CH430180A - Schneckenpresse zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe - Google Patents

Description

  



  Schneckenpresse zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schneckenpresse zur   Vegrarbeibunlg thermoplastischer Kunststoffe,    der das Rohmaterial in   plasltifizi ! ertem    Zustand   zuge-      fiihrt    wird.



   Es ist bei   Schneckenpressen    (Extrudern) bekannt, am   Austrittsende {der Schnlecke    besondere   Misch-oder    Knetöpfe anzuordnen bzw. die Schnecken an ihrer Förderlänge ganz oder abschnittsweise so auszubilden,   dass eine in, tensive MischwirkungXan    der Füllung erzielt wird. Diese Mischwirkung vermag jedoch ein stets gleichbleibendes Extrusionsprodukt nicht zu liefern, wenn das zu extrudierende Material nicht   ständig,    der Schnecke in   dem vorgeschrkbene-n Verhdltnis    seiner einzelnen Bestandteil vorgegben wird.



      Soèrn pulver-oder granulatförmiges RohmXaterial    in   ei-nem    bestimmten Verhältnis seiner   Bestanfdtteile    bereits durchmischt ist und mittels einer üblichen tricherförmigen Speiseeinrichtung dem Extruderzugeführt wird, kann durch eine unbeabsichtigte, vom Antrieb her auf die ganze Machine übertragene Vibration unter Umständen eine teilweise Entmischung entsprechend   unterschiodlícher Korngrösse oder spezifischem    Gewicht eintreten, so dass das Mischungsverhältnis im der Schnecke zugeführten königen oder pulverigen Mate  ri, algomisch abschnittsweise    verschieden   und damit    falsch ist.



   Das Mischen   von Thermoplasten,    z. B. mit Farbpigmente, wird aber vielfach auch im   heissgeschmolze-    nen   Zustand    im   Autoklav vorgenommen,    und zwar   je-    weils   finir    eine Autoklavfühlung, die dann in   pasten-    förmiger oder flüssiger, beispielsweise honigartiger Konsistenz zur Weiterverarbeitung gelangt und dabei gegebenenfalls einem Extruder zugeführt wird. Bei der Herstellung grosser Mengen bzw.

   Stückzahlen ein und desselben Produktes kann es nun vorkommen,   dal3    eine Autoklavfüllung allein nicht ausreicht und deshalb mehrere Füllungen chargeweise nacheinander gemischt und dem Extruder zugeführt werden müssen, Dabei besteht die Gefahr, dass qualitative oder farb  liche.    Unterschiede im Endprodukt durch ungleichmässige Zusammensetzungen der Grundmaterialien auftreten.



   Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,   veine    z. B. mit einer Schnecke üblicher Bauart ausgerüstete Schneckenpresse derart auszubilden, dass bereits   aufgeschmolzene Thermoplasten    unter ständiger Beibehaltung eines genau festgelegten Mischungsverhältnisses   kontinuierlich angeliefert    und unter intensive   Durchmischun, g verarbeibet    werden.



     U, m dies    zu erreichen, ist   adlie erfindungsgemässe    Schneckenpresse dadurch gekennzeichnet, dass für die gleichzeitige Zufuhr unterschiedlichen Rohmaterials in den Einzugsbereich der Schnecke bzw. des Schneckenzylinders mehrere Zuführkanäle mit durch Dosierpumpen, insbesondere Zahnradpumpen, jeweils zwangläufig gesteuerter Zuflussmenge vorgeschen sind. Der Vorteil dieser Anordnung besteht vor allem darin,   dlass durch    die unabhängige Fördermengeneinstellung der einzelnen   Pumpon    jedes gewünschte Mischungsverhältnis unter den getrennt zugeführtten heissflüssigen Mischungskomponenten genau bestimmt werden kann.

   Dies ist für einen kontinuierlichen Betrieb im Gegensatz zur   zwang-    läufig chargenweisen   Mischungszubeneitung    in Autoklaven von wesentlicher Bedeutung. Im Extruder kann   dan-n durch Verwirbelung    der einzelnen Mischungskomponenten ein gutes Durchmischen und Homogenisieren der gesamten schmelze erfolgen,   wobei Idas Mass    des inneren Mischeffektes neben anderen Faktoren, wie Geometrie der Schnecke, insbesondere deren Gangtiefe bzw.-breite und Neigungsweinkel sowie Viskosität der Schmelze, im wesentlichen von den Druckverhältnissen abhängt,

   die sich aus dem jeweiligen Druck am   Schneckenende    im Verhältnis zum Gesamtdruck der   Dosierpumpen ergeben.    Je   grösser dieser Dnuckunter-      schlied    bzw. das Druckgefälle vom Schneckenaustrittsende zu den Dosierpumpen hin in der verarbeitenden Schmelze ist, um so besser ist die Druckströmung (Rück  fluss) in Nder Schneckenpresse    und   samit.    auch die Über lagerung von Schleppströmung und Rückfluss, wodurch sich   ein Iguter Mischeffekt    erzielen lässt.



