DE2237190A1

DE2237190A1 - Schneckenpresse zur verarbeitung von polymerisaten unter vakuum

Info

Publication number: DE2237190A1
Application number: DE2237190A
Authority: DE
Inventors: Wiktor Alexandrowits Bogomolow; Jurij Borisowitsch Buschujew; Walentin Nikolajewit Chomjakow; Alexandr Sergejewitsch Damow; Anatolij Georgijewitsc Gowscha; Eduard Sergejewitsch Ladilow; Igor Petrowitsch Ponomarjow; Wasilij Iljitsch Raschewskij
Original assignee: VNII RESINOTECHNITSCHESKOWO MA
Current assignee: VNII RESINOTECHNITSCHESKOWO MA
Priority date: 1972-07-28
Filing date: 1972-07-28
Publication date: 1974-02-07
Also published as: DE2237190B2

Description

Beschreibung Schneckenpresse zur Verarbeitung von Polymerisaten unter Vakuum Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Ausrüstungen zur Verarbeitung von Polymerisaten, insbesondere auf Schneckenpressen zur Verarbeitung von Polymerisaten unter Vakuum.
Mit bestem Erfolg kann die Erfindung zur Verarbeitung von Gummimischungen angewendet werden.
Bekannt ist eine Schneckenpresse zur Verarbeitung von Polymerisaten unter Vakuum nach der GB-PS Nr. 1 037 547, K1. B5A.
Die bekannte Maschine besitzt ein Gehäuse mit Eintragsöffnungen für die Zufuhr des zu verarbeitenden Flaterials und eine Vakuumzone zur Entfernung der Feuchtigkeit und der gasförmigen Stoffe aus dem zu verarbeitenden Material. Innerhalb des Gehäuses befindet sich eine umlaufende Schnecke. Die Schnecke weist vor der Vakuumzone einen glatten zylindrischen Abschnitt auf. Der zylindrische Abschnitt der Schnecke bildet mit dem Gehäuse einen Ringspalt. Durch diesen Spalt wird das zu verarbeitende Polymerisat hindurchgepreßt und gelangt in Form einer Folie in die Vakuumzone.
Die bekannte Maschine besitzt bei der Verarbeitung z.B.
von Gummimischungen wegen der geringen Umlaufgeschwindigkeit der Schnecke eine geringe Leistungsfähigkeit. Bei der Erhöhung der Umlautgescharindigkeit der Schnecke nimmt die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung des zu verarbeitenden Polymerisats zum Spalt zu. Jedoch kommt das zu verarbeitende Polymerisat wegen des hohen Strömungswiderstandes des Ringspalts zeitlich nicht dazu, durch diesen Spalt durchgepreßt zu werden, was zur Anhäufung des Stoffes vor dem Spalt führt. Das angehäufte Polymerisat zersetzt sich und brennt infolge der von der Reibung des Stoffes an der Schnecke und dem Gehäuse herrührenden Temperatursteigerung an.
Bei der bekannten Schneckenpresse wird der durch das Gehäuse und den glatten zylindrischen Abschnitt gebildete Ringspalt nicht reguliert, so daß mit dieser Maschine nur Polymerisate mit einer bestimmten Plastizität verarbeitet werden können.
Bei Stillsetzungen dieser Maschine bleibt das Polymerisat im Spalt zurück, wird unter der Temperatureinwirkung anvulkanisiert und deshalb für die Weiterverarbeitung unbrauchbar.
Zum Entfernen dieses Stoffes ist eine Demontage der Maschine notwendig, die einen großen materiellen Aufwand erfordert.
Es ist ferner eine Schneckenpresse zur Verarbeitung von Polymerisaten unter Vakuum nach der DT-PS 1 145 787. Kl. 39a4 bekannt Die bekannte Maschine besitzt ein Gehäu#se mit einer Eintragsöffnung für die Zufuhr des zu verarbeitenden Materials und niL' einer Vakuumzone zur Entfernung der Feuchtigkeit und der gasförmigen Stoffe aus dem zu verarbeitenden Material. Im Innern des Gehäuses befindet sich eine umlaufende Schnecke, die auf ihrer ganzen La#nge,(1en gleichen Durchmesser hat. Vor der Vakuumzone weist die Schnecke einen zylindrischen Abschnitt auf, der die Schneckensteigung überdeckt. Das Gehäuse besitzt eine Ringnut veränderlicher Tiefe, die mit dem zylindrischen Abschnitt der Schnecke einen Spalt bildet. Durch den Spalt wird das zu verarbeitende Polymerisat hindurchgepreßt und es wird eine dünne geschlossene Folie in Form eines Schlauchs erzeugt. Hierdurch wird ein intensives Entfernen der Feuchtigkeit und der gasförmigen Stoffe aus dem zu verarbeitenden I@aterial sichergestellt, In Abhängigkeit von dem zu verarbeitenden Polymerisat wird der Durchgangsquerschnitt des Spaltes geregelt. Die Regelung des Spaltes erfolgt durch axiale Verschiebung der Schnecke.
