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DE102007051923B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Verarbeitung polymerer Werkstoffe - Google Patents

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Abstract

Eine insbesondere als ein Extruder ausgeführte Vorrichtung (3) zur Verarbeitung polymerer Werkstoffe, insbesondere Kautschuk, mit einer ersten Schnecke (1) und einer zweiten Schnecke (2), wobei die zweite Schnecke (2) länger als die erste Schnecke (1) bemessen ist und die zweite Schnecke (2) in Richtung der Längserstreckung im Doppelschneckenbereich einen ersten Bereich (4) mit einem Durchmesser (d2) und einen sich an den ersten Bereich (4) anschließenden zweiten Bereich (5) mit einem größeren Durchmesser (D2) aufweist, wobei jeder Schnecke (1, 2) ein separater Antrieb zugeordnet ist und für jede der beiden Schnecken (1, 2) eine voneinander unabhängige Drehrichtung und/oder Drehgeschwindigkeit einstellbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine insbesondere als ein Extruder ausgeführte Vorrichtung und ein Verfahren zur Verarbeitung polymerer Werkstoffe, insbesondere Kautschuk, mit einer ersten Schnecke und einer zweiten Schnecke, wobei die beiden Schnecken unterschiedliche Längen aufweisen.
  • Eine solche Vorrichtung dient zum kontinuierlichen Verarbeiten von Kautschuken, die dabei Plastifizierarbeit leistet. Eine Plastifizierung erfolgt durch Zerteilen und Verteilen der Mischung. Die dabei eingebrachte Dissipation darf nicht zu einem Überschreiten zulässiger Temperaturgrößen führen. Eine plastifizierte Kautschukmischung wird benötigt, um eine gleichmäßige Ausformung im Extrusionskopf zu erzielen.
  • Bei Mischungen mit Naturkautschukanteil wird außerdem zusätzliche Scherenergie benötigt, um eine gleichmäßigere chemische Struktur zu erhalten (Abbau von Rekristallisationen, teilweise Reduzierung der Molekülketten). Bei der Mischungsherstellung entspricht dies dem Mastizierprozess vor dem Grund- und Fertigmischen.
  • Stand der Technik für die kontinuierliche Verarbeitung von Kautschukmischungen ist die Kaltfütterung eines Einschneckenextruders mit nachgeschaltetem formgebendem Extrusionskopf.
  • Mit einem Einschneckenextruder kann genug Plastifizierleistung in die Mischung eingebracht werden, allerdings sind die Möglichkeiten der Wärmeabfuhr durch das hohe Kanalvolumen/Kühlflächen-Verhältnis beschränkt. Daher ist die erreichbare Durchsatzleistung durch die erforderliche Plastifizierleistung und maximale Verarbeitungstemperatur beschränkt.
  • Als Alternative werden Maschinenanordnungen, bestehend aus Walzwerken oder Extruder und Walzwerk in Reihenanordnung mit einem warmgefütterten Einschneckenextruder mit Extrusionskopf eingesetzt.
  • Walzwerke homogenisieren und plastifizieren das Material durch disperses Mischen im Walzenspalt in Form einer temperaturschonenden Dehnströmung und durch distributives Mischen im Rollwulst am Walzenkamm. Die Walzen sind temperiert und kontrollieren die Mischungstemperatur. Über die Verweilzeit auf dem Walzwerk wird die erforderliche Energie eingebracht und an den Prozess oder die Mischung angepasst. Ein solches System ist personal- und kostenintensiv.
  • In der Kunststoffverarbeitung ist der so genannte Doppelschneckenextruder Stand der Technik. Unter Doppelschneckenextrudern werden in der Praxis alle üblichen Plastifiziervorrichtungen, Strangpressen und Spritzgießmaschinen verstanden, die mit zwei nebeneinander liegenden Schnecken ausgerüstet sind.
  • Zur Durchführung unterschiedlichster Verfahrensaufgaben ist es bekannt, die Schnecken eines Doppelschneckenextruders mit verschiedenen Schneckenabschnitten auszubilden, die im Einzelnen aus einer Abfolge von Schnecken- und Knetelementen bestehen. Solche Verfahrensaufgaben sind beispielsweise das Mischen, Aufschmelzen, Entgasen und Homogenisieren des polymeren Werkstoffs bei Zugabe von Zusatz- und Füllstoffen unter Einleitung von Scherkräften und unter Einhaltung bestimmter, vom Verarbeitungsgut abhängiger Temperaturprofile.
  • Gegenüber Extrudern mit nur einer Schnecke haben sie den Vorteil, dass das zu verarbeitende Material besser durchmischt und plastifiziert wird. Wenn die Schnecken in die gleiche Richtung drehen, kann kein Druck zum gleichmäßigen Ausformen eines Profils aufgebaut werden. Diese Systeme werden daher entweder zur Mischungsherstellung oder in Kombination mit Zahnradpumpen eingesetzt. Eine Kombination aus gleichlaufendem Doppelschneckenextruder und Zahnradpumpe ist aus der Direktverarbeitung von Pulverkautschuken bekannt. Nachteilig ist die Zahnradpumpe, da diese nicht selbstreinigend ist.
