DE2634160A1

DE2634160A1 - Einrichtung zum entgasen plastischer stoffe

Info

Publication number: DE2634160A1
Application number: DE19762634160
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Creusot Loire SA
Current assignee: Creusot Loire SA
Priority date: 1975-08-01
Filing date: 1976-07-29
Publication date: 1977-02-17
Also published as: FR2319479B1; BE844754A; IT1069528B; US4057376A; FR2319479A1

Description

Einrichtung zum Entgasen plastischer Stoffe

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Entgasen dickflüssiger oder zähflüssiger Werkstoffe wie z. B. Kunstharze .

Bei der Herstellung von Kunstharzen werden diese oft einer Entgasung in starkem Vakuum unterworfen, welche insbesondere Unreinigkeiten und Wasser auszuziehen, Gerüche zu beseitigen oder die Zähigkeit des Erzeugnisses zu vergrößern ermöglicht.

Um die Entgasung zu bewirken, baut man seit einiger Zeit Schneckenpressen mit mehreren ineinandergreifenden Schnecken, die ermöglichen, den Werkstoff in dünne Schichten zu strecken, was die Bildung von Blasen im Innern des Werkstoffes begünstigt. Diese Blasen werden durch die Wirkung des Vakuums an die Oberfläche des Werkstoffes gezogen, wo sie im allgemeinen zerplatzen; dadurch lagert sich eine Haut ab, die allmählich die Wände des Gerätes bedeckt. Diese auf den Wänden entstandene Haut oxydiert und bildet Körner, und diese Körner können in den Werkstoff zurückfallen und diesen verunreinigen.

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Um diesen Mangel zu beheben, hat diese selbe Anmelderin schon in ihrem französischen Patent 1 442 ¹VfJ vorgeschlagen, die Gasaustrittsöffnung wesentlich stromoberhalb der für die Zufuhr des Werkstoffes dienenden Öffnung, also hinsichtlich der Werkstoffvorschubrichtung stromoberhalb anzuordnen. Dank dieser Anordnung werden die Gasblasen entgegen der Wanderrichtung des Werkstoffes gezogen, und die Häute, welche beim Zerplatzen der Blasen entstehen, werden sofort mit dem Werkstoff stromabwärts gefördert, ohne daß sie Zeit hätten, zu oxydieren; der zwischen der Gasaustrittsöffnung und der WerkstoffzuführÖffnung gelegene Teil der Schnecken bewirkt eine ständige Abschabung der Wände.

Dank dieser Anordnung ist es gelungen, die Güte des entgasten Werkstoffes wesentlich zu verbessern. Aber es ist bei den üblichen Maschinen, welche nur zwei ineinandergreifende Schnecken haben, schwierig, die Zeitdauer, während der der Werkstoff dem Vakuum ausgesetzt ist, zu verlängern. Außerdem droht der Werkstoff die Schneckengänge zu verstopfen, wobei er mehr und mehr zur Gasaustrittsöffnung vorrückt.

Die Erfindung hat Verbesserungen zum Gegenstand, welche ermöglichen, diese Mängel zu beheben und ein besseres Ergebnis zu erzielen.

Wie in der oben genannten französischen Patentschrift beschrieben, enthält die Entgasungseinrichtung eine Schneckenpresse mit zueinander parallelen, ineinandergreifenden Schnecken in einem Gehäuse, das am stromunteren Ende mit mindestens einer Matrize versehen und am stromoberen Ende des Gehäuses mit mindestens einer Gasaustrittsöffnung, die mit einem Vakuumerzeuger verbunden ist, und mit mindestens einer Werkstoff-

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zufuhröffnung versehen ist, die stromunterhaIb der Gasaustrittsöffnung in einem Abstand angeordnet ist, der mindestens viermal so groß wie die Steigung· der Schnecke ist. Die Erfindung besteht darin, daß die Schneckenpresse mindestens drei einander parallele Schnecken hat, die paarweise ineinandergreifen und rings um eine Stange angeordnet sind, welche in Achsmitte des Gehäuses angeordnet ist und deren Seitenwände durch mindestens drei Kreiszylinder-Sektoren gebildet sind, deren jeder je eine Schnecke an ihrer Innenseite umhüllt, derart, daß die Achsen der Schnecken und dar Sektoren, im Querschnitt gesehen, durch die Ecken eines regelmäßigen Vielecks gehen, das zentrisch zur Achse der achsmittigen Stange liegt.

