DE3341282C2 - Doppelschneckenextruder mit einer Materialeinzugsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Es wird ein Doppelschneckenextruder mit einer Materialeinzugsvorrichtung offenbart, die gebildet wird durch ein in Arbeitsrichtung axial vor einem Doppelschneckenteil angeordnetes Einschneckenteil, mit einer Schnecke von mindestens dem zweifachen Durchmesser der Schnecken des Doppelschneckenteiles. Das axial vorgeschaltete Einschneckenteil großen Durchmessers kann durch den Antrieb der Doppelschnecke, dessen Antriebswellen durch das Einschneckenteil hindurchgeführt werden, mit angetrieben werden und gewährleistet einen um den Umfang der Doppelschnecken herum angreifenden Materialeinzug für das dem Einschneckenteil axial nachgeschaltete Doppelschneckenteil.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Aus der US-PS 35 59 240 ist eine Vorrichtung zum Zuführen von Materialien niedriger Schüttgewichte in einen Extruder bekannt. Das Material wird aus einem Trichter mittels einer Hilfsschnecke durch ein Durchgangsrohr in den Extruder gefördert. Auf der Welle der Hilfsschnecke sind an der dem Extruder gegenüberliegenden Seite zusätzlich noch Rührarme angeordnet.

Die Welle mit den Rührarmen und der Hilfsschnecke wird durch eine separate Antriebs- und Getriebeeinheit in Drehbewegung versetzt. Derartige Einspeiseeinrichtungen werden auch für Doppelschneckenextruder eingesetzt.

Materialeinzugsvorrichtungen, wie oben erwähnt, benötigen einen eigenen Antrieb und ein Getriebe für die, die Rührarme und die Hilfsschnecke aufweisende Welle. Außerdem ergibt sich eine beachtliche Bauhöhe der Einrichtung, weil der senkrecht angeordnete Einspeisetrichter auf dem waagerecht stehenden Extruder befestigt wird.

Das einzuspeisende, sehr voluminöse Material wird zusammengepreßt und durch die Auslaßöffnung des Einspeisetrichters auf die im rechten Winkel darunter angeordneten, sich drehenden Doppelschnecke gepreßt, damit es von den Doppelschnecken erfaßt und besser eingezogen wird.

Die drehenden Doppelschnecken können also das Material nur von einer Seite erfassen, um es in die Schneckengänge einzuziehen und wegzufördern.

Aufgrund dieses Sachverhaltes wird deutlich, daß die übliche Trichtereinspeisung mit Stopfwerk, die im rechten Winkel auf dem Doppelschneckenextruder angeordnet ist. sehr zu wünschen übrig läßt, weil die Angriffsfläche der sich drehenden Schnecken des Doppeischneckcnextruders, die für den Malerialeinzug zur Verfugung steht, relativ gering ist. Die Angriffsfläche der Schnecken für den Materialeinzug entspricht der Querschnittsfläche der Auslaßöffnung des Trichters.

Ein weiterer Nachteil der im rechten Winkel auf Doppelschneckenextrudern angeordneten, mit einem Slopfwerk ausgerüsteten Einfülltrichter besteht darin, daß durch den Stopfvorgang von oben auf die Schnecken, diese einseitig belastet werden, die einseitige Schnekkenbelastung führt nach einiger Zeit zu Verschleißerscheinungen an der Innenwandung der Zylinder, in denen die Schnecken rotieren.

Aus der DE-PS 27 26 962 ist ein Planetwalzenextruder mit vorgeschalteter Einzugsschnecke großen Durchmessers für die Materialzuführung zu dem Planetwalzenteil bekannt

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einfache Einspeiseeinrichtungen für die Materialeinspeisung in Doppelschneckenextrudern aufzuzeigen. Insbesondere soll eine Einspeiseeinrichtung geschaffen werden, die einen sehr gleichmäßigen Materialeinzug für die Doppelschnecke ermöglicht, sicher in ihrer Funktion ist und auch Materialien mit niedrigem Schüttgewicht, d. h. sehr voluminöses Material gleichmäßig einzieht. Weiterhin soll eine sehr große Angriffsfläche der Doppelschnecken für ein gutes Einzugsverhalten erreicht werden.

Die Aufgabe wird gelöst durch die in den kennzeichnenden Teilen der Ansprüche niedergelegten Merkmale.

