DE2719095A1 - Schneckenpresse zur verarbeitung von kunststoffen und gummi sowie plastischen massen - Google Patents

Schneckenpresse zur verarbeitung von kunststoffen und gummi sowie plastischen massen

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DE2719095A1 DE19772719095 DE2719095A DE2719095A1 DE 2719095 A1 DE2719095 A1 DE 2719095A1 DE 19772719095 DE19772719095 DE 19772719095 DE 2719095 A DE2719095 A DE 2719095A DE 2719095 A1 DE2719095 A1 DE 2719095A1
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Description

Unser Zeichen: 77/8 Hannover, den 26. April 1977
by/zu 338
HERMANN BERSTOHFi1 Maschinenbau GmbH An der Breiten Wiese 3/5
3000 Hannover 61
Schneckenpresse zur Verarbeitung von Kunststoffen und Gummi sowie plastischen Massen
Die Erfindung betrifft eine Schneckenpresse zur Verarbeitung von Kunststoffen und Gummi sowie plastischen Massen, bestehend aus einem Zylinder mit Aufgabetrichter und einer Zentralspindel sowie zwischen der Zentralspindel und der Zylinderwandung planetartig angeordneten, mit der Zentralspindel und der Zylinderwandung in Eingriff stehenden Planetspindeln.
Eine derartige Schneckenpresse ist bekanntgeworden aus der DTPS 11 '/'/ 808. Um eine Zentraüspindel sind Planetspindeln herum angeordnet, und das zu verarbeitende Materials wird zwischen den Planetspindeln und der Zentralspindel bzw. der Zylinderwandung einer intensiven Knetung und Scnerung unterworfen. Da sowohl die Zentralspindel als auch die Planetspindeln schräg verzahnt sind, erfährt das Material gleichzeitig eine auf den Austrag hin wirkende Förderung. Es ist leicht ersichtlich, daß das Material dabei einer äußerst intensiven Vermischung, Knetung und Scherwirkung unterworfen wird.
Durch die intensive Materialverarbeitung erfolgt bei bestimmten Materialien eine Temperaturerhöhung durch eingeleitete Friktionsenergie, die bis zu einem gewissen Grad durch die Kühlung der Zentralspindel bzw. des ExtruderZylinders wieder abgeführt werden kann. Wenn jedocn die Drehzahl der Zentralspindel zwecks
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Erhöhung des Ausstoßes der Maschine erhöht wird, um eine wirt-
schaftliehe Nutzung sicherzustellen, kann die dabei auftretende Friktionsenergie durch Kühlung der Zentralspindel und des Zylindermantels nicht mehr abgeführt werden. Der Erhöhung der Drehzahl der Zentralspindel und somit einer Erhöhung des Ausstoßes der Maschine und seiner Wirtschaftlichkeit sind damit enge Grenzen gesetzt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Maschine der Planetenwalzenextrudergattung zu schaffen, auf der hinsicntlich ihrer Temperaturbelastung verschiedene Materialien verarbeitet werden können. Weiterhin besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Mascnine vorzusehen, die jeden gewünschten Plastifizierungsgfad des darauf zu verarbeitenden Materials erlaubt, ohne daß für temperaturempfindliche Materialien ein anderer Maschinentyp bzw. eine andere Maschinengröße eingesetzt werden muß.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Planetspindeln teilweise mit einer Verzahnung versehen sind.
In einem Ausführungsbeispiel wurde jede zweite Planetspindel Teilweise mit einer Verzahnung versehen, wobei die Verzahnung selbst etwa bis zur Hälfte der Spindellänge ausgeführt sein kann. Gute Ergebnisse wurden auch mit der Anordnung von lediglich einer kurzen, an beiden Enden vorgesehenen Führungsverzahnung bei jeder dritten Planetspindel erzielt.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Planetwalzenextruders sind vor allem darin zu sehen, daß durch den Einsatz entsprechend gestalteter Planetspindeln für jedes Material ein bestimmter PIastifizierungsgrad erreichbar ist, ohne daß hierfür eine andere Maschine eingesetzt werden muß. Bei der Verarbeitung von PVC-Pulver, welches nur in einem eng begrenzten Temperaturbereich aufbereitet werden kann, wird beispielsweise jede zweite Spindel etwa bis zur Hälfte der Spindellänge mit einer Verzahnung
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versehen. Dadurch erfährt das Material, während es die einzelnen Planetspindeln umläuft, bei jeder zweiten Spindel ohne Verzahnung eine erheblich verringerte Scnerung, wodurch die Einleitung der Friktionsenergie in das Material unterbrochen wird. Dies hat zur Folge, daß durch die verringerte Scherung des Materials bei einer ebenfalls verringerten Temperaturerhöhung die gleiche Drehzahl der Zentralspindel beibehalten werden kann. Der Ausstoß der Maschine wird also in keine Weise beeinträchtigt.
Wird beispielsweise durch Messung mit einem Temperaturfühler festgestellt, daß die Verarbeitungstemperatur zu hoch liegt, so kann durch das Auswechseln jeder zweiten Spindel gegen Spindeln mit noch weniger Verzahnung sichergestellt werden, daß die Temperaturbeaufschlagung des Materials weiter gesenkt werden kann.
Bei der Verarbeitung eines hochviskosen Materials ist e-s ausreichend, wenn jede dritte Spindel teilweise mit einer Verzahnung versehen wird. Bei einem noch hochviskoserem und temperaturempfindlicheren Material, mit einem noch enger begrenzten Temperaturbeaufschlagungsbereich, ist es unter Umständen zweckmäßig, jede Spindel auf etwa drei Viertel ihrer Länge mit einer Verzahnung zu versehen und ein Viertel ohne Verzahnung zu lassen.
Es ist zweckmäßig , die einzelnen Verzahnungsteile der Planetspindeln um die Zentralspindel herum so anzuordnen, daß die Förder- und Reinigungswirkung nicht verloren geht. Zu diesem Zweck muß jeweils die Länge eines verzahnten Teils einer Planetspindel mit der. Länge des verzahnten Teils einer in Drehrichtung nachfolgenden Planetspindel überlappen.
Durch den Einsatz entsprechend gestalteter Plantspindeln mit unterbrochener bzw. verschieden langer Verzahnung oder mit verzaimungsfreien Enden, ist es somit möglicii, bei gleicher Drehzahl und somit bei gleichem Ausstoß der Maschine die geforderte
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Plastifizierunp; zu erreichen.
Der Betreiber der Maschine hält lediglich einen entsprechend gestalteten Satz Planetspindeln bereit, der je nach dem zu verarbeitenden Material eingesetzt wird.
Weiterhin muß hervorgehoben werden, daß bei bereits vorhandenen Planetwalzenextrudern ebenfalls eine spezifische Anpassung dieser Extruder durch den Einsatz entsprechend gestalteter Planetspindeln möglich ist. Wenn also beabsichtigt wird, ein anderes Material zu verarbeiten, welches bei gleichem Ausstoß eine wesentlich scnonendere Bearbeitung eiföihren muß, so braucht für diesen Zweck keine neue Maschine angeschafft zu werden.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen, die lediglich in schematisierter Form Ausführungsbeispiele darstellen, ausführlicher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnit durch einen Planetwalzenextruder.
Fig. 2 einen Schnitt gemäß den Linien II--II in Fig. 1.
Fig. 3 einen Schnitt durch Planetspindeln gemäß Linie ΙΙΙ-ΊΙΙ in Fig. 2.
Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein variiertes Planetextruderteil.
Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Planetwalzenextruder setzt sich zusammen aus der Zentralspindel 1 und den darum herum angeordneten, zum Teil gezeigten, freischwimmenden Planetspindeln 2. Zentralspindel und Planetspindeln sind im ebenfalls verzahnten feststehenden Zylinder 4 angeordnet. Durch die Verzahnung wird sichergestellt, daß die Planetspindeln sich durcn die angetrie-
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bene Zentralspindel 1 auf dem Innenmantel des Zylinders 4 abrollen. Während der Zanneingriffe wird das Material in den Spalten zwischen den Zähnen, dem Flankenspiel der Verzahnung wiederholt kurzfristig gewalzt, Zuschlagsstoffe zerrieben und verteilt.
Fig. 3 ist eine Abwicklung mehrerer nebeneinander angeordneter Planetspindeln 2. Es werden Planetspindeln 2 gezeigt mit einem verzahnten Teil 2a und einem zannfreien Teil 2b. Aus dieser Figur wird insbesondere deutlich, daß sicn die verzahnten Teile der Planetspindeln mit dem verzahnten Teil der in Drehrichtung nachfolgenden Planetspindeln überlappen, um eine Förder- und Reinigungswirkung sicnerzustellen. Fig. 3 ist ein beliebig gewähltes Beispiel, welches nach jeder Richtung hin variiert werden kann, wobei allerdings sichergestellt sein muß, daß die Überlappung der Verzahnung in Drehrichtung, gekennzeichnet durch Pfeil 5, vorhanden ist.
Fig. 4 zeigt eine weitere Variationsmöglichkeit der teilweisen Verzahnung der Planetspindeln, wobei jeweils die Verzahnung auf etwa die Hälfte der Planetspindeln entfert wurde.
- PATENTANSPRÜCHE -
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Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE
1. Schneckenpresse zur Verarbeitung von Kunststoffen und Gummi sowie plastischen Massen, bestehend aus einem Zylinder mit Aufgabetrichter und einer Zentralspindel sowie zwischen der Zentralspindel und der Zylinderwandung planäbartig angeordneten, mit der Zentralspindel und der Zylinderwandung in Eingriff stehenden Planetspindeln,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Planetspindel teilweise mit einer Verzahnung versehen sind.
2. Schneckenpresse nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jede zweite Planetspindel teilweise eine Verzahnung aufweist.
3. Schneckenpresse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß jede zweite Planetspindel nur etwa bis zur Hälfte ihrer Länge eine Verzahnung aufweist.
4. Schneckenpresse nach den Ansprüchen 1 und 2,
ORIGINAL INSPECTED
dadurch gekennzeichnet,
daß jede zweite Planetspindel an der Materialeingangsseite etwa bis zur Hälfte ihrer Länge eine Verzahnung aufweist.
5. Schneckenpresse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß jede zweite Planetspindel an der Materialausgangsseite etwa bis zur Hälfte ihrer Lange eine Verzahnung aufweist.
6. Schneckenpresse naca den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß jede zweite Planetspindel an der Materialein-, gangsseite auf etwa einem Viertel ihrer Länge und auf der Materialausgangsseite etwa auf einem Viertel ihrer Länge eine Verzahnung aufweist.
7· Scxineckenpresse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede dritte Planetspindel teilweise mit einer Verzahnung versehen ist.
8. Schneckenpresse nach den Ansprüchen 1 und 7»
8098AA/0446
— 3 —
dadurch gekennzeichnet,
daß jede dritte Planetspindel an beiden Enden mit einer kurzen Führungsverzahnung versehen ist.
Schneckenpresse nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils die Länge eines verzahnten Teiles einer Planetspindel mit der Länge des verzahnten Teiles einer in Drehrichtung nacxifolgenden Planetspindel überlappt.
6038^4/04^6
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