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Was ist ein paralleler Doppelschneckenzylinder und wie funktioniert er?

<span style="display:none;" id="__kindeditor_bookmark_start_4__"></span>Was ist ein paralleler Doppelschneckenzylinder? Wie es funktioniert | Nanhaiya


A paralleler DoppelschneckenzylinderHält zwei Schrauben mit konstantem Durchmesser nebeneinander in einer Achterbohrung. Die Schnecken drehen sich gemeinsam und schieben das Material vorwärts, indem sie es zwischen den Schneckengängen einklemmen, anstatt es wie eine einzelne Schnecke an einer Wand entlang zu ziehen. Zwei Konstruktionsoptionen entscheiden darüber, was die Maschine leisten kann: die Drehrichtung (gleichläufig oder gegenläufig) und wie tief die Schrauben ineinandergreifen (vollständig, teilweise oder gar nicht). Machen Sie diese beiden richtig und verwenden Sie die gleichen Hardware-Verbindungen, Entlüftungsöffnungen oder extrudierten Hart-PVC.

Wenn Sie drei Lieferanten fragen, was ein paralleler Doppelschneckenzylinder ist, erhalten Sie drei vage Antworten zum Thema „zwei Schnecken statt einer“. Das unterbietet es. Die Doppelanordnung verändert die Art und Weise, wie sich das Material durch die Maschine bewegt, und dieser einzige mechanische Unterschied ist der Grund, warum Doppelschnecken Aufgaben bewältigen können, die eine einzelne Schnecke nicht bewältigen kann.

Dieser Leitfaden behandelt die Mechanik, die beiden Klassifizierungsachsen, die über die Leistung entscheiden, die tatsächlichen Materialspezifikationen und die Größe. Das umfassendere Bild der Komponenten finden Sie in unseremExtruderschneckenzylinderführung.

Was ist ein paralleler Doppelschneckenzylinder?

Ein paralleler Doppelschneckenzylinder ist die Plastifizierungseinheit eines Doppelschneckenextruders. Es besteht aus zwei Teilen, die als ein System funktionieren: einem Zylinder, in den zwei überlappende Bohrungen eingearbeitet sind, die einen Acht-Querschnitt bilden, und zwei Schrauben, die in diesen Bohrungen sitzen.

ParallelDas bedeutet, dass die Schnecken vom Einlaufende bis zum Auslaufende den gleichen Durchmesser haben. Die Bohrung bleibt über die gesamte Länge gleich groß. Das ist der entscheidende Unterschied zu einem konischen Zwilling, bei dem sich beide Schrauben und die Bohrung zur Matrize hin verjüngen.

Die parallele Form gibt dem Konstrukteur einen konstanten Querschnitt, mit dem er über die gesamte Länge arbeiten kann, was den Bau langer Maschinen mit Platz für Compoundier-, Entlüftungs- und Mischabschnitte erleichtert. Der Vergleich zwischen den beiden Formen wird in unserem behandeltKonische vs. Parallelführung.

Parallel twin screw barrel set manufactured by Nanhaiya
Ein Satz mit paralleler Doppelschnecke und Zylinder. Die Schrauben haben über die gesamte Arbeitslänge einen konstanten Durchmesser.

