DE102005015537A1 - Screw extruder e.g. for polymer processing, has cylinder rotatable connected to engine and has catchment area with opening and screw provided in first screw zone within range of aperture and being larger than 1.7 of cylinder inside diameter - Google Patents
Screw extruder e.g. for polymer processing, has cylinder rotatable connected to engine and has catchment area with opening and screw provided in first screw zone within range of aperture and being larger than 1.7 of cylinder inside diameter Download PDFInfo
- Publication number
- DE102005015537A1 DE102005015537A1 DE102005015537A DE102005015537A DE102005015537A1 DE 102005015537 A1 DE102005015537 A1 DE 102005015537A1 DE 102005015537 A DE102005015537 A DE 102005015537A DE 102005015537 A DE102005015537 A DE 102005015537A DE 102005015537 A1 DE102005015537 A1 DE 102005015537A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- screw
- cylinder
- screw extruder
- grooves
- zone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000010094 polymer processing Methods 0.000 title 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 20
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 20
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 claims description 8
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 7
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 238000010057 rubber processing Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 235000012438 extruded product Nutrition 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/505—Screws
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2007/00—Use of natural rubber as moulding material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft einen Schnecken-Extruder zur Verarbeitung von Polymeren, der einen Zylinder mit einer darin drehbar gelagerten und über einen Motor rotierbaren Schnecke sowie einen Einzugsbereich mit einer Einzugsöffnung. Um einen hohen Durchsatz zu erzielen, weist die Schnecke in einer ersten Schnecken-Zone im Bereich der Fütteröffnung eine Gangsteigung auf, welche größer als das 1,7fache des Zylinderinnendurchmessers ist.The The invention relates to a screw extruder for processing Polymer, a cylinder with a rotatably mounted therein and about one Motor rotatable screw as well as a catchment area with a Feed opening. To achieve a high throughput, the screw points in one first worm zone in the area of the feeding opening has a gangway, which are larger than which is 1.7 times the inside diameter of the cylinder.
Description
Die Erfindung betrifft einen Schnecken-Extruder zur Verarbeitung von Polymeren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a screw extruder for processing Polymers according to the preamble of claim 1.
Ein
solcher Extruder zur Verarbeitung von Kautschuken ist beispielsweise
aus der
Der bekannte Extruder weist einen Zylinder mit einer darin drehbar gelagerten und von einem Motor antreibbaren Schnecke auf, wobei Metallstifte radial durch den Zylinder in den Arbeitsbereich der Schnecke ragen und die Schnecke in dieser Zone unterbrochene Schneckenstege aufweist.Of the known extruder has a cylinder with a rotatably mounted therein and a motor drivable screw, wherein metal pins radially protrude through the cylinder into the working area of the screw and the screw in this zone has interrupted screw flights.
Mit diesem Extrudertyp werden höhere Ausstoßleistungen respektive Massedurchsälze bei gleichzeitig guter Homogenität des extrudierten Produkts im Vergleich zu konventionellen kalt gefütterten Kautschuk-Extrudern ohne Stifte erreicht.With this type of extruder will be higher output rates respectively mass spoilage at the same time good homogeneity of the extruded product compared to conventional cold-fed rubber extruders reached without pins.
Diese Vorteile haben dazu geführt, dass der Stiftextruder in den letzten 30 Jahren in der Reifenindustrie der bei weitem häufigst eingesetzte Extrudertyp ist.These Benefits have led that the pen extruder in the last 30 years in the tire industry by far the most common is used extruder type.
Jedoch verlangt die kautschukverarbeitende Industrie eine weitere Steigerung der Masse-Durchsätze bei gleichzeitig guter Produkt-Homogenität.however the rubber processing industry demands a further increase the mass throughputs at the same time good product homogeneity.
Es ist allgemein bekannt, dass der Masse-Durchsatz durch Erhöhung der Gangsteigung gesteigert werden kann. Jedoch steigt der Masse-Durchsatz nur bis zu einer Grenz-Gangsteigung, während er bei Überschreiten der Grenz-Gangsteigung sinkt. Der Grenzwert ist abhängig von den rheologischen Materialeigenschaften des zu extrudierenden Polymers sowie dem zu überwindenden Gegendruck an der Schneckenspitze als auch der Gangzahl der Schnecke.It It is well known that mass throughput can be increased by increasing the Gangway can be increased. However, the mass throughput increases only up to a limit gear pitch, while he is crossing the limit gradient decreases. The limit depends on the rheological material properties of the polymer to be extruded as well as to be overcome Back pressure on the screw tip as well as the number of turns of the screw.
