DE4027837A1 - Gegenlaeufiger doppelschnecken-extruder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen gegenläufigen Doppel­ schnecken-Extruder, bei dem die rechte Schnecke rechts steigend und die linke Schnecke links steigend ausgelegt ist und bei dem beide Schnecken mehrere aufeinanderfol­ gende Schneckenzonen mit zueinander verschiedene Ausbil­ dung haben, von denen eine im Extruder die Einzugszone bildet.

Nach der Erfindung geht es dabei um die Schaffung eines gegenläufigen Doppelschnecken-Extruders, der zur Ver­ arbeitung von bei der Folienherstellung anfallendem Randstreifen- bzw. Abfallmaterial in die - insbesondere wiederum der Folienherstellung auf Großkalandern dienen­ de - Schmelze geeignet ist, also gewissermaßen eine Inline-Abfallverarbeitung ermöglicht.

Dabei liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Extruder-Konzeption anzugeben, die einen optimalen Einzug des Folien-Randstreifen- bzw. -Abfallmaterials gewährleistet, ohne daß dieses bei der Plastifizierung einer thermischen Schädigung ausgesetzt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung grund­ sätzlich dadurch erreichbar, daß die Schneckenstege im Bereich der Einzugzone an ihrem Umfang mit Nuten verse­ hen sind, die eine gleichmäßig verteilte Anordnung haben und über die aufeinanderfolgenden Schneckengänge hinweg mit einer zur Schneckensteigung gleichgerichteten, aber hiervon verschiedenen Steigung vorgesehen sind.

Bewährt hat es sich dabei, wenn der Steigungswinkel der Nuten am Schneckenumfang zum Steigungswinkel der Schnek­ kengänge in einem Verhältnis von etwa 3,7 : 1 steht. Bewährt hat es sich aber auch, wenn die Schnecke erfin­ dungsgemäß mehrgängig, nämlich mindestens zweigängig, ausgeführt ist und dabei der Schneckensteg jedes Schneckenganges über einen Steigungsabstand hinweg auch mehrere, mindestens drei, vorzugsweise mehr als drei Nuten aufweist.

Nach der Erfindung hat es sich auch als empfehlenswert herausgestellt, mindestens die in Drehrichtung vorne liegende Nutflanke mit einer Winkellage zur Schnecken­ achse vorzusehen, die wenigstens annähernd dem Stei­ gungswinkel der Nuten am Schneckenumfang entspricht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegen­ standes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht eines Teils eines Doppel­ schnecken-Extruders teilweise im Schnitt,

Fig. 2 in der Draufsicht den erfindungswesentlichen Teilbereich eines gegenläufigen Doppelschnek­ ken-Extruders und

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine einzelne Extru­ derschnecke im Bereich der erfindungswesent­ lichen Schneckenzone.

Fig. 1 zeigt in Prinzipdarstellung einen Teil eines Doppelschnecken-Extruders, und zwar im wesentlichen den Einzugsbereich. Die Schnecken, von denen nur eine, die Schnecke 1, sichtbar ist, sind in einem Gehäuse 102 angeordnet. Sie werden von einem Motor 103 über ein Untersetzungsgetriebe 104 angetrieben. Mit 105 ist die Einzugszone bezeichnet, in der sich der Einlauftrichter 106 befindet.

Besonders bei der Herstellung von Kunststoffolien, vornehmlich PVC-Folien, auf Großkalandern ist es wich­ tig, daß das bei der vorhergehenden Folienherstellung entstandene Randstreifen- bzw. Abfallmaterial wieder­ verwertet, nämlich in die für die nachfolgende Folien­ herstellung plastifizierte Schmelze eingearbeitet wird.

Dabei kommt es nicht nur darauf an, das Randstreifen­ bzw. Abfallmaterial mit möglichst geringem technischem Aufwand zu verarbeiten, sondern es ist besonders wich­ tig, daß seine Plastifizierung ohne thermische Schädi­ gung vorgenommen werden kann.

