Was ist ein konischer Doppelschneckenzylinder und wie funktioniert er?

Betreten Sie eine PVC-Rohr- oder Profilanlage und die Maschine an der Linie ist mit ziemlicher Sicherheit eine konische Doppelschnecke. Das ist kein Zufall der Geschichte. Die Form der Schrauben löst eine Reihe spezifischer Probleme, die PVC mit sich bringt, und wenn man erst einmal versteht, warum, ergibt die ganze Maschine einen Sinn.

Dieser Leitfaden behandelt die Mechanik, die Größenangabe, die die meisten Käufer verwirrt, die tatsächlichen Anwendungen und die Größen, die wir bauen.

Was ist ein konischer Doppelschneckenzylinder?

Ein konischer Doppelschneckenzylinder ist die Plastifizierungseinheit eines konischen Doppelschneckenextruders. Es besteht aus zwei Teilen, die wie ein Ganzes funktionieren: einem Zylinder mit zwei überlappenden konischen Bohrungen und zwei darin sitzenden konischen Schrauben.

Konischbedeutet, dass die Schnecken am Einlaufende breit und am Auslaufende schmaler sind. Die Bohrungen verjüngen sich entsprechend. Alles an der Maschine ergibt sich aus dieser einzigen geometrischen Tatsache.

Vergleichen Sie das mit aparalleler Doppelschneckenzylinder, bei dem beide Schrauben von Ende zu Ende den gleichen Durchmesser in einer konstanten Achterbohrung haben. Die gleiche Idee, dass zwei Schrauben zusammenarbeiten, völlig unterschiedliche Konsequenzen.

So lesen Sie eine konische Schraubengröße wie 55/110 ab

Jedes konische Angebot, jede Zeichnung und jede RFQ trägt eine gepaarte Nummer: 45/90, 55/110, 65/132, 80/156. Käufer sehen diese ständig und sind sich oft nicht sicher, welche Nummer welche ist. Es lohnt sich dreißig Sekunden, sich zu beruhigen.

Wenn man es so liest, verrät die Größe auf einen Blick viel. Die Lücke zwischen den beiden Zahlen ist die Verjüngung, und in der Verjüngung findet die Kompression statt. Das große Ende legt fest, wie viel Material die Maschine aufnehmen kann; Das kleine Ende bestimmt den Druck, den es an der Matrize entwickeln kann.

Dies ist auch der Grund, warum ein konischer Satz nicht einfach ersetzt werden kann. Zwei Schnecken mit gleichem Austrittsdurchmesser, aber unterschiedlichem Einzugsdurchmesser sind unterschiedliche Maschinen mit unterschiedlichem Verdichtungsverhalten, auch wenn die erste Zahl übereinstimmt.

Wie ein konischer Doppelschneckenzylinder funktioniert, Schritt für Schritt

1. Füttern.Material fällt in das breite Ende. PVC kommt normalerweise als Trockenmischungspulver an, das voluminös und von geringer Dichte ist und durch die große Aufnahmemenge das benötigte Volumen erhält. In vielen Linien wird das Pulver zwangsweise zugeführt, anstatt es der Schwerkraft zu überlassen.
2. Fördern.Die beiden Schrauben greifen ineinander und der Gang der einen wischt über den Kanal der anderen. Das Material wird in geschlossenen Kammern eingeschlossen und mechanisch vorwärts geschoben, anstatt durch Reibung mitgerissen zu werden.
3. Kompression.Mit zunehmender Verengung der Bohrung nimmt das gleiche Material immer weniger Volumen ein. Luft wird herausgedrückt, Partikel werden zusammengepresst und die Dichte nimmt über die Länge stetig zu.
4. Plastifizieren.Durch die Hitze des Zylinders und die mechanische Arbeit wird das verdichtete Pulver zu einer homogenen Schmelze verschmelzen. Die Zonen werden unabhängig voneinander beheizt und gekühlt, sodass jeder Abschnitt die Temperatur hält, die die Bühne benötigt.
5. Entgasung.Feuchtigkeit und flüchtige Stoffe werden durch eine Entlüftungsöffnung abgeführt, bevor sie die Oberfläche des Produkts beschädigen können.
6. Dosierung und Austrag.Das schmale Ende baut Druck auf und liefert eine gleichmäßige, gleichmäßige Schmelze in die Düse.

