DE4227018C2 - - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/505—Screws
- B29C48/56—Screws having grooves or cavities other than the thread or the channel
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Einschneckenextruder nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solcher Extruder ist durch die FR-PS 15 56 877 bekannt.
Es ist vielfach üblich, bei der kontinuierlichen Verarbeitung
thermoplastischer Kunststoffe die Schnecke zum verbesserten
Durchmischen und Homogenisieren der zu verarbeitenden Kunst
stoffe mit einem Misch- und Scherteil zu versehen. Derartige
Misch- und Scherteile sind in unterschiedlicher Form zum Bei
spiel in "Kunststoffe, Band 63/1973, Seiten 355 bis 361: Schie
drum, Erfahrungen mit Mischteilen beim Extrudieren von Polyole
finen" beschrieben.
Das bei dem Extruder der eingangs genannten FR-PS 15 56 877
beschriebene Mischteil hat sich an sich bewährt. Insbesondere
bei Extrudern mit Schnecken mit einer förderwirksamen Einzugs
zone hat sich jedoch gezeigt, daß die Wirkung dieses Mischteils
oft nicht ausreicht und weitere Mischorgane nachgeschaltet
werden müssen, um die gewünschte Homogenität der den Extruder
verlassenden Schmelze zu erreichen.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, die Schnecke eines Extru
ders mit einem Mischteil auszustatten, das gegenüber dem Stand
der Technik zu einer erheblich verbesserten Durchmischung der
Kunststoffschmelze führt. Diese Aufgabe wird bei einem Extruder
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch das Kennzeichen des
Anspruchs 1 gelöst.
Es wurde gefunden, daß die mäanderförmige Gestaltung der ein
zelnen Taschenränder mit ausgeprägten Einfräsungen und Misch
körpern in den durch die einander im wesentlichen gegenüberlie
genden Einfräsungen gebildeten Mischkammern Querströmungen ver
ursacht, die sich der axial gerichteten Strömung überlagern und
so gegenüber dem Stand der Technik zu einer erheblich verbes
serten Durchmischung der Schmelze führen.
Dabei hat sich zwar gezeigt, daß bereits einige auf dem Umfang
des schneckenstegfreien Abschnitts gleichmäßig verteilt an
geordnete, erfindungsgemäß ausgebildete Taschen zu einer
spürbar verbesserten Durchmischung führen. Bevorzugt wird
jedoch, daß mindestens alle Einlauftaschen oder Auslauftaschen,
vorzugsweise alle Taschen des schneckenstegfreien Abschnitts
erfindungsgemäß gestaltet sind.
Bei einer beispielsweisen Ausführungsform sind die zwei längs
laufenden Begrenzungen einer Tasche spiegelbildlich geformt.
Die Einfräsungen haben im wesentlichen symmetrische Form. Die
Verlaufsrichtung ihrer gedachten Mittellinie bildet mit der sie
schneidenden Mantellinie des Hüllzylinders des schneckensteg
freien Abschnitts der Schnecke einen Winkel, der von 90° ab
weicht. Die Abweichung liegt vorteilhaft zwischen 1° und ca.
10°, vorzugsweise zwischen 2° und ca. 6°.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung bilden die sich in Um
fangsrichtung gegenüberliegenden, durch die Mischkörper be
grenzten Einfräsungen gemeinsame, im wesentlichen parallel
zueinander angeordnete Mischkammern. Durch in dem schmalen
mittleren Gang liegende, gangbreite Öffnungen zu den benachbar
ten Mischkammern sind diese untereinander verbunden.
Der Boden der Taschen kann unterschiedlich gestaltet sein. Er
kann über die gesamte Länge der Tasche eben oder auch konzen
trisch zur Oberfläche des schneckenstegfreien Abschnitts
gewölbt sein. Die Seitenbegrenzungen der Taschen können radial
verlaufen. Bevorzugt sind sie jedoch zueinander und zu einem
Radius parallel, der die Mittellinie der Tasche schneidet.
