DD229072B1 - TEMPERABLE EXTRUDER CYLINDER, ESPECIALLY FOR DOUBLE SCREW EXTRUDERS - Google Patents
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Description
b) die Sperrscheiben (13) als selbstklemmendes Einzelelement ausgebildet und mit einem am Scheibenkörper angeordneten Montagehilfsmittel versehen sind.b) the locking discs (13) formed as a self-clamping single element and are provided with an arranged on the disk body mounting tool.
Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings
Die Erfindung betrifft einen temperierbaren Extruderzylinder, insbesondere für Doppelschneckenextruder, die zur Aufbereitung und/oder Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe eingesetzt werden.The invention relates to a temperature-controlled extruder cylinder, in particular for twin-screw extruder, which are used for the preparation and / or processing of thermoplastics.
Bei einem bekannten temperierbaren Zylinder für Doppelschneckenextruder erfolgt die Heizung durch elektrische Widerstandsheizbänder, die aus dem Zylindermantel aufgesetzt sind und die Kühlung durch ein flüssiges Medium, beispielsweise Wasser oder organische Wärmeträgeröle, die durch im Zylinder angeordnete axiale Temperierkanäle geleitet werden.In a known temperature-controllable cylinder for twin-screw extruder, the heating is carried out by electrical Widerstandsheizbänder, which are placed from the cylinder jacket and the cooling by a liquid medium, such as water or organic heat transfer oils, which are passed through arranged in the cylinder axial tempering.
Der aus mehreren einzelnen Zylinderstücken zusammengesetzte Zylinder ist in Temperierzonen aufgeteilt, die unabhängig voneinander durch zweckentsprechende Mittel regelbar sind.The cylinder composed of several individual cylinder pieces is divided into tempering zones, which can be controlled independently of one another by suitable means.
In den Zylinderstücken sind die Temperierkanäle im allgemeinen achsparallel zur Doppelschneckenbohrung angeordnet und an den Stirnseiten durch Stopfen dicht verschlossen. Die Temperierkanäle sind durch querliegend angeordnete Sammelkanäle, die mit den Zu- und Ableitungen für das Temperiermittel versehen sind, verbunden.In the cylinder pieces, the temperature control channels are arranged generally parallel to the axis of the twin-screw bore and sealed at the ends by plugs. The temperature control channels are connected by transversely arranged collecting channels, which are provided with the supply and discharge lines for the temperature control.
Vom Leitungsschema her betrachtet, ist diese Temperierkanalanordnung parallel geschaltet und findet vornehmlich Anwendung zur Beaufschlagung mit Kühlwasser.Viewed from the line diagram, this tempering channel arrangement is connected in parallel and finds primarily application for application of cooling water.
Bei einem anderen bekannten Zylinder sind die Temperierkanäle in Reihe geschaltet und zwar derartig, daß jeweils zwei Kanäle an den Stirnseiten des Zylinderstückes durch einen kurzen eingefrästen Querkanal in Verbindung stehen. Der Querkanal ist mit einem eingeschweißten Deckel abgedichtet. Dieses Leitungsschema findet Anwendung zur Beaufschlagung mit Wärmeträgeröl.In another known cylinder, the temperature control channels are connected in series in such a way that in each case two channels are connected to the end faces of the cylinder piece by a short milled transverse channel in connection. The cross channel is sealed with a welded lid. This line scheme is used for applying heat transfer oil.
Weiterhin ist eine Reihenschaltung von Temperierkanälen bekannt, bei der die axial verlaufenden Kanäle in querliegende zueinander versetzt angeordnete Überleitungskanäle münden. Der Überleitungskanal, der die mittleren axialen Kanäle verbindet, ist durch einen größeren Kanaldurchmesser in einen Zuflußabschnitt und durch einen kleineren Kanaldurchmesser in einen Abflußabschnitt unterteilt, wobei die Unterteilung an der Übergangsstelle der Kanaldurchmesser durch einen fest eingesetzten Verschlußstopfen erfolgt.Furthermore, a series connection of temperature control channels is known, in which the axially extending channels open into transversely arranged mutually offset transfer channels. The transfer channel, which connects the central axial channels, is divided by a larger channel diameter into an inflow section and by a smaller channel diameter into a downcomer section, the subdivision being at the junction of the channel diameters through a tightly inserted plug.
Ferner ist aus dem Formwerkzeugbau bekannt, Kühlkanäle bzw. sich kreuzende Kühlhilfskanäle mittels Verschlußstopfen zu unterbrechen bzw. zu verschließen, um einen bestimmten Kühlmittelfluß zu erzielen.Furthermore, it is known from the mold, cooling channels or intersecting cooling auxiliary ducts to interrupt by means of plugs or to close, in order to achieve a certain coolant flow.
