DE3320782C3 - - Google Patents
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Kunststoff-Schneckenpresse gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Bei einer bekannten Schneckenpresse dieser Gattung (DE-GM
80 26 790) wird Granulat über die Einfüllöffnung aufgegeben
und Abfallmaterial über die Schnitzelrückführung. Das aufgegebene
Abfallmaterial wird von der Schnecke durch den Einfüllöffnungsbereich
hindurchtransportiert, in den auch das
aufgegebene Granulat gelangt. Der Schneckenkern besitzt im
Einfüllöffnungsbereich und in der anschließenden Einzugszone
im wesentlichen gleichen Durchmesser. Die Gangtiefe der
Schnecke ist in diesem Bereich größer als in einem anschließenden
Kompressionsbereich. Das beruht auf Erwägungen,
die auf hohe Förderleistung der Einzugszone gerichtet sind.
Allerdings verbessern diese Maßnahmen den Füllgrad nicht und
bringen auch keine Durchsatzerhöhung. Die Verkrallung des
Materials funktioniert nicht. Es bildet sich eine Schichtströmung
aus und nicht die gewünschte Blockströmung. Das
hängt u. a. auch damit zusammen, daß Granulat und Abfallmaterial
gleichsam von der Schnecke geführt werden und beide
Materialien sich unterschiedlich verhalten.
Auch bei Kunststoff-Schneckenpressen ohne Schnitzelrückführung
ist es bekannt, im Einfüllöffnungsbereich eine größere Gangtiefe
vorzusehen als in der Einzugszone, wobei darüber
hinaus zugseitig eine Tasche mit in Strömungsrichtung abnehmender
Tiefe vorgesehen ist (DE-AS 15 29 810, GB-PS
11 33 727). An die Tasche kann sich ein mit Nuten versehener
Bereich anschließen (DE-PS 22 14 715). Diese Maßnahmen sollen
die Förderung des zu bearbeitenden Materials, welches als
Pulver, Granulat oder dgl., jedenfalls in homogener Form vorliegt,
verbessern. Ob und wie eine solche Gestaltung sich
auswirkt, wenn das zu verarbeitende Material aus einer
Mischung von Granulat und Schnitzeln besteht, bleibt offen.
Um die Förderkapazität einer Schneckenpresse zu vergrößern,
ist es auch bekannt (DE-OS 17 29 198), die Schnecke anschließend
an den Einfüllöffnungsbereich in einen konisch zulaufenden
Raum einlaufen zu lassen, der einen von der Kreisform
abweichenden Querschnitt besitzt, so daß der Kunststoff
daran gehindert wird, sich mit der Schnecke zu
drehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Kunststoff-Schneckenpresse
bezüglich des Einzugsverhaltens zu verbessern.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruches 1
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen. Damit erreicht man eine Verbesserung der
Förderleistung in der Einzugszone von etwa 25% und unter
Umständen sogar mehr, selbstverständlich bei vorgegebener
Arbeitsdrehzahl. Für den Erfolg der Erfindung ist nicht nur
die grundsätzliche Gestaltung im Einfüllöffnungsbereich
wesentlich, sondern auch die Tatsache, daß die Schneckenwelle
als zweigängige Schnecke mit entsprechender Gangtiefe
ausgeführt ist, weil dadurch eine spielfreie Schnitzelrückführung
in den Einfüllöffnungsbereich erfolgt und dementsprechend
eine gleichmäßige Mischung mit dem dort hinzutretenden
Granulat möglich wird. Wichtig ist aber auch die angegebene
konstruktive Auslegung, weil dadurch der gleichmäßige
Materialeinzug bei gutem Füllungsgrad optimiert wird
und trotz des zunächst inhomogenen Materialstroms aus Granulat
und Schnitzelmaterial im weiteren Verlauf der Schneckenpresse
sich die gewünschte Blockströmung einstellt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich
ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung
ausführlich erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung
Fig. 1 auszugsweise einen Längsschnitt durch das
Gehäuse einer Kunststoff-Schneckenpresse mit Schneckenwelle,
Fig. 2 die graphische Darstellung einer spezifischen
Auslegung einer Kunststoff-Schneckenpresse.
