DE1145787B

DE1145787B - Schneckenstrangpresse mit einem Stauabschnitt, dessen Querschnitt veraenderlich ist

Info

Publication number: DE1145787B
Application number: DEV16149A
Authority: DE
Inventors: Horst Heidrich
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1959-03-10
Filing date: 1959-03-10
Publication date: 1963-03-21

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schneckenstrangpresse für die kontinuierliche Herstellung von Profilen, z. B. Schläuchen, Fäden usw., aus spritzfähigem Werkstoff, wie z. B. thermoplastischen Kunststoffen, mit mindestens einer Schnecke und einem zwischen Auspreßdüse und Füllschacht angeordneten spaltförmigen Stauabschnitt, dessen Querschnitt durch axiale Verschiebung der Schnecke veränderlich ist.

Bekannte Schneckenstrangpressen dieser Art besitzen eine oder mehrere parallelachsige Schnecken, die in einem zylindrischen Preßzylinder um eine zu dessen Mittellinie parallele Achse drehbar und axial verschiebbar angeordnet sind. Der Kopf der Schnecke läuft gewöhnlich in Richtung auf die Spritodüsenmündung kegelig zu. Der zu verarbeitende Werkstoff wird in pulveriger oder kömiger Form durch einen Füllschacht, der an dem der Spritzdüse entgegengesetzten Ende des Preßzylinders angeordnet ist, in den Preßzylinder eingeführt.

Der Preßzylinder wird bei Verarbeitung thermoplastischen Materials von außen beheizt, um das pulverförmig oder in kömigem Zustand zugeführte Rohmaterial auf seinem Weg zu der am anderen Preßzylinderende befindlichen Spritzdüse zu erweichen. Das Material wird durch die Schnecke ständig geknetet.

Es hat sich gezeigt, daß es äußerst schwierig ist, eine gleichmäßige Beschaffenheit des auf solchen Schneckenstrangpressen hergestellten Enderzeugnisses zu gewährleisten. Man hat zunächst versucht, die Gleichmäßigkeit durch stärkere Durchknetung des plastifizierten Materials, durch eine abgestufte Regulierung der Beheizung und auf verschiedene andere Wege zu verbessern, jedoch konnten durch diese Maßnahmen noch keine befriedigenden Ergebnisse erreicht werden.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß man zu einer sehr guten Gleichmäßigkeit des Enderzeugnisses gelangen kann, wenn das plastifizierte Material, je nach seinen Eigenschaften, in einer oder mehreren Stufen des in dem Preßzyhnder zurückzulegenden Weges einer hohen Verdichtung unterworfen wird.

Es ist eine Schneckenstrangpresse bekannt, deren Schnecke aus zwei hintereinanderh'egenden Schnekkengängen unterschiedlicher Steigung besteht. Der dem Auspreßende näher gelegene TeE der Schnecke besitzt überdies einen größeren Durchmesser, als der dem Auspreßende abgewandte Teil. Die beiden Schneckenteile sind durch einen konischen Übergang miteinander verbunden. Dementsprechend ist auch der Preßzyhnder derart ausgebildet, daß er zwei Boh-

Schneckenstrangpresse

mit einem Stauabschnitt, dessen Querschnitt

veränderlich ist

Anmelder:

Klöckner-Humboldt-Deutz
Aktiengesellschaft, Köln-Deutz

Horst Heidrich, Köln-Deutz,
ist als Erfinder genannt worden

rungen unterschiedlichen Durchmessers aufweist. Die Stauwirkung des konischen Überganges kann durch axiale Verschiebung der Förderschnecke gegenüber dem Preßzylinder verändert werden. Derartige Schneckenstrangpressen sind naturgemäß teurer in der Herstellung als solche mit glatt durchgehender Schnecke und glatt durchgehendem Zylinder. Es werden mehrere Werkzeuge oder zumindest mehrere Werkzeugeinstellungen bei der Herstellung benötigt. Die Herstellung der konischen Übergänge erschwert und verteuert die Herstellung weiter.