In der Praxis werden auf Schnecken-Extrudern unter Verwendung derselben Schnecken Kautschuke sowie Kunststoffe mit unterschiedlichen rheologischen Eigenschaften verarbeitet, so dass eine Abschätzung der für einen hohen Masse-Durchsatz idealen Gangsteigung schwierig ist.In practice are on screw extruders using the same Snails rubbers and plastics with different rheological Properties are processed so that an estimate of the ideal for a high mass throughput Gangway is difficult.
Typische Gangsteigungen bei Schnecken-Extrudern zur Verarbeitung von Kautschuken sind auf der Seite 36 der Dissertation von G. Harms mit dem Titel „Ein neuer Extruder für die Kautschukverarbeitung" genannt. Sie liegen zwischen 1 und 1,51 bezogen auf den Zylinderinnendurchmesser.typical Gang gradients in screw extruders for processing rubbers are on page 36 of the dissertation by G. Harms entitled "A new Extruder for called rubber processing ". They are between 1 and 1.51 based on the inner diameter of the cylinder.
Ferner wird auf der Seite 395 des im Hanser Verlag erschienenen Fachbuchs „Rubber Processing" von James L. White aus dem Jahr 1995 [ISBN 3-446-16600-9] der Hinweis gegeben, dass die wesentlichen Strömungseigenschaften im Einzugsbereich zu dem übrigen Teil des Extruders ähnlich sind und dass deshalb die gleichen mathematischen Ansätze zur Derechnung des Masse-Durchsatzes zu verwenden sind.Further is published on page 395 of the textbook "Rubber Processing "of James L. White from 1995 [ISBN 3-446-16600-9] the note given that the essential flow characteristics in the catchment area to the rest Part of the extruder similar and that is why the same mathematical approaches to Calculation of mass throughput are to be used.
Ausgehend vom eingangs zitierten Stand der Technik stellt sich daher die Aufgabe, einen Extruder zur Verarbeitung von Polymeren zu entwickeln, mit dem der Masse-Durchsatz deutlich gesteigert wird.outgoing From the cited prior art, therefore, the task arises to develop an extruder for processing polymers, with the the mass throughput is significantly increased.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Schnecken-Extruder zur Verarbeitung von Polymeren, der einen Zylinder mit einer darin drehbar gelagerten und über einen Motor rotierbare Schnecke sowie einen Einzugsbereich mit einer Einzugsöffnung aufweist dadurch gelöst, dass die Schnecke in einer ersten Schnecken-Zone im Bereich der Fütteröffung eine Gangsteigung aufweist, welche größer als das 1,7 fache des Zylinderinnendurchmessers ist.These Task is according to the invention in a Screw extruder for processing polymers, a cylinder with a rotatably mounted therein and rotatable about a motor Has screw and a catchment area with a feed opening solved by that the snail is in a first snail zone in the area of Feeding opening one Gangway has, which is greater than which is 1.7 times the inside diameter of the cylinder.
Der erhöhte Durchsatz begründet sich dadurch, dass im Bereich der Fütteröffnung die Schnecke nicht vollständig vom Zylinder umschlossen ist und der Einfluss des Gegendrucks im Bereich unterhalb der Fütteröffnung auf die Strömung geringer als im geschlossenen Bereich ist. Um einen hohen Durchsatz zu erzielen ist deshalb die Gangsteigung im teilweise offenen Zylinderbereich unterhalb der Fütteröffnung höher als im geschlossenen Zylinderbereich zu wählen.Of the increased Throughput justified characterized by the fact that in the area of the feeding opening the screw is not completely detached from the Cylinder is enclosed and the influence of the back pressure in the range below the feeding opening the flow less than in the closed area. For a high throughput to achieve is therefore the gangway in the partially open cylinder area below the feed opening higher than to choose in the closed cylinder area.
Dabei ist eine Gangsteigung in der ersten Schnecken-Zone bei geringem Druckeinfluss besonders günstig, welche größer als das 2,0 fache und kleiner als das 2,8 fache des Zylinderinnendurchmessers ist.there is a gangway in the first snail zone at low Pressure influence particularly favorable, which are larger than 2.0 times and smaller than 2.8 times the inside diameter of the cylinder is.