  • Kautschukbahnen, so genannte Fütterfelle, werden von gleichläufigen Systemen schlecht eingezogen. Hier müssen zwei Schnecken eingesetzt werden, die gegensinnig drehen. Konische, ineinander greifende, gleich lange Schnecken werden nach dem Innenmischer oder Walzwerk eingesetzt. Auch diese Systeme arbeiten nicht pulsationsfrei oder bauen nicht den notwendigen Extrusionsdruck auf.
  • Daher gibt es eine Vielzahl von Ansätzen, anstelle einer Reihenanordnung aus Doppelschnecke und Zahnradpumpe oder Doppelschnecke und Einschnecke einen Doppelschneckenextruder mit zwei Schnecken unterschiedlicher Länge einzusetzen.
  • In der DE 10 2005 014 171 A1 ist ein Extruder zur Verarbeitung von Kautschuk mit zwei unterschiedlich langen Schnecken beschrieben, wobei die Schnecken-Außendurchmesser in Richtung der Längserstreckung unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Beide Schnecken können in gegenläufiger Richtung gedreht werden. Weitere Anwendungsfälle für Extruder mit zwei unterschiedlich langen Schnecken sind aus DE 1 810 061 U , JP 07-266339 AA , JP 05-042580 AA und US 2004/0048967 A1 bekannt.
  • Stand der Technik ist, dass die beiden Schnecken mit derselben Schneckendrehzahl drehen. Das bedeutet, dass die Verweilzeit im Extruder und somit die eingebrachte Scherenergie bei konstanter Drehzahl und Durchsatz nur über eine Änderung der Schneckengeometrie oder in geringem Umfang über die Maschinentemperierung beeinflusst werden kann.
  • Kritisch ist die Auslegung der Materialübergabestelle am Ende der kurzen Schnecke, da es dort zu mischungsabhängigen Druckschwankungen kommen kann, welche eine gleichmäßige Formgebung behindern.
  • In der JP 2007-069372 AA ist ein Doppelschneckenextruder zur Verarbeitung von Kunststoffen beschrieben, bei welchem die Schnecken jeweils einen separaten Antrieb aufweisen. Die Schnecken sind gleich lang, sind gegenläufig und mit unterschiedlichen Drehzahlen antreibbar. Die Möglichkeit unterschiedlicher Schneckendrehzahlen wird genutzt, um die Verarbeitungsparameter wie Durchsatz oder Aufschmelzverhalten zu beeinflussen. Die Schneckendrehrichtung wird auch variiert. Nachteilig ist, dass mit zwei gleich langen, nicht ineinander greifenden Schnecken kein ausreichend gleichmäßiger und hoher Druck aufgebaut werden kann, um durch einen nachgeschalteten Extrusionskopf eine gleichmäßige Ausformung zu erzielen.
  • In der DE 299 07 974 U1 ist eine Extrusionseinrichtung mit einer kurzen Einzugswalze und einer langen Extruderschnecke beschrieben, wobei die Einzugswalze und die Extruderschnecke separate Antriebsmotoren aufweisen. Die getrennt angetriebene, kurze Einzugswalze trägt nicht zu einer wirkungsvollen temperaturschonenden Materialplastifizierung bei, sondern unterstützt den Materialeinzug.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, mit welcher eine Förderung und Plastifizierung ohne unerwünschte Erhöhung der Temperatur erreicht werden kann. Weiterhin soll im Anschluss an die Plastifizierung der Druckaufbau unter minimaler Temperaturerhöhung durchführbar sein. Der Prozess sollte so kontrollierbar sein, dass ohne Umbaumaßnahmen oder lange Reinigungszeiten unterschiedliche Kautschukmischungen auf einer Anlage verarbeitet werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen der Ansprüche 1 und 20 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Erfindungsgemäß ist also eine insbesondere als ein Extruder ausgeführte Vorrichtung zur Verarbeitung polymerer Werkstoffe, insbesondere Kautschuk, mit einer ersten Schnecke und einer zweiten Schnecke vorgesehen, bei der die zweite Schnecke länger als die erste Schnecke bemessen ist und die zweite Schnecke in Richtung der Längserstreckung im Doppelschneckenbereich einen ersten Bereich mit einem Durchmesser und einen sich an den ersten Bereich anschließenden zweiten Bereich mit einem größeren Durchmesser aufweist, wobei jeder Schnecke ein separater Antrieb zugeordnet ist und für jede der beiden Schnecken eine voneinander unabhängige Drehrichtung und/oder Drehgeschwindigkeit einstellbar ist. Hierdurch können mit geringem Aufwand der Druck und ein pulsationsfreier Durchsatz im Übergangsbereich von dem ersten Bereich zu dem zweiten Bereich