Hier ist die Temperaturkontrolle wichtiger als bei den meisten anderen Extrusionsverfahren. Unsere Fässer verwenden ein mehrstufiges Heiz- und Kühlsystem, bei dem die Zonen nach Funktion, Zuführung, Komprimierung und Homogenisierung unterteilt sind, sodass jeder Abschnitt auf die tatsächlichen Anforderungen dieser Plastifizierungsstufe eingestellt werden kann, anstatt einem globalen Sollwert zu folgen.

Warum der Taper wichtig ist: Drei Effekte

Die Verjüngung ist keine Styling-Wahl. Es erzeugt gleichzeitig drei mechanische Effekte, und zusammen definieren sie, wozu diese Maschine gut ist.

1. Eine große Aufnahmemenge für Pulver mit geringer Dichte

Hart-PVC wird als Trockenmischung verarbeitet: Harzpulver plus Stabilisator, Gleitmittel, Füllstoff und Pigment. Diese Mischung ist locker und luftig, daher braucht sie erst Volumen, bevor sie etwas anderes braucht.

Das breite Einfüllende verleiht ihm dieses Volumen. Eine Schnecke mit konstantem Durchmesser müsste über ihre gesamte Länge groß sein, um den gleichen Einlass zu schlucken, was am Auslassende eigene Probleme mit sich bringt.

2. Komprimierung, die sich allmählich aufbaut

Bei einer Schraube mit konstantem Durchmesser entsteht die Kompression dadurch, dass der Kanal flacher wird, und diese Änderung geschieht tendenziell über einen definierten Übergangsabschnitt.

Bei einer konischen Schraube verengt sich die Bohrung selbst kontinuierlich. Die Kompression verteilt sich über die gesamte Länge und ist nicht auf eine Zone konzentriert, sodass das Material gleichmäßig bearbeitet und nicht an einer Stelle stark zusammengedrückt wird. Das bedeutet in der Praxis „stufenweises Kompressionsverhältnis“ und hitzeempfindliches Material profitiert direkt davon.

3. Steigender Druck in Richtung einer kürzeren Entladung

Das sich verjüngende Ende konzentriert die Schmelze auf einen kleineren Querschnitt, wodurch der Druck aufgebaut wird, den die Düse benötigt. Gleichzeitig ist die Auslaufstrecke kurz, so dass die Schmelze nicht länger als nötig unter hohem Druck heiß bleibt.

Für ein Polymer, das sich mit der Zeit bei Temperatur zersetzt, ist ein kurzer Hochdruckabschnitt eher ein Merkmal als eine Einschränkung.

Schonendes Scheren: Warum PVC auf dieser Maschine landete

Hart-PVC hat ein enges Verarbeitungsfenster. Wird es zu stark beansprucht, zersetzt es sich und setzt Chlorwasserstoff frei, der dann den Stahl angreift, auf dem es sitzt. Wenn man es zu wenig bearbeitet, schmilzt es nie richtig. Die Maschine muss diese Lücke bei jedem Durchlauf schließen.

Konische Doppelschnecken fädeln es konstruktionsbedingt ein. Ihre Kombination aus allmählichem Kompressionsverhältnis, sanfter Scherung und starker Förderkapazität eignet sich für Materialien, die sowohl scher- als auch temperaturempfindlich sind, und PVC ist der Paradebeispiel für beides.

Die starke Förderung ist das dritte Standbein und ebenso wichtig wie der sanfte Teil. Da die Schnecken ineinandergreifen und das Material mechanisch schieben, ist die Maschine nicht auf Reibung angewiesen, um ein schlecht haftendes Pulver zu bewegen. Die Leistung bleibt konstant, auch wenn es sich bei dem Futter um eine Trockenmischung und nicht um Pellets handelt.

Die chemische Seite davon und was es für die Oberflächenbehandlung bedeutet, wird in unserem behandeltPVC-Schraubenzylinderführung.