Die Erfindung sei nun an einem Ausführungsbeispiel und einigen Abwandlungen davon anhand der anliegenden Zeichnung beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung im Längsschnitt

längs der Linie I-I der Fig. 2, Fig. 2 dieselbe im Querschnitt längs der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 dieselbe im Querschnitt längs der Linie III-III der Fig. 1.

Wie aus jenen Querschnitten ersichtlich, ist die erfindungsgemäße Entgasungseinrichtung im wesentlichen durch Anwendung von vier Schnecken 11, 12, IJ, 14 gekennzeichnet, die sich paarweise berühren und sich in einem Gehäuse 2 befinden, dessen Innenwand aus zylindrischen FlächerteO besteht, welche die Schnecken außen umgeben.

Im Innern des Gehäuses ist in der Mitte eine Stange 3 angeordnet,, deren Wand aus vier zylindrischen Sektoren 30 be«=

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steht, welche an den Schnecken innen anliegen. Auf diese Weise sind die Schnecken praktisch auf ihrem ganzen Umfang vom Gehäuse umgeben, und derVferkstoff wird gezwungen, in den Schneckengängen zu bleiben.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin,daß die Schnecken alle im gleichen Drehsinn angetrieben werden, wodurch der Werkstoff vom vorderen Ende zum hinteren Ende des Gehäuses 2 vorgeschoben wird. Jede Schnecke endet in einer Spitze 10, und das Gehäuse ist mit einem hinteren Deckel 2y, in den vier kegelige Vertiefungen eingearbeitet sind, in deren jede die Spitze je einer Schnecke eintaucht; jede Vertiefung setzt sich in einem Austrittskanal 22 fort.

Der mit Gängen versehene Teil der Schnecke, längs dessen die Entgasung stattfindet, erstreckt sich Über den größten Teil der Schneckenlänge; auf ihn folgt in bekannter Weise ein Abschnitt I5 von umgekehrter Steigung, welcher einen Stopfen bildet, und ein Abschnitt 16 von verringerter Steigung, der den Werkstoff unter Druck zu setzen dient.

Der Austritt des Gases geschieht am oberen Ende der Einrichtung. Allgemein verwendet man zwei diametral einander gegenüberliegende Gasaustrittsöffnungen 4; die Achsen dieser beiden Öffnungen liegen, wie aus Fig.2 ersichtlich, in einer Ebene, in der die Schnecken-Paare einander berühren. Gemäß einem Merkmal der Erfindung haben die GasaustrittsÖffnungen vorzugsweise einen Durchmesser, der größer als der Abstand a der Achsen der Schnecken voneinander ist.

Wie erwähnt, geschieht die Zufuhr geschmolzenen Werkstoffes stromunterhaIb der Gasaustrittsöffnung 4. Die Achsen der Zufuhr Öffnungen 5 werden in einem Abstand b von den Achsen der

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GasaustrittsÖffnungen 4 angeordnet, der je nach der Zähigkeit des Werkstoffes viermal bis achtmal so groß wie die Steigung der Schnecken im Bereich der Entgasung sein iann.

