DE10151433A1 - Zweischneckenextruder - Google Patents

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Extruder mit zwei Schnecken in zwei sich überlappenden, axial verlaufenden Bohrungen (2, 3) in einem Zylinder. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, dass in dem in Förderrichtung des Extruders liegenden Endbereich des Zylinders sich an die Bohrungen (2, 3) ein Kanal (5) anschließt, dessen Querschnittsform senkrecht zur Zylinderachse von der Form sich überlappender Doppelkreise in die Form eines einzigen Kreises übergeht.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Extruder gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
• Bei einem Zweischneckenextruder verlaufen zwei Schnecken in zwei sich überlappenden, axial verlaufenden Bohrungen in einem Zylinder. Um an diesen Extruder beispielsweise einen Granulator anschließen zu können, müssen der Auslaufquerschnitt des Extruders und der Einlaufquerschnitt des Granulators aneinander angepaßt werden. Bei den gattungsgemäßen Extrudern werden hierzu Adapterstücke zwischen Extruder und Granulator eingebaut. In der Regel sind zwei Adapter hintereinander angeordnet. Der erste Adapter führt den Auslaufquerschnitt des Extruders in einen kreisförmigen Querschnitt mit standardisiertem Maß verschiedene Extrusionsanlagen über, der zweite Adapter dieses Standardmaß in den Einlaufquerschnitt des Granulators.
• Nachteilig an diesem Aufbau ist die Handhabung der Adapter und die Teilevielfalt. Bei einer Anordnung mit zwei Adaptern ergibt sich darüber hinaus ein unnötiger zusätzlicher Druckverlust.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Extruder zu schaffen, der einfach aufgebaut ist und leicht zu handhaben ist.
• Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Zweischneckenextruder mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
• Bei dem erfindungsgemäßen Extruder schließt sich an zwei sich überlappenden, axial verlaufenden Bohrungen in einem Zylinder in dem in Förderrichtung des Extruders liegenden Endbereich des Zylinders an die Bohrungen ein Kanal an, dessen Querschnittsform senkrecht zur Zylinderachse von der Form sich überlappender Doppelkreise in die Form eines einzigen Kreises übergeht. Die Funktion eines Adapters zwischen dem Querschnitt zweier sich überlappender Bohrungen und einer einzigen Bohrung wird dabei in den Zylinder aufgenommen. Dies stellt zwar eine Einschränkung der Flexibilität der Extrusionsanlage dar, da ein Umbau auf einen anderen Anwendungsfall durch Austausch eines Adapters nicht möglich ist, auch ist ein in den Zylinder integrierter Kanal zur Anpassung der Querschnittsflächen aufwendig zu fertigen, doch bei besonderen Zielsetzungen und Rahmenbedingungen ist diese zur allgemeinen Marschrichtung der Entwicklung von Extrusionsanlage zu modularem Aufbau hin gegenläufige Weiterentwicklung vorteilhaft. Komplett transportfähige Extrusionssysteme als bauliche Einheit haben sich als erfolgreiches Vertriebskonzept und Verkaufsargument etabliert. Die Abstimmung der Funktionsgruppen aufeinander erlaubt den Wegfall verbindender Elemente. Die Verkürzung der Baulänge, die Reduktion der Teilezahl und die Vereinfachung der Handhabung sind daher vorrangige Ziele der Entwicklung. Dies trifft insbesondere bei der Entwicklung von Kleinstgranulatoren zu, bei denen die Flexibilität der Betriebsarten nicht im Vordergrund steht. Die Kostenersparnis durch Reduktion der Teilezahl macht sich hier vorrangig bemerkbar.
• In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Zylinder modular aus axialen Zylindersegmenten aufgebaut. Dies vereinfacht die Fertigung, insbesondere in Bezug auf die beiden axialen Bohrungen für die Schnecken. Darüber hinaus erlaubt der modulare Aufbau des Zylinders eine gewisse Flexibilität ohne eine größere Baulänge zu verursachen. Die einzelnen Module können dabei bestimmten Prozessen bei der Extrusion entsprechen.
• Vorzugsweise reichen die sich überlappenden, axial verlaufenden Bohrungen bis in den einlaufseitigen Teil des letzten Zylindersegments eines modular aufgebauten Zylinders hinein. Die Schnecken weisen in diesem letzten Zylindersegment eine bei Drehung einen Druckaufbau im Extrudat erzeugende Gestalt auf. Der sich an die Bohrungen anschließende Kanal zur Anpassung des Querschnitts befindet sich im auslaufseitigen Teil des letzten Zylindersegments. Dieser Aufbau hat den Vorteil besonders geringer Druckverluste.
• Vorzugsweise ist der Durchmesser des kreisförmigen Querschnitts des Kanals größer oder gleich der maximalen Öffnungsweite der überlappenden Doppelbohrung. Dies hat zum Vorteil, dass die Schnecken von vorne aus dem Zylinder gezogen werden können, da sich die Öffnung nach vorne aufweitet.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an den Extruder eine Schneidplatte einer Unterwassergranulieranlage anschließbar. Die Vorteile der Erfindung kommen bei Unterwassergranulieranlagen gut zu gelten, da hier die kompakte Bauweise im Vordergrund steht und eine Einschränkung der Flexibilität nachrangig ist. Diese Anlagen werden über ihre Lebensdauer in der Funktion als Unterwassergranulieranlagen betrieben.
• Der Extruder kann aber auch derart ausgestaltet sein, dass eine Düsenleiste für eine Stranggranulieranlage anschließbar ist.
• Der Extruder wird vorzugsweise zur Granulierung von thermoplastischen Massen in Compoundierprozessen verwendet.
• In Zeichnungen ist eine Ausgestaltung der Erfindung dargestellt.
• Es zeigen:
• Fig. 1 ein Zylindersegment mit überlappenden, axial verlaufenden Bohrungen, die in einen Kanal zur Anpassung des Querschnitts münden, in einer Aufsicht vom Zylinderende,
• Fig. 2 ein Zylindersegment in einer die Zylinderachse beinhaltenden Schnittebene in der sich zwei überlappende, axial verlaufenden Bohrungen durchdringen, die in einen Kanal zur Anpassung des Querschnitts im auslaufseitigen Teil dieses Zylindersegments münden, und eine an dem Zylindersegment angeschlossene Schneidplatte.
• In einem Zylindersegment 1 eines Extruders verlaufen zwei sich überlappende, axiale Bohrungen 2, 3, die zwei nicht dargestellte Schnecken aufnehmen. In der Darstellung nach Fig. 2 fördern die Schnecken von links nach rechts. Bei dem dargestellten Zylindersegment 1 handelt es sich um das letzte Segment eines aus mehreren, nicht dargestellten Zylindermodulen aufgebauten Extruders. An die Auslaufseite des Zylindersegments 1 - in Fig. 2 die rechte Seite - ist eine Schneidplatte 4 angeschlossen. An dem mit der Schneidplatte 4 verbundenen Ende des Zylindersegments 1 weiten sich die Bohrungen 2, 3 kegelförmig zu einem Kanal 5 auf, der mit einem kreisförmigen Querschnitt an der Stirnfläche des Zylinders abschließt. Der Auslaufquerschnitt des Kanals 5 des Zylindersegments 1 und der Zulaufquerschnitt eines Durchlaufkanalsystems 6 der Schneidplatte 4 sind deckungsgleich. Der Querschnitt des Durchlaufkanalsystems 6 verjüngt sich in Förderungsrichtung zu Bohrungen 7 durch die Schneidplatte 4, die sich noch einmal verjüngen. Beim Austreten aus diesen Bohrungen 7 bildet das Extrudat einen Strang, der von einem nicht dargestellten Messer zu Granulat geschnitten wird. Bezugszeichenliste 1 Zylindersegment
  2 Bohrung
  3 Bohrung
  4 Schneidplatte
  5 Kanal
  6 Durchlaufkanalsystem
  7 Bohrung
  