Ineinandergreifende vs. nicht ineinandergreifende konische Schrauben

Konisch ist keine Sache. Wie tief die beiden Schrauben eingreifen, verändert das Verhalten der Maschine und wir bauen beide Konfigurationen.

Ineinandergreifende konische Doppelschneckengreifen ineinander, so dass der Gang einer Schraube in den Kanal der anderen reicht. Die dadurch entstehenden geschlossenen Kammern sorgen für eine positive Förderung und eine gründliche, kontrollierte Durchmischung, und die Schnecken wischen sich beim Drehen gegenseitig sauber. Dies ist die Konfiguration, die den meisten PVC-Rohren, -Profilen und -Platten zugrunde liegt.

Nicht kämmende konische DoppelschneckenSitzen Sie nebeneinander, ohne sich zu engagieren. Die Förderung ist weniger positiv und die Scherung ist geringer, was für Materialien geeignet ist, die überhaupt keine starke Bearbeitung vertragen.

Der praktische Punkt für Käufer ist derselbe, der auch für die Größenangabe gilt: Ein Ersatz muss zur Konfiguration der Maschine passen, die Sie besitzen. Nanhaiya gehörte zu den ersten chinesischen Herstellern, die sich sowohl auf ineinandergreifende als auch auf nicht ineinandergreifende konische Doppelschnecken spezialisiert hatten, sodass ein Satz in beide Richtungen gebaut werden kann.

Konisch oder parallel? Die Kurzversion

Beides sind Doppelschrauben. Sie sind für unterschiedliche Probleme konzipiert.

Als Faustregel gilt: Wenn das Material hitzeempfindlich ist und als Pulver ankommt, funktioniert der Taper für Sie. Wenn es um Compoundierung oder großvolumige Pelletierung geht, ist in der Regel eine Parallelmaschine die bessere Wahl. Den vollständigen Vergleich finden Sie in unseremKonische vs. Parallelführung.

Was konische Doppelschnecken tatsächlich produzieren

Vier Familien decken die Ausgabe ab: Profile, Bleche, Rohre und kundenspezifisch geformte Profile. In der Praxis bedeutet das eine lange Liste von Alltagsprodukten.

PVC-Produkte

PVC-Schaumplatten und Dekorplatten wie Decken- und Wandpaneele. PVC-U-Wasserversorgungs- und -abflussrohre, Leitungsrohre und Wellrohre mit kleinem Durchmesser. Tür- und Fensterprofile, sowohl Rahmen als auch Flügel. Deckenpaneele und Kabelrinnen. Flexible Schläuche wie Gartenschläuche und -rohre sowie Dichtungsstreifen für Türen und Fenster.

Modifizierte und zusammengesetzte Produkte

PVC-Holz-Kunststoff-Verbundböden, Geländer und Zierleisten. Mit Kalziumkarbonat gefüllte PVC-Folie, einschließlich technischer Matten. Talkumgefüllte PP-Profile für weniger anspruchsvolle Anwendungen.

Holz-Kunststoff-Arbeiten verdienen eine eigene Note. Nanhaiya trat beim 18. China Wood Plastics Summit Forum als einer der größten chinesischen Lieferanten von konischen Doppelschneckenfässern für WPC auf, und die Verschleißseite dieser Pflicht wird in unserem Bericht behandeltWPC-Schraubenzylinderführung.

Weitere Spezialprodukte

ABS-Dekorleisten für Haushaltsgeräte und den Automobilinnenraum. PE/PVC-Verbundwasserversorgungsrohr, das die Zähigkeit von PE mit der Steifigkeit von PVC kombiniert.

Insbesondere bei PVC-Platten machen Baumaterialien rund 60 % des Endverbrauchs aus, gefolgt von Verpackungen. In diesen Linien laufen in der Regel gegenläufige konische Schnecken, bei denen das Rohmaterial zwangsweise zugeführt wird, sodass Plastifizierung, Mischen und Scheren während des gesamten Prozesses stabil bleiben.

Die Größen, die wir bauen

Dies sind die von uns hergestellten konischen Doppelschnecken- und Zylinderspezifikationen, angegeben als Auslassdurchmesser über Zufuhrdurchmesser.