Um bei einem Schnecken-Extruder mit hoher Durchsatzleistung ein thermisch und mechanisch homogenes Produkt ohne kalte Kerne zu extrudieren, weist die Schnecke, in Förderrichtung betrachtet, vor der Fütteröffnung eine zweite Schnecken-Zone mit einer geringen Gangtiefe auf, welche dem 0,03 fachen bis 0,2 fachen des Zylinderinnendurchmessers entspricht. Eine besonders gute Wirkung wird hierbei erzielt, wenn die Gangtiefe der zweiten Schnecken-Zone kleiner als das 0,17 fache des Zylinderinnendurchmesser ist.Around thermally in a high-throughput screw extruder and to extrude mechanically homogeneous product without cold cores the worm, in the conveying direction considered, before the feeding opening one second screw zone with a low flight depth, which the 0.03 times to 0.2 times the inside diameter of the cylinder. A particularly good effect is achieved here, if the flight depth the second screw zone is less than 0.17 times the inside diameter of the cylinder is.
In einer vorteilhaften Ausführung weisen die erste und zweite Schnecken-Zone unterschiedliche Gangsteigungen und/oder unterschiedliche Gangtiefen auf. Hierdurch kann die Schneckengeometrie im geschlossenen Zylinderbereich und im offenen Zylinderbereich separat an die jeweils vorliegenden unterschiedlichen gegendruckabhängigen Strömungsverhältnisse angepasst werden.In an advantageous embodiment, the first and second screw zone have different pitches and / or different flight depths. This allows the screw geometry in the closed cylinder area and in the open cylin derbereich be adjusted separately to the respective present different counterpressure dependent flow conditions.
Um eine hohe Druck-Durchsatzstabilität zu erreichen, weist die Schnecke eine, in Förderrichtung betrachtet, vor der zweiten Schnecken-Zone angeordnete dritte Schnecken-Zone auf, welche sich von der zweiten Schnecken-Zone in der Gangtiefe und/oder der Gangsteigung unterscheidet.Around To achieve a high pressure throughput stability, the screw has one, viewed in the conveying direction, third screw zone located in front of the second screw zone on which of the second screw zone in the flight depth and / or the pitch is different.
In einer besonderes vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Zylinder auf seiner Innenseite im Einzugsbereich Nuten aufweisen. Da die Nuten wie eine Art Kralle wirken und einen Formschluss zum Kautschuk sicherstellen, wird durch ihre Anordnung im Einzugsbereich gewährleistet, dass die Kautschuk-Schmelze an der Zylinderwand haftet und nicht gleitet und somit effektiv in Förderrichtung zur Schneckenspitze transportiert wird.In a particularly advantageous development of the invention provided that the cylinder on its inside in the catchment area Have grooves. Since the grooves act like a kind of claw and a Form fit to the rubber is ensured by their arrangement guaranteed in the catchment area, that the rubber melt adheres to the cylinder wall and not slides and thus effectively in conveying direction transported to the screw tip.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung, bei der der Schnecken-Extruder im Einzugsbereich unterhalb der Einzugsöffnung eine Speisewalze aufweist, sieht vor, dass die Nuten in Richtung der Zylinderlängsache lediglich auf einem Teilbereich des Einzugbereichs sowie im Zylinderabschnitt unterhalb der Einzugsöffnung höchstens teilweise ausgebildet sind.A further advantageous embodiment, in the screw extruder in the catchment area below the intake opening a Feed roll, provides that the grooves in the direction of Zylinderlängsache only on a portion of the catchment area and in the cylinder section below the intake opening at the most are partially formed.
Durch diese spezielle Anordnung der Nuten wird erreicht, dass die Schmelze im geschlossenen Bereich des Zylinders sowohl durch die von der Schneckenrotation verursachte Schleppströmung als auch von dem durch die Speisewalze induzierten Druck über die Nuten geführt werden. Durch die Nut-Positionierung in dem Einzugsbereich wird somit gewährleistet, dass der schmelzeförmige Kautschuk im Bereich der Einzugsöffnung selbst dann nicht abgeschert bzw. wie von einem Messer abgeschnitten wird, wenn die Nuten gegenüber dem Schneckensteg nicht senkrecht angeordnet sind, wie es bei den wendelförmigen Nuten beim Stiftextruder nach dem Stand der Technik der Fall ist.By this special arrangement of the grooves is achieved that the melt in the closed area of the cylinder both by that of the screw rotation caused drag flow as well as the pressure induced by the feed roller over the Guided grooves become. Through the groove positioning in the catchment area is thus ensured that the melted rubber in Area of the intake opening not sheared off or cut off like a knife, when the grooves are opposite the Schneckensteg are not arranged vertically, as with the helical grooves the pencil extruder according to the prior art is the case.
