DE1729384A1 - Vorrichtung zum Abbau der Waerme an Stellen zu hoher Temperatur von Kunststoff-Schneckenpressen - Google Patents

Description

• "Vorrichtung zum Abbau der Wärme an Stellen zu hoher Temt) eratur von Kunststoff-Schneckenpressen" Bei der Verarbeitung von Kunststoffen auf Schneckenpressen muß das Material auf die zur Plastifizierung und Ausformung notwendige Temperatur erwärmt werden. Die hierzu notwendige Wärme wird teils von au#en zugeführt, teils entsteht sie durch Reibung in der Kunststoffmasse. In vielen Fällen ist nun die durch Reibung entstehende Wurme an manchen Stellen zu groß. An solchen Stellen treten dann Temperaturen auf, die für den Kunststoff sch. idl. ich sind. Dies gilt insbesondere für die Verarbeitung von n Hart-PVC.
• Man hilft sich in solenen Fällen dadurch, da# man die Schneckenpressen-Stellen mit zu hoher Temperatur kühlt, sei es durch Innenkühlung der Schneeke und/oder sei es durch AuBenkühlung des Zylinders. Die bei der Kühlung abgeführte Wärmemenge ist im allgemeinen verloren, sie bleibt ungenutzt oder muß durch komplizierte Maßnahmen dem allgemeinen Wärmehaushalt wieder zugeführt werden.
• Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, durch ainfache Mittel zu verhindern, daß Wärmeenergie nach paulien durch Fremdkühlung abgeführt werden mu3. Das erstrebte Ziel wird an einer Vorrichtung zum Abbau der Warme an Stellen zu hoher Temperatur von Kunststoff-Schneckenpressen erfindungsgemä# durch wenigstens eine Sonder-Wärmeleitung zwischen den Stellen hoher Temperatur und Stellen niedriOer Ternperatur an aer Schneckenpresse, insbesondere zwischen Stellen ira Bereich des Schneckenkopfes und des rückwärtigen Schneckenendes erreicht. Durch die Erfindung wird den Wärmeenergien eine Abflußmöglichkeit von den Punkten zu hoher Temperatur nach Stellen niedriger Temperatur gegeben. Die Sonder-Wärmeleitung wird man so bemessen, daß die Stellen mit niedriger Tefl) eratur nicht über ihre Solltemperatur hinauf aufgeheizt werden und daß den Stellen hoher Temperatur so viel Wärme entzogen wird, daß eine Überschreitung der Höchstgrenze der Temperatur nicht eintritt.
• Die Sonder-Wärmeleitung lä#t sich beispielsweise günstig dadurch verwirklichen, dab sie mittels eines massiven Stabes gut wärmeleitenden Materials, beispielsweise Kupfer, gebildet wird, wobei an den Wärmeübergangsstellen unmittelbare und feste Kontaktbertthrung zwischen dem Stab und der Schneckenpresse besteht. Die Stäbe können selbstverständlich auch aus anderem gut wärmeleitenden Material bestehen, wie beispielsweise Aluminium und ähnlichen Stoffen. Soll etwa der Zylinder einer Doppelschneckenpresse in dieser Weise gekühlt werden, dann werden an geeigneter Stelle neben den beiden Schneckenbohrungen eine oder zwei Bohrungen für die Warmeableitung vorgesehen. Diese Bohrungen erhalten einen Warmeabieiter in Form eines massiven Stabes aus Kupfer, wobei durch lconstrukliVe Ma#nahmen sichergestellt wird, daIS eine intensive Berührung der Bohrungswände und der Oberflacile des Kupferstabes gewährleistet ist. Hierduren wird der natürlich vorhandene Wärmeabflu# von Stellen höherer Temperatur zu Stellen niedriger Temperatur, wie er in jedem Stahlzylinder vorhanden ist, stark intensiviert. So leitet z. B. jeder yuerschnitteanteil des Stahlzylinders, der durch Kupfer ersetzt wird, etwa achtmal so viel W4rme. Man hat es demzufolge durch geeignete Bemessung in der rand, zu erreichen, dals an Stellen, an welchen durch Reibung Übertemperaturen entstehen, diese Übertemperaturen abgebaut werden, während dort, wo uas kühle, in die Haschine eintretende Material aufgeheizt werden mu#, die Heizleistung um den Ausgleichsbetrag geringer gehalten werden kann.