Dieses Sortiment deckt rund 90 % der auf dem Markt im Einsatz befindlichen konischen Doppelschnecken und der einzelnen Produktlinien dahinter abPVC-PlatteUndPVC-ProfilSets, setz dich darunterunsere konischen Doppelschneckenfässer. Wenn Ihre Maschine nicht in der Liste aufgeführt ist, kann die Geometrie so gestaltet werden, dass sie zu Ihrer Linie passt, anstatt auf die nächstgelegene Standardgröße gezwungen zu werden.

Beachten Sie die Paare, die eine erste Zahl gemeinsam haben. 65/120 und 65/132 entladen beide bei 65 mm, nehmen aber sehr unterschiedliche Volumina auf, und 80/143, 80/156 und 80/172 erreichen dreimal den gleichen Punkt. Der Futterdurchmesser ist kein Detail.

Wenn ein konisches Set ausgetauscht werden muss

Konische Schnecken verschleißen dort, wo der Druck am höchsten ist, also am schmalen Auslassende. Die Maschine meldet es, bevor die Teile offensichtlich schlecht aussehen.

• Der Output sinktbei gleicher Schneckengeschwindigkeit, da der verschlissene Spalt dazu führt, dass die Schmelze nach hinten rutscht, anstatt sich vorwärts zu bewegen.
• Plastifizierende Qualitätsabfälle.Auf PVC zeigt sich dies in schlechter Verschmelzung, ungleichmäßiger Farbe oder Oberflächenfehlern am Profil.
• Motorlast steigtbei konstanter Leistung, was auf Widerstand, Fehlausrichtung oder verminderten Materialaufbauwiderstand hinweist.
• Schwarze Flecken kehren zurücknach der Reinigung, was bei PVC oft bedeutet, dass sich zersetztes Material in abgenutzten Zwischenräumen festsetzt und dort gart.

Bestätigen Sie mit Instrumenten statt mit Abdrücken. Messen Sie die Schrauben und die Bohrung anhand der Bauzeichnung und prüfen Sie den Abstand zwischen den beiden Schrauben sowie zwischen Schrauben und Zylinder. 

Warum mit Nanhaiya arbeiten?

Nanhaiya stellt seit über zwanzig Jahren Schnecken und Zylinder her und beliefert über 500 Kunden weltweit. UnserProduktreihe konischer Doppelschneckenzylinderdeckt PVC-Platten, PVC-Platten, PVC-Profile und PE-Anwendungen in ineinandergreifenden und nicht ineinandergreifenden Konfigurationen ab und entspricht etwa 90 % der im Einsatz befindlichen konischen Maschinen.

Die richtige Auswahl erfordert drei Schritte, die wir gemeinsam mit Ihnen durchgehen: Identifizieren Sie das zu verarbeitende Material, verstehen Sie, was die Linie produzieren muss, und passen Sie dann das Fass an die Ausrüstung an, die Sie tatsächlich besitzen. Für nicht standardmäßige Maschinen entwerfen unsere Ingenieure die Geometrie passend.

Die Oberflächenbehandlung wird getrennt von der Geometrie spezifiziert, da sie davon abhängt, wie abrasiv und korrosiv Ihre Formulierung ist. Wir bieten Nitrieren, Verchromen, Edelstahl, Bimetall-Beschichtung und Wolframcarbid-Spritzen an, und wo der Vorschub es erfordert, sprühen wir eine Hartlegierung über den gesamten Kreis um die Verschleißzone der Bohrung, um die Innenhärte auf 62 HRC zu bringen. UnserBimetall- vs. nitrierte Führungerklärt, wann sich das lohnt, und der Materialführer deckt die Basisstähle ab.

Senden Sie Ihr Maschinenmodell, die Schraubengröße als beide Nummern und das Material, das Sie verarbeiten. Sie erhalten innerhalb von 12 Stunden ein Angebot.

Häufig gestellte Fragen

Was ist ein konischer Doppelschneckenzylinder?