Femer ist eine Vorrichtung zum Plastifizieren von Stoffen, insbesondere von Gummi, bekannt. Diese Vorrichtung weist eine Schnecke mit zwei voneinander verschiedenen Schraubengängen auf, die durch einen Bund voneinander getrennt sind. An zwei einander gegenüberliegenden Stellen des Preßzyhnders ist je eine kurze Nut eingefräst, in welche je ein pflugscharähnliches Messer ragt, welches die Aufgabe hat, den Gummi unter Druck von dem Bereich des ersten Schneckenganges in den Bereich des zweiten Schneckenganges zu leiten. Auch die Herstellung einer solchen Schnecke und des dazugehörigen Preß-

Zylinders ist mit den obenerwähnten Schwierigkeiten verbunden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schneckenstrangpresse zu schaffen, deren Herstellung nicht mit den erwähnten Schwierigkeiten verbunden ist. Dies wird dadurch erreicht, daß bei Schnecken mit gleichbleibendem Außendurchmesser ein oder mehrere Stauabschnitte aus einem an sich bekannten, die

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Scihneckengänge unterbrechenden riagförmigenBund, dessen Außendurchmesser gleich oder etwas kleiner als der Durchmesser der Bohrung des Preßzylinders ist, und einer im Bereich des Bundes in der Bohrung des Preßzylinders vorgesehenen flachen Ringnut mit in axialer Richtung unterschiedlicher Tiefe bestehen. Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Schnekkenstrangpresse hat infolgedessen die Schnecke auf ihrer gesamten Länge den gleichen Durchmesser und die gleiche Steigung; die Herstellung des Bundes macht keinerlei Schwierigkeiten. Die Bohrung des Preßzylinders hat ebenfalls auf ihrer gesamten Länge den gleichen Innendurchmesser, und das Einstechen der Ringnut ist nicht umständlich. Der Außendurchmesser des an der Schnecke vorgesehenen Bundes wird zweckmäßig etwas kleiner als der Durchmesser der Bohrung des Preßzylinders gewählt, um zu verhindern, daß bei falscher Einstellung der Schneckenstrangpresse der Durchfluß des geförderten Gutes gänzlich unterbrochen und die Maschine infolgedessen überlastet wird.

Es ist zweckmäßig, in Transportrichtung gesehen kurz hinter der oder hinter jeder Ringnut im Preßzylinder einen an sich bekannten, radial nach oben führenden Entlüftungskanal vorzusehen. Dies hat die Wirkung, daß infolge der durch die Querschnittseinschnürung verursachten Stauung der Werkstoff verdichtet wird, was eine Kumulierung der Luft- und Gaseinschlüsse zur Folge hat, so daß die Ausscheidung dieser Einschlüsse durch den kurz hinter der Staustelle liegenden Entlüftungskanal ohne Schwierigkeiten vor sich gehen kann. Durch axiale Verschiebung der Schnecke gegenüber dem Preßzylinder kann die Stauwirkung derart geregelt werden, daß das Fördergut gerade noch nicht durch den Entlüftungskanal nach oben steigt. In dieser Einstellung wird eine optimale Entlüftung und damit eine absolute Freiheit des Fertigerzeugnisses von Gas- oder Lufteinschlüssen erzielt. Auch kann durch die genannte axiale Einstellung die Schneckenstrangpresse Stoffen mit unterschiedlichen Eigenschaften leicht angepaßt werden, so daß bei allen Stoffen eine optimale Entlüftung erzielt wird.

Bei Verwendung von Schneckenstrangpressen mit mehreren, zueinander parallelen, nicht ineinander eingreifenden Schnecken kann die Erfindung in der Form angewandt werden, daß die Bunde einer Schnecke gegenüber den Bunden der Nachbarsohnecke in axialer Richtung versetzt sind. An jedem Bund einer Schnecke ergibt sich eine Querschnitts-Verengung und somit eine Stauwirkung. Außerdem wird hierdurch die Knetung und Mischung des verarbeiteten Guts verbessert, weil an jedem Bund ein größerer Teil des geförderten Werkstoffs gezwungen wird, in die Schneckengänge der benachbarten Schnecke hinüberzutreten, von wo aus es spätestens am nächsten Bund dieser zweiten Schnecke wieder in die erste Schnecke hinübergedrückt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer nach der Erfindung ausgebildeten Schneckenstrangpresse dargestellt.

Abb. 1 zeigt im Längsschnitt durch den Preßzylinder den Bereich zwischen dem Einfülltrichter und dem der Auspreßdüse benachbarten Ende der Schnecke;

Abb. 2 zeigt, ebenfalls im Längsschnitt, die Staustelle in größerem Maßstab bei Einstellung auf geringste Stauung;

Abb. 3 zeigt in gleicher Darstellung wie Abb. 2 die Einstellung auf stärkste Stauung.