Es werden deshalb die Folien-Randstreifen bzw. das Abfallmaterial - sozusagen im Inline-Verfahren - direkt in die beiden Schnecken 1 und 2 des Schneckenpaares eines gegenläufigen Doppelschnecken-Extruders einge­ speist, von dem in Fig. 2 der Zeichnung der Einfachheit halber jeweils nur ein kurzes Teilstück der Einzugszone 105 dargestellt ist. Dabei wird vorausgesetzt, daß jede der beiden Schnecken 1 und 2 als eine Mehrzonen-Schnecke ausgebildet ist, bei der also mehrere aufeinanderfolgen­ de Schneckenzonen unterschiedliche Ausbildung haben und jeweils eine dieser Schneckenzonen im Extruder die Einzugszone bildet, von der in Fig. 2 wiederum nur ein Teilstück dargestellt ist.

Die aus Fig. 2 ersichtlichen beiden Extruderschnecken 1 und 2 haben eine mehrgängige, nämlich zweigängige, Ausbildung. Folglich trägt die Schnecke 1 auf ihrem Kern 1a zwei Schneckenstege 1b und 1c, während vom Kern 2a der Schnecke 2 in entsprechender Weise die beiden Schneckenstege 2b und 2c abstehen.

Durch die Schneckenstege 1b und 1c werden an der Schnecke 1 die beiden Schneckengänge 3a und 3b abge­ grenzt, während in entsprechender Weise durch die Schneckenstege 2b und 2c an der Schnecke 2 die Schnek­ kengänge 4a und 4b abgegrenzt sind.

Für den vorgesehenen Einsatzzweck des gegenläufigen Doppelschnecken-Extruders, also zur Wiederverwertung und Verarbeitung von bei der Folienherstellung anfallendem Randstreifen- bzw. Abfallmaterial, ist es wichtig, daß die Schneckenstege 1b und 1c sowie 2b und 2c im Bereich der Einzugszone an ihrem Umfang mit Nuten 5a und 5b bzw. 6a und 6b versehen sind, wie das in Fig. 2 an beiden Schnecken 1 und 2 gezeigt ist. Dabei sind an jedem der Schneckenstege 1b und 1c bzw. 2b und 2c jeweils über einen Steigungsabstand hinweg mehrere, gemäß Fig. 3 drei Nuten 5a und 5b bzw. 6a und 6b gleichmäßig über den Schneckenumfang verteilt angeordnet. Sie weisen also zueinander jeweils einen Winkelabstand von 120° auf, wie das in Fig. 3 an der Schnecke 1 für den Schneckensteg 1b und die Nuten 5a gezeigt ist.

Aus Fig. 2 ist erkennbar, daß die Nuten 5a, 5b bzw. 6a, 6b über die aufeinanderfolgenden Schneckengänge 3a, 3b bzw. 4a, 4b hinweg mit einer zur Schneckensteigung gleichgerichteten Steigung am Umfang der Schneckenstege 1b und 1c bzw. 2b und 2c angeordnet sind. Bei der rech­ ten Schnecke 1 haben also die Schneckenstege 1b und 1c und die darin vorgesehenen Nuten 5a und 5b Rechtsstei­ gung. Demgegenüber weisen bei der linken Schnecke 2 die Schneckenstege 2b und 2c und die darin vorgesehenen Nuten 6a und 6b Linkssteigung auf. Die Schneckenstege 1b und 1c der Schnecke 1 stehen mit den Schneckengängen 4a und 4b der Schnecke 2 in Eingriff, während umgekehrt die Schneckenstege 2b und 2c der Schnecke 2 Eingriff mit den Schneckengängen 3a und 3b der Schnecke 1 haben.