Wie ein paralleler Doppelschneckenzylinder funktioniert, Schritt für Schritt

  1. Füttern.Das Material fällt in den Einfüllschacht und landet auf beiden Schnecken gleichzeitig. Doppelschnecken nehmen Pulver, Flocken und unregelmäßiges Futter auf, das eine einzelne Schnecke nur schwer fassen kann.
  2. Fördern.Die Schrauben drehen sich und der Gang einer Schraube streift den Kanal der anderen. Material wird in den C-förmigen Kammern zwischen den Flügeln eingeschlossen und mechanisch nach vorne gedrückt.
  3. Schmelzen.Einen Teil der Wärme liefern Fassheizer. Der Rest entsteht durch Scherung, wenn das Material in dem schmalen Spalt bearbeitet wird, in dem sich die Schnecken überlappen. Dies ist die Zone mit der höchsten Belastung in der Maschine.
  4. Mischen.Jede Rotation spaltet, faltet und vereint den Schmelzstrom. Durch diese wiederholte Unterteilung werden Füllstoffe, Pigmente und Zusatzstoffe gleichmäßig verteilt.
  5. Entlüften.Bei einem belüfteten Lauf vertieft sich der Kanal an einer Entlüftungsöffnung, sodass der Druck auf nahezu Null sinkt. Dort entweichen Feuchtigkeit und flüchtige Stoffe, oft unter Vakuum.
  6. Pumpen und Dosieren.Der letzte Abschnitt baut Druck auf und liefert eine gleichmäßige Schmelze an die Düse oder den Pelletierer.
Parallele Doppelschneckenfertigung bei Nanhaiya.

Gleichläufig oder gegenläufig: Zwei Richtungen, zwei Aufgaben

Die Schrauben können sich in die gleiche Richtung oder in entgegengesetzte Richtungen drehen. Diese eine Wahl verändert den Charakter der Maschine völlig.

Mitrotierend Gegenläufig
Schraubenrichtung Beide Schrauben drehen sich gleich Schrauben drehen sich in entgegengesetzte Richtungen
Materieller Weg Folgt einer Acht um beide Schrauben Durch den Spalt zwischen den Schrauben gequetscht
Scheren Hoch und durch Schraubelemente verstellbar Niedriger und materialschonender
Schneckengeschwindigkeit Hoch Untere
Druckaufbau Mäßig Stark und stabil
Am besten bei Compoundierung, Masterbatch, reaktive Extrusion, gefüllte Compounds Rohr und Profil aus Hart-PVC, hitzeempfindliches Material

MitrotierendSchrauben sind das Verbindungswerkzeug. Hohe Scherkräfte und hohe Geschwindigkeit dispergieren Glasfasern, Pigmente und Additive gründlich, was genau das ist, was eine modifizierte Verbindung benötigt.

GegenläufigSchrauben wirken wie eine Verdrängerpumpe. Der Spalt zwischen ihnen transportiert das Material unter starkem Druck bei geringer Scherung vorwärts, und das ist es, was Hart-PVC verlangt, da sich PVC zersetzt, wenn man es stark schert. Unsergegenläufig rotierende parallele Doppelschneckenzylindersind für diese Aufgabe gebaut, und die Chemie dahinter sitzt in unseremPVC-Schraubenzylinderführung.

Counter-rotating parallel twin screw barrel for PVC extrusion by Nanhaiya
Ein gegenläufig rotierendes Set. Der Spalt zwischen den Schnecken pumpt das Material mit geringer Scherung vorwärts.

Vollständig, teilweise oder nicht vernetzt: Die Achse, die die meisten Anleitungen überspringen

Die Drehrichtung ist nur die halbe Klassifizierung. Die zweite Achse gibt an, wie tief die beiden Schrauben ineinander greifen, und die meisten Anleitungen erwähnen dies nie.

Unsere parallelen Doppelschnecken gibt es in drei Eingriffsarten:vollständig ineinandergreifend, teilweise ineinandergreifend und nicht ineinandergreifend. Der Unterschied besteht darin, wie weit der Gang einer Schraube in den Kanal der anderen hineinragt.

  • Vollständig ineinandergreifend.Der Gang einer Schraube erreicht die Wurzel der anderen und hinterlässt dabei eine kleine Lücke. Dies ist die gebräuchlichste Art bei der Kunststoffextrusion, da der enge Spalt eine hervorragende Scherung und Vermischung ermöglicht und die Kanäle beim Drehen der Schnecken sauber wischt.
  • Teilweise ineinandergreifend.Die Schrauben überlappen sich, jedoch weniger tief. Die Förderung bleibt positiv, während die Scherung abnimmt, was für Materialien geeignet ist, die keine aggressive Bearbeitung vertragen.
  • Nicht ineinandergreifend.Die Schrauben sitzen nebeneinander, ohne einzurasten. Die Maschine verhält sich eher wie zwei Einzelschnecken in einem Zylinder, mit der schonendsten Behandlung und der am wenigsten positiven Förderung.

