CH318547A

CH318547A - Kneading pump for processing and conveying plastic masses

Info

Publication number: CH318547A
Authority: CH
Inventors: Kleinlein Fritz Ing Dipl
Original assignee: Kleinlein Fritz Ing Dipl
Priority date: 1952-05-05
Filing date: 1953-04-22
Publication date: 1957-01-15
Also published as: GB746853A; FR1076676A; US2745643A

Description

  

  



     Knetpumpe    zur Bearbeitung und Forderung von plastischen Massen
Die Erfindung bezieht sich auf   Knetpum-    pen, welche dazu dienen, plastische Massen, z. B. solche, die aus einem in erwärmtem Zustande eine plastische Masse ergebenden Pulver bestehen, zu kneten und gleichzeitig gegen einen höheren Druck zu fordern. Die bekannten Maschinen besitzen wenigstens ein Paar   Selneeken,    welche im Eingriff miteinander stehen und gleichsinnig oder gegensinnig rotieren. Hierbei hat man stets darauf geachtet, dass der Gewindebalken der   Schneeken    und ihre Gangl cken m¯glichst dicht miteinander kämmen im Bereich der gesamten   Schneeken-    lange oder mindestens am Austragsende.



  Durch die Änderungen des Volumes der Kammern zwisehen den Windungen der Schneckengänge soll eine starke   Durcharbei-    tung der Masse erzielt werden, auch durch   die Bewegung    der Masse durch die Spalte der ineinandergreifenden   Sehneeken.   



   Hierbei ergeben sich konstruktive und auch betriebliche Schwierigkeiten, wenn die zu verarbeitenden knetbaren Massen, wie tllermoplastische Kunststoffe oder   Kautschuk-    misehungen, ziemlich hart oder sehr zähe sind. Der Antrieb der   Schneeken    in diesen   lZaschinen    erfordert nämlich grosse Leistungen, mit welchen beträchtliche Dreh-und Biegebeanspruchungen der   Kraftübertra-    gungsglieder verbunden sind. Diese grossen Beanspruehungen verlangen eine Vergrösserung des Kerndurchmessers der   Schneeken.   



  Durch die Vergrösserung des   Kerndurchmes-    sers werden aber die Volumen der Kammern und damit die Förderleistung verringert.



  Ausserdem wird die Fähigkeit solcher mehrspindeliger Maschinen zum automatischen Einziehen der zu verarbeitenden Massen ver  schlechtert.   



   Nach der Erfindung besitzen die einzelnen Schnecken wenigstens eines Paares   inein-    ander eingreifender Schnecken der Knetpumpe einen durchlaufenden Gewindebalken mit sich gegen den Gewindebalken der je  weils    andern Schnecke abstützender Rolleiste, deren Durchmesser kleiner als der   Durchmes-    ser des Gewindebalkens und grosser als der Kerndurchmesser der betreffenden Schnecke ist.



   Die Abstützung der Rolleisten, die nicht den vollen Querschnitt der die Schnecken enthaltenden Gehäuseinnenräume beanspruchen, gestattet einen steifen Aufbau der   Maschinen-    teile und eine gute   Forderwirkung,    und es kann erreicht werden, dass die bearbeiteten Massen stark   durchgearbeitet    werden.



   Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen :
Fig.   1    Aufriss,
Fig. la Grundriss und
Fig. 2 Querschnitt einer   Knetpumpe    mit zwei gegenläufigen, gegensinnig geschnittenen   Sehneeken,    
Fig. 3 den Grundriss von zwei   zusammen-    arbeitenden Schnecken nach einer Modifikation der Erfindung und
Fig. 4 eine weitere Modifikation der Erfindung mit teilweise konischem Verlauf des   Schneekenkernes.   



   Nach Fig. 1, la und 2 ist   1    eine   linksgän-    gige und 2 eine   rechtsgängige Schnecke.    Die   Schneeke    2 steht im Eingriff mit der Schnecke   2.    Der durchgehende Gewindebalken 3 der Schnecke   1    und der durchgehende Gewindebalken 4 der Schnecke 2 bestimmen den äussern   Schneckendurchmesser,    welcher gleich dem   Gehäuseinnendurchmesser    ist. Die Ge  windebalken    3 und 4 beriihren sich seitlich in der Mitte zwischen den   Schneeken      1    und 2 ; sie gehen über diese Mitte etwas hinaus, wie Fig. la zeigt.