Die bekannte Schneckenpresse zur Verarbeitung von Folymerisaten, beipielsweise von Gummimischungen, besitzt infolge der geringen Umlaufgeschwindigkeit der Schnecke eine niedrige Leistungsfähigkeit. Bei Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit der Schnecke nimmt die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung der zu verarbeitenden Gunnnimischung zum Spalt zu. Jedoch kommt die zu verarbeitende Gummimischung wegen des hohen Strömungswiderstandes des Spaltes zeitlich nicht dazu, durch diesen Spalt hindurchgepreßt zu werden, was zur Anhäufung des Stoffes vor dem Spalt führt. Der angehäufte Stoff zersetzt sich und brennt infolge der von der Reibung des Stoffes an der Schnecke und dem Gehäuse herrührenden Temperatursteigerung an.
Bei Stillsetzungen dieser Maschine bleibt im Spalt das Polymerisat zurück, wird unter der Temperatureinwirkung anulkanisiert und deshalb für die Weiterverarbeitung unbrauchbar.
Zum Entfernen dieses Stoffes ist eine Demontage der Maschine notwendig, die einen großen materiellen Aufwand erfordert.
Die bei Änderung der Plastizität des zu verarbeitenden Polymerisats erforderliche Regelung des Durchgangsquerschnitts des Ringspaltes durch axiale Verschiebung der Schnecke kompliziert das Befestigungselement im Drucklager bedeutend.
Bekannt ist auch eine Schneckenpresse zur Verarbeitung von Polymerisaten unter Vakuum nach der US-PS 2 595 455, Kl.
18-12.
Die bekannte Maschine besitzt ein Gehäuse mit einer Eintragsöffnung für die Zufuhr des zu bearbeitenden Materials uld mit einer Vakuumzone zum Entfernen der Feuchtigkeit und der gasförmigen Stoffe aus dem zu verarbeitenden Material. Innerhalb des Gehäuses befindet sich eine umlaufende Schnecke, die einen vergrößerten Durchmesser in der Vakuumzone hat. Zwischen der Oberfläche der Schnecke in der Ubergangszone vom kleineren Durchmesser zum größeren und der Gehäusefläche bildet sich ein Spalt, der auf der ganzen Länge einen konstanten Querschnitt besitzt.
Durch diesen Spalt wird das zu verarbatende Polymerisat zur Erzeugung einer dünnen geschlossenen Folie hindurchgepreßt, die eine intensive Entfernung der Flüssigkeit und der gasförmigen Stoffe aus ihr sicherstellt. In Abhängigkeit von der Plastizität des zu verarbeitenden Polymerisats wird der Durchgangsquerschnitt des Spalts geregelt. Die Regelung des Spaltes erfolgt durch axiale Verschiebung der Schnecken.
Die bekannte Schneckenpresse besitzt im Vergleich zu den oben beschriebenen Maschinen eine höhere Leistungsfähigkeit, die auf die Vergrößerung des Schncckendurchmessers zurück zuführen ist, die eine Vergr~ißerung dcr Fläche der aus dem Spalt in die Vakuumzone austretenden Folie des zu verarbeitenden Polymerisats gewährleistet. Eilr die unter Vakuum erfolgende Verarbeitung der Guminimischungen ist jedoch die Leistungsfähigkeit der beicannten Schneckenpresse unzureichend, da die Umlautgeschlvindigkeit der Schnecke begrenzt und der beim Durchgang der Guzmimischung durch diesen Spalt entstehende Strömungswiderstand groß ist.
Die Vergrößerung des Schneckendurchmessers führt zur Zunahme der Länge des Spaltes und folglich des Strömungswiderstandes desselben.
Die Erhöhung der Umlaufgeschindigkeit der Schnecke hat eine Steigerung der Zufuhrgeschwindigkeit der Gummimischung zum Spalt zur Folge. Bei dem beträchtlichen Strömungswiderstand des Spaltes der besagten Schneckenpresse kommt' die zu verarbeitende Gummimischung zeitlich nicht dazu, durch den Spalt hindurchgepreßt zu werden und häuft sich vor dem Spalt an. Die durch die Reibung der Mischung an der Schnecke und am Gehäuse hervorgerufene Temperatursteigerung führt zu deren Zersetzung und Anbrennen. Bei Stillsetzung der Maschine bleibt genau so wie bei den vorstehend beschriebenen Maschinen das zu verarbeitende Po-Polymerisat im Spalt zurück, wird unter Einwirkung der Temperatur anvulkanisiert und deshalb zur Weiterverarbeitung unbrauchbar.