D. h. hierdurch können unterschiedlichste Nutverläufe zur Erhöhung des Druckaufbauvermögens verwendet werden.D. H. thereby can different groove profiles to increase the pressure build-up capacity be used.
Die vorbeschriebenen Effekte sind besonders ausgeprägt und günstig, wenn die Nuten eine Länge unterhalb der Einzugsöffnung in Richtung der Zylinderlängsachse aufweisen, welche höchstens 50% der Gesamt-Nutlänge beträgt.The effects described above are particularly pronounced and favorable when the grooves are a length below the intake opening in the direction of the cylinder longitudinal axis not exceeding 50% the total groove length is.
Damit durch die Nuten eine Zwangsförderung bzw. eine durch die Nuten geführte Strömung gewährleistet wird, weisen die Nuten eine Gesamt-Länge in Richtung der Zylinderlängsachse auf, welche dem ein- bis vierfachen des Zylinderinnendurchmessers entspricht.In order to through the grooves a forced promotion or one guided by the grooves Flow ensured is, the grooves have a total length in the direction of the cylinder axis which is one to four times the inside diameter of the cylinder equivalent.
Hintergrund hierfür ist, dass die Viskosität des Kautschuks aufgrund der eingebrachten Dissipationsenergie und somit Temperatur in Förderrichtung über die Nutlänge sinkt, wobei zur Schmelzeführung eine hohe Viskosität benötigt wird.background therefor is that the viscosity of the Rubber due to the introduced dissipation energy and thus Temperature in the conveying direction over the Slot length drops, wherein the melt guide a high viscosity needed becomes.
Eine Weilerenlwicklung der Erfindung sieht zur Selbstreinigung des Extruders einen konischen Verlauf der Nuten vor.A Weilerenwicklung the invention provides for self-cleaning of the extruder a conical course of grooves before.
Besonders vorteilhaft zur Führung der Kautschuk-Schmelze ist es, mehrere Nuten im Einzugsbereich als Axial-Nuten auszubilden, da hierdurch eine schraubenartige Förderung mit sehr hohem Druckaufbau erzielt wird, Der hohe Druck ist insbesondere dann von Vorteil, wenn in Förderrichtung nachgeordnete Misch- und Scherelemente, welche üblicherweise Druck verbrauchen, ohne oder mit minimalen Durchsatzverlusten durchströmt werden sollen. Die analoge Betrachtung gilt für am Extruder angeschlossene Werkzeuge mit hohen Druckverbrauch.Especially advantageous for leadership The rubber melt is to use several grooves in the catchment area Axial grooves form, as this is a screw-like promotion is achieved with very high pressure build-up, the high pressure is in particular then advantageous if downstream in the conveying direction Mixing and shearing elements, which usually consume pressure, flow through with no or minimal throughput losses should. The analogous consideration applies to the extruder connected Tools with high pressure consumption.
Ferner verbessert sich die Schmelzeführung dadurch, dass die Nuten eine rechteckige Ausprägung aufweisen.Further improves the melt flow thereby, that the grooves have a rectangular shape.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Schnecken-Zone und die Nuten im gleichen Bereich bezogen auf die Zylinderlängsachse angeordnet sind. Durch diese korrespondierende Anordnung wird erreicht, dass die Kautschuk-Schmelze über die komplette Höhe des Gangs durch die Nuten geführt werden kann. Dies gelingt bei tiefer ausgebildeten Gängen nicht. Ferner wird hierdurch eine thermisch homogene Schmelzeverteilung im Schneckenkanal erreicht, da einerseits durch die geringe Gangtiefe bewirkt wird, dass der Anteil der Zirkularströmung im Schneckenkanal sowie die auf das Material wirkenden Schubspannung steigt. Mit der Zirkularströmung wird eine warme bereits gescherte Schicht der Kautschuk-Schmelze durch den Schneckenkanal wendelförmig zwischen Schneckengrund und Zylinderwand in Richtung der Schneckenspitze transportiert, so dass bei steigendem Strömungsanteil der Zirkularströmung der Wärmeaustausch im Schneckenkanal verbessert wird. Ferner wird durch die hohe Schubspannung der Anteil der kalten Strömungsbereiche verringert oder verhindert, weil die durch eine Grenzschubspannung charakterisierte Fließgrenze des Kautschuks überschritten wird.In a preferred embodiment The invention provides that the second screw zone and the grooves in the same area relative to the cylinder longitudinal axis are arranged. By this corresponding arrangement is achieved that the rubber melt over the complete height the passage led through the grooves can be. This does not succeed at lower trained courses. Furthermore, this results in a thermally homogeneous melt distribution achieved in the screw channel, because on the one hand by the low passage depth causes the proportion of circular flow in the screw channel as well the shear stress acting on the material increases. With the circular flow is a warm layer of the rubber melt already sheared through the helical channel helical between the screw base and the cylinder wall in the direction of the screw tip transported, so that with increasing flow portion of the circular flow of the heat exchange is improved in the screw channel. Furthermore, due to the high shear stress the proportion of cold flow areas reduced or prevented because characterized by a limit shear stress yield of the rubber exceeded becomes.
