabebehälter (17) ist eine Vakuumschleuse (25) zur Materialzufuhr vorgeschaltet;
b) der Vakuumschleuse (25) ist eine Dosiereinrichtung
(32) vorgeschaltet;
c) der Füllstandgeber (35) ist mit dem Motor (34) der Dosiereinrichtung (32) gekoppelt;
d) es ist eine Steuereinrichtung für die Vakuumschleuse (25) in Abhängigkeit von dem Volumenstrom
der Dosiereinrichtung (32) vorgesehen. die den Motor (26) der Vakuumschleuse derart steuert, daß das jeweilige Gesamtfördervolumen
der Vakuumschleuse pro Zeiteinheit etwa gleich dem von der Dosiereinrichtung zugeführten Volumenstrom ist.
2. Beschickungsvorrichtung nach Anspruch I mit einer Dosierwaage, dadurch gekennzeichnet, daß
der Steuereinrichtung eine Multiplizierstufe (38) zur Einstellung des spezifischen Schüttgewichts des
Materials zugeordnet ist.
3. Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Vakuumschleuse
(25) eine Zellenradschleuse vorgesehen ist.
4. Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufgabebehälter
(17) ein Rührwerk vorgesehen ist.
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---|---|---|---|
DE2520244A DE2520244C3 (de) | 1975-05-07 | 1975-05-07 | Beschickungsvorrichtung für eine Schneckenstrangpresse |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2520244A DE2520244C3 (de) | 1975-05-07 | 1975-05-07 | Beschickungsvorrichtung für eine Schneckenstrangpresse |
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Publication Number | Publication Date |
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DE2520244A1 DE2520244A1 (de) | 1977-03-31 |
DE2520244B2 true DE2520244B2 (de) | 1977-07-21 |
DE2520244C3 DE2520244C3 (de) | 1978-03-16 |
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ID=5945929
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2520244A Expired DE2520244C3 (de) | 1975-05-07 | 1975-05-07 | Beschickungsvorrichtung für eine Schneckenstrangpresse |
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Cited By (2)
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DE2758265A1 (de) * | 1977-12-27 | 1979-06-28 | Berstorff Gmbh Masch Hermann | Verfahren und einrichtung zur ueberwachung der teilfuellung einer entgasungsoeffnung an einem ein- oder doppelschneckenextruder fuer die verarbeitung von kunststoff |
DE3243100A1 (de) * | 1982-11-22 | 1984-05-24 | Detlef Dipl.-Ing. 4970 Bad Oeynhausen Gneuss | Schneckenextruder |
Families Citing this family (8)
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FR2628676B1 (fr) * | 1988-03-16 | 1990-07-13 | Mcneil Akron Repiquet Sarl | Procede et machine pour la fabrication de gaines d'isolation pour cables electriques par extrusion d'une matiere thermoplastique non halogenee |
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DE102006026818B4 (de) * | 2006-06-09 | 2009-01-22 | Kraussmaffei Technologies Gmbh | Plastifizier- und Einspritzvorrichtung für das Mikrospritzgießen |
AT510263B1 (de) * | 2010-10-18 | 2012-03-15 | Schulz Helmuth Ing | Vorrichtung zum extrudieren von thermoplastischem kunststoffmaterial |
-
1975
- 1975-05-07 DE DE2520244A patent/DE2520244C3/de not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2520244C3 (de) | 1978-03-16 |
DE2520244A1 (de) | 1977-03-31 |
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