   Als vorteilhaften Ausführungsformen der   Erfindung    wird vorgeschlagen, die Zufuhrkanäle getrennt voneinander anzuordnen und jeden Kanal mit je   veiner    Dosierpumpe zu versehen oder aber die Zufuhrkanäle mittels eines gemeinsamen Sammelkanals in den Einzugsbereich der Schnecke bzw. des Zylinders münden zu lassen.



   Bei letzterer Anordnung ist es möglich, die Dosierpumpe eines der Zufuhrkanäle in den gemeisammen Sammelkanal zu verlegen, wo sie alle zusammenströ  menden Mischungsanteile gemeinsam    zu fördern hat.



  Dabei ist diese Pumpe in   ioder    Lage,   gleichzeitig als    Vormischstation zu   arboviten und    die   gagebenenàlis    aus noch getrennten Strombahnen bestehende Kanalfüllung   durcheinander    zu mischen. Das Prinzip der Vormischung durch Verlagerung der Dosierpumpe eines Zufuhrkanals in den jeweiligen Abflusskanal kann bei   Vorhandensein    einer genügenden Zahl von Mischungskomponenten mehrmals   hintereinander, angewendet wer      dien, in, dem    z. B. die Dosierpumpe jedes hinzukommende Zufuhrkanals in die gemeinsame Abflussleitung sämtlicher bisher   zusammengeschlossener    Zufuhrkanäle   verleb wir-d.

   Die    hierdurch herbeigefüûhrte Vormischung des in seinen Anteilmengen genau zus, ammengesetzten   RohJmaterials erreicht einen,    guten   Durchmischnzngslgrad    und verbessert dadurch den Mischungseffekt im   Extru-    der.



   Um die Dosierpumpen auf die jeweiligen Fördermengen einstellen zu können, kann jede von ihnen mit einem eigenen verstellbaren Antrieb versehen sein.



   An der Stelle, wo   Ider Sammelhanal od, er    die ge  trennten ZufuhrkanäIe    in den Einzugsbereich der Schnecke münden, können deren Mittellinien die   Schneckerlmittellinie    in   s. pilzem    bis rechtem Winkel   sch, naiden    bzw. kreuzen. Hiermit lassen sich den Materialströmen Einfliessrichtung erteilen, die beim Einzug in die Schneckengänge ebenfalls eine Vordurchmischung ergeben.



   In der Zeichnung ist ein   Ausführungsbeispiel der    Erfindung   schemabisch Idarlgestellt.    Es zeigen :
Fig. 1   d'ie Drau±sicht    auf eine Schneckenpresse, deren Einzugsbereich und   eine Zuführpumpe laufge-    schnitten sind,
Fig. 2 einen Schnitt durch den Einzugsbereich und den daran anschliessenden rechten Abschnitt der   Schnek-    kenpresse.



   Gemäss Fig. 1 ist im Zylinder 1 mit seinen Zuführungskanälen 2 und 3 die Schnecke 4 mit Scneckengang 5 angeordnet. Um die verschiedenen Komponenten des jeweils zu verarbeitenden Thermoplasten unter be  stimambem    Druck in   bestimmter Menge zuftihren    zu können, sind anschliessend an die   Kan, tale    2 und 3 Zahnradpumpen 6 und 7 angeflanscht. Die Zahnradpumpen 6 und 7 besitzen jede einen eigenen, nict dargestellten Antrieb. Durch Drehzahländerung dieser Antriebe können die Pumpenfördermengen unabhlängig voneinander verändert und dadurch das jedem ge  wünschten    Endprodukt   entsprechende-Mischunlgsver-      hältnis genau eingehalten werden.   



   Die in der Zeichnung dargestellten Zuführungskanäle 2 udn 3 laufen derart auf   dzie Schnecke zu, dass      ihre, Mittellinien Idie    der Schneke   lin spitzem    Winkel schneiden. Die Kanäle können aber auch so angeordnet sein, dass ihre Mittellinien in einem Winkel von 90  radial auf   die Schnecke auftreffen, oder auch so, dass    sich die Mittellinien von Schnecke und Zuführungskanälen in beliebigem Winkel kreuzen, wodurch dann die zugeführte Schmelze etwa tangential in den Zylinder  raum eiintnitt.    Je nach Anforderung kann die Schneckenpresse mit mehr als zwei Zuführungskanälen und Pum  penlausgerüstet slein.   



