DE1217598B

DE1217598B - Schneckenstrangpresse

Info

Publication number: DE1217598B
Application number: DEF42867A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wolf Rodenacker
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1964-05-13
Filing date: 1964-05-13
Publication date: 1966-05-26
Also published as: GB1076286A; NL6505974A; US3309736A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B29f

Deutsche KL: 39 a4-3/00

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1217598
F42867X/39a4
13. Mai 1964
26. Mai 1966

Die Erfindung betrifft eine Schneckenstrangpresse zum Aufschmelzen von in Schnitzelform zu verarbeitenden thermoplastischen Kunststoffen, bei der das Gehäuse der Schnecke mit einer in Förderrichtung vor der Schmelzzone angeordneten und niedriger als die Schmelzzone beheizten Temperierzone versehen ist, an deren Ausgang — in Förderrichtung gesehen — die Schneckengänge enden.

Die bekannten Schneckenstrangpressen dieser Art werden zur Herstellung von Formgebilden, wie Drähten und Fasern, mit Zahnradpumpen zusammengeschaltet, die — in Förderrichtung gesehen — hinter der Schneckenstrangpresse angeordnet sind und in eine Austrittsdüse fördern.

Hierbei muß die zugeführte Menge fester Schnitzel mit der in konstanter Menge von der Zahnradpumpe abgezogenen Schmelze in Übereinstimmung gebracht werden, weil bei zu großer Menge zugeführter Schnitzel innerhalb der Schneckenstrangpresse die Phasengrenze fest-flüssig sich in die Kühlzone, die in Fließrichtung gesehen vor der Temperierzone liegt, erstrecken würde, was zum Einfrieren der Schmelze und zu Aufbeulungen des Gehäuses bzw. zum Bruch der Schnecke führen kann, oder bei zu kleiner Menge eingeführter Schmelze die Strangpresse leerlaufen würde.

Man hat deshalb schon vorgeschlagen, das Drehmoment, das von der erstarrenden Schmelze an der Welle oder am Gehäuse der Schnecke ausgeübt wird, als Regelgröße für die Dosierung der Schnitzelmenge zu benutzen. Dies erfordert ein Dosierorgan in Form einer Dosierrinne oder eines Zellenrades. Diese Anordnung gibt vielfach Anlaß zu Störungen. Die oft unter Schutzatmosphäre vorzunehmende Zuführung der Schnitzel erfordert bei Verwendung einer Dosierrinne einen erheblichen Aufwand, weil die Dosierrinne in einem gasdichten Behälter untergebracht werden muß.

Es wurde nun gefunden, daß auf diese Regelung ganz verzichtet und somit das Dosierorgan eingespart werden kann und trotzdem ein Einfrieren der Schmelze nicht eintritt, wenn die Schnecke erfindungsgemäß mit hinterschnittenen Stegen versehen ist.

Da an der Phasengrenze bei steigendem Schmelzespiegel durch Abkühlung der Schmelze sich ein steigender Widerstand bildet, muß eine Schnecke verwendet werden, bei der sich die geförderte Schnitzelmenge in diesem Fall verkleinert. Diese Wirkung wird durch Hinterschneider der Schneckenstege erzielt, die sich in dem Pressenteil befinden, der zwischen Einfülltrichter und Temperierzone liegt.

Schneckenstrangpresse

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,

Leverkusen

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Wolf Rodenacker, München

Das Absinken der Fördermenge kommt dadurch zustande, daß der Druck zwischen den Schnitzeln zum größten Teil von den hinterschnittenen Stegen selbst aufgenommen wird. Die Schnitzel werden bei diesen hinterschnittenen Schneckenstegen in einem gegenüber den Trapez- und Rechteckformen der Schneckenstege bedeutend geringerem Maße an die Wand des Schneckengehäuses gedrückt. Dadurch wird bei steigendem Widerstand in der Phasengrenze die Schnitzelmenge gegenüber den mit Rechteckoder Trapezstegen ausgestatteten Schnecken verringert. Wird mittels der Zahnradpumpe mehr Schmelze abgezogen, als Schnitzel zugeführt werden, dann verschiebt sich die Phasengrenze fest-flüssig in Richtung der Schmelzzone. Der Förderwiderstand für die Schnitzel wird kleiner. Da der Einfülltrichter der Schneckenmaschine stets in gefülltem Zustand gehalten wird, ist die Schnecke dann wieder in der Lage, mehr Schnitzel in Richtung Phasengrenze nachzufordern, bis die Gegenkräfte an der Phasengrenze großer geworden sind. Dann sinkt die Fördermenge, die von der Anpressung der Schnitzel an der Gehäusewand abhängig ist, infolge der Hinterschneidung der Schneckenstege. Damit findet ein selbsttätiger Abgleich zwischen der von der Schnecke zugeführten Schnitzelmenge und der von der Pumpe abgeführten Schnitzelmenge statt, und es erübrigt sich eine besondere Regelvorrichtung.