Pig 3 zeigt beispielsweise zwei Arten der Werkstoffzufuhr. Vorzugsweise wird je eine Zufuhröffnung für jede Schnecke verwendet und jede öffnung mit einer Rohrleitung 5 versehen, in deren Achsmitte ein Dorn 50 angeordnet ist, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Rohrleitung ist, so daß der Werkstoff als hohler Strang zum Umfang der Schnecke hin geführt wird. · Diese Anordnung erleichtert die Verteilung des Werkstoffes auf die Schnecke. Außerdem wird man die zugeführte Werkstoffmenge möglichst gleichbleibend halten, so daß die Schneckengänge gleichmäßig gefüllt werden. Diesem Zweck kann z.B. die eine der beiden gezeichneten Bauformen dienen. Die im oberen Teil der Fig.5 gezeichnete Bauform enthält eine - nur eine - Schnecke 51, die von einem Gehäuse umgeben ist, dessen stromunterer Boden mit zwei sich voneinander entfernenden Kanälen 52 versehen ist, deren jeder auf je eine Schnecke ausmündet. Bei der im unteren Teil der Fig. 3 gezeichneten Bauform werden zwei Zufuhrschnecken 53 benutzt, deren Achsen auf die Achsen der Schnecken der Entgasungseinrichtung zulaufen; jede dieser Zufuhrschnecken 53 ist mit einer Spitze versehen, die in eine kegelige Vertiefung eintaucht, die sich in einem Zufuhrkanal 54 fortsetzt, der, wie ersichtlich, mit einem achsmittigen Dorn versehen und in der Achse der Schnecke 53 angeordnet ist. Wie aus der Patentanmeldung derselben Anmelderin vom 9.II.I973 bekannt, wird durch diese Bauformen Zufuhr einer großen und doch gleichmäßigen Werkstoffmenge ermöglicht und die Gefahr vermindert, daß tote Bereiche entstehen und somit der Werkstoff durch mitgerissene Ablagerungen verunreinigt wird.

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Fig. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab das Profil einer Sehnecke. Die Menge zugeführten Werkstoffes wird so geregelt, daß in der Höhe der Werkstoffzufuhröffnung der Werkstoff sich nur am Boden der Schneckengänge absetzt. Diese Anordnung in dünner Schicht begünstigt die Entgasung.

Es ist unvermeidlich, daß bei der Wanderung stromabwärts der Werkstoff die Schneckengänge füllt. Es ist daher verständlich, daß in den herkömmlichen Maschinen wie z. B. derjenigen, welche Gegenstand des oben genannten französischen Patentes 1 442 475 ist, die Zeit, während der der Werkstoff dem Vakuum ausgesetzt ist, weniger als 1 Minute beträgt. Denn man muß, um genügende Durchsatzmenge zu erreichen, verhältnismäßig hohle Schneckengänge verwenden, und diese füllen sich ziemlich schnell. Daher nimmt die auf dem Umfang der Schnecke ausgebreitete Werkstoffschicht an Dicke zu und die Wirksamkeit der Entgasung ab, da nur die nahe der Oberfläche befindlichen Gasblasen bis zur Oberfläche, wo sie zerplatzen sollen, gelangen können.

Die Erfindung ermöglicht, die zeit, während der der Werkstoff dem Vakuum ausgesetzt ist, beträchtlich zu verlängern, wobei er sogar in dünner Schicht verbleibt. Denn dank der Verwendung von vier Schnecken ist die Oberfläche, auf der sich der Werkstoff ausbreitet, größer, und daher kann man für eine und dieselbe Werkstoffmenge kleinere Schnecken und weniger tiefe Schneckengänge verwenden. Außerdem ergibt sich, da die Schnecken in einem und demselben Drehsinn gedreht werden, an jeder Stelle, wo sich die Schnecken berühren, ein gewisser Werkst off-Rücklauf; es ergeben sich also praktisch vier Rücklaufsteilen an jedem Sahneckengang. So wird die Verweildauer des Werkstoffes um eine bestimmte Länge vermehrt, und man erreicht so eine Dauer des Verweilens im Vakuum von

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10 bis 20 Minuten. Außerdem erleichtert der durch das Ineinandergreifen der Schnecken bewirkte Rücklauf die Entgasung, da sich jedesmal, wenn der Werkstoff von einer Schnecke zur anderen übergeht, ein neuer Teil des Werkstoffes nahe der freien Oberfläche befindet.

