DE3320782C3

DE3320782C3 -

Info

Publication number: DE3320782C3
Application number: DE19833320782
Authority: DE
Priority date: 1983-06-09
Filing date: 1983-06-09
Publication date: 1989-08-31
Also published as: GB8413422D0; US4659300A; DE3320782C2; GB2141068A; GB2141068B; IT8421255A1; FR2547237A1; FR2547237B1; IT8421255A0; DE3320782A1; IT1196130B

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

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.