In der Zeichnung ist eine entsprechende Schnekkenmaschine zum Aufschmelzen von Kunststoffen dargestellt, die auf folgende Weise arbeitet:

Ein Trichter 1 ist mit Schnitzeln vollständig gefüllt. Die Füllung wird von einem besonderen Behälter (nicht dargestellt) aufrechterhalten. Die Schnitzel werden von den trapezförmigen Schneckenstegen 3 der Schnecke 2 aufgenommen und in Richtung der Schmelzzone 6 gefördert. Dabei passieren sie eine Kühlzone 4, eine Temperierzone 5, in der sich die Phasengrenze fest-flüssig ausbildet, um in

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der Schmelzzone 6 der Maschine in die eigentliche Schmelze eingerührt und darin aufgeschmolzen zu werden. Die Schmelze tritt durch eine Leitung 7 in eine Zahnradpumpe 8 ein, welche sie beispielsweise durch eine Düse (nicht dargestellt) fördert. .. _ ,

Die Zone 6 wird von einem Heizkörper 9, die Zone 5 von einem gesonderten Heizkörper 10 und die Kühlzone von einem Kühlmittel, das durch Kühlanschlüsse 11 eingeleitet wird, auf der jeweiligen Temperatur gehalten. Der Aufschmelzvorgang geht dann folgendermaßen vor sich:

Zuerst wird eine gewisse Menge Schnitzel eingefördert und dann bei Stillstand der Maschine in der Schmelzzone 6 aufgeschmolzen; dann werden Schnitzel nachgefördert, die in der Schmelze flüssig werden. Die Schmelze hat bei Drehung der Schnecke das Bestreben, innerhalb der Schneckenstrangpresse den zugeführten festen Schnitzeln entgegenzufließen, wenn die von der Pumpe 8 abgeförderte Menge kleiner ist als die von der Schnecke zugeförderte Menge. In diesem Fall tritt die Schmelze bis in die Temperierzone 5 entgegen der Förderrichtung der Schnitzel ein und bildet dort einen Kolben von fest-flüssigem Material, der sich ruckweise voranbewegt, wenn die Temperatur dieser Zone zu niedrig ist, der sich jedoch stetig gleitend voranbewegt, wenn die Temperatur richtig gewählt und eingestellt ist. Ist die Temperatur in Zone 5 zu hoch gewählt, so bewegt sich der Kolben von fest-flüssigem Material über die Zone 5 hinaus in Richtung auf den Trichter 1. Diese Betriebszustände lassen sich an dem Manometer 12 ablesen. Gegen den festen, sich langsam gegen den Trichter 1 voranbewegenden Kolben festflüssigen Materials werden nun mittels der Schnecke die durch den Trichter 1 eintretenden Schnitzel gedrückt. Bei steigendem Kolbengegendruck geht die Förderung der Schnitzel stark zurück; es werden jeweils nur so viel Schnitzel nachgefördert, als der gegen das Austrittsende der Schnecke gerichteten Vorwärtsbewegung des Kolbens entspricht. Für das Einrühren der Schnitzel in die Schmelze der Schmelzzone 6 ist ein in einer Spirale gebogener Stab 13 gewählt worden, der an der Schneckenwelle 14 angeordnet ist und für einen guten Wärmeaustausch mit der.Wand 15 sorgt.

Es ist auch möglich, die Schneckenwelle 14 zu verlängern und als Antriebswelle für eine Zahnradpumpe zu benutzen (nicht dargestellt). Dadurch ergibt sich eine besonders einfache Einwellenanordnung.

Claims

Patentansprüche:

zo 1. Schneckenstrangpresse zum Aufschmelzen

von in Schnitzelform zu verarbeitenden thermoplastischen Kunststoffen, bei der das Gehäuse der Schnecke mit einer in Förderrrichtung vor der Schmelzzone angeordneten und niedriger als die-Schmelzzone beheizten Temperierzone versehen ist, in deren Ausgang — in Förderrichtung gesehen — die Schneckengänge enden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (2) mit hinterschnittenen Gewindestegen (3) versehen ist.

2. Schneckenpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwelle (14) gleichzeitig Antriebswelle für eine Zahnradpumpe (8) ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 570/524 5.66 © Bundesdruckerei Berlin