Die Nuten auf der Zylinderinnenseite bzw. Zylinderwand verhindern, ein Gleiten der Kautschuk-Schmelze an der Zylinderwand. Hierdurch wird ein hoher Durchsatz erreicht, der im Wesentlichen nicht vom im Schneckengang aufgebauten Gegendruck abhängt.The grooves on the cylinder inside or cylinder wall prevent sliding of the rubber melt on the cylinder wall. As a result, a high throughput is achieved, the essenli does not depend on the backpressure built up in the flight.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schnecken-Extruders zur Verarbeitung von Polymeren beschrieben.in the Following is an embodiment of the screw extruder according to the invention for processing polymers.
Der Schnecken-Extruder des Ausführungsbeispiels weist eine in einem Zylinder drehbar gelagerte und über einen Motor antreibbare Schnecke auf, mit der als Polymer Kautschuk bei Rotation der Schnecke durch den Zylinder gefördert wird und unter Druck durch ein an den Zylinder befestigtes Werkzeug transportiert wird.Of the Screw extruder of the embodiment has a rotatably mounted in a cylinder and a Motor drivable screw on, with the rubber as a polymer Rotation of the screw is promoted by the cylinder and under pressure is transported by a tool attached to the cylinder.
Selbstverständlich kann der erfindungsgemäße Extruder auch zur Verarbeitung von Kunststoffen verwendet werden, welcher der Schnecke granulatförmig zugeführt wird.Of course you can the extruder according to the invention also be used for processing plastics, which the screw granular supplied becomes.
Dem Extruder der vorliegenden Ausführung wird in seinem Einzugsbereich Kautschuk streifenförmig oder granulatförmig über einen Trichter und seine anschließende Einzugsöffnung im Zylinders zugeführt. Die Einzugsöffnung zeichnet sich durch eine Aussparung im Zylinder aus, unterhalb dieser eine antreibbare drehbare Speisewalze angeordnet ist, welche den Einzug des Kautschuks in den Extruder unterstützt. Insbesondere bei Verwendung von granulatförmigem Kautschuk zur Fütterung des Extruders kann auf die Speisewalze verzichtet werden. Der Einzugbereich entspricht in seiner Länge dem drei- bis fünffachen des Zylinderinnendurchmessers und besteht aus einem einzelnen Zylindersegment mit einer innenseitig montierten Buchse, welches bspw. über ein Stift-Zylindersegment mit einem Austragszylindersegment verbunden ist.the Extruder of the present embodiment is in its catchment area rubber strip or granular over a Funnel and its subsequent feed opening fed in the cylinder. The intake opening is characterized by a recess in the cylinder, below this a drivable rotatable feed roller is arranged, which the Feeding the rubber into the extruder supported. Especially when using of granular Rubber for feeding of the extruder can be dispensed with the feed roller. The catchment area corresponds in its length three to five times of the inner cylinder diameter and consists of a single cylinder segment with an internally mounted socket, which, for example, via a Pin cylinder segment is connected to a Austragszylindersegment.
Zur Durchsatzoptimierung hat die Schnecke in einer erste Schnecken-Zone im Bereich der Fütteröffnung eine Gangsteigung, welche größer als das 1,1 fache des Zylinderinnendurchmessers ist. Damit die Schnecke besonders viel Kautschuk pro Zeiteinheit einzieht, entspricht die Gangsteigung einem Wert, der zwischen dem 2 fachen und 2,8 fachen des Zylinderinnendurchmessers entspricht. Dieser Wert ist besonders günstig, wenn sich ein geringer Gegendruck gegenüber der Schleppströmung im Gang der Schnecke ausbildet.to Throughput optimization has the screw in a first screw zone in the feeding opening one Gangway, which is greater than which is 1.1 times the inside diameter of the cylinder. So that the snail absorbs a lot of rubber per unit of time, corresponds to the Gangway a value that ranges between 2 times and 2.8 times the cylinder inner diameter corresponds. This value is special Cheap, if there is a slight back pressure compared to the drag flow in the Gear of the snail trains.
