DE2304088A1

DE2304088A1 - Schneckenpresse zum strangpressen (extrudieren) nicht-aufschaeumbarer harze und verfahren zu ihrem betrieb

Info

Publication number: DE2304088A1
Application number: DE2304088A
Authority: DE
Inventors: Saburo Matsubayashi; Kaoru Takano
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1972-01-28
Filing date: 1973-01-27
Publication date: 1973-08-23
Also published as: US3860220A; FR2169306B1; JPS4879864A; GB1413378A; FR2169306A1

Description

Dipl.-lng. H. Sauerland · Dr.-Ing. R. König · Dipl.-lng. K. Bergen Patentanwälte · Aoaa Düsseldorf 3D · Cecilienallee 7B · Telefon 432732

26. Januar 1973 28 303 S

Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha, 5-1, Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku, Tokio, Japan

"Schneckenpresse zum Strangpressen (Extrudieren) nicht—aufschäumbarer Harze und Verfahren zu ihrem Betrieb"

Die Erfindung betrifft eine Schneckenpresse zum Strangpressen (Extrudieren) nicht-aufschäumbarer Harze und ein Verfahren zu ihrem Betriebe

Übliche Schneckenpressen zum Strangpressen nicht-aufschäumbarer, allgemeiner gesagt nicht expandierender Kunstharze weisen gewöhnlich eine einzige drehbare Extruderschnecke auf, in deren Wirkungsbereich die Zufuhr, das Aufschmelzen, das Durchmischen sowie das Ab— bzw. Zuteilen des zu verpressenden Gutes und dessen nachfolgendes Strangpressen durch eine Preßform, beispielsweise eine Matrize oder Düse, stattfindet. Wird bei einer solchen bekannten Schneckenpresse die Geschwindigkeit der Extruderschnecke erhöht, um zu einem höheren Ausstoß zu gelangen, so wird zwar die Verweilzeit des Gutes im Bereich der Extruderschnecke verkürzt, es können aber häufig gerade hierdurch Störungen infolge unzulänglicher Durchmischung und inhomogener Temperaturverteilung im zu verpressenden Gut auftreten. Hinzu kommt, daß die hohen Scher- und Reibungskräfte, die von der Extruderschnecke auf das Gut ausgeübt werden, zu einer solchen Enthalpiezunahme führen, daß ein für das Kunstharz kritischer Wert nachteiligerweise überschritten wird«, Eine weitere ebenso typische wie unerwünschte Er·* scheinung besteht in der Neigung zu Lastschwankungen und

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ungleichmäßigem Strangpreßausbringen infolge unzureichender Mitnahme des Gutes durch die Extruderschnecke im Bereich der Gutzufuhr. Die vorgenannten Nachteile begründen, daß Einschneckenpressen nur innerhalb Geschwindigkeitsbereichen betrieben werden, die ein nur verhältnismäßig niedriges Ausbringen gestatten_o

Einschneckenpressen sind üblicherweise an ihrer Ausstoß— seite mit einem Siebwechsler oder einer vergleichbaren Einrichtung versehen,, Das Auswechseln des Siebes erfordert hierbei ein Abschalten der Strangpresse zum Unterbrechen der Gutströmung β Hieraus resultieren nachteiligerweise zusätzliche Kosten durch Ausfallzeiten sowie Materialverlu·* ste.

Es besteht also die Forderung nach Schneckenpressen in besserer Ausführung und mit höherem Ausbringen als bei bekannten Schneckenpressen. Soll eine Einschneckenpresse diesen Forderungen genügen, so müßte der Durchmesser der Extrudersohnecke wesentlich vergrößert werden, da ein Erhöhen ihrer Rotationsgeschwindigkeit aus bereits genannten Gründen nicht möglich ist. Zum Erreichen eines größeren Länge/Durchmesser-Verhältnisses zum Erzielen einer höheren Preßgutqualität führte dies jedoch zu Strangpressen einer Größe, die sowohl bezüglich der Herstellung wie auch des Fassungsvermögens, der Betriebs- und Unterhai— tungs- sowie weiterer Kosten jede vernünftige Grenze übersteigen würden. Hieraus resultiert also eine klar abgegrenzte Forderung nach Schneckenpressen einer neuen Bauart. Darüber hinaus besteht die Forderung nach einer Schneckenpresse, der das Gut zum Senken der Produktionskosten unmittelbar in Form von Pellets, Granulat oder Pulver aufgegeben werden kann.