Die Tiefe der einzelnen Tasche kann über die Taschenlänge
gleich sein. Bei einer bevorzugten Ausführung nimmt die Tiefe
der einzelnen Taschen von dem Tascheneinlauf zum geschlossenen
Taschenende hin ab. Die Tiefe kann zusätzlich in Umfangsrich
tung, vorzugsweise in Schneckendrehrichtung zunehmen.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist eine durch die ein
zelnen Taschen gelegte Mittellinie aus den Ebenen durch die
Schneckenachse, welche die Mittellinien in den Tascheneinläufen
in der jeweiligen Einlaufmitte schneidet, herausgedreht. Bevor
zugt sind die Mittellinien entgegen der Schneckendrehrichtung
aus den in den Tascheneinläufen durch die Schneckenachse geleg
ten Ebenen gedreht. Geeignete Werte für den Winkel zwischen der
durch die Schneckenachse gelegten Ebene und der Mittellinie
liegen zwischen 1° und 8°, vorzugsweise zwischen 1° und 5°.
Die mäanderförmigen Taschenbegrenzungen können unterschiedliche
Formen haben. So können bei allen Taschen Anzahl, Anordnung und
Größe der Mischkörper und Einfräsungen gleich sein. Es können
aber auch einerseits Anzahl, Anordnung und Größenverlauf der
Mischkörper und Einfräsungen jeweils der gleichen Seite gleich,
andererseits die der einander gegenüberliegenden Seiten unter
schiedlich sein. Im letzteren Fall können die Längsseiten mit
den kleineren Mischkörpern und Einfräsungen oder die Längssei
ten mit den größeren Mischkörpern und Einfräsungen in Schnecken
drehrichtung vorne liegen. Ebenso kann die Größe der Misch
körper und Einfräsungen vom Tascheneinlauf zum Taschenende hin
abnehmen.
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
wird die Erfindung erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 Schneckenabschnitt, bei dem erfindungsgemäße Einlauf
taschen mit Auslauftaschen nach dem Stand der Technik
abwechseln;
Fig. 2 Ausführung eines schneckenstegfreien Abschnitts, bei
dem alle Taschen erfindungsgemäß gestaltet sind;
Fig. 3 bis Fig. 5 verschiedene Ausführungen der Taschenränder;
Fig. 6 Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schneckenab
schnitt.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten schneckenstegfreien Schnecken
abschnitt 1 wechseln erfindungsgemäße Einlauftaschen mit
Auslauftaschen nach dem Stand der Technik ab. Benachbarte
Taschen 2 sind durch Längsstege 3 getrennt. Zwischen den Scher
stegen 3a und der nicht dargestellten Zylinderwand ist in be
kannter Weise ein geringer Scherspalt gelassen. Die Längsseiten
7 der Längsstege 3 bzw. der Scherstege 3a bilden die seitlichen
Begrenzungen der Taschen 2.
Erfindungsgemäß sind nun (Fig. 1) von einem schmalen mittleren
Gang aus in die Längsseiten 7 der als Einlauftaschen 5 vorgese
henen Taschen in Umfangsrichtung Einfräsungen 9 eingebracht,
zwischen denen Mischkörper 8 stehenbleiben. Die auf diese Weise
entstehenden Längsseiten 20, 21 der Einlauftaschen 5 haben Mäander
form. Je zwei sich in Umfangsrichtung gegenüberliegende Ein
fräsungen 9 bilden hier zusammen Mischkammern 11 mit jeweils
gemeinsamer Verlaufsrichtung 10. Die Mischkammern 11 sind durch
Öffnungen 12, die Abschnitte des Längsganges sind, untereinan
der verbunden.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Verlaufsrichtung
10 der Einfräsungen 9 mit einer sie schneidenden Mantellinie
des Hüllzylinders des schneckenstegfreien Abschnitts 1 einen
von 90° abweichenden Winkel bildet, wobei die Abweichung 1° bis
ca. 10°, vorzugsweise 2° bis ca. 6° betragen kann.