eingestellt und zugleich die gewünschten Anforderungen an die Homogenität und die Qualität sichergestellt werden. Durch eine materialspezifische Anpassung bei den getrennt einstellbaren Schneckendrehzahlen kann wie bei einem Walzwerk die Verweilzeit und damit die Plastifizierleistung verändert werden. Dabei ist beispielsweise für die Schnecken eine Drehrichtung und/oder Drehgeschwindigkeit in Abhängigkeit der mittels Sensoren erfassten Messwerte, insbesondere des Drucks, des Werkstoffs oder der Temperatur, einstellbar, um so eine Steuerung und Regelung des Prozesses mittels der Drehrichtung und/oder Drehgeschwindigkeit auf der Basis der erfassten Messwerte der Vorrichtung oder der Umgebung sowie relevanter Parameter und auch von Erfahrungswerten zu erreichen. Die Drehgeschwindigkeit kann dabei auch oszillierend gesteuert werden.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dadurch erreicht, dass die Vorrichtung einen die beiden Schnecken umfassenden, durch das Ende der ersten Schnecke begrenzten ersten Bereich und einen sich an den ersten Bereich anschließenden, durch den einer Auslassöffnung zugewandten Vorsprung der zweiten Schnecke gegenüber der ersten Schnecke bestimmten zweiten Bereich aufweist. Dabei wird in dem ersten, der Doppelschnecke zugeordneten Bereich der Werkstoff eingezogen und dann plastifiziert und homogenisiert. Daran schließt sich ein Bereich mit geschlossenem Gehäusezylinder am Ende der Doppelschnecke an. In dem sich weiter anschließenden Übergangsbereich der Doppelschnecke zu der Einfachschnecke kann der Materialdruck überwacht werden und beispielsweise durch eine Änderung der Drehzahl der Schnecken geregelt werden. Sodann fördert der Vorsprung der zweiten Schnecke das Material als Einschnecke in Richtung der Auslassöffnung. Wenn die Vorrichtung mit einem Extrusionskopf verbunden wird, um so das insbesondere kontinuierliche Ausformen des Materials zu ermöglichen, fördert die zweite Schnecke den Werkstoff gegen den sich ergebenden Extrusionswiderstand.
  • Eine andere, ebenfalls besonders Gewinn bringende Abwandlung der vorliegenden Erfindung wird dadurch geschaffen, dass die beiden Schnecken in dem ersten Bereich von einer Gehäusewand eingeschlossen sind, welche zumindest eine Erweiterung quer zur Rotationsachse der Schnecken aufweist. Dadurch, dass die insbesondere als Zylinder ausgeführte Gehäusewand abschnittsweise durch diese beispielsweise radiale Erweiterung offen ausgeführt ist, entsteht beispielsweise auf dem jeweiligen Schneckenkamm ein Knet. Somit wird also ein Mischabschnitt wie auf einem Walzwerk erzeugt. Beispielsweise kann hierzu die Gehäusewand aus einer Halbschale bestehen und somit die Schnecke zur Hälfte offen liegen. Die Erweiterung kann dabei auch als ein Bereich ausgeführt sein, in dem die Schnecken nicht vollständig von der Zylinderwand umschlossen sind. Weiterhin kann die Erweiterung auch seitlich neben den Schnecken platziert werden.
  • Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn das Volumen der radialen Erweiterung einstellbar ist, um so das Mischraumvolumen an die jeweiligen Verfahrensparameter anpassen und einstellen zu können. In einfacher Weise wird hierzu die radiale Erweiterung durch einen verfahrbaren Kolben oder Stempel begrenzt, der hydraulisch betätigbar sein kann. Über die Einstellung des Volumens wird die Verweilzeit des Werkstoffs in der Vorrichtung beeinflusst. Zusätzlich kann in diesem Abschnitt bei drucklosem Prozess ein Vakuum angelegt werden, um flüchtige Bestandteile aus der Mischung zu entfernen.
  • Besonders zielführend ist es darüber hinaus auch, wenn die Vorrichtung in dem ersten Bereich insbesondere einstellbare und/oder in Achsrichtung verfahrbare Staustufen aufweist, um so den Verlauf des Werkstofftransports weiter zu optimieren.
  • Eine ebenfalls besonders gewinnbringende Ausgestaltung wird auch dadurch erreicht, dass in einem Übergangsbereich des ersten Bereichs zu dem zweiten Bereich ein Unterdruck, insbesondere ein Vakuum, anlegbar ist, um so flüchtige Bestandteile aus dem Werkstoff entfernen zu können. Hierzu ist die Vorrichtung beispielsweise mit einer Unterdruckleitung verbunden oder mit einer Unterdruckpumpe ausgestattet.