Durch die Anordnung eines mindestens den zweifachen Durchmesser der Schnecken des Doppelschnekkenextruders aufweisenden Einschneckenteiles axial vor einem und mit diesem verbundenen Doppelschnekkenteil, durch welches das eingezogene Material in das Doppelschneckenteil gefördert wird, erreicht man ein äußerst gutes Einzugsverhalten des Doppelschneckenextruders, weil das in die Doppelschnecke einzuspeisende Material axial und rund um die Schnecken eingespeist wird und nicht einseitig von oben gemäß dem Stand der Technik.

Da außerdem aufgrund des relativ großen Durchmcssers und der Gangtiefe des Einschneckenteiles viel freies Volumen für das sehr voluminöse Material, d. h. für Materialien mit niedrigem Schüttgewicht zur Verfugung steht, wird ein einwandfreier und völlig störungsfreier Materialeinzug in das Einschneckenteil und somit auch für das nachfolgende Doppelschneckenteil erhalten. Alle einseitigen Belastungen der Doppelschneckcn durch die einseitige, unter Druck des Stopfwerkes durchgeführte Einspeisung werden somit auf einfache Weise vermieden.

Mittels der in Anspruch 2 niedergelegten Merkmale wird ermöglicht, zwischen dem Einschneckenteil und dem Doppelschneckenteil ein abhängiges Drchzahlverhältnis (die Einschnecke rotiert beispielsweise mil JO und die Doppelschnecke mit 60 Umdrehungen pro Minute), angepaßt an das Schüttgewicht des zu verarbeitenden Materials, zu verwirklichen.

Aufgrund des größeren Einzugsvolumens des Einschneckenteils wird die Drehzahl der Doppelschnecke größer und so gewählt, daß die von der Einschnecke angelieferte Materialmenge mühelos von der Doppelschnecke aufgenommen und überschußfrei weitergefördert wird.

Der mit unterschiedlicher, aber mit voneinander abhängiger Drehzahl für das Einschneckenteil und das

b5 Doppelschneckenteil betreibbare Antrieb wird gemäß der Erfindung durch die Führung der Antriebswellen des Doppelschneckenteils axial durch das Einschnckkenteil verwirklicht und durch Abnahme des Drehmo-

mcnies für das Einschneckenteil von den Antriebswellen für das Doppelschneckenteil.

Auf den durch das Einschneckenteil geführten Antriebswellen werden in weiterer Ausgestaltung der Erfindung Abtriebsritzel angeordnet, die über Zwischen-Zahnräder ihr Drehmoment auf eine Innenverzahnung eines an dem Einschneckenteil befestigen Ringes weitergeben.

Zweckmäßigerweise weist das Einschneckenteil und die Doppelschnecken jeweils getriebeseitig ein sehr steiles und ^fpines Rückfördergewinde auf, wodurch verhindert wird, daß Material in die Antriebselemente gelangt und dort Störungen verursacht

Durch die Gestaltung des Steigungswinkels der Schneckenstege, der Tiefe und der Zahl der Schneckengänge des Einschneckenteiles kann eine Anpassung an verschiedene Schü'ttgewichte des zu verarbeitenden Material herbeigeführt werden. Ein Material mit einem niedrigen Schüttgev/icht, also ein sehr voluminöses Material, z. B. regenerierte Folienschnitzel oder dergleichen, wird besser eingezogen, wenn tiefere Schneckengänge und ein großer Steigungswinkel (der Winkel zwischen einer senkrechten Linie und dem Schneckensteg) gewählt werden.

Durch eine Vielgängigkeit, beispielsweise drei Schneckengänge auf dem Schneckenurr.fang, wird eine Vergleichmäßigung des Einzugsverhaltens erreicht.

Ein bevorzugtes Beispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Draufsicht auf ein Einschneckenteil und ein damit verbundenes Doppelschneckenteil,

F i g. 2 einen Querschnitt gemäß H-Il in F i g. 1,

Fi g. 3 einen Querschnitt gemäß III-III in Fi g. 1,

F i g. 4 eine weitere Ausführung mit separaten Antrieben.

Der in F i g. 1 in Draufsicht gezeigte Schnitt zeigt ein Einschneckenteil 1 und ein Doppelschneckenteil 2 auf.

In Zylinder 3 rotiert Schneckenteil 4 unterhalb einer Einfüllöffnung 5, auf dem ein nicht gezeigter Material- -to einfülltrichter angeordnet ist.

Schnecke 4 weist Förderstege 6 und zwischen zwei Förderstegen einen Schneckengang 7 auf. An Schnecke 4 ist antriebsseitig ein Ring8 befestigt.