Im Preßzylinder 1 ist, um eine zu dessen Mittellinie koaxiale Achse drehbar und axial verschiebbar, die Schnecke 2 gelagert. Die Schnecke 2 wird durch nicht dargestellte Mittel kontinuierlich angetrieben. Ihr Durchmesser und ihre Steigung sind auf der gesamten Länge konstant. Am hinteren Ende der Sohnecke 2 befindet sich 'ein Füllschacht 3 für das zu verarbeitende Gut, das durch den Füllschacht 3 in pulveriger oder körniger Form in den Preßzylinder 1 eingeführt wird, wo es durch die Schnecke 2 erfaßt und m Richtung auf die nicht dargestellte Auspreßdüse, d. h. also nach links, transportiert wird. An einer Stelle zwischen dem Füllschacht 3 und dem kegeligen Kopf 4 der Schnecke 2 weist die Schnecke 2 einen die Schneckengänge unterbrechenden ringförmigen Bund 5 auf, dessen Außendurchmesser, wie insbesondere die Abb. 2 und 3 zeigen, etwas kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung 6 des Preßzylinders 1. Im Bereich des Bundes 5 ist in der Innenwand des Preßzylinders 1 eine flache Ringnut 7 angeordnet, deren Tiefe in axialer Richtung unterschiedlich ist.

Durch axial© Verschiebung der Schnecke 2 gegenüber dem Preßzylinder 1 kann der Durchflußquerschndiüt zwischen dem ringförmigen Bund 5 und der Ringnut 7 in sehr weiten Grenzen geändert werden. Beispielsweise verändert sich der Durchflußquerschnitt bei Verwendung einer Förderschnecke mit einem Außendurchmesser von 45 mm, einem Außendurchmesser des Bundes 5 von 44,7 mm und einem maximalen Außendurohmesser der Ringnut 7 von 48 mm zwischen der Stellung nach Abb. 2, in der er 2,2 cm² beträgt, und der SteHrung gemäß Abb. 3, in der er nur 0,2 cm² beträgt, in einem Bereich von mehr als 10:1.

Um die Herstellung der Schnecke zu erleichtern, wird bei einteiliger Ausbildung des Bundes 5 mit der Schnecke 2 beiderseits des Bundes 5 eine Hinterdrehung 8 vorgesehen, um den Auslauf des die Schneckengänge herstellenden Werkzeuges zu ermöglichen. Man kann den Bund auch als getrenntes Teil ausbilden und die Förderschnecke 2 an derjenigen Stelle, an der der Bund angebracht werden soll, teilen. Nach Aufschieben des Bundes 5 können sodann die beiden Schneckenteile, beispielsweise mittels einer Innenverschraubung, miteinander verbunden werden.

Kurz hinter dem Bund 5 und der Ringnut 7 befindet sich im Preßzylinder 1 ein radial nach oben führender Entlüftungskanal 9.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schneckenstrangpresse für die kontinuierliche Herstellung von Profilen, z. B. Schläuchen, Fäden usw., aus spritzfähigem Werkstoff, wie z. B. thermoplastischen Kunststoffen, mit mindestens einer Schnecke und einem zwischen Auspreßdüse und Füllschacht angeordneten spaltförmigen Stauabschnitt, dessen Querschnitt durch axiale Verschiebung der Schnecke veränderlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schnecken mit gleichbleibendem Außendurchmesser ein oder mehrere Stauabschnitte aus einem an sich bekannten, die Schneckengänge unterbrechenden ringförmigen Bund, dessen Außendurchmesser gleich oder etwas kleiner als der Durchmesser der Boh-

rung des Preßzylinders ist, und aus einer im Bereich des Bundes in der Bohrung des Pressenzylinders vorgesehenen flachen Ringnut mit in axialer Richtung unterschiedlicher Tiefe bestehen. 2. Schneckenstrangpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Transportrichtung gesehen kurz hinter der oder hinter jeder Ringnut im Pressenzylinder ein an sich bekannter, radial nach oben führender Entlüftungskanal vorgesehen ist.

3. Schneckenstrangpresse nach Anspruch 1 mit mehreren zueinander parallelen, nicht ineinander eingreifenden Schnecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Bunde einer Schnecke gegenüber den Bunden der Nachbarschnecke in axialer Richtung versetzt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 319 320;
USA.-Patentschriften Nr. 1 935 050, 2 595 455.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen