DD243670B1

DD243670B1 - Zylinder mit verschleissbuchsen fuer doppelschneckenextruder

Info

Publication number: DD243670B1
Application number: DD28170485A
Authority: DD
Inventors: Hendrik Ikier; Helmut Rolle; Hans Jarausch; Siegfried Schreiter; Helmut Zehl; Manfred Staebler; Klaus Lange; Eckehard Lange; Friedemann Pieschel
Original assignee: Karl Marx Stadt Maschf
Priority date: 1985-10-15
Filing date: 1985-10-15
Publication date: 1989-08-09
Also published as: DD243670A1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Zylinder für Doppelschneckenextruder zur Verarbeitung von plastischen Massen oder zur Durchführung von chemischen Reaktionen, wobei dieser Zylinder zwei achsparallel nebeneinander angeordnete und peripher überschneidende Zylinderbohrungen aufweist, in die auswechselbare Verschleißbuchsen eingesetzt sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, die Innenflächen von Zylindern für Doppelschneckenextruder mit besonderen Schichten zu versehen, die gegenüber den produktabhängigen Korrosionsbedingungen beständig und darüber hinaus verschleißfest sind gegenüber der Reibung zwischen Produkt und Gehäuseinnenfläche bzw. zwischen den beiden Schnecken und der Gehäuseinnenfläche. Ebenfalls bekannt ist die Ausbildung des Extruderzylinders als Gehäuse, in dessen Doppelbohrung entsprechend gestaltete Buchsen eingesetzt sind, die gegebenenfalls noch eine verschleißfest gepanzerte Innenfläche aufweisen. Die bisher bekannten Varianten zur Gestaltung und Befestigung dieser Verschleißbuchsen im Zylindergehäuse weisen jedoch verschiedene Nachteile auf, so daß gegenwärtig keine allseitig befriedigende konstruktive Lösung bekannt ist.

Die DE-OS 2115702 beschreibt ein in der Ebene der Schneckenachsen in zwei Hälften geteiltes Doppelschneckengehäuse, wobei die Verschleißbuchsen aus zwei unteren und zwei oberen Schalen bestehen, die durch zwei Sattelleisten fixiert werden. Problematisch bei dieser Lösung ist das Vorhandensein von insgesamt sechs achsparallel verlaufenden Stoßflächen, durch deren Spalte bei Fertigungsungenauigkeiten Produkt eindringen und sich zwischen Gehäuseinnenwand und Außenfläche der Verschleißbuchsen festsetzen kann. Als Folge sind eine Verschlechterung des Wärmeübergangs und gegebenenfalls auch Korrosionserscheinungen in den gebildeten Spalträumen zu erwarten.

Der Fertigungsaufwand für die konvexen Innenflächen der Sattelleisten ist relativ hoch und die kantenfreie Übereinstimmung ihrer Krümmung mit den Innenradien der Verschleißbuchsen ist fertigungstechnisch nur schwer zu realisieren. Bei einem vorgegebenen Verschleißzustand müssen sowohl die Verschleißbuchsen als auch die Sattelleisten ausgewechselt werden. In der DE-OS 2358362 wird ein Doppelschneckenzylinder beschrieben, bei dem in der Symmetrielinie glatt aufeinanderstoßende Verschleißbuchsen eingepaßt und in deren Zwickelkehlen Sacklöcher mit Innengewinde angeordnet sind, wobei diese Gewindelöcher durch die Mittelebene getrennt werden und je zur Hälfte einer der beiden Buchsen angehören. Bei dieser Lösung besteht die Gefahr, daß die Zugschrauben in den mittig geteilten Sackgewindelöchern verklemmen, sobald beim Anziehen der Schrauben die Buchsen sich verformen und verspannen. Hinzu kommt, daß die Schrauben auch als Verdrehsicherung für die Buchsen fungieren, wodurch die Schraubverbindung zusätzlich belastet und in ihrer Funktionsfähigkeit beeinträchtigt wird. Die in der DE-AS 2423785 vorgeschlagene Konstruktion weicht von dem Prinzip der geteilten Doppelbuchsen ab, indem ein kompakter Verschleißeinsatz mit Doppelbohrung in das Zylindergehäuse eingepaßt wird. Bei dieser Lösung sind fertigungsbedingte Spalträume zwischen Gehäuseinnenfläche und Außenwand des Verschleißeinsatzes vorhanden, die zu einer erheblichen Verschlechterung des Wärmeüberganges führen. Außerdem ist der Material- und Fertigungsaufwand für diese Verschleißeinsätze höher als vergleichsweise für zwei symmetrisch angeordnete Verschleißbuchsen, die einzeln aus Rohroder Rundmaterial gefertigt werden können.