  • Eine weitere wesentliche Verbesserung der Vorrichtung wird auch dadurch geschaffen, dass die Vorrichtung mehrere den Schnecken zugeordnete Mischelemente und/oder in Stiftebenen angeordnete Stifte aufweist, durch welche die Durchmischung insbesondere in Abhängigkeit des jeweiligen Werkstoffs optimiert werden kann. Die Stifte können hierzu in ihrer Position veränderbar oder entfernbar sein.
  • Eine andere Gewinn bringend einsetzbare Ausgestaltung wird dann erreicht, wenn zumindest eine der beiden Schnecken modular, insbesondere mittels Steckverbindungen, aufgebaut ist, sodass eine Anpassung an die jeweiligen Umstände der Werkstoffverarbeitung mit einem vergleichsweise geringen Aufwand realisiert werden kann.
  • Insbesondere weist die zweite Schnecke in dem zweiten Bereich eine radiale Erweiterung auf, die in einem Übergangsbereich zwischen den beiden Bereichen, also dem Endabschnitt der ersten Schnecke, einen stetigen, beispielsweise einen konischen, Verlauf aufweisen kann.
  • Eine andere, besonders praxisnahe Abwandlung der vorliegenden Erfindung wird dann erreicht, wenn die Länge der ersten Schnecke derart bemessen ist, dass der Werkstoff innerhalb des ersten Bereichs plastifiziert und homogenisiert ist, sodass in dem zweiten Bereich in vorteilhafter Weise der gewünschte Druckaufbau und eine gleichmäßige Förderung des Werkstoffs realisiert werden kann.
  • Die Schnecken könnten grundsätzlich kämmend, also ineinander greifend, ausgeführt sein. Besonders Erfolg versprechend ist es hingegen, wenn die beiden Schnecken tangierend oder berührend angeordnet sind, um so eine voneinander unabhängige Steuerung der Drehbewegung der unabhängigen Antriebe zu ermöglichen. Selbst der Stillstand einer Schnecke ist so bedarfsweise realisierbar.
  • Die Schnecken sind grundsätzlich neben- oder übereinander angeordnet, wobei gemäß einer vorteilhaften Abwandlung die Schnecken parallel zueinander angeordnet sind, also die Schneckenachsen parallel verlaufen.
  • Weiterhin ist es Erfolg versprechend, wenn die Vorrichtung einen die Schnecken einschließenden, aufklappbaren Zylinder aufweist, um so die Zugänglichkeit wesentlich zu verbessern.
  • Grundsätzlich kann der Vorrichtung nahezu jeder beliebige Werkstoff zugeführt werden. Besonders praxisnah ist jedoch eine Abwandlung, bei welcher der Vorrichtung Kautschukbahnen, Kautschukfelle, Kautschukballen und/oder Pellets als Werkstoff zuführbar sind. Beispielsweise können auch Kautschukbahnen zusammen mit Kautschukballen zugeführt werden. Die Kautschukmischungen können fertiggemischt oder nur vorgemischt zugeführt werden.
  • Außerdem können bei einer Abwandlung, nach der die Vorrichtung einen Einlass für zusätzliche Werkstoffe aufweist, dem Werkstoff weitere Komponenten zugeführt werden. Dies können beispielsweise weitere Komponenten und/oder Werkstoffrückführung aus der Produktion sein.
  • Die Aufgabe wird weiterhin auch mit einem Verfahren zur Verarbeitung polymerer Werkstoffe, insbesondere Kautschuk, mittels einer, zwei Schnecken unterschiedlicher Länge aufweisenden Vorrichtung dadurch gelöst, dass jede der beiden Schnecken voneinander unabhängig angetrieben und mit voneinander unabhängigen Drehgeschwindigkeiten oder Drehrichtungen betrieben wird. Auf diese Weise kann so mit geringem Aufwand der Druck und ein pulsationsfreier Durchsatz im Übergangsbereich von dem ersten Bereich zu dem zweiten Bereich eingestellt und zugleich die gewünschten Anforderungen an die Homogenität und die Qualität sichergestellt werden.
  • Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
  • 1 eine Draufsicht auf eine mit zwei Schnecken unterschiedlicher Länge ausgestattete Vorrichtung;
  • 2 eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Vorrichtung.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung 3 wird anhand der 1 und 2 nachfolgend näher dargestellt, welche einerseits eine Draufsicht, andererseits eine Seitenansicht der als Extruder ausgeführten, mit einer ersten Schnecke 1 und einer zweiten Schnecke 2 ausgestatteten Vorrichtung 3 zur Verarbeitung polymerer Werkstoffe, insbesondere Kautschuk in einer Prinzipdarstellung zeigen. Die zweite Schnecke 2 ist dabei länger als die erste Schnecke 1 bemessen. Insbesondere weist also die Vorrichtung 3 einen, die beiden Schnecken 1, 2 umfassenden, durch das Ende der ersten Schnecke 1 begrenzten ersten Bereich 4 und einen, sich an den ersten Bereich 4 anschließenden zweiten Bereich 5 auf. Dieser zweite Bereich 5 entspricht somit im Wesentlichen einem Vorsprung 6 der zweiten Schnecke 2 gegenüber der ersten Schnecke 1. In dem ersten Bereich 4 liegen die beiden Schnecken 1, 2 als Doppelschnecke nebeneinander. Der Antrieb erfolgt dabei gegenläufig, wobei die Schnecken 1, 2 nicht kämmend, sondern lediglich tangierend nebeneinander angeordnet sind. In dem Anfangsbereich erfolgt eine Fütterung des Extruders mit einer Mischung als Werkstoff. Im Anschluss an diesen Anfangsbereich erfolgt die Plastifizierung und Homogenisierung des Werkstoffs, wobei die beiden Schnecken 1, 2 in dem ersten Bereich 4, als Zylinder ausgeführten Gehäusewand eingeschlossen sind, welche zumindest eine radiale Erweiterung 9 aufweist. Das Volumen der radialen Erweiterung 9 ist fest vorgegeben oder beispielsweise mittels eines Stempels einstellbar. Dadurch, dass die Gehäusewand abschnittsweise offen ist, entsteht auf dem Schneckenkamm ein Knet. Zugleich wird ein druckneutraler Zustand eingestellt, in dem im Wesentlichen keine Scherkräfte, sondern lediglich Dehnkräfte auftreten und daher ein unerwünschter Temperatureintrag vermieden wird. Alternativ kann mittels des Stempels ein beliebiger Druck auf die Mischung ausgeübt werden. In einem Endbereich der ersten Schnecke 1, welcher von einer geschlossenen Gehäusewand eingefasst ist, erfolgt die Übergabe des Werkstoffs an den als Einschnecke ausgeführten Vorsprung 6 der zweiten Schnecke 2, welcher den zweiten Bereich 5 bestimmt. In einem Übergangsbereich des ersten Bereichs 4 und des zweiten Bereichs 5 geht die zweite Schnecke 2 als eine konische Erweiterung 7 von einem Durchmesser d2 im Doppelschneckenbereich in einen Abschnitt mit einem größeren Durchmesser D2 über. Der Druck in diesem Übergangsbereich wird mittels einer Steuerung überwacht und kann beispielsweise durch eine Änderung der Drehzahl der ersten Schnecke 1 eingestellt werden. Bei Auswahl angepasster Schneckengeometrien ist im Übergangsbereich des ersten Bereichs 4 zu dem zweiten Bereich 5 ein Unterdruck, insbesondere ein Vakuum, anlegbar, um so flüchtige Bestandteile aus dem Werkstoff entfernen zu können. In dem zweiten Bereich 5 wird der Werkstoff möglichst gleichmäßig in Richtung der Schneckenspitze gefördert, wobei in diesem Bereich 5 zusätzlich Stifte 8 eingesetzt werden können.

Claims (34)

  1. Eine insbesondere als ein Extruder ausgeführte Vorrichtung (3) zur Verarbeitung polymerer Werkstoffe, insbesondere Kautschuk, mit einer ersten Schnecke (1) und einer zweiten Schnecke (2), wobei die zweite Schnecke (2) länger als die erste Schnecke (1) bemessen ist und die zweite Schnecke (2) in Richtung der Längserstreckung im Doppelschneckenbereich einen ersten Bereich (4) mit einem Durchmesser (d2) und einen sich an den ersten Bereich (4) anschließenden zweiten Bereich (5) mit einem größeren Durchmesser (D2) aufweist, wobei jeder Schnecke (1, 2) ein separater Antrieb zugeordnet ist und für jede der beiden Schnecken (1, 2) eine voneinander unabhängige Drehrichtung und/oder Drehgeschwindigkeit einstellbar ist.
  2. Vorrichtung (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (3) einen die beiden Schnecken (1, 2) umfassenden, durch das Ende der ersten Schnecke (1) begrenzten ersten Bereich (4) und einen sich an den ersten Bereich (4) anschließenden, durch einen einer Auslassöffnung zugewandten Vorsprung (6) der zweiten Schnecke (2) bestimmten zweiten Bereich (5) aufweist.
  3. Vorrichtung (3) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewand in dem ersten Bereich (4) in zumindest einem Abschnitt zumindest eine Erweiterung (9) quer zur Rotationsachse der Schnecken (1, 2) aufweist, welche die Schnecken (1, 2) oder eine Schnecke (1, 2) nicht vollständig umschließt.
  4. Vorrichtung (3) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge und der Durchmesser der ersten Schnecke (1) derart bemessen ist, dass der Werkstoff plastifizierbar ist.
  5. Vorrichtung (3) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Schnecken (1, 2) eine Drehrichtung und/oder Drehgeschwindigkeit in Abhängigkeit der mittels Sensoren erfassten Messwerte, insbesondere des Drucks des Werkstoffs oder der Temperatur, einstellbar ist.