Die Erfindung erfüllt die gestellten Forderungen durch eine Schneckenpresse mit zwei voneinander getrennten Kam»*

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mern, von denen eine erste der Aufnahme des Gutes dient und eine Extruderschnecke kleinen Durchmessers aufweist, die mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit betrieben wird. Aus dieser ersten Kammer gelangt das aufgeschmolzene Kunstharz durch einen Verbindungsteil in eine zweite Kammer mit einer Extruderschnecke vergleichsweise großen Durchmessers, die mit geringerer Geschwindigkeit betrieben wird. Der Verbindungsteil zwischen den beiden Kammern ist mit einem auswechselbaren Sieb zum Aussondern und Zurückhalten eingeschleppter Fremdkörper ausgerüstet. Das Sieb kann sowohl zum Reinigen und Entfernen der festgehaltenen Verunreinigungen wie auch, zum Austausch gegen ein anderes Sieb, im Bedarfsfälle anderer Größe, herausgenommen werden. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb der Schneckenpresse nach der Erfindung wird nichtäufschäumbares Gut, allgemeiner gesagt nicht expandierendes Gut über einen Aufgabetrichter der ersten Kammer zugeführt, wobei das aufgegebene Gut entweder durch die infolge der hohen Rotationsgeschwindigkeit der Extruderschnecke auftretende Reibungswärme oder unter Einsatz einer zusätzlichen Heizung aufgeschmolzen und dann einer zweiten Kammer mit einer Extruderschnecke größeren Durchmessers zugeführt wird, die mit geringerer Geschwindigkeit rotiert. Die in die erste Kammer eingeschleppten Verunreinigungen des zu verpressenden Gutes können mit Hilfe des auswechselbaren Siebes im Verbindungsteil zwischen den beiden Kammern entfernt werden. Vorteilhafterweise ist die zweite Kammer mit einem Kühler versehen, damit das zu verpressende Gut auf einer günstigen Temperatur gehalten werden kann. Ferner wird bei der Schneckenpresse nach der Erfindung mit Vorteil ein Entgasungsstutzen vorgesehen, der vorzugsweise im mittleren Bereich der zweiten Kammer angeordnet ist. Schließlich wird die Geschwindigkeit der Extruderschnecke in der ersten Kammer vorteilhafterweise unter Einsatz eines Druckmeßfühlers geregelt, der mit dem Innenraum des Verbindungsteils zwischen den beiden Kammern in Berührung steht.

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Durch die Erfindung wird eine verbesserte Schneckenpresse zum Strangpressen geschaffen, bei der zwei Kammern miteinander verbunden sind, von denen die erste eine Extruderschnecke kleineren'Durchmessers aufweist, die mit verhältnismäßig hoher Rotationsgeschwihdigkeit, beispielsweise mindestens dem Doppelten der Rotationsgeschwindigkeit der Extruderschnecke in der zweiten Kammer betrieben wird, so daß das Kunstharz mit hoher Nachschubrate der zweiten Kammer zugeführt wird.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Verarbeiten von nicht expandierendem, also insbesondere nicht-aufschäumbarem Kunstharz mittels einer Schneckenpresse mit zwei Kammern, wobei die Extruderschnecke in der ersten Kammer mit verhältnismäßig hoher Rotationsgeschwindigkeit betrieben wird, um sowohl ein rasches Aufheizen und -schmelzen des Gutes wie auch eine zügige Versorgung der zweiten Kammer mit aufgeschmolzenem Gut zu erreichen, deren Extruderschnecke mit einer geringeren Rotationsgeschwindig-, kei't betrieben wird.

Ein weiterer Vorzug liegt in der einfachen Gestaltung, dem unempfindlichen Aufbau sowie der wirtschaftlichen Herstellung der erfindungsgemäßen Schneckenpresse.

