<Desc/Clms Page number 1>
Strangpresse für thermoplastische Massen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Strangpresse für thermoplastische Massen mit zwei Loch- bzw.
Siebeinsätzen, die in einem quer zur Auspressrichtung bewegbaren Schieber angeordnet sind.
Bei Schneckenpressen wird vielfach zwischen der Schnecke und dem Werkzeug an der Zylindermündung oder am Werkzeugeinlauf eine gewöhnlich mit Siebeinsätzen versehene Lochplatte angeordnet, die infolge ihrer Scherwirkung den aus der Schnecke in das Werkzeug eintretenden Massenfluss einer nochmaligen Durchmischung unterwirft und die bis dahin noch nicht aufgeschlossenen Massepartikel sowie etwaige Fremdkörper zurückhält. Je nach dem zu verarbeitenden Material bzw. dessen Gehalt an Fremdstoffen verstopfen sich die Löcher der Platte bzw. die Siebeinsätze mehr oder weniger rasch und müssen dann gegen einen frischen Siebsatz bzw. eine andere Platte ausgetauscht werden, sobald die Ausstossleistung der Schneckenpresse unter einen bestimmten Wert absinkt.
Um das für diesen Austausch notwendige Lösen der Verbindung von Zylinder und Werkzeug und die hiezu wieder erforderliche Unterbrechung der Produktion zu vermeiden, ist bereits ein Kassettensystem vorgeschlagen worden, bei welchem eine mit zwei nebeneinanderliegenden Loch- bzw. Siebeinsätzen ausgestattet Platte als Schieber in einer zwischen Zylinder und Werkzeug angeordneten Kassettenführung derart verschiebbar vorgesehen ist, dass, während sich der eine Einsatz in der Betriebsstellung im Inneren der Maschine befindet, der jeweils andere Einsatz frei zugänglich aus der Kassettenführung herausragt und, betriebsfertig gemacht, bei Bedarf in die vom ersten Einsatz eingenommene Stellung verschoben werden kann, wobei dieser sich aus der Kassettenführung herausbewegt und seinerseits reinigen lässt.
Weiterhin sind auch schon Vorrichtungen mit dem Ziel entwickelt worden, eine Auswechslung der Loch- bzw. Siebeinsätze vornehmen zu können, ohne dass der laufende Betrieb der Schneckenpresse unterbrochen zu werden braucht. Eine derartige Schnellwechselvorrichtung setzt aber voraus, dass sich die als Schieber ausgebildete Doppellochplatte in der Kassettenführung leicht, sicher und ohne Materialverluste verschieben lässt.
Gerade diese Forderungen werden aber von den bekannten Anordnungen noch nicht in befriedigender Weise erfüllt und man ist gezwungen, entweder bei ausreichendem Führungsspiel Materialverluste oder bei genauerer Passung Hemmungen in Kauf zu nehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu beheben. Sie geht dabei von der Erkenntnis aus, dass es nicht nur darauf ankommt, eine genaue Passung für die Schieberführung zu erreichen, sondern dass es darüber hinaus als ebenso wichtiges Erfordernis für das sichere Funktionieren und Dichthalten der Schnellwechselvorrichtung einer besonderen Beheizung des Schiebers bedarf.
Die Nachteile der bisher bekannten Ausführungen werden gemäss der Erfindung dadurch vermieden, dass der Schieber mit einer Heizeinrichtung versehen und an seiner der Auspressdüse zugewendeten Führungsfläche sich von seinen beiden Endbereichen her bis zu seiner Mitte hin keilförmig verjüngend aus-
<Desc/Clms Page number 2>
gebildet ist, wobei die mit dieser Führungsfläche zusammenwirkende Schieberführung durch die Stirnfläche eines in einer kalottenartigen Ausnehmung eines im Düsenkopf angeordneten Sitzringes frei beweglich gelagerten Kugelschichtringes gebildet ist und die Innendurchmesser beider Ringe dem Lochdurchmesser des Schiebers angepasst sind.
Infolge seiner besonderen Form ist der Kugelschichtring, bei dem es sich bekanntlich um einen Körper handelt, der von zwei durch eine Vollkugel gelegten parallelen Ebenen begrenzt ist und der mit einer Bohrung versehen, ist, deren Achse senkrecht zu diesen beiden Ebenen steht, entlang seiner Sitzfläche allseitig verschiebbar und dabei mit dieser stets in Berührung. Eine solche Kombination gestattet es, die Kassettenführung im Dauerbetrieb, selbst bei häufigem Wechsel der Loch-bzw. Siebeinsätze, vollkommen dicht zu halten.