  6. Vorrichtung (3) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schnecken (1, 2) gegenläufig antreibbar sind.
  7. Vorrichtung (3) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen der radialen Erweiterung (9) einstellbar ist.
  8. Vorrichtung (3) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (3) in dem ersten Bereich (4) insbesondere einstellbare und/oder in Achsrichtung verfahrbare Staustufen aufweist.
  9. Vorrichtung (3) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Übergangsbereich des ersten Bereichs (4) zu dem zweiten Bereich (5) ein Unterdruck, insbesondere ein Vakuum, anlegbar ist.
  10. Vorrichtung (3) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (3) zumindest einen Einlass für zusätzliche Werkstoff-Komponenten aufweist.
  11. Vorrichtung (3) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (3) mehrere den Schnecken (1, 2) zugeordnete Mischelemente aufweist.
  12. Vorrichtung (3) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mehrere den Schnecken (1, 2) zugeordnete, insbesondere in Stiftebenen angeordnete Stifte (8) aufweist.
  13. Vorrichtung (3) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schnecken (1, 2) tangierend angeordnet sind.
  14. Vorrichtung (3) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecken (1, 2) parallel zueinander angeordnet sind.
  15. Vorrichtung (3) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (3) einen die Schnecken (1, 2) einschließenden, aufklappbaren Zylinder aufweist.
  16. Vorrichtung (3) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrichtung (3) Kautschukbahnen, Kautschukfelle, Kautschukballen und/oder Pellets als Werkstoff zuführbar sind.
  17. Vorrichtung (3) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrichtung (3) der Werkstoff kontinuierlich oder diskontinuierlich zuführbar ist.
  18. Vorrichtung (3) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der beiden Schnecken (1, 2) modular, insbesondere mittels Steckverbindungen, aufgebaut ist.
  19. Vorrichtung (3) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (3) mit einem Extrusionskopf verbunden ist.
  20. Verfahren zur Verarbeitung polymerer Werkstoffe, insbesondere Kautschuk, mittels einer zwei Schnecken (1, 2) aufweisenden, als ein Extruder ausgeführten Vorrichtung (3) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Schnecken (1, 2) mit voneinander unabhängigen Drehgeschwindigkeiten und/oder Drehrichtungen betrieben wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff innerhalb des ersten Bereichs (4) plastifiziert wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass für die Schnecken (1, 2) eine Drehrichtung und/oder Drehgeschwindigkeit in Abhängigkeit der mittels Sensoren erfassten Messwerte, insbesondere des Drucks des Werkstoffs oder der Temperatur, eingestellt wird.
  23. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schnecken (1, 2) gegenläufig angetrieben werden.
  24. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Förderung und/oder Plastifizierung ohne Erhöhung der Temperatur erfolgt.
  25. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an die Homogenisierung und Plastifizierung ein Druckaufbau bei einer lediglich geringfügigen Erhöhung der Temperatur erfolgt.
  26. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Übergangsbereich eines Doppelschneckenbereichs zu einem Einfachschneckenbereich der Druck überwacht und insbesondere durch eine Änderung der Drehzahl der Schnecken (1, 2) eingestellt wird.
  27. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen der radialen Erweiterung (9) eingestellt wird.
  28. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Bereich (4) zugeordnete Staustufen in Achsrichtung verfahren werden.
  29. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 20 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Übergangsbereich des ersten Bereichs (4) zu dem zweiten Bereich (5) ein Unterdruck, insbesondere ein Vakuum, angelegt wird.
  30. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 20 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstoff Kautschukbahnen, Kautschukballen, Kautschukfelle und/oder Pellets zugeführt werden.
  31. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 20 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff kontinuierlich, insbesondere mit konstanter Geschwindigkeit, oder diskontinuierlich zugeführt wird.
  32. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 20 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenlänge und/oder der Schneckendurchmesser an die Werkstoffeigenschaften angepasst sind.
  33. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 20 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass nicht fertiggemischte Werkstoffe der Vorrichtung zugeführt werden.
  34. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 20 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Werkstoffkomponenten der Vorrichtung an zumindest einem Einlass zugeführt werden.