Die verschiedenen neuen Merkmale, die die Erfindung kennzeichnen, sind insbesondere in den Ansprüchen hervorgehoben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele des näheren erläutert, so daß sich ein guter Einblick in die konstruktiven wie auch betrieblichen sowie verfahrenstechnischen Vorteile ergibt. Es zeigen

Fig. 1 einen im wesentlichen schematischen Teilschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel und

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Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels.

Gemäß Fig. 1 und 2 besteht die erfindungsgemäße Schneckenpresse 50 zum Strangpressen von nichtexpandierendem Kunstharz aus einer ersten Kammer 50a, die über ein Verbindungsteil 5 mit einer zweiten Kammer 50b durchgängig verbunden ist. Die erste Kammer 50a weist eine erste Extruderschnekke 1 verhältnismäßig kleinen Durchmessers auf, die von einem ersten Zylinder 2 ebenfalls kleinen Durchmessers umschlossen ist. Der Zylinder 2 hat an einem Ende einen Einlaß, der mit einem Aufgabetrichter 15 zum Zuführen des Harzes, beispielsweise in Pulverform, verbunden ist. Die Extruderschnecke 1 hat einen hochtourigen Antrieb 6, der aus einem Motor 6a und einem Untersetzungsgetriebe 6b besteht. Vorteilhaft ist der Zylinder 2 mit einer Heizung 8 versehen und kann im Bedarfsfalle mit einem Kühler 10 ausgerüstet sein.

Die zweite Kammer 50b besteht aus einem zweiten Zylinder 4 verhältnismäßig großen Durchmessers mit einer zweiten Extruderschnecke 3, die drehbar gelagert und über einen Antrieb 7, bestehend aus einem Motor 7a und einem Untersetzungsgetriebe 7b, mit einer Rotationsgeschwindigkeit angetrieben wird, die kleiner als die halbe Rotationsgeschwindigkeit der Extruderschnecke 1 ist. Die zweite Kammer 50b ist sowohl mit einer Heizung 9 wie auch einem Kühler 11 ausgestattet, so daß die Temperatur des zu verpressenden Gutes auf seinem Weg durch den Zylinder 4 geregelt werden kann.

Der Verbindungsteil 5 ist vorzugsweise mit einem Siebwechsler 12 versehen, so daß ein Sieb 12a herausgenommen, gesäubert und wieder eingesetzt oder auch im Bedarfsfalle gegen ein anderes Sieb, beispielsweise ein Sieb unterschiedlicher Größe, ausgetauscht werden kann. Ferner weist der Ver-

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bindungsteil 5 einen mit seinem Innenraum in Berührung stehenden Druckfühler 13 auf, der durch eine Steuerleitung über eine Drucksteuerung 14 mit dem Motor 6a verbunden istο Auf diese Weise kann über die Rotationsgeschwindigkeit der Extruderschnecke 1 und den Druckfühler 13 im Verbindungsteil 5 der Druck an der Austrittsseite des Zylinders 2 und im Verbindungsteil 5 geregelt werden. Die Drucksteuerung 14 dient dem Vergleich des gemessenen Drucks mit dem jeweils vorgegebenen Druck- wobei jede Abweichung durch ein entsprechendes Verändern der Rotationsgeschwindigkeit der ersten Extrudersohnecke 1 beseitigt werden kann. Auf diese Weise gelingt es, den auf dem zu verpressenden Gut lastenden Innendruck konstant zu halten,,

Das nichtexpandierende Kunstharz wird über den Aufgabetrichter 15 der ersten Kammer 50a zugeführt, dort aufgeschmolzen und durchgemischt und schließlich durch eine an der Ausgangsseite der zweiten Kampfer 50b angeordnete Preßform 16 als Strang ausgepreßt. Die Preßform 1.6 erteilt dabei dem austretenden Strang den gewünschten Querschnitt.