Die praktische Erkenntnis ist, dass „Doppelschnecke“ allein keine Maschine beschreibt. Das vollständige Ineinandergreifen und Gegenrotieren ist ein anderes Werkzeug als das vollständige Ineinandergreifen und Gleichdrehen, und beide unterscheiden sich von einer nicht ineinandergreifenden Anordnung. Wenn Sie einen Ersatzsatz angeben, muss der Vernetzungstyp mit der Maschine übereinstimmen, die Sie besitzen.

Warum Doppelschnecken anders fördern als Einzelschnecken

Eine einzelne Schraube ist eine Schlepppumpe. Es beruht auf Reibung: Das Material muss stärker an der Zylinderwand haften als an der Schnecke, sonst dreht es sich einfach an Ort und Stelle, anstatt sich vorwärts zu bewegen.

Diese Abhängigkeit verursacht echte Probleme. Pulver, Flocken und rutschiges oder reibungsarmes Futtermittel greifen nicht gut, sodass die Schnecke überspringt oder verhungert. Die Leistung hängt dann davon ab, wie gut das Material an diesem Tag greift.

Doppelschnecken fördern positiv. Der Gang einer Schnecke streicht über den Kanal der anderen, so dass das Material mechanisch weitergedrückt wird, unabhängig davon, ob es an der Wand haftet oder nicht. Der Ausstoß bleibt stabiler und der Vorschub, der eine einzelne Schnecke umgeht, läuft ohne Beanstandungen weiter.

Aus diesem Grund dominieren Doppelschnecken auch die Compoundierung und PVC-Pulververarbeitung. Den vollständigen Vergleich finden Sie in unseremEinzelschneckenführung vs. Doppelschneckenführung.

Woraus ein paralleler Doppelschneckenzylinder besteht

Der Grundstahl trägt die mechanische Belastung. Die Oberfläche darüber nimmt den Verschleiß auf. Hier sind die Spezifikationen, nach denen wir unsere parallelen Doppelschneckensätze bauen.

Spezifikation Wert
Grundmaterial 38CrMoAlA
Härte der Wärmebehandlung HB260–320
Nitrierhärte HV950–1000
Nitriertiefe 0,50–0,70 mm
Nitriersprödigkeit Note 1 oder besser
Oberflächenrauheit Ra0,4
Schraubengeradheit 0,015 mm
Härte der Verchromung HV950 oder höher
Chromstärke 0,05–0,10 mm
Bimetallische Härte HRC60–65
Bimetallische Tiefe 2,0–3,0 mm

Zwei Zahlen in dieser Tabelle verdienen Aufmerksamkeit, wenn Sie Angebote vergleichen.Schraubengeradheit bei 0,015 mmentscheidet darüber, ob die Schrauben in einer Achterbohrung rund laufen, und eine verbogene Schraube verschleißt eine Seite der Bohrung und zerstört auch ihren Ersatz.Nitriersprödigkeitist der Qualitätscheck, den die meisten Anbieter nie veröffentlichen: Ein hartes Gehäuse, das spröde ist, splittert unter Last ab, anstatt dem Verschleiß standzuhalten.

Über die Standardkonstruktion hinaus fertigen wir maßgeschneiderte Produkte aus Warmarbeitsstahl, Kaltarbeitsstahl, Schnellarbeitsstahl, HIP-Pulverstahl und PTA-Legierungen. Wenn das Futter abrasiv oder korrosiv ist, ersetzt die Bimetall-Route das Nitrieren und unsereBimetall- vs. nitrierte Führungdeckt ab, wenn sich das auszahlt.

Dimensionierung: Durchmesser, L/D und Leistung

Der Schneckendurchmesser bestimmt den Durchsatz. L/D legt fest, wie viel Platz die Maschine unterwegs zum Schmelzen, Mischen und Entlüften hat. Hier sind unsere häufig verwendeten parallelen Doppelschneckenmodelle mit ihren veröffentlichten Produktionszahlen auf PVC.