Zum Entfernen dieses Stoffes ist eine Demontage der Maschine erforderlich, die mit einem großen materiellen Aufwand verbunden ist.
Die Regelung des Durchgangsquerschnitts des Spaltes bei einer Änderung der Plastizität des zu verarbeitenden Stoffes erfolgt bei, der bekannten Schneckenpresse durch axiale Verschiebung der Schnecke, was das Befestigungselement der Schneckenwelle im Drucklager komplizierter macht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schnekkenpresse zur Verarbeitung von Polymerisaten unter Vakuum zu schaffen, bei der durch Verminderung des Strömungswiderstandes des Spaltes, durch den das zu verarbeitende Polymerisat geleitet wird, die Umlaufgeschwindigkeit der Schnecke erhöht und somit die Leistung erheblich gesteigert werden kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Schneckenpresse zur Verarbeitung von Polymerisaten unter Vakuum in deren Gehäuse, das eine Vakuumzone aufweist, eine unlaufende Schnecke angeordnet ist, die in der Vakuumzone einen gegenüber ihrem Grunddurchmesser vergrößerten Durchmesser besitzt, erfindungsgemäß die Schnecke sich in einer Hülse mit einer Rohrmuffe befindet, die die Schnecke an der Stelle ihres Übergangs von dem Grunddurchmesser zum vergrößerten Durchmesser umfaßt und mit ihr einen regelbaren Ringspalt bildet, dessen Durchgangsquerschnitt in Bewegungsrichtung des zu verarbeitenden Stoffes abnimmt.
Die Schneckenpresse zur Verarbeitung von Polymerisaten hat im Vergleich mit den oben beschriebenen Schneckenpressen eine hohe Leistungsfähigkeit, da der zwischen der die Schnecke an deren Übergangsstelle vom Grunddurchmesser zum vergrößerten Durchmesser umfassenden Rohrmuffe der Hülse gebildete Spalt einen geringen Strömungswiderstand hat.
Infolgedessen kommt bei der Erhöhung der Umlaufgeschwindigkeit der Schnecke und folglich bei der Zunahme des dem Spalt zugeführten zu verarbeitenden Polymerisats wegen des geringen Strömungswiderstandes dieses Spaltes der ganze Stoff zeitlich dazu, durch den Spalt hindurchgepreßt zu werden und häuft sich nicht an. Bei Stillsetzungen der Schneckenpresse bleibt im Spalt kein Polymerisat zurück.
Es ist empfehlenswert, die Hülse längs der Schneckenachse axial verschiebbar auszuführen.
Es ist zweckmäßig, zur Verschiebung der Hülse an ihrem Schaft ein Schraub t'#ngewinde auszuführen, das mit einer iVlutter zusammenwirkt, die von einem Zahnradgetriebe in Drehung versetzt wird.
Die Regelung des J)urchgangsquerschnitts des Spaltes bei Änderung der Plastizität des zu verarbeitenden Polymerisats durch axiale Verschiebung der Hülse vereinfacht bedeutend das Befestigungselement der Schneckenwelle im Drucklager.
tie-Schneckenpresse zur Verarbeitung von Polymerisaten, beispielsweise von Gummimischungen mit einer Plastizität von 0,15 und darüber, besitzt bei einer Leistungsaufnahme des elektrischen Antriebs 12 bis 14 kW und bei einem Durchmesse;- zur Schnecke von # 63 mm eine Leistungsfähigkeit von 60 bis 80 kg/h.
Anhand des in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnen; zeigt eine erfindungsgemäße Schneckenpresse zur Verarbeitung von Polymerisaten schematisch im Längsschnitt.
Die -Schneckenpresse zur Verarbeitung von Polymerisaten unter Vakuum enthält ein Gehäuse 1 mit einer Eintragsöffnung 2, einer Vakuumzone 3 und einer Austragsöffnung, die an den nicht dargestellten Profilierkopf angrenzt.
Im Inneren des Gehäuses 1 befindet sich eine umlaufende Schnecke 4, die für die Verarbeitung des durch die Öffnung 2 eingetragenen Polymerisats, beispielsweise der Gummimischung, sorgt.
Die Schnecke 4 weist in der Vakuumzone 3 einen Durchmesser auf, der gegenüber ihrem Grunddurchmesser vergrößert ist.