Die Fig. 2 zeigt ein als Schneckenspitze ausgebildetes Misch-
und Scherteil, bei dem alle Taschen erfindungsgemäße Form
haben. Abweichend von der Ausführung der Fig. 1, bei der die
Mittellinie 16 der Einlauftasche 5 parallel zu der Schnecken
achse 17 verläuft, sind die Mittellinien 16 der Taschen 4, 5 in
Fig. 2 aus den die Mittellinien 16 in der jeweiligen Einlaufmitte 19 (bzw. im
Auslauf) der Taschen 5 (4) schneidenden Axialebenen (bzw.
den Mantellinien des Hüllzylinders des schneckenstegfreien Ab
schnitts 1) entgegen der Drehrichtung 15 der Schnecke um einen
Winkel 18 herausgedreht. Erfindungsgemäß kann dieser Winkel 18
zwischen 1° und ca. 8°, vorzugsweise zwischen 1° und ca. 5°
liegen.
Die Kunststoffschmelze tritt auf der in der Zeichnung rechten
Seite in die obere erfindungsgemäße Einlauftasche 5 durch den Taschen
einlauf 6 ein. Die mäanderförmigen Begrenzungen der Seiten 20, 21
(s. Fig. 3) wirken dabei derart auf die durchströmende Schmelze
ein, daß im wesentlichen entlang der Verlaufsrichtung 10 Quer
strömungen entstehen, die die Hauptströmungsrichtung 22 überla
gern und so zur Verbesserung der Mischwirkung führen. Infolge
des durch die nachgeförderte Schmelze aufgebauten Druckes wird
die Schmelze durch die Scherspalte zwischen den Scherstegen 3a
und der Innenwand des Extruderzylinders hindurch in die benach
barten Auslauftaschen 4 gepreßt.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen verschiedene Formen der erfindungs
gemäßen Taschen 4, 5. So ist bei der Fig. 3 die Taschenlängs
seite 20 mit größer bemessenen Einfräsungen 9 und Mischkörpern
8 ausgestattet als die gegenüberliegende Taschenlängsseite 21.
Dabei ist es von der jeweiligen Situation abhängig, welche der
Längsseiten 20, 21 in Schneckendrehrichtung 15 vorne liegt.
Bei der Ausführung nach Fig. 4 sind die Einfräsungen 9 und die
Mischkörper 8 der Längsseite 20 untereinander gleich, während
bei der Längsseite 21 die Einfräsungen 9 an dem Tascheneinlauf 6 der
Einlauftasche 5 erheblich tiefer sind als am Taschenende 14; die Tiefe
der Taschen nimmt vom Tascheneinlauf 6 zum Taschenende 14 hin in etwa
gleichmäßigen Schritten ab. Die Anzahl der Mischkörper 8 ist
auf beiden Längsseiten 20, 21 gleich.
Die Fig. 5 zeigt eine gegenüber der Fig. 4 dadurch abgewandelte
Anordnung der Mischkörper 8, daß die Einfräsungen 9 einer Längsseite
20; 21 den Mischkörpern 8 der anderen Längsseite 21; 20 gegenüber
liegen. Dies führt zu gegenüber den vorhergehend beschriebenen
Ausführungen veränderten Strömungsverhältnissen.
Die Fig. 6 schließlich zeigt einen Querschnitt des Schneckenab
schnitts 1 entlang Schnittlinie VI-VI, Fig. 2. Die Taschenböden 13 liegen
auf einer zu dem Hüllzylinder des Schneckenabschnitts 1 konzen
trischen Zylinderfläche, die Seitenwände der Taschen verlaufen
radial. Bevorzugt werden ebene Taschenböden 13 mit im Quer
schnitt zueinander und zu einem die Mittellinie 16 schneidenden
Radius parallelen Seitenwänden.