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JP2010531406A JP2011500392A (ja) 2007-10-29 2008-08-18 ポリマー材料の加工装置と方法
CN200880114047A CN101842214A (zh) 2007-10-29 2008-08-18 用于加工聚合物材料的装置和方法
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3868757B2 (ja) * 2001-04-25 2007-01-17 株式会社神戸製鋼所 ゴム系組成物の混練装置および混練方法
US7611347B1 (en) 2009-04-08 2009-11-03 Wenger Manufacturing Inc. Extrusion die assembly for high density products
DE102011009629B4 (de) 2011-01-28 2018-07-12 Kraussmaffei Berstorff Gmbh Extrusionsverfahren zur Verarbeitung von Kautschukmischung mit hohem Plastifizierbedarf
DE102011054409B4 (de) * 2011-10-12 2021-02-11 Noris Plastic GmbH & Co. KG Extrudervorrichtung und Extrusionsverfahren, insbesondere zur Compoundierung von Kunststoffen
EP2747980B1 (de) * 2012-02-28 2016-07-20 Steer Engineering Private Limited Extrudermischelement
US9079334B2 (en) 2012-04-27 2015-07-14 King Abdulaziz City For Science And Technology Integrated single and twin screw extruder
DE102013100182A1 (de) * 2012-09-28 2014-06-05 List Holding Ag Verfahren zur Durchführung von mechanischen, chemischen und/oder thermischen Prozessen
CN102886888B (zh) * 2012-10-23 2015-03-04 金世源 一种内排气式平行异向多螺杆挤出机
DE102013008201B4 (de) 2013-05-14 2017-08-17 Gneuss Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Schaumkörpers durch Extrusion und Extrusionsvorrichtung zur Herstellung eines Schaumkörpers
CN103395187A (zh) * 2013-07-19 2013-11-20 山西北方兴安化学工业有限公司 一种双螺杆变单螺杆的螺旋挤出成型装置
CN104369345B (zh) * 2013-08-12 2016-06-29 上海龙山凤机器制造有限公司 行星螺杆流延挤出机
CN104549639A (zh) * 2013-10-22 2015-04-29 江西新龙泵业科技制造有限公司 橡胶粉碎快速混合输送器
CN110508196A (zh) * 2019-06-17 2019-11-29 北京化工大学 一种用于含能材料混合的微型混合试验机
CN111907037B (zh) * 2020-07-29 2025-02-18 江苏中大包装材料有限公司 一种塑料薄膜原料挤出装置
WO2023027649A1 (en) * 2021-08-22 2023-03-02 Domeks Maki̇ne Li̇mi̇ted Şi̇rketi̇ Double and taper screw compound extruder

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1810061U (de) * 1960-02-25 1960-04-21 Hermann Berstorff Maschb Ansta Schneckenpresse fuer warmformbare kunststoffe.
JPS50146661A (de) * 1974-05-17 1975-11-25
JPH0542580A (ja) * 1991-08-15 1993-02-23 Shin Etsu Chem Co Ltd 補助スクリユー付押出機
JPH07266339A (ja) * 1994-03-28 1995-10-17 Miike Tekkosho:Kk 廃プラスチック材を含む廃棄物の減容固形化装置
JPH10286824A (ja) * 1997-04-17 1998-10-27 Bridgestone Corp 熱入用スクリューの回転制御方法
JPH1177667A (ja) * 1997-09-10 1999-03-23 Bridgestone Cycle Co ピン押出機
DE29907974U1 (de) * 1999-05-05 2000-09-07 Robert Bosch Gmbh, 70469 Stuttgart Extrusionseinrichtung
US20040048967A1 (en) * 2000-09-07 2004-03-11 Ryuzo Tomomatsu Process for producing thermoplastic resin composition and thermoplastic resin composition obtained thereby
DE102005014171A1 (de) * 2004-03-30 2005-11-10 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.), Kobe Extruder mit konischer Doppelschraube und Entwässerer
JP2007069372A (ja) * 2005-09-05 2007-03-22 Japan Steel Works Ltd:The 二軸スクリュ式押出機

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2441222A (en) * 1943-10-19 1948-05-11 Welding Engineers Extruder
US2615199A (en) * 1945-05-15 1952-10-28 Welding Engineers Material treating apparatus
US2581451A (en) * 1949-09-14 1952-01-08 Laval Steam Turbine Co Mixing pump
US2693762A (en) * 1951-10-25 1954-11-09 Laval Steam Turbine Co Nonpositive screw pump and motor
US2935763A (en) * 1954-09-01 1960-05-10 Us Rubber Co Method of forming pellets of a synthetic rubber latex and a particulate resin
US2733051A (en) * 1954-09-30 1956-01-31 R street
US3082816A (en) * 1955-05-18 1963-03-26 Welding Engineers Process for treating material
BE570207A (de) * 1957-08-15 1900-01-01
US3070836A (en) * 1959-07-09 1963-01-01 Phillips Petroleum Co Method and apparatus for automatic control of an extruder
US3078511A (en) * 1960-03-31 1963-02-26 Welding Engineers Treatment of plastic materials
BE622870A (de) * 1961-10-11
NL286268A (de) * 1961-12-06 1900-01-01
BE634002A (de) * 1962-07-30
GB1228139A (de) 1967-11-20 1971-04-15