Die in der Fig. 1 dargestellte Kunststoff-Schneckenpresse
besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem
zylindrischen Gehäuse 1 und einer darin angeordneten,
rotierend angetriebenen Schneckenwelle 2. Der
Antrieb wurde nicht gezeichnet. Die Schneckenwelle 2
besteht aus einem Schneckenkern 3 und zumindest einem
Schneckensteg 4 vorgegebener Gangtiefe. Die
Gangtiefe T ist nach Maßgabe der über die Länge unterschiedlichen
Schneckenzonen unterschiedlich eingerichtet.
Das gilt auch für den Gangsteigungswinkel a, ist
in dem Ausschnitt der Fig. 1 jedoch nicht erkennbar.
Das Gehäuse 1 weist eine Einfüllöffnung 5 auf und die
Einfüllöffnung 5 definiert einen Einfüllöffnungsbereich
6. In diesem ist die Gangtiefe T vergrößert. An den
Einfüllöffnungsbereich 6 schließt sich eine Einzugszone
7 an. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Schneckensteg
4 in der Einzugszone 7 sowie im Einfüllöffnungsbereich
6 den gleichen Gangsteigungswinkel a besitzt.
Die Gangtiefe T₁ ist jedoch in der Einzugszone 7
wesentlich geringer als im Einfüllöffnungsbereich 6, sie
ist nämlich um einen Faktor von 0,5 bis 0,9 kleiner. Der
Schneckenkern 3 weist im Übergang zwischen Einfüllöffungsbereich
6 und Einzugszone 7 ein in Strömungsrichtung
konisch erweitertes Übergangsstück 8 auf. Das
Gehäuse 1 ist in der Eingangszone 7 einzugsseitig mit
längslaufenden Nuten 9 von in Strömungsrichtung abnehmender
Tiefe versehen. Im Ausführungsbeispiel und
nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist
die Schneckenwelle 2 im Einfüllöffnungsbereich 6 sowie
in der Einzugszone 7 als eingängige Schnecke ausgeführt.
Das Ausführungsbeispiel zeigt im übrigen die Ausführungsform
der Erfindung, bei der an den Einfüllöffnungsbereich
6 - entgegen Förderrichtung - ein Schnitzelrückführungsbereich
10 anschließt, in dessen Gehäuseabschnitt
11 die Schneckenwelle 2 hineinragt. Dieser
Gehäuseabschnitt 11 besitzt eine Öffnung 12 für die
Schnitzelrückführung. Diese Öffnung 12 ist in der Figur
strichpunktiert für eine Schnitzelrückführung ohne
Rückspeiseschnecke angedeutet, gezeichnet ist die Ausführungsform
mit Rückspeiseschnecke 13. Man erkennt,
daß der Schneckensteg 4 im Schnitzelrückführungsbereich
10 eine Gangtiefe T₂ aufweist, die mit der Gangtiefe
T im Einfüllöffnungsbereich 6 praktisch übereinstimmt.
Im übrigen ist die Schneckenwelle 2 im Ausführungsbeispiel
in diesem Bereich als zweigängige
Schnecke ausgeführt.