Wird der Schieber, in dessen beiden keilförmig ausgebildeten Hälften je eine Bohrung zur Aufnahme des Loch-tbzw. Siebeinsatzes vorgesehen ist, von der Stellung des einen Einsatzes in die des andern verfahren, so stellt sich der Kugelschichtring, dessen Grundfläche die schiefe Ebene der Kassettenführung bildet, jeweils von selbst in seinem Pfannensitzring in die entsprechende Schrägstellung, die als solche im Zusammenwirken mit der zusätzlichen Schieberheizung ein leichtes Bewegen des Schiebers ermöglicht und einen guten und dichten Sitz desselben gewährleistet, wodurch Materialverluste mit Sicherheit vermieden werden.
Darüber hinaus aber sorgt die Beheizung des Schiebers dafür, dass beim Wechseln des Loch- bzw.
Siebeinsatzes der frisch eingeschobene Einsatz stets die gleiche Betriebstemperatur wie der herausgefahrene verstopfte Einsatz besitzt. Auf diese Weise wird erreicht, dass der Massefluss und der Druckaufbau in der Strangpresse keine Störungen erfährt, die sonst durch etwaige Temperaturunterschiede aufzutreten pflegen und sich dann auch auf die Bewegbarkeit des Schiebers und die Dichtung der Kassette ungünstig auswirken.
Gemäss einer vorzugsweisen Weiterbildung der Erfindung kann jede Schieberhälfte eine Heizenrichtung besitzen, die jede für sich schaltbar bzw. steuerbar eingerichtet ist. Die Schaltung bzw.
Steuerung kann entweder von Hand aus geschehen, oder auch selbsttätig über Schalteinrichtungen, mit denen der Schieber bzw. sein Betätigungsgestänge ausgestattet ist. So können beispielsweise Schaltenrichtungen vorgesehen sein, die bei Betätigen des Schiebers die Heizung in dem aus der Kassette herausfahrenden Schieberende abschalten und das Wiedereinfahren dieses Schieberendes in die Kassette nach dem Reinigen bzw. Austauschen des Loch- bzw. Siebeinsatzes durch Betätigung einer Sperranordnung so lange verhindern, bis die Heizung wieder eingeschaltet ist und der frische Einsatz etwa die Betriebstemperatur des Masseflusses besitzt.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen Fig. 1 den Schieber mit zwei Locheinsätzen und mit Kassettenführung sowie das Betätigungsgestänge im Schnitt, und Fig. 2 den gleichen Schieber mit Kassettenführung in der Ansicht um 900 verdreht.
Zwischen dem nicht dargestellten Zylinderende und dem ebenfalls nicht dargestellten Formwerkzeug einer Schneckenpresse üblicher Bauart zur Verarbeitung von thermoplastischen Massen ist die Kassettenführung angeordnet, die aus den beiden für den Massedurchfluss mit einer Bohrung 5 versehenen Hälften 1 und 2 besteht, von denen die eine 1 mit dem Zylinderende und die andere 2 mit dem Formwerkzeug mittels Spannkette, Klappschrauben od. dgl. fest verbunden ist. Die beiden Kassettenführungshälften 1 und 2 sind ihrerseits beispielsweise über Gewindebolzen 3 und Muttern 4 fest miteinander verschraubt.
Durch den Kassettenkörper 1, 2 führt quer zu dessen zentrischer Bohrung 5, welche zum Anschluss an das Werkzeug hin im Teil 2 des dargestellten Beispiels konisch ausläuft, ein von Ausnehmungen in beiden Hälften 1 und 2 gemeinsam gebildeter durchgehender Schieberführungskanal 6 von rechteckigem Querschnitt.
Die Kassettenhälfte 2 hat auf ihrer dem Schieberführungskanal 6 zugewendeten Seite eine zylindrische Ausnehmung 7 zur Aufnahme des kalottenartig ausgehöhlten Pfannensitzringes 8, der
EMI2.1
gelschichtring 9 mit einer ebenfalls der Bohrung 5 entsprechenden Bohrung frei beweglich ge- lagert ist. Die Grundfläche 10 dieses sich jeweils selbsttätig einstellenden Ringes 9 bildet die Füh- rungsfläche für den Schieber 11, der sich auf seiner dem Kugelschichtring 9 zugewendeten Seite von seinen beiden Endbereichen her bis zu seiner Mitte hin keilförmig verjüngt. Jede Schieberhälfte be- sitzt eine leicht konische Bohrung 12 bzw. 13, deren mittlerer Durchmesser etwa dem der Bohr rung 5 entspricht.
