DD286326A5 - Temperierbare nutbuchse - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Temperierung einer Nutbuchse und wird bei der Verarbeitung von Polymermaterial auf Ein- und Doppelschneckenextrudern angewendet. Erfindungsgemaesz werden auf den Grundkoerper der Nutbuchse mit glatter, zylindrischer Oberflaeche rotationssymmetrische Kuehlrippen mit parabelfoermiger Auszenkontur und in Extrusionsrichtung zunehmender Auflageflaeche auf der Zylinderwand kaskadiert angeordnet. Durch die Staffelung der Auflageflaeche der Kuehlrippen wird aufgrund der konstanten Waermeabstrahlung und -leitung ein dem zu verarbeitenden Polymermaterial angepasztes Temperaturregim in der Nutbuchse durchgesetzt.{Nutbuchse, temperierbar; glatte, zylindrische Oberflaeche; Temperaturfuehler; Kuehlrippen; parabelfoermige Auszenkontur; zunehmende Auflageflaeche; kaskadiert angeordnet}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf die Temperierung einer Nutbuchse und wird bei Ein- und Doppelschneckenextrudern zur Verarbeitung verschiedener Polymermaterialien angewendet.

ChtrakterUtik dos bekonnten Standet der Technik

Für Nutbuchsen (Einzugsbuchsen) eines Extruderzylinders sind Kühlsysteme verschiedener Ausführungen bekannt. Sie dienen der Abführung von beim Materialeinzug entstehender und von beheizten Zylindorteilen zugeführter Wärme. Diese Kühlsysteme werden in Form von Doppelwandbuchsen mit eingebrachten Strömungskanälen für ein meist flüssiges Kühlmedium ausgelegt.

Eine derartige Lösung wird in DE 3311199 offenbart, wobei der Strömungskanal von einem Kunststoffprofilband mit unterschiedlicher Form und Auflagefläche auf der Zylinderwand gebildet wird. Eine andere Lösung sieht vor, an dem einstückigen Zylinder im Nutbuchsenbereich snhraubanwendelförmig umlaufende Kühlkanäle auszuarbeiten und mit einer paßfähigen Hülse mit Ein· und Auslaßöffnungen für das Kühlmedium zu verschweißen (DE 3504773). Bei der Lösung nach DE 3518997 werden einen Ringkanal aufweisende Zwischenringe mit Umlenkeinrichtungen in die Kühlkanäle eingebracht, um ein Auswechseln verschlissener Zylinderteile zu ermöglichen und das Kühlsystem wiederverwendet werden kann. Ein Nachteil aller bekannten Lösung an ist in dem relativ hohen fertigungstechnischen Aufwand für das Kühlsystem zu sehen. Ebenfalls kann es bei längerem Betreiben dieser Kühlsysteme zu Ablagerungen in den Kühlkanälen kommen, die die Wirksamkeit beeinträchtigen. Deshalb müssen meist aufwendige Kreislauf· und Aufbereitungsanlagen für das Kühlmedium betrieben werden.

Ziel der Erfindung

Das Ziel dei Erfindung ist es, den Aufwand für die Fertigung des Kühlsystems für eine Nutbuchse zu senken und die TomperaturfOh'ung zu optimieren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgebe zugrunde, eine Temperierung der Nutbuchse ο,ιηβ Verwendung flüssiger Kühlmedien zu ermöglichen.

Das wird erfinrJungsgemäß dadurch erreicht, daß auf den Grundkörper der Nutbuchse rotationssymmetrische Kühlrippen mit parabelför'üiger Außenkontur kaskadiert aufgebracht sind, deren Auflagefläche auf der Zylinderwand in Extrusionsrichtung zunimmt. In die Nutbuchse sind Temperaturfühler zur Messung der Zylinderwandtemperatur eingebracht.

