CH628570A5

CH628570A5 - Plastifiziermaschine zur verarbeitung bandfoermigen rohmaterials.

Info

Publication number: CH628570A5
Application number: CH679178A
Authority: CH
Inventors: Hat Auf Nennung Verzichtet Erfinder
Original assignee: Bucher Guyer Ag Masch
Priority date: 1977-08-05
Filing date: 1978-06-22
Publication date: 1982-03-15
Also published as: AT368070B; DE7724432U1; ATA536278A; FR2399311A1; GB2001898B; GB2001898A

Description

Die Erfindung betrifft eine Plastifiziermaschine zur Verarbeitung bandförmigen Rohmaterials, insbesondere Gummi, mit einem eine Einzugszone, in die eine Einzugsöffnung mündet, eine Presszone und eine Ausstosszone umfassenden Plastifizierzylinder und einer darin angeordneten Plastifizierschnecke, wobei im Bereich der Einzugsöffnung eine Einzugstasche im Plastifizierzylinder ausgebildet ist.

Die bekannten Plastifizier- oder Spritzgiessmaschinen sind an sich für die Verarbeitung granulatförmigen Rohmaterials entwickelt worden. Um das Rohmaterial jedoch in eine Granulatform überzuführen, ist ein dafür eigener Arbeitsgang erforderlich, so dass immer mehr mit den bekannten Plastifi-ziermaschinen unmittelbar das in Form von Bändern vorliegende, auf Trommel gewickelte oder auf Paletten liegende Rohmaterial verarbeitet wird. Ausserdem neigt Granulat aus Gummi mit weicher Einstellung zum Zusammenbacken.

Die bekannten Plastifiziermaschinen weisen gewöhnlich einen eine Einzugszone, in die eine Einzugsöffnung mündet, eine Presszone und eine Ausstosszone umfassenden Plastifizierzylinder auf, in dem eine Plastifizierschnecke mit einem regelmässig und annähernd über die ganze Schneckenlänge spiralförmig laufenden Schneckengewinde angeordnet ist, deren Kamm flach und breit ausgebildet ist. Um nun einen ungehinderten Einzug des bandförmigen Rohmaterials, z.B. Rohgummi, zu ermöglichen, ist bei Plastifiziermaschinen für die Elastomerverarbeitung die Einzugsöffnung speziell ausgeformt. Ferner wurde bereits vorgeschlagen, im Bereich der Einzugsöffnung eine Einzugstasche im Plastifizierzylinder auszubilden, die sich in der Materialförderrichtung zum Zylinderdurchmesser verengt. Dadurch wird beim Einzug von bandförmigem Rohmaterial auftretende Reibung, speziell an der Zylinderinnenwandung, reduziert.

Diese Massnahme reicht aber noch lange nicht aus, um soviel bandförmiges Material pro Zeiteinheit der Spritzgiess-maschine zuführen zu können, wie bei granulatförmigem Material zugeführt werden kann. Die Plastifizierleistung bei bandförmigem Rohmaterial bleibt daher weit hinter der Plastifizierleistung zurück, die sich mit granulatförmigem Rohmaterial erzielen lässt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Plastifiziermaschine der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass bei gleicher Grösse die Einzugsleistung und damit die Plastifizierleistung erheblich verbessert wird.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass das Profil des Gewindestegs der Plastifizierschnecke im Bereich der Einzugsöffnung im wesentlichen die Form eines Dreiecks hat.

Durch Versuche konnte nämlich festgestellt werden, dass der im Bereich der Einzugsöffnung befindliche Teil des Gewindes der Plastifizierschnecke massgeblichen Einfluss auf die Reibung beim Einziehen der Bänder in den Plastifizierzylinder hat. Durch die Erfindung wird nun in diesem Teil des Gewindes dem Gewindesteg ein dreieckförmiges Profil gegeben, wodurch ein Einschneideffekt erzielt wird, durch den die Einzugsreibung erheblich vermindert werden kann. Die Dreiecksform ist so zu verstehen, dass der Kamm des Ge-windestegs durchaus noch mehrere dicht nebeneinanderliegende Kanten aufweisen kann. Mit der dreieckförmigen Beschreibung soll nur ausgedrückt werden, dass die Basis des Gewindestegs im Gegensatz zum Stand der Technik sehr viel breiter als der Kamm ist.