Es handelt sich um die Plastifizierungseinheit eines konischen Doppelschneckenextruders: ein Zylinder mit zwei überlappenden konischen Bohrungen, in denen zwei konische Schnecken untergebracht sind. Die Schnecken sind am Einzugsende breit und werden zur Matrize hin schmaler, und diese Verjüngung sorgt für eine allmähliche Kompression, sanfte Scherung und starke Förderung.

Wie funktioniert ein konischer Doppelschneckenzylinder?

Das Material gelangt über das breite Zufuhrende, wo der große Einlass für sperriges Pulver geeignet ist. Die ineinandergreifenden Schnecken fördern das Material mechanisch vorwärts, und wenn sich die Bohrung verengt, wird das Material stetig komprimiert, wobei Luft herausgedrückt wird und die Dichte zunimmt. Beheizte Zonen verschmelzen zu einer gleichmäßigen Schmelze, flüchtige Bestandteile werden abgelassen und das schmale Austrittsende baut den Druck auf, den die Form benötigt.

Was bedeuten die beiden Zahlen in einer konischen Schraubengröße?

Die kleinere Zahl ist der Durchmesser am Austragsende und die größere Zahl ist der Durchmesser am Zuführungsende. Eine 55/110-Schraube misst 55 mm an der Spitze und 110 mm am Einlass. Geben Sie immer beide Nummern an, wenn Sie ein Angebot anfordern, da Größen wie 65/120 und 65/132 eine erste Nummer haben, aber nicht austauschbar sind.

Warum werden bei PVC konische Doppelschnecken eingesetzt?

Hart-PVC ist sowohl scher- als auch temperaturempfindlich und wird als voluminöses, trockenes Pulvergemisch geliefert. Das konische Design löst alle drei Probleme auf einmal: Ein großes Einfüllende schluckt das Pulver, die allmähliche Kompression bearbeitet das Material gleichmäßig, anstatt es in einer Zone stark zu quetschen, und eine sanfte Scherung verhindert, dass es sich zersetzt.

Was ist der Unterschied zwischen konischen und parallelen Doppelschnecken?

Eine konische Doppelschnecke verjüngt sich von einem breiten Einlaufende zu einem schmalen Auslaufende und sorgt für eine allmähliche Kompression und sanfte Scherung, was für starre PVC-Rohre, -Profile und -Platten geeignet ist. Eine parallele Doppelschnecke sorgt durchgehend für einen konstanten Durchmesser, was sich für Compoundierung, Masterbatch und Hochleistungsgranulierung eignet, wo eine einstellbare Scherung wichtiger ist.

Was ist der Unterschied zwischen ineinandergreifenden und nicht ineinandergreifenden konischen Schnecken?

Ineinandergreifende Schrauben greifen ineinander, sodass der Gang der einen in den Kanal der anderen reicht. Dadurch entstehen geschlossene Kammern, eine positive Förderung und eine gründliche Durchmischung, und die Schnecken wischen sich gegenseitig sauber. Nicht ineinandergreifende Schnecken sitzen nebeneinander, ohne einzugreifen, was zu einer geringeren Scherung und einer weniger positiven Förderung von Materialien führt, die keine starke Bearbeitung vertragen.

Welche Produkte werden mit konischen Doppelschneckenextrudern hergestellt?

Vier Familien: Profile, Bleche, Rohre und kundenspezifisch geformte Profile. In der Praxis umfasst dies PVC-Schaum und Dekorplatten, PVC-U-Wasser- und Abwasserrohre, Leitungen, Tür- und Fensterprofile, Deckenpaneele, Kabelrinnen, Schläuche und Dichtungsstreifen, Holz-Kunststoff-Verbundböden und Geländer, gefüllte PVC-Platten, ABS-Dekorstreifen und PE/PVC-Verbundrohre.

Müssen konische Doppelschnecken paarweise ausgetauscht werden?

Ja. Das Spiel zwischen den beiden Schrauben wird während der Herstellung eingestellt und kann nicht durch Anbringen einer neuen Schraube an einem verschlissenen Partner wiederhergestellt werden. Konische Doppelschnecken werden als passendes Paar hergestellt, geliefert und ausgetauscht und sollten auch so gelagert und gehandhabt werden.