   Die schmalen Gewindebalken würden für sich allein nicht eine genügende Abst tzung und auch nicht eine ausreichende Abdichtung ergeben. Diese For  derungen    werden aber doch erfüllt, nämlich dadurch, dass seitlich am Gewindebalken 3 bzw. 4 eine Rolleiste 5 bzw. 6 vorgesehen wird, welche gleiche Steigung wie der Ge  windebalken 3 bzw.    4, jedoch kleineren   Durch-    messer wie dieser hat. Der Gewindebalken 3 rollt auf der Leiste 6, der Gewindebalken 4 auf der Leiste 5 ab. Durch das Zusammenwirken der Gewindebalken und der ihnen gegenüber abgestuften Rolleisten kann eine gute Förderwirkung, eine wirksame Dichtung und ein guter mechanischer Lauf der Schnekken erreicht werden.



   Die Anordnung der Rolleisten in Verbindung mit den Gewindebalken der Schnecke macht es möglich, den Durchmesser des Kernes 7 bzw. 8 der Schnecken zu verkleinern, je nach der   Hoche    der zu übertragenden Lei  stung.    Der Kerndurchmesser ist kleiner als der Durchmesser der entsprechenden Rollleiste 5 bzw. 6.



   Gemäss ¯ Fig. 3 trÏgt jede Schnecke einen   sehraubenlinienförmigen    Gewindebalken mit einer   Rolleiste.    Die   Forderkammern    zwischen je zwei Windungen der Gewindebalken ver  ändern sieh    progressiv. Die Progression ergibt sich in an sich   b & kannter Weise dadurch,    dass der Gewindebalken 3 der Schnecke 1 in der Achsrichtung sich dadurch Ïndert, dass die beiden   Wendelflächen    verschiedene Stei  gungswinkel    haben. Die Breite des Balkens 4 der Schnecke 2 verändert sich in umgekehrtem Sinne wie diejenige des Balkens 3. Die Gewindebalken stützen sich je auf die Rollleiste 5 bzw. 6 der benachbarten Schnecke ab.



  Dabei können die durch die erwähnte Progression breiter werdenden Gewindebalken 3 und 4 mit Einschnitten 12 und 13 versehen werden und so mit den bereits gegebenen For  derkammern    11 und 10 zusammenwirken.



  Diese Einschnitte   12    und 13   brauehen    sich nielit über die ganze Lange der   Sehnecke    zu erstrecken.



   Fig.   4    zeigt eine weitere Modifikation der Erfindung mit zwei Schnecken 1, 2, welche gegensinnig geschnitten sind und gegensinnig laufen. Auch hier findet sich die doppelte Anordnung von Gewindebalken mit Rolleisten 3 und 5 bzw.   4    und 6. Im Bereich der Zone 21 ist der Kern der Schneeke   1    zylindrisch, während der Kern der Schnecke 2 in der Zone 21 sich in   Pfeilrichtung A    relativ stark konisch erweitert.

   Hierdurch wird das   geför-    derte Massevolumen in der Pfeilrichtimg A aus der Schneeke 2 herübergedrüekt in die   Sehneeke      1.    Diese   Knetwirkung    wiederholt sich dadurch, dass in der Zone 22 der Kern der Schneeke 1 sich konisch erweitert in der Pfeilriehtung A, während in der Zone 22 der Kern der Schnecke 2 zylindrisch bleibt. Die beschriebene Massnahme der verschiedenen Ausbildung der   Schneckenkerne,    teilweise konisch und teilweise zylindrisch, kann mehrfach wiederholt werden im Bereich der gesamten Pumpenlänge.



   Es liegt im Bereich der Erfindung, statt zwei Schnecken drei oder mehrere Schnecken ineinander eingreifen zu lassen. Die   beschrie-    benen Anordnungen von Gewindebalken mit Rolleisten und vertieften Kernen können auch gewählt werden in Verbindung mit gleichsinnig geschnittenen   Sehnecken,    welche im gleichen Sinne rotieren.



  



     Kneading pump for processing and conveying plastic masses
The invention relates to kneading pumps which are used to produce plastic masses, e.g. B. to knead those that consist of a plastic mass yielding in a heated state powder and at the same time to demand against a higher pressure. The known machines have at least one pair of Selneeken which are in engagement with one another and rotate in the same direction or in opposite directions. Care was always taken to ensure that the thread bar of the Schneeken and their passageways mesh as closely as possible over the entire length of the Schneeken or at least at the discharge end.



  By changing the volume of the chambers between the turns of the worm threads, a strong working through of the mass should be achieved, also by moving the mass through the gaps in the interlocking tendons.