Ein zu grosser Einschneideffekt, insbesondere wenn das Dreieck sehr spitzwinklig ist, kann sich aber auch ungünstig auswirken, weshalb es von besonderem Vorteil sein kann, mehrere Kanten am Kamm des Gewindestegs vorzusehen und/oder die Kante bzw. Kanten abzurunden.

Bevorzugt wird im Hinblick auf die Förderwirkung ein Profildreieck, das schiefwinklig ist, am besten in Verbindung mit einer wellenförmigen oder sägezahnförmigen Ausbildung des Gewindekamms.

Es wurde auch festgestellt, dass die Wandreibung der Bänder beim Einziehen zusätzlich vermindert werden kann, wenn die Gewindetiefe der Plastifizierschnecke im Bereich der Eingangsöffnung oder gar in der gesamten Einzugszone grösser als in der Press- und Ausstosszone gemacht wird. Dann nämlich haben die eingezogenen Bänder die Möglichkeit, von der Innenwandung des Plastifizierzylinders weg zwischen den Gewindekämmen in den Gewindegang auszuweichen.

Die Erfindung wird nun an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel und anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung stellen dar:

Fig. 1 den die Erfindung betreffenden Teil einer Plastifiziermaschine,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 das Profil des Gewindestegs der Plastifizierschnek-ke in der Press- oder Ausstosszone,

Fig. 4 das erfindungsgemässe Profil des Gewindestegs im Bereich der Eingangsöffnung,

Fig. 4a und 4b vergrösserte Ausschnitte aus Fig. 4 von zwei verschieden gearbeiteten Gewindekämmen, und

Fig. 5 einen erfindungsgemässen Gewindekamm in Seitenansicht.

In Fig. 1 ist ein Plastifizierzylinder 10 im Längsschnitt gezeigt. Im Plastifizierzylinder 10 ist eine Plastifizierschnecke 12 angeordnet, die durch eine nicht gezeigte, in Fig. 1 rechts vom Plastifizierzylinder 10 liegende Antriebseinrichtung axial vor- und zurückbewegt sowie gedreht werden kann, wie es bei Spritzgiessmaschinen allgemein üblich ist. Auf der in Fig. 1 linken Seite ist der Plastifizierzylinder 10 durch eine Einspritzdüse 14 verschlossen, an die sich eine ebenfalls nicht gezeigte Form anschliesst, in die das plastifizierte Material spritzgegossen wird. Auch die Form gehört zum breiten Stand der Technik und ist für die Erfindung nicht weiter interessant.

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Der Plastifizierzylinder 10 lässt sich in drei Zonen gliedern, in eine Einzugszone I, eine Presszone II und eine Ausstosszone III. Die Einzugszone I lässt sich ihrerseits in zwei Unterzonen Ia und Ib teilen, wobei die Zone Ia im Bereich einer Einzugsöffnung 16 für die Zufuhr bandförmigen Rohmaterials liegt, und die Einzugszone Ib von der Einzugsöffnung 16 abgewandt unmittelbar an die Presszone II angrenzt. Im Bereich der Einzugsöffnung 16, also in der Zone Ia, ist im Plastifizierzylinder 10 eine Einzugstasche 18 ausgebildet, deren Innendurchmesser grösser als der Innendurchmesser des Plastifizierzylinders 10 in den Zonen Ib, II und III ist, und die sich zur Zone Ib konisch verjüngt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, liegt die Einzugstasche 18 exzentrisch zur Plastifizierschnecke 12. Die Einlassöffnung 16 mündet dabei auf der Exzentrizitätsseite in die Einzugstasche 18. Auf diese Weise kann das bandförmige Rohmaterial einwandfrei in die Presszone gezogen werden, indem es zunächst von der Einzugsöffnung 16 durch Drehung der Plastifizierschnecke 12 in den im Querschnitt aufgrund der Exzentrizität der Einzugstasche enger werdenden Raum zwischen der Plastifizierschnecke 12 und der Innenwandung des Plastifizierzylinders gelangt und gleichzeitig durch die sich in Längsrichtung verengende Einzugstasche 18 zur Presszone hin gefördert wird.