Die im DD-WP 123265 dargestellte konstruktive Lösung sieht zwei Rundbuchsen vor, die sich über abgesetzte Stoßflächen gegeneinander abstützen. Auch diese Lösung hat den Nachteil, daß keine ausreichende Verdrehsicherung der Buchsen gegeben ist. Außerdem ist das Anlegen der Buchsenaußenflächen an die Zylindergehäuseinnenwand nicht ausreichend sicher gewahrleistet, wenn beispielsweise durch Restspannungen in den Buchsen diese nach dem Einpassen in das Gehäuse im Betriebszustand sich nach innen krümmen. Das führt zur Spaltbildung, zum Eindringen von Produkt zwischen Buchsen und Gehäuse und zu den bekannten negativen Erscheinungen hinsichtlich Wärmeübergang und Korrosion.

Auch ist die Fertigung der konvexen Zwickelflächen an den Buchsen bei dieser Konstruktion relativ aufwendig. Gegenwärtig ist keine konstruktive Lösung zum Ausbuchsen von Zylindern für Doppelschneckenextruder bekannt, die hinsichtlich Fertigungsaufwand, Funktionssicherheit und leichter Austauschbarkeit alle wesentlichen Anforderungen befriedigend erfüllt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen Zylinder mit Verschleißbuchsen für Doppelschneckenextruder so zu gestalten, daß mit geringem Aufwand eine hohe Funktionssicherheit der Befestigung der Verschleißbuchsen im Zylindergehäuse gewährleistet und eine leichte Auswechselbarkeit erreicht wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinder mit Verschleißbuchsen für Doppelschneckenextruder zu schaffen, bei dem die in das Zylindergehäuse eingesetzten Verschleißbuchsen derartig befestigt sind, daß ein Verdrehen ausgeschlossen und eine Bildung von Spalträumen weitgehendst eingeschränkt wird, daß ein vollständiger Berührungsskaia zwischen den Außenflächen der Verschleißbuchsen und der Innenflächen des Zylindergehäuses vorhanden ist, und daß die Verschleißbuchsen einzeln oder paarweise auswechselbar sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in den Außenflächen der Verschleißbuchsen im Bereich der oberen und unteren Zwickelkehle jeweils eine achsparallel verlaufende T- oder rundförmig ausgebildete Profilnut angeordnet ist, in die jeweils eine mit Gewindebohrungen versehene Profilleiste formschlüssig eingreift.

Zur Führung der Profilleiste im Zylindergehäuse ist im oberen und unteren Zwickel bereich der Zylinderbohrungen jeweils eine der Profilleiste angepaßte durchgehende Längsnut angeordnet. Mittels in den Zwickelbereichen des Zylindergehäuses angeordneter und durch radiale Bohrungen geführter Zugschrauben, die mit den Profilleisten verschraubt sind, werden die in das Zylindergehäuse eingesetzten Verschleißbuchsen senkrecht zur Ebene ihrer Achsen verspannt und somit fest gegen die Innenfläche des Zylindergehäuses gezogen, wobei die zungenartigen Zwickelspitzen an den Stoßflächen mit hohem Druck dicht gegeneinander gepreßt werden.

Durch den mittels der Zugschrauben erreichbaren hohen Anpreßdruck der Außenflächen der Verschleißbuchsen gegen die Innenfläche des Zylindergehäuses sind diese in ihrer Lage unveränderbar fixiert.

Nach dem Entspannen und Entfernen der Zugschrauben können die Verschleißbuchsen nebst Profilleisten einzeln oder paarweise leicht aus dem Zylindergehäuse zwecks Auswechslung entfernt werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Profilnut in den Zwickelkehlen der Verschleißbuchsen kann als durchgehende Profilnut oder als unterbrochene, taschenförmig ausgebildete Profilnut ausgeführt sein.

Im Fall der unterbrochenen Profilnut müssen die kurzen Profilleistenstücke vor der Montage der Verschleißbuchsen in die Profilnut eingesetzt werden und die Längsnut im Zylindergehäuse wird im nutfreien Bereich der Verschleißbuchsen mit Paßstücken ausgefüllt.

Ein weiterer Erfindungsgedanke besteht darin, in besonderen Fällen die Verschleißbuchsen in den Zwickelkehlen durch Anbringen einer Lot- oder Schweißnaht abzudichten. In diesem Fall bilden die Verschleißbuchsen ein Ganzes und sind nur noch paarweise auswechselbar.

Auch das Anbringen eines temperaturbeständigen flächigen festen oder pastösen Abdichtungsmaterials zwischen die Stoßflächen oder das Einlegen eines strangförmigen Abdichtungsmaterials in eine besonders angeordnete achsparallel verlaufende Abdichtungsnut in den Stoßflächen der Verschleißbuchsen liegt im Rahmen der Erfindung.

Die Vorteile der Erfindung gegenüber dem bekannten Stand der Technik bestehen darin, daß die Verschleißbuchsen leicht aus Rund* oder Rohrmaterial durch spanende Formung herstellbar sind. Auch das Aufbringen einer verschleißfesten Innenpanzerung nach bekannten Verfahren bereitet keine Schwierigkeiten. Das maßhaltige Auftrennen der Verschleißbuchsen und das Einbringen der Profilnuten im Bereich der Zwickelkehlen kann durch Fräsen oder Bohren ohne erhöhte Anforderungen an die Maßgenauigkeit erfolgen. Bei Einhaltung entsprechender Maßgenauigkeit können die Verschleißbuchsen und die Profilleisten leicht in das Zylindergehäuse montiert werden. Das Anziehen der Zugschrauben verbindet die Verschleißbuchsen fest mit dem Zyiindergehäuse und fixiert deren Lage unveränderbar, wobei günstige Wärmeübergangsbedingungen zwischen den Kontaktflächen der Verschleißbuchsen und des Zylindergehäuses vorhanden sind.

Die Zugschrauben können jederzeit nachgezogen werden. Bei der Ausführung der Profilnut als unterbrochene Nut wird eine Schwächung der Gestaltfestigkeit der Verschleißbuchsen im Zwickelbereich vermieden und eine Stabilisierung der Zwickelspitzen zum dichten Aneinanderpressen der Stoßflächen bewirkt.

Die Gesamtgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ermöglicht ein einzelnes oder paarweises Auswechseln der Verschleißbuchsen mit geringem technischen Aufwand.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel nachstehend näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt:

Fig. 1: den Querschnitt durch das Zylindergehäuse mit eingesetzten Verschleißbuchsen und T-förmigen Profilleisten Fig. 2: den Ausschnitt der oberen Zwickelkehle mit in der Profilnut angeordneter Lot- oder Schweißnaht Fig.3: den Ausschnitt der oberen Zwickelkehle mit abgedichteter Stoßfläche der Verschleißbuchsen Fig.4: den Ausschnitt der oberen Zwickelkehle mit in der Profilnut angeordneter Rundstableiste und in der Stoßfläche der

Verschleißbuchsen angeordneter Abdichtungsnut

Fig. 5: den Schnitt A-A nach Fig. 1 mit der im Bereich der Zwickelkehle angeordneten unterbrochenen Profilnut.