Innerhalb des Gehäuses 1 ist eine Hülse 5 mit einer sphärischen Rohrmuffe 6 angeordnet. Die Muffe umfaßt einen Abschnitt 7 der Schnecke 4 an der Stelle des Überganges von deren kleinerem Durchmesser zum größeren.
Die Rohrmuffe 6 bildet zusammen mit der Oberfläche des Abschnittes 7 einen regelbaren Ringspalt 8 als Durchlaß für das zu verarbeitende Polymerisat und zur Erzeugung einer dünnen Folie, wobei Flüssigkeit und gasförmige Stoffe aus derselben in der Vakuumzone 3 intensiver zu entfernen sind.
Der Ringspalt 8 ist mit einem in Bewegungsrichtung des Polymerisats abnehmenden Durchgangsquerschnitt ausgeführt, der dem Kanalquerschnitt der Schnecke 4 am Eingang gleich und am Ausgang in die Vakuumzone 3 minimal ist, und mit Rücksicht auf die maximale Entfernung der Feuchtigkeit und der gasförmigen Stoffe Je nach dem zu verarbeitenden Stoff eingestellt wird.
Zur Regelung des Ringspaltes 8 bei der Verarbeitung verschiedeffer Polymerisate kann sich die Hülse 5 mit der Rohrmuffe 6 im Gehäuse 1 längs der Achse der Schnecke 4 axial verschieben.
Dazu weist der Schaft 9 der Hülse 5 ein Schraubengewinde 10 auf, das mit einer Mutter 11 zusammenwirkt, die von einem Zahnradgetriebe 12 in Drehung versetzt wird.
Zur Intensivierung der Entfernung der Feuchtigkeit und der gasförmigen Stoffe aus der Folie der Gummimischung in der Vakuumzone 3 weisen die Stirnflächen 13 der Windungen der Schnekke 4 messerartige Zuspitzungen auf, die den Folienschlauch in Streifen teilen.
Die Schneckenpresse arbeitet folgendermaßen.
Zur Verarbeitung der Gummimischung wird diese in Form eines Bandes oder Granulats in die Öffnung 2 eingegeben. Mittels der Windungen der umlaufenden Schnecke 4 wird die aus der Öffnung 2 kommende Gummimischung mitgenommen und ins Innere des.
Gehäuses 1 gefördert, wo sie enqärmt, plastifiziert, homogenisiert, verdichtet und durch den Ringspalt 8 hindurchgepreßt wird, wobei sich eine dünne Folie in Form eines Schlauches bildet, der in die Vakuumzone 3 verschoben wird. In der Vakuumzone 3!wird die Folie durch die Stirnflächen 13 der Windungen der Schnecke 4 in Streifen geteilt, die durch die Schnecke 4 erfaßt tnd durch die Vakuumzone 3 bewegt werden, wo aus ihnen mit Hilfe von (aus der Zeichnung nicht ersichtlichen) Vakuumpumpen Feuchtigkeit und gasförmige Stoffe abgesaugt werden, wobei die dem Vakuum ausgesetzte Folie durch die Schnecke 4 in den nicht dargestellten Profilierkopf geschoben wird, der'an die (aus den Figuren nicht ersichtliche) Austragsöffnung angrenzt und aus dem die Gummimischung mit der vorgegebenen Querschnittsform austritt.
.Zur Einstellung des erforderlichen Spiels des Ringspaltes 8 bei einem Wechsel des zu verarbeitenden Polymerisats ist es notwendig, mit Hilfe des Zahnradgetriebes 12 die Mutter 11 zu drehen, die, indem sie mit dem Schraubengewinde 10 am Schaft 9 zusammenwirkt, die Hülse 5 mit der Rohrmuffe 6 verschiebt und die Größe des Ringspaltes 8 verändert.
Patentansprüche

Claims

PATENTANSPRUCHE 1. Schneckenpresse zur Verarbeitung von Polymerisaten unter Vakuum, in deren Gehäuse, das eine Vakuumzone aufweist, eine umlaufende Schnecke angeordriet ist, die in der Vakuumzone einen gegenüber ihrem Grunddurchmesser vergrößerten Durchmesser besitzt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sich die Schnecke (4) in einer Hülse (5) mit einer Rohrmuffe (6) befindet, die die Schnecke (4) an der Stelle ihres Überganges vom Grunddurchmesser zum vergrößerten Durchmesser umfaßt und mit ihr einen regelbaren Ringspalt (8) bildet, dessen Durchgangsquerschnitt in Bewegungsrichtung des zu verarbeitenden Stoffes abnimmt.
2. Schneckenpresse nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t-1; , daß die Hülse (5) längs der Achse der Schnecke (4) axial verschiebbar ist.
3. Schneckenpresse nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß zur Verschiebung der )aUUse (5) am Schaft (9) derselben ein Schraubengewinde (10) ausgeführt ist, das mit einer Mutter (11) zusammenwirkt, die von einem Zahnradgetriebe (12) in Drehung versetzt wird.