Die Reibung, die dabei auftritt, ist jedoch bei den bekannten Plastifiziermaschinen noch so gross, dass sich keine hohen Plastifizierleistungen erzielen lassen.

Hier setzt nun die Erfindung ein. Gemäss der Erfindung ist der Gewindesteg 20 des Gewindes der Plastifizierschnecke 12 in der Zone Ia spitz im Gegensatz zum Gewindesteg 22 des Gewindes der Plastifizierschnecke 12 in den übrigen Zonen ausgebildet, wie insbesondere aus einem Vergleich der Fig. 3 und 4 hervorgeht. Der Gewindesteg 20 läuft dabei im Zwischenbereich zwischen den Zonen Ib und Ia in den flachen Gewindesteg 22 aus. Durch den spitzen Gewindesteg 20 wird im Gegensatz zum flachen Gewindesteg 22 in der Zone Ia ein Einschneideffekt im bandförmigen Rohmaterial beim Einziehen erzielt, durch den der Widerstand beim Ein-5 führen des bandförmigen Materials verringert wird.

Wie aus Fig. 4 ferner zu ersehen ist, ist vorzugsweise das Profildreieck des Gewindestegs 20 schiefwinklig. In den Fig. 4a und 4b sind unterschiedlich ausgebildete Spitzen des Dreieckprofils des Gewindestegs 20 gezeigt. Gemäss Fig. 4a io weist der Gewindekamm zwei dicht nebeneinanderliegende und parallel zueinanderlaufende Kanten auf, die jeweils abgerundet sind, während er gemäss Fig. 4b nur eine einzige abgerundete Kante aufweist, deren Rundungsradius etwa halb so gross ist wie die Breite des Gewindekamms nach 15 Fig. 4a.

Anstatt den Kamm des Gewindestegs 20 in Umfangs-richtung glatt auszubilden, kann dieser auch wellenförmig ausgebildet werden, wie Fig. 5 zeigt. Das Wellenprofil kann auch mit einem Sägezahnprofil vertauscht werden. Beide Pro-20 file verstärken das Einziehen des bandförmigen Materials beim Drehen der Plastifizierschnecke 12 und tragen dazu bei, die noch vorhandene Restreibung zu überwinden.

Wie aus Fig. 1 ferner hervorgeht, ist in der bevorzugten Ausführungsform der Durchmesser der Plastifizierschnecke 25 12 in der Einzugszone I kleiner als in der Presszone II und der Ausstosszone III, d.h. die Gangtiefe zwischen den Gewindestegen ist grösser. Um den kontinuierlichen Vorschub des Materials nicht zu behindern, ändert sich natürlich die Gangtiefe nicht sprungartig, sondern stetig. Die grössere 30 Gangtiefe in der Einzugszone I hat den Vorteil, dass das bandförmige Material, das zwischen dem Gewindekamm und der Innenwandung des Plastifizierzylinders weggedrückt wird, weilt genug in den Gewindegang ausweichen kann, wodurch dessen Reibung mit der Wand vermindert wird.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Plastifiziermaschine zur Verarbeitung bandförmigen Rohmaterials, wie z.B. Gummi, mit einem eine Eingangszone, in die eine Einzugsöffnung mündet, eine Presszone und eine Ausstosszone umfassenden Plastifizierzylinder und einer darin angeordneten Plastifizierschnecke, wobei im Bereich der Einzugsöffnung eine Einzugstasche im Plastifizierzylinder ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil des Gewindestegs (20) der Plastifizierschnecke (12) zumindest im Bereich der Einzugsöffnung (16) im wesentlichen die Form eines Dreiecks hat.

2. Plastifiziermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindestegkamm mehrere dicht nebeneinanderliegende Kanten aufweist (Fig. 4a).

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PATENTANSPRÜCHE

3. Plastifiziermaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kante oder Kanten des Gewindestegkamms abgerundet sind (Fig. 4a und 4b).

4. Plastifiziermaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Profildreieck schiefwinklig ist (Fig. 4).

5. Plastifiziermaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindestegkamm wellenförmig oder sägezahnförmig ausgebildet ist (Fig. 5).

6. Plastifiziermaschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindegang im Bereich der Einzugsöffnung (16) im Vergleich zu Press- und Ausstosszone (II, III) vertieft ist.