In Fig. 2 ist eine Schneckenpresse 50' dargestellt, die sowohl ähnliche Teile umschließt wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wie auch diesem ähnlich gestaltet ist, was sich aus den entsprechenden, mit einem Strich versehenen Bezugszeichen leicht ergibt. Allerdings ist hier der Zylinder 4' der zweiten Kammer mit einem Entgasungsstutzen 17 versehen, der zwischen einer Einlaßöffnung 56^f und einer am anderen Ende des Zylinders 4' vorgesehenen Preßform 16· angeordnet ist. Der Entgasungs stutz en 17 kann gemäß Fig. 2 etwa in der Mitte des Zylinders 4', im Bedarfsfalle aber auch näher der Einlaßöffnung 56^l angeordnet sein. Dies hängt" im wesentlichen von dem hauptsächlich verarbeiteten Gut ab. In jedem Fall ist aber eine Einrichtung vorgesehen, leicht flüchtige Stoffe und Gase aus der Schmelze in die freie Atmosphäre abzuführen.

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Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung wird nichtexpandiertes Gut über den Aufgabetrichter 15» 15' der ersten Schneckenpreß-Kammer 50a, 50a' zugeführt und in dieser mit der sich bei der verhältnismäßig hohen Rotationsgeschwindigkeit der Extruderschnecke 1, 1' entwickelnden Wärme und im Bedarfsfalle unter Zufuhr der erforderlichen Wärmemenge durch die Heizung 8, 8' aufgeschmolzen. Das zu verpressende Gut gelangt mit hoher Fördergeschwindigkeit durch die Auslaßöffnung des Zylinders 2, 2* in den Verbindungsteil 5, 5* und durchquert das Sieb 12a, 12a^f. Durch die Einlaßöffnung 56, 56* gelangt die Harzschmelze in den Zylinder 4, 4¹ der zweiten Kammer 50b, 50b¹ und wird von der im Vergleich mit der Extruderschnecke 1,1« langsamer rotierenden Extruderschnecke 3, 3¹ mit entsprechend geringer Geschwindigkeit zur Austrittsseite gefördert und durch die dort angeordnete Preßform 16, 16* ausgepreßt« Infolge der geringeren Rotationsgeschwindigkeit der Extruderschnecke der jeweiligen zweiten Kammer steigt die Temperatur im zu verpressenden Gut nicht beliebig an und kann unter Einsatz der Kühler 11_? 11 * sogar auf einer erforderlichen niedrigeren Temperatur gehalten werden. Bei einer erfindungsgemäßen Schneckenpresse gemäß Fig. 2 können die sich während des Durcharbeitens des zu verpressenden Gutes bildenden Dämpfe und Gase durch den Entgasungs stutzen 17 in die freie Atmosphäre abgeführt werden.

In der zweiten Kammer werden die aus der ersten Kammer herrührenden Inhomogenitäten sowohl bezüglich der Temperaturverteilung wie auch der Durchmischung des zu verpressenden Gutes beseitigt und Schwankungen der Nachschubgeschwindigkeit ausgeglichen. Durch die Regelung der Rotationsgeschwindigkeit der Extruderschnecke 1, 1 ^x in der ersten Kammer über den am Verbindungsstück 5, 5¹ gemessenen Druck . wird mit Vorteil eine Stabilisierung des gesamten Strangpreßvorgangs ermöglicht. Die Rotationsgeschwindigkeit der

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Extruderschnecke 1, 1 · wird in Abhängigkeit von dem im Verbindungsstück 5, 5* gemessenen Innendruck geregelt.

Die nachfolgend beschriebenen Beispiele beziehen sich sowohl auf die erfindungsgemäße Schneckenpresse wie auch das Verfahren nach der Erfindung,