In den Bohrungen 12 und 13 sitzt jeweils auswechselbar eine Lochscheibe 14 mit Siebeinsatz 15. Der Schieber 11 ist von seinen beiden Enden her mittels elektrischer oder son- stiger Heizkörper, beispielsweise mittels der elektrischen Heizstäbe 16, 17 und 18, 19, die unabhängig voneinander geschaltet bzw. gesteuert werden können, selbständig heizbar. Weitere Heizein-
<Desc/Clms Page number 3>
richtungen, z. B. elektrische Heizbänder 20,21, 22,23, können um die Kassette 1, 2 herumgelegt sein. Schliesslich ist an dem einen Ende des Schiebers über Bolzen 24,25 das Betätigungsgestänge bzw. ein hydraulisch betätigbarer Kolben 26 angelenkt bzw. befestigt.
Während des Betriebes wird bei Bedarf der Schieber 11 mittels des hydraulisch betätigbaren Kolbens 26 in der Weise verschoben, dass sein bis dahin ausserhalb der Kassette l, 2 befindlicher Teil mit dem durch Säuberung bzw. Auswechslung und Beheizung betriebsbereit gemachten Einsatz 13 in die Wirkstellung innerhalb des Kanals 5 des Kassettenkörpers gelangt, während gleichzeitig sein anderer Teil mit dem bis dahin wirksamen Einsatz 14 aus dem Kassettenkörper herausfährt, so dass der Locheinsatz 14 und sein Siebeinsatz 15 durch Austausch oder Reinigung wieder betriebsbereit gemacht werden kann.
Bei der Verschiebebewegung löst sich zunächst der Schieber 11 infolge seiner Keilform in diesem Teil sehr leicht aus der Kassettenführung, und deren schiefe, von der Grundfläche des Kugelschichtringes 9 gebildete Führungsebene 10 stellt sich nun von selbst beim weiterbewegen des Schiebers auf die entgegengerichtete Keilform des andem Schieberteiles ein und sorgt für dessen guten Sitz und eine saubere Abdichtung. Im nächsten Bedarfsfall erfolgt die Verschiebebewegung in umgekehrter Richtung, sie lässt sich beliebig oft wiederholen, sofernderjeweils in die Kassette einfahrende Schieberteil ausreichend aufgeheizt ist und mindestens etwa die Temperatur des Masseflusses besitzt, so dass dieser völlig ungestört durch Temperatureinflüsse den Loch-und Siebeinsatz passieren kann.
Die vorhergehende und ausgiebige Aufheizung ist besonders wichtig, weil der jeweils herausgefahrene warme Schieberteil gewöhnlich nicht nur infolge einer längeren Wartezeit, sondern vor allem durch den Austausch der verstopften Lochplatte und des Siebeinsatzes gegen neue und kühle Teile so stark auskühlt, dass die in den Dichtungsrand gebildeten befindlichen Masseteilchen ohne zusätzliche Heizung bereits erstarren, was dann dazu führt, dass der Schieber in einer Zwischenstellung festklemmt und dabei Materialverluste oder gar Materialstauungen in der Förderschnecke und damit Betriebsstörungen auftreten. Aber auch wenn der Schieber an seinen Gleitgebieten noch hinreichend warm sein sollte, so wird beim Einfahren eines nicht beheizten neuen Loch-bzw.
Siebeinsatzes in den Massekanal 5 der Massefluss durch den Einsatz dadurch gestört, dass eine örtliche Masseabkühlung mit erheblicher Erhö- lung des Durchflusswiderstandes bis zum zeitweisen Abreissen des Masseflusses auftritt, wobei Fehlerstellen im Spritzgut sowie Beschädigungen der Maschinenteile eintreten können. Um diese Gefahren von vornherein auszuschliessen, wird der wieder betriebsbereit gemachte Schieberteil grundsätzlich vor dem Wiedereinfahren in seine Wirkstellung mittels der zusätzlichen Schieberheizung so weit vorgewärmt, dass er etwa die Temperatur des Masseflusses besitzt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Strangpresse für thermoplastische Massen mit zwei Loch-bzw. Siebeinsätzen, die in einem quer zur Auspressrichtung bewegbaren Schieber angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (11) mit einer Heizeinrichtung (16,17 und 18,19) versehen und an seiner der Auspressdüse zugewendeten Führungsfläche sich von seinen beiden Endbereichen her bis zu seiner Mitte hin keilförmig verjüngend ausgebildet ist, wobei die mit dieser Führungsfläche zusammenwirkende Schieberführung durch die Stirnfläche eines in einer kalottenartigen Ausnehmung eines im Düsenkopf angeordneten Sitzringes (8) frei beweglich gelagerten Kugelschichtringes (9) gebildet ist und die Innendurchmesser beider Ringe (8,9) dem Lochdurchmesser des Schiebers (11) angepasst sind.