Die Nachteile der bekannten Temperierkanalanordnungen bestehen darin, daß für jede Art der speziellen Temperierung in Abhängigkeit von der Plastverarbeitungsaufgabe das Leitungsschema der Kanäle in dem Zylinderstück von vornherein konstruktiv auf eine Parallel- oder Reihenschaltung festgelegt ist und nicht mehr abgeändert werden kann. Das bedingt eine Vielfalt von Zylindertypen, die hergestellt und für den Maschinenanwender bereitgehalten werden müssen.The disadvantages of the known Temperierkanalanordnungen are that for each type of special temperature control in dependence on the Plastverarbeitungsaufgabe the wiring scheme of the channels in the cylinder piece from the outset constructively set to a parallel or series connection and can not be changed. This requires a variety of cylinder types that need to be manufactured and kept ready for the machine user.
Das Ziel der Erfindung besteht in einer Verbesserung der Anpaßbarkeit der Zylindertemperierung an die unterschiedlichsten Verarbeitungsaufgaben von Thermoplasten, um die Vielfalt von Zylindertemperierungen mit möglichst wenigen Zylindertypen zu realisieren und den Materialverbrauch sowie die Herstellungskosten für die Zylinderstücke zu verringern.The aim of the invention is to improve the adaptability of the cylinder temperature control to the most diverse processing tasks of thermoplastics, in order to realize the variety of cylinder temperature control with as few cylinder types as possible and to reduce the material consumption and the production costs for the cylinder pieces.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zur Schaffung eines temperierbaren Zylinders für Doppelschneckenextruder zugrunde, dessen Temperierkanalleitungsschema zur Anpassung an die jeweiligen Temperierungserfordernisse der Plastverarbeitung mit einfachen Mitteln und geringem Aufwand umschaltbar ist.The invention is based on the object of providing a temperature-controllable cylinder for twin-screw extruder whose Temperierkanalleitungsschema is adaptable to adapt to the respective Temperierungserfordernisse the Plastverarbeitung with simple means and little effort.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe sieht vor, in einem Zylinderstück mit mehreren achsparallel zur Doppelschneckenbohrung angeordneten Temperierkanälen, die stirnseitig durch Stopfen verschlossen und durch querliegend angeordnete Sammelkanäle verbunden sind, Sperrelemente auswechselbar anzuordnen, um das vorgegebene Leitungsschema der Temperierkanäle umzuschalten. Die Anordnung der Sperrelemente in den Sammelkanälen erfolgt derartig, daß in vorbestimmbarer Lage zwischen jeweils zwei von mehreren Temperierkanälen ein oder mehrere Sperrelemente die Fließrichtung des Temperiermittels ändern. Aus einer vorgegebenen Parallelschaltung der Temperierkanäle ist somit eine Reihenschaltung herstellbar. Abhängig von der Anordnung der Sperrelemente in den Sammelkanälen sind einreihige, doppelreihige, mehrreihige oder gemischte Parallel-Reihenschaltungsvarianten realisierbar.The inventive solution of the problem provides, in a cylindrical piece with a plurality of axially parallel to the twin screw bore tempering channels, which are closed at the end by plugs and connected by transversely arranged collecting channels, interchangeable locking elements to arrange the predetermined line scheme of Temperierkanäle. The arrangement of the blocking elements in the collecting channels takes place in such a way that one or more blocking elements change the flow direction of the temperature control medium in a predeterminable position between in each case two of a plurality of tempering channels. From a predetermined parallel connection of the temperature control thus a series circuit can be produced. Depending on the arrangement of the blocking elements in the collecting channels, single-row, double-row, multi-row or mixed parallel series variants can be realized.
Durch die jeweilig realisierte Schaltungsvariante ergeben sich örtliche Fließquerschnittsveränderungen im Temperierkanalsystem, die unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten des Temperiermittels bewirken, wodurch der Wärmeübergang vom Zylinder zum Temperiermittel gezielt beeinflußbar ist.The respective realized circuit variant results in local flow cross-section changes in the temperature control channel system, which cause different flow velocities of the temperature control, whereby the heat transfer from the cylinder to the temperature control is specifically influenced.