Beispiel 1

Verwendet wurde eine Schneckenpresse der in Fig. 1 dargestellten Art, .In der ersten Kammer belief sich das Zylinderkaliber auf 65 mm, das Länge/Durchmesser-Verhältnis betrug 14, während die Rotationsgeschwindigkeit der ersten Extruderschnecke einen Höchstwert von 1000 Umdrehungen pro Minute erreichte. Die installierte Extruderschnecke (Dulmadge-, Barrier- oder ähnliche Bauart) wies besondere Mischeinrichtungen zum Ausüben hoher Scherkräfte auf den zu verpressenden Kunststoff auf. Die Werte in der zweiten Kammer betrugen für das Zylinderkaliber 90 mm, das Länge// Durchmesser-Verhältnis 17 und die höchste Rotationsgeschwindigkeit der zweiten Extruderschnecke 200 Umdrehungen pro Minute. (Die Bauart dieser zweiten Extruderschnecke "entsprach der "full-flight"-Normalausführung,) Der Verbindungsteil war mit einem Siebwechsler und mit einem Druckfühler versehen. Außerdem war eine Druckaussteuerung bzw. ein Druckwandler vorhanden, mit dem über die Regelung der Rotationsgeschwindigkeit der ersten Extruderschnecke der Druck in dem Verbindungsteil konstant gehalten werden konnte. Sowohl die erste wie auch die zweite Kammer wiesen jeweils eine elektrische Heizung und eine Wasserkühlung auf. Die Preßform an der Austrittsseite der zweiten Kammer hatte einen T-förmigen Durchtritt, Das Strangpressen brachte bei einer Aufgabe von Pellets aus Polypropylen entsprechend einer zweiachsig streckdehnbaren Foliengüte (1,6 ^ MI ^1,8) folgendes Ergebnis.

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Erste Extrudierkammer:

Zylinderkaliber: 65 mm ·,

Rotationsgeschwindigkeit

der Extruderschnecke: 800 Umdrehungen pro Minute

Zweite Extrudierkammer:

Zylinderkaliber: 90 mm

Rotationsge schwindigke it

der Extruderschnecke: 200 Umdrehungen pro Minute Strangpreßleistung: 400 kg pro Stunde.

Die Schwankungen der Strangpreßleistung waren kleiner als + 196. Die Temperatur des Preßwerkstoffs beim Austritt aus der T-Preßform betrug 275⁰C. Der Preßstrang war blasenfrei und ließ eine gute Stoffdurchmischung erkennen.

Zum Vergleich diente eine herkömmliche, in gleicher Weise betriebene, Schneckenpresse, mittels deren der vorgenannte Werkstoff (Polypropylenpellets) verarbeitet wurde, und zwar mit folgenden Daten:

Zylinderkaliber: 90 mm

Rotationsgeschwindigkeit

der Extruderschnecke: 100 Umdrehungen pro Minute

Strangpreßleistung: 129 kg pro Stunde.

Die Temperatur.des aus der T-Preßform austretenden Gutes betrug 280°C. Sowohl der Durchmischungsgrad wie auch die Entgasung waren zufriedenstellend. Wurde die Extruderschnecke mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 150 Umdrehungen pro Minute betrieben, so ergab sich daraus eine höhere Strangpreßleistung, nämlich 194 kg pro Stunde. Sowohl der Durchmischungsgrad wie auch die Entgasung waren annehmbar. Die Temperatur des Harzes beim Austritt aus der T-Preßform betrug jedoch 29T⁰C oder lag noch oberhalb der kritischen Temperatur, die beim Ausformen von Platten nicht über-

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schritten werden darf. Das Strangpreßergebnis war nicht zufriedenstellend. Noch höhere Rotationsgeschwindigkeiten der Ixtruderschnecke erbrachten einen derart unzureichenden Durchmischungsgrad und so starke Blasigkeit, daß der Preßstrang völlig unbrauchbar war,

Beispiel 2

Verwendet wurde eine Schneckenpresse der in Fig. 2 dargestellten Art, Aufgegeben wurde Polypropylenpulver (MI = 1,3).

Erste Kammer:

Zylinderkaliber: 65 mm

Rotationsgeschwindigkeit

der Extruderschnecke: 885 Umdrehungen pro Minute

Zweite Kammer:

Zylinderkaliber: 90 mm

Rotationsgeschwindigkeit

der Extruderschnecke: 153 Umdrehungen pro Minute Strangpreßleistung: 344 kg pro Stunde,

Die Schwankungen in der Strangpreßleistung waren kleiner als .+ 196, die Temperatur des Harzes betrug beim Austritt aus der T-Preßform 259⁰C, Die Durchmischung war gut. Die zweite Kammer wies einen Entgasungs stutz en auf, so daß es durch Absaugen mit Hilfe einer an diesen angeschlossenen Vakuumpumpe möglich war, ein blasenfreies Erzeugnis zu erhalten.