An Einschneckenzylinder 3 ist ein Gehäuse 9 für Doppelschnecken 10 unter Zwischenschaltung eines Verbindungsteiles 20 angeflanscht. In Verbindungsteil 20 ist eine Übergabeöffung 19 für das Material in die Doppelschnecke eingebracht. Auf den Doppelschnecken 10 ist antriebsseitig ein Rückfördergewinde 11 angeordnet.

Doppelschnecken 10 werden mittels Antriebswellen 12 in gleichsinniger Drehbewegug versetzt.

Auf Antriebswellen 12 sind Abtriebsritzel 13 angeordnet, die mit Zwischenzahnrädern 14 in Eingriff stehen. Zwischenzahnräder 14 greifen in eine Innenverzahnung 21 des der Einschnecke 4 vorgeordneten und daran befestigten Ringes 8 ein, wodurch Schneckenteil 4 in Drehbewegung gesetzt wird, und zwar mit verringerter, vorgewählter Drehzahl aber in fester und vorteilhafter Relation zur Drehzahl der Doppelschnecken 10.

Doppelschneckenanfänge 10 sind in Buchse 15 angeordnet, die mittels Lager 16 auf den Antriebswellen 12 angeordnet ist. Einschneckenteil 4 ist mittels Lager 17 auf der stationären Doppelbuchse 15 gelagert.

Die Schnecke 4 im Einschneckenteil 1 weist einen Durchmesser auf, der mindestens dem zweifachen Durchmesser einer Schnecke des Doppelschneckenteils 2 entspricht. Das Volumen der Schneckengänge 7 des Einschneckenteils 1 und die Schneckengänge 18 des Doppelschneckenteils wird aufeinander abgestimmt, d. h. das beide Teile hinsichtlich ihres Aufnahmevolumens derart ausgelegt werden, daß immer eine solche Menge des voluminösen Materials eingezogen wird, die auch durch das Doppelschneckenteil aufgenommen und weggefördert werden kann.

Durch den Fördervorgang wird das voluminöse, die Gänge 7 füllende Material nach und nach kompremiert, so daß es als relativ kompaktes Material durch die Obergangsöffnung 19 in die Schneckengänge 18 des Doppelschneckenteils 2 gelangt.

Mittels des axial vorgeschalteten Einschneckenteiles wird also erreicht, daß mit geringem Schüttgewicht in Öffnung 5 eingegebenes, voluminöses Material in dem Einschneckenteil 1 kompaktiert und gleichmäßig um den Umfang der Doppelschnecken herum in die Doppelschneckenzylinder 9 unter Druck gefördert wird. Der gesamte Umfang um die Doppelschnecken steht somit für den Materialeinzug zur Verfügung, wodurch ein völlig gleichmäßiger und pulsationsfreier Materialeinzug in das Doppelschneckenteil erhalten wird.

In F i g. 4 wird eine Antriebsmöglichkeit offenbart, die einen Betrieb der Schnecken des Ein- und Doppelschneckenteils mit unterschiedlichen und völlig unabhängigen Drehzahlen erlaubt.

Antrieb 26 greift über Antriebsritzel 29 in eine Außenverzahnung 30 des Schneckenteils 4 ein, während die Wellen 12 des Doppelschneckenextruders durch Antrieb 25 in Drehbewegung gesetzt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Doppelschneckenextruder mit einer Materialeinzugsvorrichtung, die eine Einspeiseöffnung mit einem Einfülltrichter aufweist, insbesondere für Materialien niedriger Schüttgewichte, dadurch gekennzeichnet,

daß die Materialeinzugsvoi richtung gebildet wird durch ein in Arbeitsrichtung (24) axial und konzentrisch vor einem angetriebenen Doppelschneckenteil (2) angeordnetes, angetriebenes Einschneckenteil (1),

daß die Antriebswellen (12) des Doppelschneckenteiles axial durch das Einschneckenteil (1) geführt sind, und

daß die Schnecke (4) des Einschneckenteiles (1) mindestens einen zweifachen Durchmesser einer Schnecke (10) des Doppelschneckenteiles (2) aufweist.

2. Doppelschneckenextruder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch auf den Antriebswellen (12) der Doppelschnecke (10) angeordnete Ritzel (13), die in Zwischenzahnräder (14) eingreifen, welche mit einer Innenverzahnung (21) eines an der Einschnecke (4) befestigten und diesem vorgelagerten Ringes (8) im kämmenden Eingriff stehen.