Bezugszeichenaufstellung
1 Abschnitt, Schneckenabschnitt
2 Tasche
3 Steg, Längssteg
3a Schersteg
4 Auslauftasche
5 Einlauftasche
6 Tascheneinlauf
7 Längsseite
8 Mischkörper
9 Einfräsung
10 Verlaufsrichtung
11 Mischkammer
12 Öffnung
13 Boden, Taschenboden
14 Taschenende
15 Drehrichtung, Schneckendrehrichtung
16 Mittellinie
17 Schneckenachse
18 Winkel
19 (Schnittpunkt in) Einlaufmitte
20 Taschenseite, Längsseite
21 Taschenseite, Längsseite
22 Hauptströmungsrichtung
23 Schnecke
2 Tasche
3 Steg, Längssteg
3a Schersteg
4 Auslauftasche
5 Einlauftasche
6 Tascheneinlauf
7 Längsseite
8 Mischkörper
9 Einfräsung
10 Verlaufsrichtung
11 Mischkammer
12 Öffnung
13 Boden, Taschenboden
14 Taschenende
15 Drehrichtung, Schneckendrehrichtung
16 Mittellinie
17 Schneckenachse
18 Winkel
19 (Schnittpunkt in) Einlaufmitte
20 Taschenseite, Längsseite
21 Taschenseite, Längsseite
22 Hauptströmungsrichtung
23 Schnecke
Claims (17)
1. Einschneckenextruder zur kontinuierlichen Verarbeitung von
thermoplastischen Kunststoffen
mit einer im Gehäuse drehbar angeordneten Schnecke, die
einen Scher- und Mischabschnitt (1) aufweist, welcher
Abschnitt (1) auf dem Umfang mehrere, an einem Ende offene
längslaufende Taschen (2, 4, 5) besitzt, die in Umfangs
richtung durch längs laufende Scherstege (3, 3a) voneinander
getrennt sind und abwechselnd an dem in Förderrichtung
weisenden Ende (Auslauftaschen 4) und an dem einfüllseiti
gen Ende (Einlauftaschen 5) offen und an dem anderen Ende
durch einen in Umfangsrichtung verlaufenden Steg geschlos
sen sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Scherstege (3a) von der Tasche (2) ausgehend im wesent
lichen in Umfangsrichtung ausgerichtete Einfräsungen (9)
aufweisen, zwischen denen zungenförmige Mischkörper (8)
stehenbleiben.
2. Einschneckenextruder nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
Einfräsungen (9) bei allen Taschen (2) vorgesehen sind.
3. Einschneckenextruder nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Winkel zwischen der Verlaufsrichtung (10) der Einfrä
sungen (9) und einer sie schneidenden Mantellinie des Hüll
zylinders des schneckenstegfreien Abschnitts (1) der
Schnecke (23) ungleich 90° ist, insbesondere um 1° bis ca.
10°, vorzugsweise um 2° bis ca. 6°, von 90° abweicht.
4. Einschneckenextruder nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die in Umfangsrichtung einander gegenüberliegenden, durch
die Mischkörper (8) axial begrenzten Einfräsungen (9)
gemeinsame, im wesentlichen parallel zueinander verlaufende
Mischkammern (11) mit Öffnungen (12) zu den benachbarten
Mischkammern (11) bilden.
5. Einschneckenextruder nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Boden (13) der Taschen (2) über die gesamte Länge der
Tasche (2) eben ist.
6. Einschneckenextruder nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Boden (13) der Taschen (2) konzentrisch zum Hüllzylin
der des schneckenstegfreien Abschnitts (1) gewölbt ist.
7. Einschneckenextruder nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Tiefe der einzelnen Tasche (2) über die Taschenlänge
gleich ist.
8. Einschneckenextruder nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Tiefe der einzelnen Tasche (2) von der Taschenöffnung
(6) zum geschlossenen Taschenende (14) hin abnimmt.
9. Einschneckenextruder nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Tiefe der einzelnen Mischkammern (11) in Umfangsrich
tung, vorzugsweise in Schneckendrehrichtung (15) zunimmt.
