DE972019C - Mehrspindelige Schneckenpresse fuer hochviskose oder pulverartige Massen - Google Patents

Description

Die in neuerer Zeit bekanntgewordenen Schneckenpressen zur Bearbeitung hochviskoser und ähnlicher Massen zwecks Vermischung, Verknetung und gleichzeitiger Förderung gegen hohen Druck verwenden meist mehrere Schnecken, deren Gänge in dicht verzahntem Eingriff sind. Bei solchen Schneckenpressen ist es bekannt, daß sich die Rip- ] pen jeder Sohnecke mit dem Kopfteil auf dem Kern der Gegensohnecke abstützen. Es ist aber auch bekannt, auf einem kurzen Stück der Schneckenlänge die Rippen der einen Schnecke mit dem Kopfteil in .Nuten eingreifen zu lassen, die in den Kopfteil der Rippen der Gegenschnecke eingearbeitet sind.

Auch Schnecken, die in bezug auf den Außendurchmesser der Rippen wie auch in bezug auf den Kern konisch ausgebildet sind, sind an sich bekannt. Man unterscheidet dabei ferner Pressen, deren Schnecken gleich- oder gegensinnig umlaufen. Die Bauarten stießen auf immer größere Schwierigkeiten, je zäher die zu bearbeitenden Massen wurden. Die Kräfte in solchen mehrspindeligen Schneckenpressen haben beträchtliche Dreh- und Biegebeanspruchungen zur Folge. Man versuchte, ihnen vor allem durch Vergrößerung der Kerndurchmesser der Schnecken zu begegnen. Damit ging aber das nutzbare Fördervolumen solcher mehr spindeliger Pressen

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rasch zurück. Außerdem verschlechtert sich durch diese baulichen Maßnahmen das selbsttätige Einzugsvermögen für die Massen in die Pressen erheblich. Erfindungsgemäß sollen nun die die Schnecken S bildenden, auf eine zylindrische oder konische Spindel in Form einer Schraubenlinie aufgewickelten Rippen, nahe dem Außendurchmesser der Schnekken auf ihrer ganzen Länge stufenförmig auf einen kleineren Durchmesser abgesetzt werden, so daß to der Rippenteil mit dem größeren Durchmesser auf dem Rippenteil mit dem kleineren Durchmesser der Nachbarschnecke abrollt. Es wird dadurch eine erheblich verbesserte Steifigkeit der Maschinenteile, eine gute Förderungswirkung und durch die vermehrte Unterteilung der Förderräume auch eine gute Knetwirkung erreicht.

Abb. ι zeigt das Grundsätzliche dieser neuen Gestaltungsweise, und zwar am Beispiel zweier gegenläufiger und gegensinnig geschnittener so Schnecken, die in einem etwa achtförmigen Gehäuse, wie Abb. 2 als zugehöriger Querschnitt zeigt, umlaufen.

Abb. 3 ist die Ansicht einer Weiterentwicklung dieses grundsätzlichen Aufbaues mit verstärkter Knetwirkung und durchgängig zylindrischen Flächen, während Abb. 4 und 5 einen teilweise konischen Verlauf der Innendurchmesser in einer Kombination von zylindrischen und konischen Kerndurchmessern in stufenweiser Folge darstellen. In Abb. ι ist. 1 eine linksgängige und 2 eine rechtsgängige, mit ersterer im Eingriff stehende Schnecke. Die dem äußeren Schnecken- und damit dem Gehäusedurchmesser entsprechenden Rippen 3 der Schnecke 1 bzw. 4 auf der Schnecke 2 berühren sich an den- gegebenenfalls profilierten Wendelflächen übergreifend. Sie wurden in ihrer schmalen Ausführung für sich allein weder eine genügende Abstützung noch in strömungstechnischer Hinsicht eine ausreichende Abdichtung ergeben. Es werden infolgedessen die Rippen.3 und 4 am äußeren Durchmesser stufenförmig ausgebildet; auf der Schnecke ι mit einer Stufe 5 und auf der Schnecke 2 mit einer Stufe 6. Die Rippe 3 der Schnecke 1 rollt auf der Stufe 6 der Schnecke 2 ab und die Rippe 4 der Schnecke 2 auf der Stufe 5 der Schnecke 1. Die Anordnung des gegenseitigen Übergreifens der Rippen ist in Abb. 1 und 2 dargestellt. Das Zusammenwirken der abgestuften .Rippen hat eine gute Förderwirkung bzw. Dichtung und außerdem einen mechanisch guten Lauf zur Folge. Es ist aber auch möglich, die Spindeln der Schnecken 1 und 2 nach Einleitung und Verteilung der mechanischen Leistung noch stärker als es dem Rippendurchmesser entspricht, etwa nach 7 bzw. 8 abzusetzen, weil bei schweren Massen die Wandreibungen eine volle Dichtung überflüssig machen und Führung und Relativbewegung zur Durcharbeitung genügen.