Modell Schraubendurchmesser (mm) L/D PVC-Leistung (kg/h) Schneckengeschwindigkeit (U/min) Motor (kW)
NHY75 75 26–36 220–350 45 45
NHY90 90 26–36 280–460 45 55
NHY110 110 26–36 350–650 45 75
NHY120 120 26–36 500–800 45 110
NHY130 130 26–36 680–1000 45 132

Lesen Sie das Muster und nicht nur die Zeilen. Die Leistung folgt in etwa dem Durchmesser und die Motorleistung steigt mit ihm, da das Durchdrücken von mehr Material mehr Drehmoment erfordert. Das L/D-Band bleibt im gesamten Bereich gleich, da das Verhältnis eher eine Designentscheidung als eine Größenauswirkung ist.

Außerhalb dieser Modelle bauen wir Parallelschnecken von 45 mm bis 150 mm, mit L/D von 32:1 bis 38:1 auf unseren PVC-Rohrsätzen oder maßgeschneidert auf Ihre Linie. Was L/D Ihnen tatsächlich bringt, erfahren Sie in unserem Ratgeber zum L/D-Verhältnis, und das gesamte Sortiment finden Sie auf unserer SeiteProduktseite für parallele Doppelschnecken.

Eine Anmerkung zu den Produktionszahlen:Die oben genannten kg/h-Zahlen beziehen sich auf PVC. Ändern Sie das Polymer, die Rezeptur oder die Düse, und der Durchsatz ändert sich entsprechend. Behandeln Sie die veröffentlichte Ausgabe als Größenreferenz und bestätigen Sie sie dann anhand Ihres eigenen Rezepts.

Was parallele Doppelschnecken tatsächlich produzieren

Vier Anwendungsfamilien decken den Großteil der Aufgaben dieser Maschinen ab und reichen vom Rohmaterial bis zum fertigen Produkt.

Kunststoffmodifizierung und Compoundierung

Die typischste Anwendung. Durch die starke Scher- und Dispergierkraft lässt sich ein Basispolymer wie PP, PE oder ABS gleichmäßig mit Glasfasern, Kohlefasern, Flammschutzmitteln und Antioxidantien vermischen. Dabei entstehen verstärkte, flammhemmende oder leitfähige Typen, wie zum Beispiel das glasfaserverstärkte PP für Automobilteile und das flammhemmende ABS für die Elektronik.

Farb- und Funktionsmasterbatch

Hochkonzentrierte Pigmente, Farbstoffe oder funktionelle Additive werden in ein Trägerharz eingemischt, anschließend extrudiert und pelletiert. Dabei entstehen Farbmasterbatches zum Färben oder funktionelle Masterbatches wie antistatische und antibakterielle Typen. Doppelschnecken lösen das Problem der ungleichmäßigen Vermischung, das Einzelschnecken bei dieser Arbeit einschränkt.

Granulation parallel twin screw for compounding by Nanhaiya
A Granulation parallele Doppelschnecke. Beim Compoundieren und Pelletieren kommt es auf die wiederholte Spaltung und Wiedervereinigung der Schmelze an.

Extrusionsformen

Rohre, Profile, Bleche und Folien. Doppelschnecken eignen sich besonders gut für hochviskose, schwer plastifizierbare Polymere wie PVC und PC. PVC-Abflussrohre, Tür- und Fensterprofile sowie PC-Platten sind alle auf die gleichmäßige Plastifizierung einer Doppelschnecke angewiesen, die Produktmängel gering hält. UnserParallele Schneckenzylinder aus PVC-Rohrdienen der Wasser- und Abwasserleitung, der Elektroleitung und dem Schutzrohr.

Verarbeitung von recyceltem Kunststoff

PP- und PE-Abfälle werden einer Scherung und Erhitzung unterzogen, wodurch Verunreinigungen entfernt, Spannungen abgebaut und das Material für die Pelletierung wieder plastifiziert werden. Recyceltes Futter ist inkonsistent und oft verunreinigt, was genau die Art von Material ist, mit der positive Fördermittel gut verarbeitet werden können. 