US3742093A (en) * 1970-04-08 1973-06-26 Welding Engineers Method of separating an insoluble liquid from polymer composition
DE2043833B2 (de) * 1970-09-04 1972-03-09 Fa. Werner & Pfleiderer, 7000 Stuttgart Schneckenstrangpresse fuer die verarbeitung und behandlung von schmelzen plastischer stoffe kunststoffpulver und granu laten
DE2060706B2 (de) * 1970-12-10 1972-05-31 Werner & Pfleiderer Schneckenstrangpresse fuer plastizierbare stoffe, insbesondere zur verarbeitung von pulverfoermigem gut
US3917507A (en) * 1971-02-22 1975-11-04 Welding Engineers Countercurrent combined liquid and vapor stripping in screw devolatilizer
DE2129839B2 (de) * 1971-06-16 1973-05-17 Werner & Pfleiderer, 7000 Stuttgart Schneckenpresse fuer die verarbeitung und entgasung plastischer massen
US4178104A (en) * 1972-07-21 1979-12-11 Uniroyal, Ag Method and apparatus for mixing viscous materials
US4110843A (en) * 1973-02-23 1978-08-29 Welding Engineers, Inc. Pressure restricting means for a liquid outlet of an extruder
US3929323A (en) * 1974-11-14 1975-12-30 Egan Machinery Co Extruder feed section
US4025058A (en) * 1975-08-14 1977-05-24 Dai Nippon Toryo Co., Ltd. Continuous extruder for thermosetting resins
JPS5245606A (en) * 1975-10-09 1977-04-11 Ideal Setsuken Kk Apparatus for extruding stick of solid soap having stripe patterns
JPS5249267A (en) * 1975-10-17 1977-04-20 Japan Steel Works Ltd Degassing modifying extruder
DE3225065C1 (de) * 1982-07-05 1983-12-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 8000 München Vorrichtung zum Entwaessern und Plastifizieren von Explosivstoffgemischen
US4681457A (en) * 1985-05-14 1987-07-21 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Continuous mixer
DE3711328C1 (de) * 1987-04-03 1988-03-24 Werner & Pfleiderer Entgasungsvorrichtung fuer Schneckenextruder
DE4209179C1 (de) * 1992-03-20 1993-01-14 Paul Troester Maschinenfabrik, 3000 Hannover, De
US5358327A (en) * 1992-09-09 1994-10-25 Eastman Kodak Company Apparatus for plasticizing particulate plastic material
KR970706117A (ko) * 1995-07-20 1997-11-03 타쿠야 사토 온도제어 시스템과 그를 구비한 혼련 압출 성형 장치
JP3803457B2 (ja) * 1997-06-04 2006-08-02 中央化学株式会社 ２軸型連続混練押出装置
CN1176877A (zh) * 1997-09-03 1998-03-25 青岛化工学院 挤出机螺旋啮合喂料方法
JP2002144313A (ja) * 2000-08-30 2002-05-21 Denso Corp セラミック成形体の押出成形装置
US6790023B2 (en) * 2001-04-05 2004-09-14 General Electric Company Screw extruder and method of controlling the same
JP3868757B2 (ja) * 2001-04-25 2007-01-17 株式会社神戸製鋼所 ゴム系組成物の混練装置および混練方法
JP4254187B2 (ja) * 2002-09-27 2009-04-15 株式会社デンソー セラミック成形体の押出成形装置
JP4338668B2 (ja) * 2005-04-05 2009-10-07 住友ゴム工業株式会社 ゴム押出機
DE202007013114U1 (de) * 2007-09-19 2007-11-15 Krauss Maffei Gmbh Extrudereinrichtung
US20100062093A1 (en) * 2008-09-11 2010-03-11 Wenger Manufacturing, Inc. Method and apparatus for producing fully cooked extrudates with significantly reduced specific mechanical energy inputs

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1810061U (de) * 1960-02-25 1960-04-21 Hermann Berstorff Maschb Ansta Schneckenpresse fuer warmformbare kunststoffe.
JPS50146661A (de) * 1974-05-17 1975-11-25
JPH0542580A (ja) * 1991-08-15 1993-02-23 Shin Etsu Chem Co Ltd 補助スクリユー付押出機
JPH07266339A (ja) * 1994-03-28 1995-10-17 Miike Tekkosho:Kk 廃プラスチック材を含む廃棄物の減容固形化装置
JPH10286824A (ja) * 1997-04-17 1998-10-27 Bridgestone Corp 熱入用スクリューの回転制御方法
JPH1177667A (ja) * 1997-09-10 1999-03-23 Bridgestone Cycle Co ピン押出機
DE29907974U1 (de) * 1999-05-05 2000-09-07 Robert Bosch Gmbh, 70469 Stuttgart Extrusionseinrichtung
US20040048967A1 (en) * 2000-09-07 2004-03-11 Ryuzo Tomomatsu Process for producing thermoplastic resin composition and thermoplastic resin composition obtained thereby
DE102005014171A1 (de) * 2004-03-30 2005-11-10 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.), Kobe Extruder mit konischer Doppelschraube und Entwässerer
JP2007069372A (ja) * 2005-09-05 2007-03-22 Japan Steel Works Ltd:The 二軸スクリュ式押出機

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