Claims (7)

1. Extruder mit zwei Schnecken in zwei sich überlappenden, axial verlaufenden Bohrungen (2, 3) in einem Zylinder, dadurch gekennzeichnet, dass in dem in Förderrichtung des Extruders liegenden Endbereich des Zylinders sich an die Bohrungen (2, 3) ein Kanal (5) anschließt, dessen Querschnittsform senkrecht zur Zylinderachse von der Form sich überlappender Doppelkreise in die Form eines einzigen Kreises übergeht.

2. Extruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder modular aus axialen Zylindersegmenten (1) aufgebaut ist.

3. Extruder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die sich überlappenden, axial verlaufenden Bohrungen (2, 3) bis in den einlaufseitigen Teil des letzten Zylindersegments (1) hineinreichen, und die Schnecken in diesem letzten Zylindersegment (1) eine bei Drehung einen Druckaufbau im Extrudat erzeugende Gestalt aufweisen, und der sich an die Bohrungen (2, 3) anschließende Kanal (5) sich im auslaufseitigen Teil des letzten Zylindersegments (1) befindet.

4. Extruder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des kreisförmigen Querschnitts des Kanals (5) größer oder gleich der maximalen Öffnungsweite der überlappenden Doppelbohrung (2, 3) ist.

5. Extruder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Extruder eine Schneidplatte (4) einer Unterwassergranulieranlage anschließbar ist.

6. Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an den Extruder eine Düsenleiste für eine Stranggranulieranlage anschließbar ist.

7. Verwendung eines Extruders nach einem der vorstehenden Ansprüche zur Granulierung von thermoplastischen Massen in Compoundierprozessen.