Abb. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung. Jede der beiden Schnecken weist wieder eine zur gegenseitigen Abstützung und zur Dichtung stufenförmig ausgebildete Rippe auf.

Die tiefer geschnittenen Kammern sind hier jedoch progressiv ausgebildet. Die Progression wird in an sich bekannter Weise dadurch erreicht, daß die Rippe 3 auf der Schnecke 1 in Achsrichtung sich dadurch ändert, daß die die Rippe beidseitig begrenzenden Wendelflächen verschiedene Steigungen haben. Im umgekehrten Sinne schreitet die Breite der Rippen 4 der Schnecke 2 fort. Der dem Außendurchmesser entsprechende Teil dieser Rippen stützt sich, entsprechend dem Erfindungsgedanken, auf je einer Stufe 5 bzw. 6 geringeren Durchmessers ab. Es ergeben sich dabei durch Hinterschnitte 10 und 11 teilweise kleinere Kerndurchmesser, die noch mit zusätzlichen Einschnitten 12 und 13 auf den breiten Rippen der Außendurchmesser zusammenwirken können. Diese Einschnitte 12 und 13 brauchen nicht längs der gesamten Schnecke zu laufen. Sie bilden aber vielfältig verschlungene Kammervolumina und bewirken dementsprechend gesteigerte Misch- und Knetwirkungen.

Abb. 4 zeigt als weiteres Beispiel an zwei gegensinnig geschnittenen und gegensinnig laufenden Schnecken 1 und 2 wieder die Anordnung von Rippen und Stufen 3 und 5 bzw. 4 und 6 wie in Abb. i. In diesem Beispiel aber ist in dem Teilstück 21 der Schnecke ι der Innendurchmesser zylindrisch geblieben, während der Kern der Schnecke 2 im Teilstück 21 sich stark konisch erweitert und daher das Fördergut in Pfeilrichtung A von der Schnecke 2 in die Schnecke 1 übergeführt wird. Dieser Wechsel wird wiederholt, indem in der Zone 22 der Kern der Schnecke 1 sich in Pfeilrichtung A konisch erweitert, während der Innendurchmesser der Schnecke 2 zylindrisch bleibt. Diese Maßnahme kann auf die Gesamtlänge der Schneckenpresse mehrfach wiederholt werden.

Abb. 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgedankens, die ebenfalls abwechselnde Teilstücke auf den Schnecken 1 und 2 zum Gegenstand hat. Hier wird die Dichtung und Abstützung des Außendurchmessers gegen das Gehäuse von zwei Rippen der Schnecke 2, nämlich den Rippen 14 und 15 übernommen, deren Abstand durch eine zylindrisch gedrehte Stufe etwas kleineren Durchmessers gebildet wird, auf welcher die Rippe 16 der Schnecke 1 abrollt und so die gegenseitige Abstützung der beiden Schnecken herbeiführt. Beim no Wechsel von einem Teilstück zum anderen, wenn nämlich auf der- Schnecke.2 durch den konischen Verlauf ihres Kernes 18 fast alles Gut verdrängt worden ist, springt der Kerndurchmesser der Schnecke 2 im Gebiet des Absatzes α wieder zurück und bleibt mehrere Gänge zylindrisch. Die doppelten Rippen 19 und 20 werden* dann in dieser Zone als Außendurchmesserbegrenzung auf die Schnecke 1 aufgeschnitten. Auch hier ergibt sich eine hin- und hergehende Knetwirkung bei guter iao Abdichtung.

Es ändert nichts am Erfindungsgegenstand, wenn, statt zwei, drei oder auch mehrere Schnecken neinander eingreifen. Auch kann dieselbe Anordnung von Rippen mit Außendurchmesser und Stufen von etwas kleinerem Durchmesser und ver-

tieften Kernen zu gleichzeitigen Trag- und Dichtungszwecken auch für gleichsinnig geschnittene Schnecken, die dann im gleichen Sinne umlaufen, gewählt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Mehrspindelige Schneckenpresse zum Bearbeiten von hochviskosen oder pulverförmigen plastischen Massen, insbesondere Kautschuk oder thermoplastische Kunststoffe, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schnecken bildenden, auf eine zylindrische oder konische Spindel in Form einer Schraubenlinie aufgewickelten Rippen nahe dem . Außendurchmesser der Schnecken auf ihrer ganzen Länge stufenförmig auf einen kleineren Durchmesser abgesetzt sind und der Rippenteil mit· dem größeren Durchmesser auf dem RippenteiJ mit dem kleineren Durchmesser der Nachbarschnecke abrollt.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschriften Nr. 243 168, 246507; as

   USA.-Patentschrift Nr. 2 541 201.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609 619/379 9.56 (909 50Φ/16 4. 59)