   This results in constructive and operational difficulties when the kneadable masses to be processed, such as thermoplastic plastics or rubber misehings, are fairly hard or very tough. The drive of the Schneeken in these machines requires great power, which is associated with considerable torsional and bending loads on the power transmission members. These great stresses require an increase in the core diameter of the Schneeken.



  By enlarging the core diameter, however, the volume of the chambers and thus the conveying capacity are reduced.



  In addition, the ability of such multi-spindle machines to automatically pull in the masses to be processed is deteriorated ver.



   According to the invention, the individual screws of at least one pair of interlocking screws of the kneading pump have a continuous threaded bar with a rolling bar which is supported against the threaded bar of the other screw and whose diameter is smaller than the diameter of the threaded bar and larger than the core diameter of the respective screw Snail is.



   The support of the roller bars, which do not take up the full cross section of the interior housing spaces containing the screws, allows a rigid construction of the machine parts and a good conveying effect, and it can be achieved that the machined masses are worked through.



   Some exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing. Show it :
Fig. 1 elevation,
Fig. La floor plan and
Fig. 2 cross section of a kneading pump with two oppositely rotating tendons cut in opposite directions,
3 shows the floor plan of two co-operating screws according to a modification of the invention and
4 shows a further modification of the invention with a partially conical shape of the snow core.



   According to FIGS. 1, 1 a and 2, 1 is a left-hand screw and 2 is a right-hand screw. The Schneeke 2 is in engagement with the screw 2. The continuous thread bar 3 of the screw 1 and the continuous thread bar 4 of the screw 2 determine the outer screw diameter, which is equal to the inner diameter of the housing. The threaded bars 3 and 4 touch laterally in the middle between the snow bars 1 and 2; they go somewhat beyond this middle, as Fig. la shows.

   The narrow threaded bars on their own would not provide adequate support or adequate sealing. However, these requirements are met, namely in that a scroll bar 5 or 6 is provided on the side of the threaded bar 3 or 4, which has the same pitch as the threaded bar 3 or 4, but has a smaller diameter than this. The threaded bar 3 rolls on the bar 6, the threaded bar 4 on the bar 5. The interaction of the threaded bars and the stepped roller bars opposite them can achieve a good conveying effect, an effective seal and good mechanical running of the screws.



   The arrangement of the scroll bars in connection with the thread bar of the screw makes it possible to reduce the diameter of the core 7 or 8 of the screws, depending on the height of the power to be transmitted Lei. The core diameter is smaller than the diameter of the corresponding roller bar 5 or 6.



   According to ¯ Fig. 3, each screw carries a very helical thread bar with a roller bar. The delivery chambers between each two turns of the threaded bar change ver see progressively. The progression results in a manner known per se from the fact that the thread bar 3 of the worm 1 changes in the axial direction in that the two helical surfaces have different angles of inclination. The width of the bar 4 of the screw 2 changes in the opposite sense as that of the bar 3. The threaded bars are each supported on the roller bar 5 or 6 of the adjacent screw.



  The thread bars 3 and 4, which become wider due to the progression mentioned, can be provided with incisions 12 and 13 and so cooperate with the derkammern 11 and 10 already given.



  These incisions 12 and 13 need not extend over the entire length of the tendon.



   Fig. 4 shows a further modification of the invention with two screws 1, 2, which are cut in opposite directions and run in opposite directions. Here, too, there is the double arrangement of threaded bars with roller strips 3 and 5 or 4 and 6 expanded.

   As a result, the conveyed mass volume in the direction of the arrow A is pushed over from the Schneeke 2 into the tendons 1. This kneading effect is repeated in that in the zone 22 the core of the Schneeke 1 widens conically in the arrow direction A, the core of the screw 2 remains cylindrical. The measure described for the various designs of the screw cores, partly conical and partly cylindrical, can be repeated several times over the entire length of the pump.



   It is within the scope of the invention to have three or more screws mesh with one another instead of two screws. The described arrangements of threaded bars with scroll bars and recessed cores can also be selected in connection with tendons cut in the same direction, which rotate in the same sense.

Claims

PATENT CLAIM Kneading pump for processing plastic masses with simultaneous promotion of the same against higher pressure, characterized in that the individual Schneeken at least one pair of interlocking screws with a continuous Ge threaded bar (S or 4) against the Have threaded bars of the respective other screw supporting roller bar (5 or 6), the diameter of which is smaller than the diameter of the threaded bar and larger than the core diameter of the respective Schneeke.