Die Sperrelemente bestehen erfindungsgemäß in ihrer einfachsten Form aus einer runden Scheibe mit einem zentrisch angeordneten Gewindestift, der zum Ansetzen eines Montagewerkzeuges dient Die Sperrscheibe ist zur Befestigung im Sammelkanal selbsthemmend oder -klemmend ausgebildet. Zur Montage der Sperrscheiben werden die Sammelkanäle durch Entfernen der Verschlußschrauben bzw. der Rohrverschraubung geöffnet, die Sperrscheibe mittels des Gewindestiftes an ein spezielles Werkzeug mit einer entsprechenden Lagemarkierung für die Anordnung der Sperrscheibe im Sammelkanal geschraubt und in den Sammelkanal eingesetzt. Danach wird das Werkzeug wieder entfernt und der Sammelkanal verschlossen.The locking elements according to the invention consist in its simplest form of a round disc with a centrally arranged threaded pin, which is used for attaching a mounting tool The locking disc is self-locking or -klemmend for mounting in the collecting channel. To mount the locking discs, the collecting ducts are opened by removing the screw plug or tube fitting, screwed the locking disc by means of the threaded pin to a special tool with a corresponding position marker for the arrangement of the locking disc in the collection channel and inserted into the collection channel. Thereafter, the tool is removed again and closed the collection channel.
Eine andere denkbare Ausführung der Sperrscheiben besteht darin, entsprechend der zu realisierenden Schaltungsvariante eine bestimmte Anzahl von Sperrscheiben durch zweckentsprechende Distanzierungsmittei miteinander zu einem Satz zu verbinden und diesen in die Sammelkanäle einzusetzen.Another conceivable embodiment of the locking discs is to connect according to the circuit variant to be realized a certain number of locking discs by appropriate Distanzungsmittei together to form a sentence and to use this in the collection channels.
Eine weitere erfindungsgemäße Ausführung der Sperrelemente sieht vor, die Sperrscheiben in vorher bestimmter Anzahl und Lage auf einem Trägerstab zu befestigen, der in die Sammelkanäle einsetzbar ist. Zur Halterung und Lagesicherung in der Bohrung des Sammelkanals ist der Trägerstab an seinen beiden Enden mit lösbaren Trägersternen versehen.A further embodiment of the locking elements according to the invention provides to secure the locking discs in a predetermined number and location on a support rod which can be inserted into the collecting ducts. For holding and securing position in the bore of the collecting channel of the support rod is provided at its two ends with detachable carrier stars.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung zur Umschaltung des Temperierkanalsystems bestehen darin, daß in einfacher Weise mit geringem Aufwand eine vorgegebene Parallelschaltung von Temperierkanälen in eine zweckentsprechende Reihenschaltungsvariante zur Anpassung des Zylinderstückes an die Temperierungsbedingungen der Plastverarbeitung herstellbar ist.The advantages of the solution according to the invention for switching the Temperierkanalsystems are that in a simple manner with little effort a predetermined parallel circuit of Temperierkanälen in an appropriate series connection variant for adapting the cylinder piece to the Temperierungsbedingungen the Plastverarbeitung produced.
Durch die Realisierbarkeit verschiedener Schaltungsvarianten ist eine Variierung der Strömungsgeschwindigkeit im Temperierkanalsystem und damit die Beeinflussung des Wärmeüberganges zur Feinanpassung der Temperierung des Zylinders möglich.Due to the feasibility of different circuit variants, a variation of the flow velocity in the Temperierkanalsystem and thus influencing the heat transfer for fine adjustment of the temperature of the cylinder is possible.
Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel nachstehend näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt:The invention will be explained in more detail in an embodiment below. In the accompanying drawing shows:
Rg. 1: die Ansicht des Zylinderstückes im Teilschnitt Fig.2: den Schnitt A-A nach Fig. 1 in einer Doppelreihenschaltung Fig.3: den Schnitt A-A nach Fig. 1 in einer Einreihenschaltung Fig. 4: den Schnitt B-B nach Fig.3 in einer vergrößerten Darstellung Fig. 5: den Schnitt C-C nach Fig. 4.Rg. 1: the view of the cylinder piece in partial section Fig.2: the section AA of Figure 1 in a double-row circuit Figure 3: the section AA of Figure 1 in a single-row circuit. Figure 4: the section BB of Figure 3 in an enlarged view Fig. 5: the section CC of FIG. 4th
Die Fig. 1 zeigt das Zylinderstück 1 mit den Temperierkanälen 4, die achsparallel zur Doppelschneckenbohrung 2 angeordnet sind. Die Temperierkanäle 4 sind an den Stirnseiten des Zylinderstückes 1 durch Verschlußstopfen 5 abgedichtet und durch querliegend angeordnete Sammelkanäle 6 verbunden. Der untere, in der Zeichnung nicht sichtbare Sammelkanal ist einerseits an die Zuleitung 9 für das Temperiermittel angeschlossen und andererseits mit der Verschlußschraube 8 abgedichtet. Der obere Sammelkanal β ist mittels der Rohrverschraubung 11 an die Ableitung 10 angeschlossen und endseitig durch die Verschlußschraube 7 abgedichtet. In dieser Darstellung ist das Leitungsschema für eine Parallelschaltung der Temperierkanäle 4 ausgelegt. Diese konstruktiv vorgegebene Parallelschaltung ist durch die erfindungsgemäße Anordnung von Sperrelementen in den Sammelkanälen 6 in eine Doppelreihenschaltung umgestellt. Die Sperrelemente bestehen aus der Sperrscheibe 13, die auf dem Trägerstab 12 befestigt ist, der zur Halterung und Lagesicherung endseitig mit den Trägersternen 14, versehen in den Sammelkanälen 6, eingesetzt ist.Fig. 1 shows the cylinder piece 1 with the tempering 4, which are arranged axially parallel to the twin screw hole 2. The temperature control channels 4 are sealed at the end faces of the cylinder piece 1 by plugs 5 and connected by transversely arranged collecting channels 6. The lower, not visible in the drawing collection channel is connected on the one hand to the supply line 9 for the temperature control and on the other hand sealed with the screw plug 8. The upper collecting channel β is connected by means of the pipe fitting 11 to the discharge line 10 and sealed at the end by the screw plug 7. In this illustration, the line scheme for a parallel connection of the temperature control channels 4 is designed. This structurally predetermined parallel circuit is converted by the inventive arrangement of blocking elements in the collecting channels 6 in a double-row circuit. The locking elements consist of the locking disc 13 which is mounted on the support rod 12, which is used for holding and securing position end with the carrier stars 14, provided in the collecting channels 6.