So erkennen Sie, wann ein paralleler Doppelschraubensatz ausgetauscht werden muss

Der Verschleiß der Doppelschnecke zeigt sich jedes Mal an den gleichen Stellen und die Maschine teilt Ihnen dies mit, bevor die Teile offensichtlich schlecht aussehen.

  • Der Output sinktbei gleicher Schneckendrehzahl. Durch den abgenutzten Spalt rutscht die Schmelze nach hinten, anstatt sich nach vorne zu bewegen.
  • Hochwertige Tropfen mischen.Farbschlieren oder ungleichmäßige Spachtelmasseverteilung führen dazu, dass sich die Schrauben nicht mehr richtig abstreifen.
  • Motorlast steigtbei konstanter Leistung, was auf Widerstand, Fehlausrichtung oder verminderten Materialaufbauwiderstand hindeutet.
  • Abweichungen in der Oberflächenqualitätam fertigen Produkt, oft das Erste, was der Qualitätsabteilung auffällt.

Bestätigen Sie mit Instrumenten statt mit Abdrücken. Messen Sie den Außendurchmesser des Gewindegangs und den Innendurchmesser der Bohrung anhand der Bauzeichnung und prüfen Sie den Eingriffsspielraum, der nur bei Doppelschnecken zu finden ist und leicht zu übersehen ist. 

Zwillingsschrauben sind ein aufeinander abgestimmtes Paar.Der Eingriffsabstand wird bei der Herstellung eingestellt. Das Ersetzen einer Schraube und das Beibehalten der anderen stellt dieses Spiel nicht wieder her, weshalb Doppelschrauben paarweise hergestellt, geliefert und ausgetauscht werden.

Warum mit Nanhaiya arbeiten?

Nanhaiya baut seit über zwanzig Jahren Schnecken und Zylinder und bedient über 500 Kunden weltweit. UnserReihe paralleler Doppelschneckenumfasst Compoundierung, Granulierung, PS-Schäumen, Aluminium-Kunststoff-Platten, Gummi und Kunststoff sowie PVC-Rohre in gleichläufigen und gegenläufigen Konfigurationen.

Jedes Set wird aus 38CrMoAlA gefertigt und gemäß den Spezifikationen in der Tabelle oben fertiggestellt, mit strenger Toleranzkontrolle und dynamischen Auswuchttests vor dem Versand. Unsere Sets sind für große Extrudermarken wie KraussMaffei, Cincinnati und Jwell konzipiert und wir passen das Schneckenprofil, das Kompressionsverhältnis, das Entlüftungsdesign und die Heizzonen an Ihre Linie an.

Vor der Angebotserstellung gehen unsere Ingenieure gemeinsam mit Ihnen die Parameter durch: Durchmesser, Seitenverhältnis, Schraubennuttiefe und Materialwahl. Das Angebot deckt Produkt-, Versand- und voraussichtliche Wartungskosten ab und erreicht Sie innerhalb von 12 Stunden. Nach der Lieferung unterstützen unsere Techniker die Installation und Inbetriebnahme und bei After-Sales-Fragen erhalten wir innerhalb von 24 Stunden eine Antwort.

Benötigen Sie einen parallelen Doppelschneckensatz für Ihre Maschine? Senden Sie Ihr Modell, Ihre Zeichnung oder Ihr getragenes Muster sowie das von Ihnen verarbeitete Material. Wir bieten Ihnen innerhalb von 12 Stunden ein Angebot an.

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Häufig gestellte Fragen

Was ist ein paralleler Doppelschneckenzylinder?

Es handelt sich um die Plastifizierungseinheit eines Doppelschneckenextruders: ein Zylinder mit zwei überlappenden Bohrungen, die einen Querschnitt in Form einer Acht bilden und zwei Schnecken mit konstantem Durchmesser aufnehmen. Die Schnecken befördern das Material mechanisch vorwärts, indem sie es zwischen ihren Schneckengängen einfangen, anstatt sich auf die Reibung an der Zylinderwand zu verlassen.