Durch die Staffelung der Auflagefläche der einzelnen Kühlrippen wird aufgrund der konstanten Wärmeabstrahlung und -leitung ein festgelegtes Temperaturregime in der Nutbuchse gewährleistet. Zur Realisierung eines Regelalgorithmus können die einzelnen Kühlrippen bei Bedarf mit gezielten Luftströmen abgekühlt werden.

Das Temperaturregimo wird in Abhängigkeit vom zu vorarbeitenden Polymermaterial festgelegt.

Zur Erzielung einer größeren Variabilität des Tempe.-aturregimes zur Verarbeitung unterschiedlicher Polymermaterialien ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, die rotationssymmetrischen Kühlrippen in Kombination mit ringförmigen Kühlblöcken mit integrierten Peltier-Elementen auf den Grundkörper der Nutbuchse aufzubringen. Die Kühlblöcke werden mittels eines elektronischen Reglers entsprechend der anliegenden Stromrichtung zur Abkühlung oder Erwärmung der Zylinderwand angesteuert. Die Intensität der Abkühlung oder Erwäimung wird durch die Stromstärke bestimmt.

AusfQhrungsbelsplel

De Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Dabei zeigt Figur 1 den schematischon Aufbau der Nutbuchse, Figur 2 zeigt das Schnittbild einer Kühlrippe.

Die 5D längs Nutbuchse ist als Einzugsbcchse über einen Anschlußflansch 1 mit einer wärmeisolierenden Hülse 2 an den beheizten Zylinder der Extrusionsanlage angeschlossen. Auf dem Grundkörper der Nutbuchse sind rotationssymmetrische Kühlrippen mit parabelförmiger Außenkontur 3 und ringförmige Kühlblöcke mi! integrierten Peltier-Elementen 4 kaskadiert

angeordnet. Die Kühlrippen 3 haben eine in Extrusionsrichtung zunehmende Auflagefläche auf der Zylinderwand. Zur Messung der Zylinderwandtemperatur sind Temperaturfühler 5 in den Kühlrippen 3 und den Kühlblöcken 4 angeordnet. Der Getriebeanschlußflansch ist mit einem Isolationsring β zur Vermeidung eines unerwünschten Wärmeüberganges ausgestattet. Zur vollen Wirksamkeit der Nutbuchse als Einzugsbereich der Extrusionsanlage ist ein polymermaterialabhängiges Temperaturregime durchzusetzen, das als Soll-Wert vorgegeben wird. Entsprechend der von den Temperaturfühlern gemessenen Zylinderwandtemperatur werden die Kühlblöcke mit integrierten Peltier-Elementen 4 über einen elektronischen Regler und einen Thyristorsteller entsprechend der Stromrichtunö zur Erwärmung oder Abkühlung angesteuert. Die Intensität der Erwärmung oder Abkühlung wird durch die Stromstärke bestimmt. Dadurch ist im direkten Einzugsbereich des Zylinders eine Temperaturregelung möglich. Die weitere Temperaturführung erfolgt über die zunehmende Auflagefläche der rotationssymmetrischen Kühlrippen 3 auf der Zylinderwand, die dem zu verarbeitenden Polymermaterial angepaßt ist. Das erfindungsgemäße Kühlsystem arbeitet ohne zusätzliche flüssige Kühlmodien und unterliegt keinem abrasiven oder anderem Verschleiß. Ein Austausch einzelner Kühlrippen 3 oder Kühlblöcke 4 ist bei laufender Anlage möglich.

Claims (2)

1. Temperierbare Nutbuchse mit glatter zylindrischer Oberfläche und eingebrachten Temperaturfühlern zur Messung der Zylinderwandtemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß rotationssymmetrische Kühlrippen mit parabolförmiger Außenkontur mit in Extrusionsrichtung zunehmender Auflagefläche auf der Zylinderwandkaskadiert angeordnet sind.

2. Temperierbare Nutbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlrippen und Kühlblöcke mit integrierten Peltier-Elementen kaskadiert angeordnet sind.