Die Darstellung nach Fig. 2 zeigt den Schnitt A-A nach Fig. 1 durch die Temperierkanalanordnung.The illustration according to FIG. 2 shows the section A-A according to FIG. 1 through the tempering channel arrangement.
Durch die Zuleitung 9 wird das Temperiermittel in den auf der Zeichnung unteren Sammelkanal 6 eingeleitet. In den Sammelkanal 6 ist zwischen dem zweiten und dritten Temperierkanal 4 die Sperrscheibe 13 angeordnet, die das Temperiermittel in eine Doppelreihe der Temperierkanäle 4 umlenkt. Im oberen Sammelkanal 6 auf der Zeichnung ist die Sperrscheibe 13 zwischen dem vierten und fünften Temperierkanal 4 angeordnet, die das Temperiermittel aus der letzten Doppelreihe der Temperierkanäle 4 in die Ableitung 10 umlenkt.Through the supply line 9, the temperature control is introduced into the lower collection channel 6 in the drawing. In the collecting channel 6, the locking disc 13 is disposed between the second and third tempering 4, which deflects the temperature control in a double row of tempering 4. In the upper collecting channel 6 in the drawing, the locking disc 13 is disposed between the fourth and fifth tempering 4, which deflects the temperature control from the last double row of tempering 4 in the discharge line 10.
Dieses Leitungsschema stellt eine Doppelreihenschaltung der Temperierkanäle 4 dar.This wiring diagram represents a double-series connection of the temperature control channels 4.
Die Fig. 3 zeigt den Schnitt A-A nach Fig. 1 in einer einreihigen Schaltungsvariante der Temperierkanäle 4. In dem in der Zeichnung oben liegenden mit der Zuleitung 9 und der Ableitung 10 für das Temperiermittel versehenen Sammelkanal 6 ist der Trägerstab 12 mit drei Sperrscheiben 13 eingesetzt.In Fig. 3 shows the section AA of FIG. 1 in a single-row circuit variant of Temperierkanäle 4. In the above in the drawing with the supply line 9 and the discharge 10 for the temperature control provided collecting channel 6, the support rod 12 is inserted with three locking discs 13 ,
Auf der Zeichnung von rechts betrachtet, sind die drei Sperrscheiben 13 im Sammelkanal 6 zwischen dem ersten und zweiten, zwischen dem dritten und vierten und zwischen dem fünften und sechsten Temperierkanal 4 angeordnet. In dem unteren endseitig durch die Verschlußschrauben 7 und 8 abgedichteten Sammelkanal 6 sind zwei Sperrscheiben 13 zwischen dem zweiten und dritten und zwischen dem vierten und fünften Temperierkanal 4 auf dem Trägerstab 12 angeordnet.On the drawing viewed from the right, the three locking discs 13 are arranged in the collecting channel 6 between the first and second, between the third and fourth and between the fifth and sixth tempering 4. In the lower end sealed by the screw plugs 7 and 8 collecting channel 6 two locking discs 13 between the second and third and between the fourth and fifth tempering 4 on the support rod 12 are arranged.
durch die Temperierkanile 4.through the tempering 4.
6 verdeutlicht. Die Trägersteme14sind zweckmäßigerweise auf die Enden des Trägerstabes 12 aufgeschraubt, um die Montagezu vereinfachen.6 clarifies. The support members 14 are conveniently threaded onto the ends of the support bar 12 to facilitate assembly.
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