Erkennbar ist aus Fig. 2 der Zeichnung auch, daß die Nuten 5a und 5b bzw. 6a und 6b auf den Schneckenstegen 1b und 1c bzw. 2b und 2c bei gleicher Steigungsrichtung einen anderen Steigungswinkel aufweisen, als die Schneckenstege 1b und 1c bzw. 2b und 2c und die Schneckengänge 3a und 3b bzw. 4a und 4b. Bewährt hat es sich, wenn der Steigungswinkel für die Anordnung der Nuten 5a und 5b bzw. 6a und 6b zum Steigungswinkel der Schneckenstege 1b und 1c bzw. 2b und 2c in einem Ver­ hältnis steht, das zwischen 3 : 1 und 4 : 1 liegt und dabei vorzugsweise etwa 3,7:1 betragen kann.

Der Steigungswinkel für die Nuten 5a und 5b auf den Stegen 1b und 1c der Schnecke 1 ist in Fig. 2 mit der Bezugszahl 7 gekennzeichnet, während der entsprechende Steigungswinkel für die Nuten 6a und 6b an den Stegen 2b und 2c der Schnecke 2 die Bezugszahl 8 hat.

In Fig. 2 der Zeichnung ist darüber hinaus auch noch zu sehen, daß mindestens die in Drehrichtung der jeweiligen Schnecke 1 oder 2 vorne liegende Flanke 9a und 9b oder 10a und 10b der Nuten 5a und 5b oder 6a und 6b eine Winkellage relativ zur Schneckenachse hat, die wenig­ stens annähernd mit dem Steigungswinkel 7 oder 8 der Nuten 5a und 5b oder 6a und 6b am Schneckenumfang über­ einstimmt.

Claims (4)

1. Gegenläufiger Doppelschnecken-Extruder zur Verar­ beitung von bei der Folienherstellung anfallendem Randstreifen- bzw. Abfall-Material in die - insbe­ sondere wiederum der Folienherstellung auf Großka­ landern dienende - Schmelze, bei dem die rechte Schnecke rechts steigend und die linke Schnecke links steigend ausgelegt ist und bei dem beide Schnecken mehrere aufeinanderfolgende Schneckenzonen mit zu­ einander verschiedene Ausbildung haben, von denen eine im Extruder die Einzugszone bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenstege (1b, 1c bzw. 2b, 2c) im Be­ reich der Einzugszone an ihrem Umfang mit Nuten (5a, 5b bzw. 6a, 6b) versehen sind, die eine in Umfangs­ richtung gleichmäßig verteilte Anordnung haben und über die aufeinanderfolgenden Schneckengänge (3a, 3b bzw. 4a, 4b) hinweg mit einer zur Schneckensteigung gleichgerichteten, aber hiervon verschiedenen Stei­ gung (7 bzw. 8) vorgesehen sind.

2. Doppelschnecken-Extruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigungswinkel (7 bzw. 8) der Nuten (5a, 5b bzw. 6a, 6b) am Schneckenumfang zum Steigungswinkel der Schneckengänge in einem Verhältnis steht, das zwischen 3 : 1 und 4 : 1 liegt, vorzugsweise etwa 3,7 : 1 beträgt.

3. Doppelschnecken-Extruder nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (1 bzw. 2) mehrgängig, nämlich mindestens zweigängig (3a, 3b bzw. 4a, 4b) ausgeführt ist und dabei der Schneckensteg (1b und 1c bzw. 2b und 2c) jedes Schneckenganges (3a, 3b bzw. 4a, 4b) über einen Steigungsabstand hinweg auch mehrere, mindestens drei, vorzugsweise mehr als drei Nuten (5a, 5b bzw. 6a, 6b) aufweist.

4. Doppelschnecken-Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die in Drehrichtung vorne liegende Flanke (9a, 9b bzw. 10a, 10b) der Nuten (5a, 5b bzw. 6a, 6b) eine Winkellage zur Schneckenachse hat, die wenigstens annähernd dem Steigungswinkel (7 bzw. 8) der Nuten (5a, 5b bzw. 6a, 6b) am Schneckenumfang entspricht.