Außerdem wird durch die oben beschriebene Art der Werkstoffzufuhr, durch die der Werkstoff an jede Schnecke in Form eines rohrförmig hohlen Stranges herangebracht wird, die Bildung einer dünnen Sohicht erleichtert und die Entgasung verstärkt.

Wie bemerkt, haben die verwendeten Gasaustrittsöffnungen großen Durchmesser. Dank dieser Bauform geht ein Teil jeder Schnecke vor einer Gasaustrittsöffnung vorbei. So wird richtige Entgasung selbst dann erreicht, wenn infolge Verstopfung der Werkstoff sich bis in Höhe der Entgasungsöffnung zurückstaut.

Wohlverstanden: Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der beschriebenen A usf Uhrungsform beschränkt, sondern umfaßt auch alle Abwandlungen und Verbesserungen. So könnte z. B. die Werkstoff zufuhr auch an mehreren Stellen erfolgen, die ggf. längs der Schnecke verteilt wären.

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Claims

- 8 -Ansprüche

ilj Einrichtung zum Entgasen plastischen Werkstoffes, insbesondere von Kunstharz, mit einer Schneckenpresse mit einander parallelen, ineinandergreifenden Schnecken in einem Gehäuse, das am stromunteren Ende mit mindestens einer Matrize und am stromoberen Ende mit einer Gasaustrittsöffnung versehen ist und dem der Werkstoff geschmolzen stromunterhaIb dieser Gasaustrittsöffnung zugeführt wird, dadur ch gekennzeichnet, daß die Schneckenpresse mindestens drei einander parallele Schnecken (11, 12 usw.) hat, die paarweise ineinandergreifen und rings um eine Stange (3) angeordnet sind, welche in Achsmitte des Gehäuses(2) angeordnet ist und deren SäLtenwände durch mindestens drei Kreiszylinder-Sektoren gebildet sind, deren jeder je eine Schnecke an ihrer Innenseite umhüllt, derart, daß die Achsen der Schnecken und der Sektoren, im Querschnitt gesehen, durch die Ecken eines regelmäßigen Vieleckes gehen, das zentrisch zur Achse der achsmittigen Stange (3) liegt.
2. Vorrichtung zum Entgasen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Schnecken (11, 12, 13* 14·) in einander gleichem Drehsinn gedreht werden.
3. Vorrichtung zum Entgasen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) mit mehreren Werkstoffzufuhr-Öffnungen (5)versehen ist, die rings um die Achse verteilt sind.
4. Vorrichtung zum Entgasen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Werkstoffzufuhröffnung (5) ringförmigen Querschnitt hat, wobei die Zufuhrleitung ein Rohr aufweist, in dessen Achse ein achsmittiger Dorn (50) angeordnet ist, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Rohres ist.

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5. Vorrichtung zum Entgasen nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß die Werkstoffzufuhröffnung (5) in einem Abstand von der GasaustrittsÖffnung (4) angeordnet ist, der viermal bis achtmal so groß wie die Steigung der Schnecken ist, je nachdem, ob der Werkstoff mehr oder minder zähflüssig ist.
6. Vorrichtung zum Entgasen nach einem der Ansprüche 3 bis 5* dadurch gekennzeichnet,daß sie je eine Werkstoffzufuhröffnung (5) für jede Schnecke und eine Vorrichtung (51, 52, 53) zur paarweise gleichzeitigen Werkstoffzufuhr zu diesen Öffnungen aufweist.
7. Vorrichtung zum Entgasen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß die Gasaustritts Öffnung (4) in einer. Ebene angeordnet ist, in der sich die Schnecken paarweise berühren.
8. Vorrichtung zum Entgasen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die GasaustrittsÖffnung (4) einen Durchmesser hat, der mindestens gleichgroß wie der Abstand der Achsen der Schnecken voneinander ist.

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