Wie funktioniert ein paralleler Doppelschneckenzylinder?

Das Material fällt am Einfüllstutzen auf beide Schnecken. Wenn sich die Schnecken drehen, streift der Gang der einen den Kanal der anderen, fängt Material ein und schiebt es nach vorne. Zylinderheizungen und Scherkräfte in der Überlappungszone schmelzen die Schmelze, jede Rotation spaltet und vereint die Schmelze wieder, um sie zu vermischen, und im letzten Abschnitt wird Druck aufgebaut, um die Form zu versorgen.

Was ist der Unterschied zwischen Gleichlauf und Gegenlauf?

Gleichläufig rotierende Schnecken drehen sich in die gleiche Richtung und liefern eine hohe Scherung bei hoher Geschwindigkeit, was für Compoundierung, Masterbatch und gefüllte Compounds geeignet ist. Gegenläufig rotierende Schrauben drehen sich in entgegengesetzte Richtungen und wirken wie eine Verdrängerpumpe, die bei geringer Scherung einen starken Druck aufbaut. Diese sanftere Wirkung ist es, was starre PVC-Rohre und -Profile benötigen.

Was sind vollständig kämmende, teilweise kämmende und nicht kämmende Doppelschnecken?

Sie beschreiben, wie tief die beiden Schrauben eingreifen. Vollständig ineinandergreifende Schnecken erreichen mit einem kleinen Spalt die Wurzel voneinander und sorgen so für die beste Scherung und Vermischung. Dies ist der häufigste Typ bei der Kunststoffextrusion. Teilkämmende Schrauben überlappen sich weniger und reduzieren die Scherung. Nicht ineinandergreifende Schrauben sitzen nebeneinander, ohne einzurasten, und ermöglichen so die sanfteste Behandlung.

Was ist der Unterschied zwischen parallelen und konischen Doppelschnecken?

Eine parallele Doppelschnecke behält vom Einlauf bis zum Auslauf den gleichen Durchmesser bei und die Bohrung behält eine konstante Größe. Eine konische Doppelschnecke verjüngt sich mit einem größeren Einzugsende, das sich zur Matrize hin verjüngt. Die parallele Form ergibt einen konstanten Querschnitt entlang der Länge, wodurch lange Maschinen mit Entlüftungs- und Mischabschnitten einfach zu bauen sind.

Warum eine Doppelschnecke statt einer Einzelschnecke verwenden?

Positive Vermittlung. Da eine einzelne Schnecke auf Reibung beruht, muss sich das Material an der Trommelwand festhalten, um sich vorwärts zu bewegen. Pulver, Flocken und rutschiges Futter verursachen ein Aufquellen. Doppelschnecken schieben das Material unabhängig von der Griffigkeit mechanisch voran, was zu einer gleichmäßigeren Ausgabe führt und es ihnen ermöglicht, einen Vorschub zu bewältigen, der einer einzelnen Schnecke überlegen ist.

Wofür werden parallele Doppelschnecken verwendet?

Vier Hauptfamilien: Kunststoffmodifikation und Compoundierung mit Glasfasern, Kohlefasern oder Flammschutzmitteln; Herstellung von Farb- und Funktionsmasterbatches; Extrusion von Rohren, Profilen, Platten und Folien, einschließlich PVC und PC; und Recycling-Kunststoffverarbeitung, bei der PP- und PE-Abfälle gereinigt, erneut plastifiziert und pelletiert werden.

Müssen Doppelschrauben paarweise ausgetauscht werden?

Ja. Der Eingriffsspielraum zwischen den beiden Schrauben wird während der Herstellung eingestellt und kann nicht durch den Austausch einer Schraube gegen eine verschlissene Partnerschraube wiederhergestellt werden. Doppelschrauben werden als passendes Paar hergestellt, geliefert und ausgetauscht und sollten auch so gelagert und gehandhabt werden.

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