10. Einschneckenextruder nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die durch die einzelnen Taschen (2) verlaufenden Mittelli
nien (16) aus den jeweiligen Ebenen durch die Schnecken
achse (17), welche die Mittellinien (16) in den Taschenein
läufen (6) in den Einlaufmitten (19) schneiden, herausge
dreht sind.
11. Einschneckenextruder nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Mittellinien (16) entgegen der Schneckendrehrichtung
(15) aus den in den Tascheneinläufen (6) durch die
Schneckenachse (17) gelegten Ebenen herausgedreht sind.
12. Einschneckenextruder nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Mittellinien (16) um einen zwischen 1° und 8°, vorzugs
weise zwischen 1° und 5°, liegenden, für alle Taschen (2)
gleichen Winkel (18) aus den in den Tascheneinläufen (6)
durch die Schneckenachse (17) gelegten Ebenen herausgedreht
sind.
13. Einschneckenextruder nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei allen Taschen (2) eines schneckenstegfreien Abschnitts
(1) Anzahl, Anordnung und Größe der Mischkörper (8) und
Einfräsungen (9) gleich sind.
14. Einschneckenextruder nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei allen Taschen (2) Anzahl, Anordnung und Größenverlauf
der Mischkörper (8) und Einfräsungen (9) jeweils der glei
chen Längsseite (20; 21) gleich sind,
daß jedoch die Größe der Mischkörper (8) und Einfräsungen
(9) vom Tascheneinlauf (6) zum Taschenende (14) hin ab
nimmt.
15. Einschneckenextruder nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei allen Taschen (2) Anzahl, Anordnung und Größe bzw.
Größenverlauf der Mischkörper (8) und Einfräsungen (9)
jeweils der in die gleiche Umfangsrichtung weisenden Längs
seiten (20; 21) gleich,
der einander gegenüberliegenden Längsseiten (20) und (21) einer
Tasche (2) jedoch unterschiedlich sind.
16. Einschneckenextruder nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Längsseiten (20; 21) mit den kleineren Mischkörpern (8)
und Einfräsungen (9) in Schneckendrehrichtung (15) vorne
liegen.
17. Einschneckenextruder nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Längsseiten (20; 21) mit den größeren Mischkörpern (8)
und Einfräsungen (9) in Schneckendrehrichtung (15) vorne
liegen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4227018A DE4227018A1 (de) | 1991-09-11 | 1992-08-14 | Einschneckenextruder |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4130100 | 1991-09-11 | ||
DE4227018A DE4227018A1 (de) | 1991-09-11 | 1992-08-14 | Einschneckenextruder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4227018A1 DE4227018A1 (de) | 1993-03-25 |
DE4227018C2 true DE4227018C2 (de) | 1993-09-23 |
Family
ID=25907175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4227018A Granted DE4227018A1 (de) | 1991-09-11 | 1992-08-14 | Einschneckenextruder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4227018A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007057613A1 (de) | 2007-11-28 | 2009-06-04 | Kautex Maschinenbau Gmbh | Extruderschnecke für einen Schneckenextruder |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19530270A1 (de) | 1995-08-17 | 1997-02-20 | Meeth Ernst Josef | Verfahren zur Herstellung von Profilmaterial für die Fenster- und Türproduktion |
BA96133A (bs) * | 1996-08-16 | 1998-12-28 | Meeth Ernst Josef | Postupak za izradu profila narocito za proizvodnju prozora i vrata |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3486192A (en) * | 1967-03-24 | 1969-12-30 | Union Carbide Corp | Apparatus for extrusion of thermoplastics |
-
1992
- 1992-08-14 DE DE4227018A patent/DE4227018A1/de active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007057613A1 (de) | 2007-11-28 | 2009-06-04 | Kautex Maschinenbau Gmbh | Extruderschnecke für einen Schneckenextruder |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4227018A1 (de) | 1993-03-25 |
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