In der Fig. 2 erkennt man die Auslegung einer Kunststoff-Schneckenpresse
in Form einer graphischen Darstellung,
die gleichsam als Abszisse die Länge der
Kunststoff-Schneckenpresse und als Ordinate in Millimetern
die Ringspaltdicke des Ringspaltes zwischen
Gehäusebohrung oder Strömungskanal 14 und Schneckenkern
3 enthält. Dabei ist auf der Abszisse die Länge
der Kunststoff-Schneckenpresse in Vielfachen des
Durchmessers D der Schneckenwelle 2 angegeben, wie
es den Gepflogenheiten entspricht. Man erkennt, daß
der Schneckenkern 3 in der Einzugszone 7 gegenüber
dem nutenfrei angesehenen Strömungskanal 14 einen
Ringspalt der Spaltdicke d₁ und im Einfüllöffnungsbereich
6 sowie in dem nicht mehr gezeichneten Schnitzelrückführungsbereich
10, dort außerhalb der Öffnungen,
gegenüber dem Strömungskanal 14 im Gehäuse 1 einen
Ringspalt der Spaltdicke d₂ bildet, wobei das Verhältnis
d₁/d₂ etwa bei 0,66 liegt. Die Länge der Einzugszone 7
beträgt etwa 6D. Angedeutet wurden in der graphischen
Darstellung auch die Nuten und das konisch erweiterte
Übergangsstück 8.
Claims (3)
1. Kunststoff-Schneckenpresse mit zylindrischem Gehäuse und darin angeordneter,
rotierend angetriebener Schneckenwelle aus Schneckenkern
und zumindest einem Schneckensteg vorgegebener Gangtiefe, wobei die
Gangtiefe und der Gangsteigungswinkel nach Maßgabe der über die
Länge unterschiedlichen Schneckenzonen unterschiedlich eingerichtet
sind und die Gangtiefe innerhalb eines Einfüllöffnungsbereichs gegenüber
der in einer restlichen Einzugszone erhöht ist, wobei ferner an
den Einfüllöffnungsbereich - entgegen der Förderrichtung - ein Schnitzelrückführungsbereich
anschließt, in dessen Gehäuseabschnitt die
Schneckenwelle hineinragt, und dieser Gehäuseabschnitt zumindest eine
Öffnung für die mittels Rückführschnecke durchführbare Schnitzelrückführung
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Gangtiefe (T) im Einfüllöffnungsbereich (6) um einen Faktor 1/0,5
bis 1/0,9 größer ist als die Gangtiefe (T₁) in der restlichen Einzugszone
(7), daß der Schneckenkern (3) im Übergang zwischen dem Einfüllöffnungsbereich
(6) und der restlichen Einzugszone (7) ein in Strömungsrichtung
konisch erweitertes Übergangsstück (8) aufweist, und
daß das Gehäuse (1) im Bereich der Einzugszone (7) einzugsseitig mit
längslaufenden Nuten (9) von in Strömungsrichtung abnehmender Tiefe
versehen ist, daß die Schneckenwelle (2) im Schnitzelrückführungsbereich
(10) als zweigängige Schnecke ausgeführt ist und ihr Schneckensteg
(4) im Schnitzelrückführungsbereich (10) eine Gangtiefe (T₂) besitzt,
die etwa der Gangtiefe (T) im Einfüllöffnungsbereich (6) entspricht,
und daß der Schneckenkern (3) in der Einzugszone (7) gegenüber
dem (nutenfrei betrachteten) Strömungskanal (14) des Gehäuses
(1) einen Ringspalt der Spaltdicke d₁ und im Einfüllöffnungsbereich
(6) sowie im Schnitzelrückführungsbereich (10) - außerhalb der Öffnung
bzw. der Öffnungen (12) - gegenüber der Bohrung im Gehäuse
(1) einen Ringspalt der Spaltdicke d₂ bildet, wobei d₁/d₂ etwa im
Verhältnis 6/9 zueinander stehen und die Einzugszone (7) sich über
eine Länge von etwa 6 D erstreckt, wenn D den Durchmesser der Schneckenwelle
(2) (Schneckenkern 3 plus Schneckenstege 4) angibt.
2. Kunststoff-Schneckenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schneckenwelle (2) im Einfüllöffnungsbereich (6) sowie
in der Einzugszone (7) als eingängige Schnecke ausgeführt ist.
3. Kunststoff-Schneckenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der im Schnitzelrückführungsbereich (10) vorgesehene zweite
Schneckensteg (4 a) der Schneckenwelle (2) auch im Einfüllöffnungsbereich
(6) angeordnet ist.
Priority Applications (5)
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