Zum Vergleich wurde eine herkömmliche Einschnecken-Presse mit Polypropylenpulver beschickt und zum unmittelbaren Strangpressen eines Bandes eingesetzt. Der Versuch mißlang infolge unzureichenden Durchmischungsgrades, hoher Blasigkeit und schwankender Strangpreßleistung,

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Beispiel 3

Verwendet wurde eine erfindungsgemäße Schneckenpresse nach Fig. 2. Aufgegeben wurden Pellets aus Polypropylen entsprechend einer zweiachsig streckdehnbaren Foliengüte.

Erste Kammer:

Zylinderkaliber ϊ 65 mm

Rotationsgeschwindigkeit
•der Extruderschnecke: 715 Umdrehungen pro Minute

Zweite Kammer:

Zylinderkali'ber: 90 mm

Rotationsgeschwindigkeit

der Extruderschnecke: 198 Umdrehungen pro Minute Strangpreßleistung: 400 kg pro Stunde.

Die Schwankungen in der Strangpreßleistung waren kleiner als ί 1?6, Die Temperatur des Harzes betrug beim Austritt aus der T-Preßform 240⁰C, Ein zufriedenstellender Durchmischungsgrad wurclo erzielt« Beim Betreiben einer Vakuumpumpe am Entgasung;?stutzen aer¹ zwsiten Kammer wurde die Schmelze gut entgast. 2ls traten weder Blasen noch restliche Monomere im Preßstrang auf,

Obwohl die in den voraufgehenden Beispielen beschriebenen erfindungsgemäßen Schneckenpressen in der ersten Kammer ein Zyiinderkaliber von 65 mm und in der zweiten Kammer ein Zylinderkaliber von 90 mm aufwiesen, wurden auch Versuche mit verschiedenen anderen Kaliberkombinationen durchgeführt. Hierzu gehörten beispielsweise folgende Paarungen: 90 mm - 115 mm, 115 mm - 150 mm, 150 mm - 200 mm, 200 mm 250 mm und 200 mm - 300 mm. Eine geeignete Kaliberkombination kann bei entsprechender Berücksichtigung der jeweiligen Kunstharzsorte, des daraus strangzupressenden Erzeugnisses, der vorgegebenen Strangpreßleistung und anderer

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Faktoren ohne Schwierigkeit gefunden und mit Erfolg verwendet werden.

Wie voraufgehend in Einzelheiten beschrieben liefert die vorliegende Erfindung eine Schneckenpresse mit einer ersten und einer zweiten Kammer, bei der die erste vornehmlich zum Schmelzen des jeweiligen Kunstharzes und zur Gutzufuhr für die zweite Kammer ausgelegt ist. Deshalb kann die erste Extruderschnecke vornehmlich mit Rücksicht auf eine hohe Schmelzleistung gestaltet sein und mit einer ungewöhnlich hohen Rotationsgeschwindigkeit betrieben werden. Hierdurch wird es andererseits möglich, eine kleine Schneckenpresse zu konzipieren, die dennoch Über eine hohe Ausstoßkapazität verfügt. Unerwünschter Temperaturanstieg in dem zu verpressenden Gut, inhomogene Temperaturverteilung, ungleichmäßiges Durchkneten, Schwankungen in der Nachschubleistung und andere Nachteile des Hochgeschwindigkeltsbetriebes der ersten Extruderschnecke werden weitgehend in der zweiten Kammer ausgeglichen. Infolge des größeren Zylinderkalibers in der zweiten Kammer wird das aufgeschmolzene Gut dort vorteilhafterweise mit geringerer Geschwindigkeit gefördert, zumal auch die Rotationsgeschwindigkeit der zweiten Extruderschnecke niedriger 1st. Außerdem ist hier das Kühlvermögen größer als in der ersten Kammer. Auf diese Weise ergibt sich in der abreiten Kammer eine längere Verweilzeit für das zu verpressende Gut bei einem größeren Kühlbereich des Zylinders, während gleichzeitig die Dosie Ting verbessert wird. Da zwischen den beiden Kammern vorteilhafterweise eine Aufgabenteilung besteht, können durch die hierauf gerichtete Auslegung der jeweiligen Kammer optimale Verhältnisse erzielt werden. Das Ergebnis ist eine gleichmäßige Durchmischung des zu verpressenden Gutes bei homogener Temperaturverteilung und eine hieraus resultierende gleichmäßig hohe Qualität des Preßstrangs, Insbesondere wird über die Regelung des Innendrucks im Verbindungsteil zwischen den beiden Kammern der gesamte