Bei einem vernachlässigbaren Gegendruck entspricht die Gangsteigung dem 3,2 fachen Wert des Zylinderinnendurchmessers, wobei auch für Gangsteigungen zwischen dem 2,8 fachen und 3,5 fachen des Zylinderinnendurchmessers noch sehr hohe Durchsätze erreicht werden. Der Durchsatz sollte bei einer Gangsteigung von 3,2 mal dem Zylinderinnendurchmesser theoretisch maximal sein, da bei diesem Wert der Förderwinkel von 45° für einen maximalen Durchsatz bei reiner Scherströmung erreicht wird.at a negligible one Back pressure corresponds to the pitch of 3.2 times the value of the inside diameter of the cylinder, although also for gangways between 2.8 times and 3.5 times the inside diameter of the cylinder still very high throughputs be achieved. The throughput should be at a pitch of 3.2 times the cylinder inner diameter theoretically maximum, since at this value of the conveyor angle from 45 ° for a maximum Throughput with pure shear flow is reached.
Der zur Schleppströmung gerichtete Gegendruck ist abhängig von dem Verhältnis der Länge und der Breite der Fütteröffnung bezogen auf die Zylinderlängsachse gegenüber der Gangsteigung der ersten Schnecken-Zone, denn dieses Verhältnis bestimmt, ob und ggf. in welchem Maß die im Schneckengang geförderte Kautschuk-Schmelze über die Fütteröffnung unmittelbar in den geschlossen Zylinderbereich gefördert wird.Of the to the drag flow directed back pressure is dependent from the relationship the length and the width of the feeding opening on the cylinder longitudinal axis across from the pitch of the first worm zone, because this ratio determines if and to what extent the promoted in the helix Rubber melt over the feeding opening immediately is conveyed in the closed cylinder area.
Deshalb wird abhängig von den Abmessungen der Fütteröffnung die Gangsteigung ermittelt.Therefore becomes dependent from the dimensions of the feeding opening the Gradient determined.
Um die Ausbildung von kalten und ungescherten Strömungsbereiche (Kernen) im Schneckenkanal zu verhindern, weist die Schnecke, in Förderrichtung betrachtet, vor der Fütteröffnung eine zweite Schnecken-Zone auf, bei der die Gangtiefe dem 0,08 fachen bis 0,2 fachen des Zylinderinnendurchmesser entspricht. Ein besonders homogenes Temperaturprofil ohne kalte Strömungsbereiche ergibt sich bei einer Gangtiefe, welche kleiner als 0,17 fache des Zylinderinnendurchmessers ist.Around the formation of cold and ungescherten flow areas (cores) in the screw channel to prevent, the screw, viewed in the conveying direction, before the feeding opening a second Snail zone, where the flight depth is 0.08 times to 0.2 times the cylinder inside diameter corresponds. A particularly homogeneous temperature profile without cold flow areas results at a flight depth which is less than 0.17 times the Cylinder inside diameter is.
Für die erste und zweite Schnecken-Zone sind zur Erzielung eines hohen Masse-Durchsatzes unterschiedliche Gangsteigungen und/oder Gangtiefen gewählt, um die unterschiedlichen Fördermechanismen in diesen Bereichen zu berücksichtigen.For the first and second screw zone are different to achieve a high mass throughput Pitches and / or corridors chosen to the different support mechanisms in these areas.
In Förderrichtung betrachtet, vor der zweiten Schnecken-Zone, ist eine dritte Schnecken-Zone angeordnet, welche gegenüber der zweiten unterschiedliche Abmessungen in der Gangtiefe und/oder der Gangsteigung besitzt.In conveying direction considered, before the second screw zone, is a third screw zone arranged, which opposite the second different dimensions in the flight depth and / or the Gangway owns.
In dem Einzugsbereich weist der Zylinder auf seiner Innenseite im Arbeitsbereich der Schnecke mehrere Nuten auf, welche umfangsseitig gleichmäßig verteilt sind. Denkbar ist aber auch nur eine einzige Nut vorzusehen.In the catchment area, the cylinder has on its inside in the work area the worm on several grooves, which circumferentially evenly distributed are. It is also conceivable to provide only a single groove.
Vorzugsweise sind die Nuten in Richtung der Zylinderlängsachse lediglich in einem Teilbereich des Einzugsbereichs und im Zylinderabschnitt unterhalb der Einzugsöffnung höchstens teilweise ausgebildet ist. D.h. die Nuten sind nicht unterhalb der gesamten Einzugsöffnung, bezogen auf die Zylinderlängsachse, vorgesehen.Preferably are the grooves in the direction of the cylinder axis only in one Part of the catchment area and in the cylinder section below the feed opening at the most partially formed. That the grooves are not below the entire intake opening, relative to the cylinder longitudinal axis, intended.