Die Fig. 1 zeigt den Querschnitt durch das Zylindergehäuse 1 mit den in die Zylinderbohrungen 2 eingesetzten Verschleißbuchsen 3, die gegebenenfalls mit der Panzerschicht 4 versehen sind. Im Bereich der oberen und unteren Zwickelkehle sind in den Außenflächen der Verschleißbuchsen 3 achsparallel verlaufende T-förmige Profilnuten 5 angeordnet, in die mit Gewindebohrungen 7 versehene Profilleisten 6 formschlüssig eingreifen. Das Zylindergehäuse 1 besitzt im Zwickelbereich in radialen Bohrungen angeordnete Zugschrauben 8, die mit den Profilleisten 6 verschraubt sind, die im Zwickelbereich der

Zylinderbohrungen 2 des Zylindergehäuses 1 angeordneten Längsnuten 9 dienen zur Führung der Profilleisten 6. Durch das Anziehen der Zugschrauben 8 werden die Verschleißbuchsen 3 senkrecht zur Ebene ihrer Achsen fest gegen die Innenfläche des Zylindergehäuses 1 gezogen, wobei die zungenartigen Zwickelspitzen 10 gegeneinander gepreßt und die Stoßflächen 11 der Verschleißbuchsen 3 abgedichtet werden.

In der Fig. 2 ist der Ausschnitt der oberen Zwickelkehle der Verschleißbuchsen 3 dargestellt. Zur Abdichtung der Stoßfläche 11 der Verschleißbuchsen 3 ist in der Profilnut 5 die Lot- oder Schweißnaht 12 angeordnet.

Die Fig.3 zeigt den Ausschnitt der oberen Zwickelkehle der Verschleißbuchsen 3. Zwischen den Stoßflächen 11 ist das temperaturbeständige Abdichtungsmaterial 13 als flächiges festes Folienband aus Polytetrafluorethylen oder als pastöses Material aus aushärtbarem Epoxidharz oder Polyesterharz angeordnet.

Fig. 4 zeigt eine weitere Variante der Befestigung und der Abdichtung der Verschleißbuchsen 3 im Bereich der oberen Zwickelkehle. In die rundförmig ausgebildete Profilnut 5 der Verschleißbuchsen 3 greift die mit Gewindebohrungen 7 versehene Rundstableiste 15 ein, die mit den Zugschrauben 8 verschraubt ist. Zur Abdichtung der Verschleißbuchsen 3 ist in den Stoßflächen 11 die achsparallel verlaufende Abdichtungsnut 16 angeordnet, die mit dem temperaturbeständigen Abdichtungsmaterial 13, beispielsweise einem Strang aus Polytetrafluorethylen, ausgefüllt ist Die Darstellung nach Fig. 5 zeigt den Schnitt A-A nach Fig. 1 mit der im Bereich der Zwickelkehlen angeordneten unterbrochenen Profilnut 14, die taschenförmig ausgebildet ist.

Diese Ausführung der unterbrochenen Profilnut 14 erfordert das Einlegen kurzer Profilleistenstücke 6 vor der Montage der Verschleißbuchsen 3 in das Zylindergehäuse, wobei die Verschleißbuchsen 3 nur noch als Paar auswechselbar sind.

Claims

Zylinder mit Verschleißbuchsen für Doppelschneckenextruder, umfassend ein Zylindergehäuse mit zwei achsparallel nebeneinander angeordneten und peripher überschneidenden Zylinderbohrungen, in die verschleißfest ausgerüstete Buchsen auswechselbar eingesetzt sind, wobei die Verschleißbuchsen durch im Zwickelbereich angeordnete Befestigungsmittel im Zylindergehäuse fest eingespannt sind, gekennzeichnet dadurch, daß in den Außenflächen der Verschleißbuchsen (3) im Bereich der Zwickelkehlen in achsparallel angeordneten Profilnuten (5) mit Gewindebohrungen (7) versehene Profilleisten (6) eingesetzt sind, die mit ihrem prismatischen ausgebildeten Schaft in im Zylindergehäuse (1) angeordneten Längsnuten (9) eine Führung besitzen, so daß mittels im Zwickelbereich des Zylindergehäuses (1) in Bohrungen angeordneten und mit den Profilleisten (6) verschraubbaren Zugschrauben (8) die Verschleißbuchsen (3) senkrecht zur Ebene ihrer Achsen im Zylindergehäuse (1) fest spannbar angeordnet sind, wobei zur Abdichtung der Verschleißbuchsen (3) zwischen den Stoßflächen (11) ein Abdichtungsmaterial (13) angeordnet ist.

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2 Seiten Zeichnungen