• Analoge @berl@gungen gelten für die Schnecke.
• Besonders vorteilhaft lä#t sich der Erfindungsgedanke dadurch verwirklichen, da die Wärme-Sonderleitung mittels in Riciitung der Schecke, vorzugsweise waagerecht verlaufender, unterbrechungsfreier, am Anf@@g und Ende verschlossener, mit Wasser teilweise gefüllter Ausnehmungen innerhalb der Schnecke und/oder innerhalb des Sehneckenzylinders gebildet ist. Zur Kühlung der Schnecke einer Kunststoff@resse ist zwar bereits eine Wasserkühlung vorgeschlagen worden, bei der spiralig eingelegte Leitbleche das Wasser in einen Kreislauf von Stellen hoher zu Stellen niedriger Temperatur bringt, doch wird durch vorliegende Erfindung eine ahnliche Wirkung auch ohne diese Leitbleohe möglich. Es wird nämlich das Wasser in der ausnhemung, beispielsweise einer geschlossenen Längsbohrung, entsprechend den Gesetzen der Thermodynami an den heißen Stellen verdampfen und an den kEhleren Stellen kondensieren. Dabei ergibt sich ohne mechanisch bewegte Teile ein intensiver Wärmetransport. Der Wärmeabbau ist hier besonders intensiv, weil wegen der Verdampfungswärme denjenigen Stellen, deren Temperatur erniedrigt werden soll, verhältnismäßig grosse Wärmemengen entzogen werden, die dann bei der Kondensation wegen der Kondensationswärme in gleichfalls hohem MaBe nach solchen Stellen übertragen werden, welche erwärmt werden sollen.
• Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert, die zwei Ausführungsbeispiele veranschaulicht. Dabei zeigen: Fit :,. 1 den Zylinder einer Doppelechneckenprese im Längsschnitt und im Querschnitt mit zwei Sonder-Wärmeleitungsbohrungen, Fi6. 2 eine Sonder-W§rmeleitungabohrung mit eingesetztem massiven Wärmeleiter, Fig. 3 eine Sonder-Wärmeleitungsbohrung, teilweise mit Wasser geftillt.
• Der Doppelachneckenzylinder 1 in Fig. 1 weist die Bohrungen 2 und 3 für die nichtgezeichneten Schnecken auf. Außerdem sind zwei Längsbohrungen 4 für die Wärmeleitung vorhanden. Es sei angenommen, daß der Bereich hoher Temperatur bei 5 liegt, während der Bereich niedriger Temperatur bei 6 liegen soll.
• Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist in die Sonder-Wärmeleitungsbohrung 4 ein massiver Stab 7, beispielsweise aus Kupfer, eingesetzt. Seine Länge wird so bemessen, daB er den Bereich 5 mit dem Bereich 6 verbindet.
• Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist die Bohrung 4 teilweise mit Wasser 8 gefüllt. Die Bohrung 4 ist an ihren Stirnseiten verschlossen, wobei der Stopfen 9 den Raum 4 druckfest absperrt.

Claims (3)

1. Patentansprüche Vorrichtung zum Abbau der Wärme an Stellen zu hoher Temperatur von Kunstatoff-Schneckenpresaen, gekennzeichnet duroh wenigstens eine Sonder-Wärmeleitung zwischen den Stellen hoher Temperatur (5) und Stellen niedriger Temperatur (6) an der Schnekkenpresse, insbesondere zwischen Stellen im Bereich des Schneck@ kenkopfes und des rückwärtigen Schneokenteilea.
2. @. vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da# jede Sonder-Warmeleitung mittels eines massiven Stabes (7) aus gut wärmeleitendem Material, beispielsweise aus Kupfer gebildet ist, wobei an den Wärmeübergangastellen unmittelbare und feste Kontaktberührung zwischen dem Stab (7) und der Schneekenpresse besteht.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleitung mittels in Richtung der Schnecke, vorzugsweise waagerecht verlaufender, unterbrechungsfreier, am Anfang und Ende versehloseener, mit Wasser (8) teilweise gefüllter Ausnehmungen (4) innerhalb der Schnecke und/oder innerhalb des Schneckenzylinders gebildet ist.