Unterhalb der Einzugsöffnung beträgt die Länge der Nuten höchstens 50% dar Gesamt-Nutlänge, wobei die Länge der Nuten in Richtung der Zylinderlängsachse betrachtet wird.Below the intake opening is the length the grooves at most 50% of total groove length, being the length the grooves is considered in the direction of the cylinder longitudinal axis.
Da die Viskosität über die Schneckenlänge in Extrusionsrichtung bzw. Förderrichtung abnimmt, entspricht die Gesamt-Länge der Nut, bezogen auf die Zylinderachse, das ein- bis vierfache des Zylinderinnendurchmessers. Bei dieser Länge liegt noch eine hochviskose und über die Nuten führbare Schmelze im Schneckenkanal vor.Since the viscosity over the screw length in Extrusion direction or conveying direction decreases, the total length of the groove, based on the cylinder axis, one to four times the inner diameter of the cylinder. At this length is still a highly viscous and feasible via the grooves melt in the screw channel before.
Die Nuten sind im Bereich der zweiten Schneckenzone, bezogen auf die Zylinderlängsachse, angeordnet. D.h. der Bereich der Nuten und zweiten Schnecken-Zone mit der geringen Gangtiefe sind korrespondierend zueinander angeordnet, wobei die Nuten als rechteckige Axial-Nuten mit einer in Förderrichtung abnehmenden Nuttiefe in die Einlauf-Buchse eingearbeitet sind.The Grooves are in the range of the second screw zone, based on the Cylinder longitudinal axis, arranged. That the area of the grooves and second screw zone with the low flight depth are arranged corresponding to one another, wherein the grooves as rectangular axial grooves with a in the conveying direction decreasing groove depth are incorporated into the inlet socket.
Claims (14)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102005015537A DE102005015537A1 (en) | 2005-04-04 | 2005-04-04 | Screw extruder e.g. for polymer processing, has cylinder rotatable connected to engine and has catchment area with opening and screw provided in first screw zone within range of aperture and being larger than 1.7 of cylinder inside diameter |
PCT/DE2006/000534 WO2006105757A1 (en) | 2005-04-04 | 2006-03-28 | Screw extruder for processing polymers |
DE112006001495T DE112006001495A5 (en) | 2005-04-04 | 2006-03-28 | Screw extruder for processing polymers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102005015537A DE102005015537A1 (en) | 2005-04-04 | 2005-04-04 | Screw extruder e.g. for polymer processing, has cylinder rotatable connected to engine and has catchment area with opening and screw provided in first screw zone within range of aperture and being larger than 1.7 of cylinder inside diameter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102005015537A1 true DE102005015537A1 (en) | 2006-10-05 |
Family
ID=36615351
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102005015537A Withdrawn DE102005015537A1 (en) | 2005-04-04 | 2005-04-04 | Screw extruder e.g. for polymer processing, has cylinder rotatable connected to engine and has catchment area with opening and screw provided in first screw zone within range of aperture and being larger than 1.7 of cylinder inside diameter |
DE112006001495T Withdrawn DE112006001495A5 (en) | 2005-04-04 | 2006-03-28 | Screw extruder for processing polymers |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE112006001495T Withdrawn DE112006001495A5 (en) | 2005-04-04 | 2006-03-28 | Screw extruder for processing polymers |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (2) | DE102005015537A1 (en) |
WO (1) | WO2006105757A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007000510A1 (en) * | 2007-10-16 | 2009-04-23 | Universität Duisburg-Essen Institut für Produkt Engineering | Single screw extruder for processing plastic, has screw exhibiting screw channel running between screw-shaped bars, and cross section of channel formed of different sizes in collection zone and in melting zone toward screw point |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2012164A1 (en) * | 1970-03-14 | 1971-09-30 | Bayer | Screw injection molding machine (extruder) for processing thermoplastic and thermosetting plastics with reinforcing fibers |
US4329313A (en) * | 1980-11-12 | 1982-05-11 | Union Carbide Corporation | Apparatus and method for extruding ethylene polymers |
DE3136074A1 (en) * | 1981-09-11 | 1983-04-21 | Windmöller & Hölscher, 4540 Lengerich | Cone piece of a single-screw extruding press |