   Der eigentliche Schneckenkörper 4 ist   Igemäss Fig.    2   gogen Iden Schneckenschaft    8 durch einen Absatz bzw.



     B. und    9   begrenzt.    Der Schneckenschaft 8   ist gegen di ! e    angedeutete Abtriebswelle 10 des   Extrudergetriebes      , aixal nicht weiteir    nach rechts verschiebbar. Die   Diieh-    tungsbuchse 11 und die Druckbuchse 12   werden    von dem am   feststehenden Maschinenteil    13 sich abstützenden Tellerfederpaket 14 axial nach links gegen den Schneckenkörperabsazt 9 gepresst. Die Passfeder 15   hi. ndert    die   Dichtunc,, sbuchse    11   und, di, e Druckibuchse    12 daran, sich   mit    dem Schneckenschaft 8   gegenliber    dem Zylinder 1 zu drehen.

   Das Innere   sder Dichtungs ;-      . buchse    11 ist mit einer Schicht 16 aus   verschleiss-    festem Material ausgekleidet. Ebenso sind die ringförmige Stirnfläche des Schneck^2enkörperabsatzes 9 und   ider Umfang dles Schneckenschaftes    8 mit einem verschleissfesten Material bewehrt.



   Zur Unterbrechung der Wärmeleitung vom Zylinder bzw. von dem den Schneckenschalft umgebenden hocherhitzten Maschinenteil zum benachbarten vor der   Wiirme    zu   schiitzeniden    Lager-bzw.   ; Getriebegehäuse    18 ist zwischen diesen ein durch das Wärmedämmmittel 19   isolierter Kühlmi'ttelkanal    20 angeordnet.



   Die Zuführkanäle sowei der Einfüllbereich des Extruders und das den Schneckenschaft umgebende Maschinenteil hinter dem Einfüllbereich werden von Heiz  bander-n    21 und 22 bzw. von   einlem Rohrheizkörper    23, welche von der übrigen Zylinderheizung unabhägig sein können, auf einer bestimmten Temperatur gehalten.



  Demgegenüber sind diese Zonen bei Schneckenpressen üblicher Bauart im allgemeinen unbeheizt bzw. gar gekühlt. Die Heizeinrichtungen 21, 22 und 23 verhindern jeglichen Wärmeverlust der in die Schneckenpresse eintretenden Schmelze. Die   Pumpen    6 und 7 und ihre Zuführungsleitungen sind ebenfalls von allerdings nicht dargestellte Heizeinrichtungen umgeben, so dass jelicher Wärmeverlust der in de Schneckenpresse eintretenden Schmelze vermieden wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Schneckenpresse zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe, der das Rohmaterial in plastifiziertem Zustand zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass für die gleichzeitige Zufuhr untenschiedlichen Rohma- terials in den Einzugsbereich der Schnecke bzw. des Schnecken-Zylinders mehrere Zuführkanäle mit durch Dosierpumpen jeweils zwangläufig gesteuerter zuflussmenge vorgesehen sind.

   UNTERANSPRUCH, E 1. Schneckenpresse nach Patentanspruch, Idadurch . gekennzeichnet, dass die Zuführkanäle getrennt voneinander angeordnet sind und jeder Kanal mi-t je eider Dosiisrpumpe versehen-ist.

   2. Schneckenpresse nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführkanäle mittels eines gemeinsamen Sammelkanals in den Einzugsbereich der Schnecke bzw. Ides Zylindens münden.

   3. Schneckenpresse nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierpumpe eines der Zuführkanäle in den gemeinsamen Sammelkanal verlegt ist.

   4. Schneckenpresse nach Patentanspruch oder Unteransprüchen 1, 2 oder 3, Idadurch gekennzeichnet, dass jede der in den Zuführkanälen vorgesehenen Dosierpumpen mit einem eigenen verstellbaren Antrieb versez, en ist.

   5. Schneckenpresse nach Patentanspruch ade U. n- teransprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gkennzeichnet, dass ; die Mittellinie des Sammelkanales bzw. Idie Mittellinien der Zufijhrkandle in spitzem bis rechtem Winkel die Schneckenmittellinier schneiden oder kreuzen.