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Strangpreßvorgang weitgehend stabilisiert und eine mit herkömmlichen Schneckenpressen nach Güte und Menge nicht erzielbare Erzeugung ermöglicht. Darüber hinaus kann durch Anordnen eines Siebwechslers im Verbindungsteil zwischen den zwei Kammern das Sieb ausgewechselt werden, ohne den eigentlichen Strangpreßvorgang unterbrechen zu müssen. Zwar wird der Gutnachschub in die zweite Kammer durch den vorübergehenden Stillstand des Gutstroms durch das Sieb für eine kurze Zeit etwas verringert, doch wird dies durch die dämpfende Eigenschaft der großräumigen zweiten Kammer ausgeglichen. Insbesondere wird durch das Vermeiden von Preßgutverlusten das Ausbringen gegenüber herkömmlichen Schneckenpressen auf eindrucksvolle Weise verbessert.

Gemäß der Erfindung kann das Länge/Durchmesser-Verhältnis sowohl in der ersten wie auch in der zweiten Kammer vorteilhafterweise verringert und dennoch eine mit niedrigen Kosten herzustellende Schneckenpresse hoher Leistung erhalten werden. Darüber hinaus kann bei entsprechender Wahl und Anpassung der Rotationsgeschwindigkeiten der beiden Extruderschnecken aneinander mit ein- und derselben Extruderschneckenkombination jedwedes Kunstharz stranggepreßt werden. Hierdurch erweist sich die Schneckenpresse nach der Erfindung vorteilhafterweise als sehr anpassungsfähig.

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Claims

Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha, "5-11 Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku, Tokio, Japan

Patentansprüche;

[ 1.J Schneckenpresse zum Strangpressen (Etrudieren) nichtexpan-V__/ dierender Harze, gekennzeichnet durch eine erste Kammer mit einem Extruderzylinder verhältnismäßig kleinen Kalibers mit einem Einlaß nächst seinem einen Ende und einem Auslaß nächst seinem gegenüberliegenden Ende; eine in dem ersten Extruderzylinder drehbar gelagerte, hochtourige erste Extruderschnecke zum Aufschmelzen und Fördern des zu verpressenden Gutes vom Einlaß zum Auslaß; eine zweite Kammer mit einem Extruderzylinder verhältnismäßig großen Kalibers, der einen Einlaß nächst seinem einen Auslaß und einen Auslaß nächst seinem gegenüberliegenden Ende hat; eine in dem zweiten Extruderzylinder drehbar gelagerte zweite, niedrigtourige Extruderschnecke zur langsameren Förderung des Gutes vom Ein- zum Auslaß zur Verlängerung der Verweilzeit des zu verpressenden Gutes in dem zweiten Extruderzylinder; mit der ersten und der zweiten Extrude rs chnecke verbundene, auf einander abstimmbare Antriebe, die der ersten Extruderschnecke eine wenigstens dem Doppelten der Rotationsgeschwindigkeit der zweiten Extruderschnecke entsprechende Rotationsgeschwindigkeit erteilt; sowie eine durchgängige Verbindung zwischen dem Auslaß der ersten und dem Einlaß der zweiten Kammer zum Versorgen des zweiten Extruderzylinders mit dem aus dem ersten Extruderzylinder ausgedrückten zu verpressenden Gut.

2. Presse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine wenigstens mit einer Kammer verbundene Temperaturregeleinrichtung.

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3. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß mit der zweiten Extruderkammer eine Heizung und ein Kühler für das zu verpressende Gut in dem zweiten Extruderzylinder verbunden ist»

4. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zweiten Extruderzylinder ein Kühler für das zu verpressende Gut verbunden ist,

5· Presse nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daö sowohl an dem ersten wie auch dem zweiten Ixtruderzylinder sowohl eine selektive Heizung und außerdem ein selektiver Kühler und hiermit verbunden eine Regeleinrichtung für die Temperatur des zu verpressenden Gutes angeordnet i3t»

6. Presse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen eigenen Antrieb sowohl für die erste wie auch die zweite "Extruderschnecke, Mittel zum Messen des auf das zu verpre^sende Gut wirkenden Drucks auf dem Weg durch den Verbindungisteil zwischen dem Auslaß des ersten Extruderzylinders mia deui S^sixlai3 des zweiten Extruderzylinders und eine wirks&ne Regal*·-^bindung zwischen dem Druckfühler und dem Antrieb der sr/?**!}. Extruderschnecke zum Verändern derer Rotationsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem gemessenen Druck,

7. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem zweiten Extruderzylinder ein Absaugstutzen angeordnet ist.

5. Schneckenpresse zum Strangpressen nichtexpandierender Harze, gekennzeichnet durch eine erste Extruderkammer mit einem Extruderzylinder kleinen Kalibers}_§ der einen Einlaß nächst seinem einen und einen Auslaß nächst seinem gegenüberliegenden Ende hat; eine erste, in

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dem ersten Extruderzylinder drehbar angeordnete Extruderschnecke kleinen Durchmessers zum Fördern des durch den Einlaß zugeführten, zu verpressenden Gutes zum Auslaß; eine zweite Extruderkammer mit einem zweiten Extruderzylinder, mit im Vergleich zum ersten Extruderzylinder größerem Durchmesser mit einem Einlaß und einem davon entfernten Auslaß; eine zweite Extruderschnecke mit im Vergleich mit der ersten Extruderschnecke größerem Durchmesser, die in dem zweiten Extruderzylinder drehbar gelagert ist; einen hochtourigen ersten Antrieb für die erste Extruderschnecke und einen niedrigtourigen zweiten Antrieb für die zweite Extruderschnecke, wobei die Winkelgeschwindigkeit der ersten Extruderschnecke wenigstens dem Doppelten der Winkelgeschwindigkeit der zweiten Extruderschnecke entspricht; einen durchgängigen Verbindungsteil zwischen dem Einlaß des zweiten Extruderzylinders, der den Auslaß des ersten Extruderzylinders und den Durchlaß für das zu verpressende Gut aus dem ersten in den zweiten Extruderzylinder bildet.

9. Presse nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein auswechselbares Sieb in dem Verbindungsteil zwischen dem ersten und dem zweiten Extruderzylinder.

10. Presse nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Druckfühlmittel in den Verbindungsteil zwischen dem ersten und dem zweiten Extruderzylinder und eine Verbindung zwischen dem Verbindungsteil über einen Geschwindigkeitsregler mit dem Antriebsmotor für die erste Extruderschnecke.

11. Presse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl mit dem ersten wie auch mit dem zweiten Extruderzylinder jeweils eine Heizung und ein selektiver Kühler für das zu verpressende Gut verbunden ist.

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12. Verfahren zum Strangpressen eines nichtexpandierenden Harzes mit einer Schneckenpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zu verpressende Gut dem ersten Bxtruderzylinder zugeführt wird; daß die Rotationsgeschwindigkeit der ersten Extruderschnecke wenigstens so hoch ist, daß die jeweils zu verpressenden Harze sehr rasch aufschmelzen; daß das aufgeschmolzene, zu verpressende Gut aus der ersten in die zweite Extruderkammer gefördert und dort bei niedriger Fördergeschwindigkeit länger verweilt als in der ersten Kammer.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des zu verpressenden Gutes in der zweiten Extruderkammer durch selektive Wärmezufuhr und/oder -abfuhr auf einem jeweils gegebenen Wert gehalten wird und Verunreinigungen aus dem von dem ersten in den zweiten Extruderzylinder übertretenden Gutstrom entfernt werden.

14· Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in dem Verbindungsteil zwischen dem ersten und dem zweiten Extruderzylinder gemessen, auf der Basis der gemessenen Druckwerte die Winkelgeschwindigkeit der ersten Extruderschnecke geregelt und auf diesem Wege ein vorgegebener Druck aufrechterhalten wird.

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