EP1512514A1 (en) * | 2002-06-05 | 2005-03-09 | Kabushiki Kaisha Bridgestone | Screw for extruder and method of manufacturing the extruder, and rubber member for tire and method of manufacturing the rubber member |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1608980A (en) * | 1925-08-18 | 1926-11-30 | William A Gordon | Machine for manipulating plastic materials |
US1849292A (en) * | 1930-04-19 | 1932-03-15 | Farrel Birmingham Co Inc | Machine for plasticating materials |
DE2351328A1 (en) * | 1973-10-12 | 1975-04-24 | Ver Foerderung Inst Kunststoff | Thermoplastics waste processed without prior granulation - together with new material in single screw extruder in one operation |
CH618916A5 (en) * | 1977-10-25 | 1980-08-29 | Maillefer Sa |
-
2005
- 2005-04-04 DE DE102005015537A patent/DE102005015537A1/en not_active Withdrawn
-
2006
- 2006-03-28 WO PCT/DE2006/000534 patent/WO2006105757A1/en not_active Application Discontinuation
- 2006-03-28 DE DE112006001495T patent/DE112006001495A5/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2012164A1 (en) * | 1970-03-14 | 1971-09-30 | Bayer | Screw injection molding machine (extruder) for processing thermoplastic and thermosetting plastics with reinforcing fibers |
US4329313A (en) * | 1980-11-12 | 1982-05-11 | Union Carbide Corporation | Apparatus and method for extruding ethylene polymers |
DE3136074A1 (en) * | 1981-09-11 | 1983-04-21 | Windmöller & Hölscher, 4540 Lengerich | Cone piece of a single-screw extruding press |
EP1512514A1 (en) * | 2002-06-05 | 2005-03-09 | Kabushiki Kaisha Bridgestone | Screw for extruder and method of manufacturing the extruder, and rubber member for tire and method of manufacturing the rubber member |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007000510A1 (en) * | 2007-10-16 | 2009-04-23 | Universität Duisburg-Essen Institut für Produkt Engineering | Single screw extruder for processing plastic, has screw exhibiting screw channel running between screw-shaped bars, and cross section of channel formed of different sizes in collection zone and in melting zone toward screw point |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2006105757A1 (en) | 2006-10-12 |
DE112006001495A5 (en) | 2008-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102008038529B3 (en) | screw extruder | |
DE2542515B2 (en) | EXTRUDER SCREW FOR PROCESSING PLASTICS AND RUBBER | |
DE102007000510A1 (en) | Single screw extruder for processing plastic, has screw exhibiting screw channel running between screw-shaped bars, and cross section of channel formed of different sizes in collection zone and in melting zone toward screw point | |
DE19928870C2 (en) | Single-screw extruder | |
EP2212090B1 (en) | Screw for a screw extruder | |
EP0517118B1 (en) | Apparatus for plastifying plastic | |
DE2813585A1 (en) | EXTRUDER FOR PLASTIC | |
DE1729145A1 (en) | Extrusion press for plastics | |
DE4120016C1 (en) | ||
EP0490362B1 (en) | High capacity extruder with a constant number of threads in the inlet and the outlet area of a transfer shear element | |
DE4209179C1 (en) | ||
DE102005015537A1 (en) | Screw extruder e.g. for polymer processing, has cylinder rotatable connected to engine and has catchment area with opening and screw provided in first screw zone within range of aperture and being larger than 1.7 of cylinder inside diameter | |
EP0490360B1 (en) | Method and extruder for the processing and the manufacture of rubber and plastic materials | |
DE3023124C2 (en) | Extrusion process and extrusion plant for carrying out the process | |
EP4045248A1 (en) | Mixing part for a plasticising unit of a screw injection machine | |
EP2153970B1 (en) | Method for operating an extrusion line for plastic hollow profiles | |
DE4114610C2 (en) | Pen transfer extruder | |
DE102010048925B4 (en) | Extruder for processing plastics | |
EP3323588A2 (en) | Pin extruder | |
DE102005015538A1 (en) | Screw extruder e.g. for processing natural rubber, has cylinder with catchment area where roller as well as opening is arranged and cylinder has slots inside catchment area | |
DE10230118B4 (en) | extruder | |
EP2153971A2 (en) | Extrusion line for plastic tubes | |
DE3404461C2 (en) | Device for melting and conveying plasticized material with an extrusion screw | |
WO2023147822A1 (en) | Filter device for pvc plastic melt for connection to a twin screw extruder and twin screw extruder for pvc processing | |
DE102006009867A1 (en) | Screw extruder useful for processing rubber comprises shearing elements with a rotationally asymmetric cross-section that can be rotated about their longitudinal axis |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |