DE102007033355A1 - Beschickungseinrichtung - Google Patents

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Abstract

Eine Beschickungseinrichtung mit mindestens einem Stopfer (1) zur Beschickung eines Extruders (2) mit Material, wobei der Stopfer (1) mindestens einen Grundkörper (3) und eine Stempelplatte (4) aufweist, ist im Hinblick auf eine universellere Einsetzbarkeit der Beschickungseinrichtung derart ausgestaltet, dass die Stempelplatte (4) beweglich an dem Grundkörper (3) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Beschickungseinrichtung mit mindestens einem Stopfer zur Beschickung eines Extruders mit Material, wobei der Stopfer mindestens einen Grundkörper und eine Stempelplatte aufweist.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannten Beschickungseinrichtungen eignen sich für Innenmischer und Extruder. Bei diesen Beschickungseinrichtungen sind ein oder zwei Stopfer vorgesehen, die jeweils einen Grundkörper und eine Stempelplatte aufweisen. Die Stempelplatte ist entsprechend der Zuführeinrichtung und insbesondere mit dem Zuführschachts ausgestaltet, mit der sie zusammenwirkt. Üblich sind rechteckige oder runde Stempelplatten, die sich in einer rechteckigen oder runden Zuführeinrichtung bewegen.
  • Prinzipiell sind zwei Arten von Beschickungseinrichtungen bekannt. Bei der einen Ausgestaltung bewegt sich der Stopfer linear in der Zuführeinrichtung. Eine andere Ausgestaltung ist beispielsweise in der EP 0 610 480 B1 gezeigt. Die dort gezeigten Stopfer sind kreisbogenförmig gekrümmt und bewegen sich in einem Zuführschacht in einer kreisbogenförmigen Bewegungsbahn. Dadurch ergibt sich eine definierte Bewegung des Stopfers auf einer Kreisbahn um einen festen Drehpunkt. In Verbindung mit einer verwindungssteifen Konstruktion soll ein wesentlich geringerer Verschleiß des Stopfers und des Zuführschachtes auftreten. Zudem bewirkt die kreisbogenförmige Bewegungsbahn der Stempelplatte des Stopfers eine gute Krafteinleitung und -übertragung auf das Material, mit dem der Extruder beschickt werden soll.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschickungseinrichtung mit mindestens einem Stopfer zur Beschickung eines Extruders mit Material der eingangs genannten Art anzugeben, wonach eine universelle Einsetzbarkeit und eine gezielte Krafteinleitung ermöglicht wird.
  • Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch eine Beschickungseinrichtung mit mindestens einem Stopfer zur Beschickung eines Extruders mit Material mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist die in Rede stehende Beschickungseinrichtung derart ausgestaltet und weitergebildet, dass die Stempelplatte beweglich an dem Grundkörper angeordnet ist.
  • In erfindungsgemäßer Weise ist erkannt worden, dass man in Abkehr zu der bisherigen Praxis keine starr an den Grundkörper angeordnete Stempelplatte verwenden muss, sondern die Verbindung zwischen Stempelplatte und Grundkörper beweglich ausgestaltet sein sollte. Die Krafteinleitung von der Stempelplatte auf das Material zum Extruder, insbesondere zu dessen Schnecken, kann somit optimiert werden. Dies wird in technischer Hinsicht in besonders einfacher und raffinierter Weise dadurch erreicht, dass die Stempelplatte beweglich am Grundkörper angeordnet ist. Die schwenkbare Stempelplatte könnte in erfindungsgemäßer Weise durch die Bewegung relativ zum Grundkörper in und/oder parallel zu der Ebene der Längserstreckung der Verarbeitungselemente des Extruders oder des Mischers bzw. der Schnecken wirken. Hierbei kann die Bewegung des Grundkörpers bevorzugt in einer Ebene senkrecht zu der Ebene der Längserstreckung der Verarbeitungselemente erfolgen. Durch die Schwenkbarkeit kann die Kraftkomponente besonders zielgerichtet eingesetzt werden. Zudem ist es möglich, die Stempelplatte auf einer kleineren Bewegungsbahn als der Kreisbahn zu bewegen, so dass der Stopfer einen geringeren Platzverbrauch aufweist und somit universell einsetzbar ist.
  • Durch die optimierte Krafteinleitung auf das Material können Produktverstopfungen in einem Zuführschacht der Beschickungseinrichtung im wesentlichen vermieden werden, ebenso wie eine übermäßige Krafteinleitung in Seitenwände des Zuführtrichters, da durch die Schwenkbarkeit der Stempelplatte relativ zum Grundkörper diese derart ausgerichtet werden kann, dass sie die Kraft im wesentlichen entlang des Zuführschachtes in Richtung der Verarbeitungselemente überträgt. Ferner ist es durch die Schwenkbarkeit der Stempelplatte möglich, sie kurz vor den Verarbeitungselementen derart auszulenken, dass das Material beispielsweise in Förderrichtung oder aber bevorzugt entgegen einer Förderrichtung der Verarbeitungselemente mit Kraft beaufschlagt wird. So kann im Fall von konischen Schnecken das Material von der Stempelplatte erst im we sentlichen senkrecht zur Ebene durch die Längsachsen der Schnecken mit Kraft beaufschlagt werden, um dann gegen Ende der Stopferbewegung in Richtung des größeren Schneckendurchmessers gedrückt zu werden.
  • In besonders vorteilhafter Weise könnte die Stempelplatte mittels einer Auslenkeinrichtung schwenkbar sein. Hierdurch könnte die Stempelplatte angelenkt werden und in ihrer Position in Bezug auf den Extruder und/oder den Grundkörper ausgerichtet werden. Ferner ist es möglich, mittels der Auslenkeinrichtung eine zusätzliche Kraftkomponente aufzubringen. Hierzu könnte die Auslenkeinrichtung mindestens einen Antrieb umfassen.
  • Im Hinblick auf eine besonders flexible Ausrichtung der Stempelplatte könnte die Auslenkeinrichtung einen Plattenantrieb umfassen, mittels dessen die Stempelplatte um einen Drehpunkt schwenkbar ist. Dieser könnte im Bereich der Stempelplatte, insbesondere in der Ebene derselben liegen. Mittels dieses Plattenantriebs könnte die Stempelplatte also in ihrer Lage in Bezug auf den Grundkörper zu schwenken sein. Dieser Plattenantrieb könnte als Zylinder, beispielsweise als Pneumatikzylinder ausgestaltet sein. Es sind allerdings auch andere Antriebsarten denkbar. Der Plattenantrieb könnte auch zwei oder mehr Zylinder aufweisen.
  • In weiter erfindungsgemäßer Weise könnte die Auslenkeinrichtung einen Stempelantrieb umfassen, mittels dessen die Stempelplatte um einen Drehpunkt schwenkbar ist, der außerhalb der Stempelplatte liegt. Vorzugsweise könnte die Stempelplatte dabei kreisbogenförmig um den Drehpunkt schwenkbar sein. Somit ließe sich die Stempelplatte von einer Beladeposition in eine Stopfposition bringen, die Position in der das Stopfen des zu verarbeitenden Materials vorgenommen werden kann.
  • In einer Beladeposition könnte die Stempelplatte durch die Auslenkeinrichtung in eine Position bringbar sein, in der sie im wesentlichen einen Teilbereich der Wand eines Zuführschachtes der Beschickungseinrichtung bildet. Hierbei verschließt sie die Öffnung in der Zuführschachtwand fast vollständig, durch die bei Bewegung des Stopfers der Grundkörper tritt. Vorteilhaft hieran ist, dass so besonders viel die Platz im Bereich des Zuführschachtes für zuzuführendes Material, beispielsweise Gummi, ist. Ferner wird so die Mechanik des Stopfers beim Einbringen von Material in den Zuführschacht nicht oder nur geringfügig verunreinigt.
  • In besonders vorteilhafter Weise könnte die Stempelplatte mittels des Plattenantriebs und/oder des Stempelantriebs derart auslenkbar sein, dass in einer Endstellung im Wesentlichen senkrecht Druck auf das verarbeitende Material ausübbar ist. Somit würde die Stempelplatte besonders vorteilhaft in Richtung der Verarbeitungselemente, z.B. der Schnecken, wirken. Das Material wäre dann besonders gut in die Verfahrenseinheit des Extruders, d. h. den Zylinder mit der oder den Schnecken, bringbar und würde dort besonders einfach verarbeitet.
  • Im Hinblick auf eine besonders einfache Ausgestaltung könnte der Stopfer als Schwenkstopfer, vorzugsweise als Einfachschwenkstopfer ausgeführt sein. Hierbei könnte der Grundkörper des Stopfers mittels mindestens eines Schwenkantriebs bewegbar sein.
  • In einer besonders einfachen Ausführungsform könnte der Stempelantrieb mit dem Schwenkantrieb identisch sein. Dies würde bedeuten, dass der Stempelantrieb beispielsweise am Grundkörper angreift und den Stopfer insgesamt von einer Beladeposition, in der Material in die Zuführeinrichtung eingeführt wird, in eine Stopfposition verbringt, in der das Material mittels der Stempelplatte gestopft wird und dem Extruder zugeführt wird. Der Antrieb könnte hierbei als Zylinder mit einer Hydraulikfunktion ausgestaltet sein.
  • Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Beschickungseinrichtung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt
  • 1 bis 4 in einer schematischen und teilweise geschnittenen Seitenansicht, ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beschickungseinrichtung in verschiedenen Positionen des Bewegungsablaufs beim Beschicken eines Extruders.
  • Die erfindungsgemäße Beschickungseinrichtung weist einen Stopfer 1 auf, mittels dessen ein konischer Doppelschneckenextruder 2 mit Material beschickt wird. Der Stopfer 1 umfasst einen Grundkörper 3 und eine Stempelplatte 4. Der Stopfer 1 bewegt sich in einem Zuführschacht 10 der Beschickungseinrichtung.
  • In erfindungsgemäßer Weise ist die Stempelplatte 4 beweglich an dem Grundkörper 3 angeordnet. Die Stempelplatte 4 ist hierbei mittels einer Auslenkeinrichtung 5 schwenkbar, die zwei Antriebe 6, 7 umfasst. Ein Antrieb ist als Plattenantrieb 6 ausgestaltet, mittels dessen die Stempelplatte 4 um einen Drehpunkt 8 schwenkbar ist, der in der Ebene der Stempelplatte 4 liegt. Dieser Plattenantrieb 6 ist beispielsweise als Pneumatikzylinder ausgestaltet. Ferner weist die Auslenkeinrichtung einen Stempelantrieb 7 auf, der in diesem Ausführungsbeispiel gleich dem Schwenkantrieb ist. Mittels des Stempelantriebs 7 wird die Stempelplatte 4 kreisbogenförmig um einen Drehpunkt 9 geschwenkt, der außerhalb des Mittelpunkts und insbesondere außerhalb der Stempelplatte 4 liegt. Der Stempelantrieb 7 greift hierbei am Grundkörper an und verfährt den gesamten Stopfer 1 um den Drehpunkt 9. Der Stempelantrieb 7 ist beispielsweise als Hydraulikantrieb ausgestaltet.
  • In 1 ist eine Stellung des Stopfers 1 dargestellt, in der Material in den Zuführschacht 10 eingebracht werden kann. Durch die Stempelplatte 4 kann zu diesem Zeitpunkt die Öffnung in der Zuführschachtwand, durch die bei der nachfolgenden Betätigung des Stopfers 1 der Grundkörper 3 tritt, nahezu geschlossen werden.
  • In 2 ist eine Stellung der Stempelplatte 4 dargestellt, die kurz nach Einbringen von Material in den Zuführschacht 10 angefahren wird. Durch das Verschwenken der Stempelplatte aus der Ebene der Zuführschachtwand kann eine besonders vorteilhafte Krafteinleitung auf das im Zuführschacht 10 befindliche Material erzielt werden. Dieses wird nicht so stark in Richtung der in der Figur linken Schachtwand gedrückt, wie dies bei einer festen Verbindung zwischen Stempelplatte 4 und Grundkörper 3 der Fall wäre.
  • In 3 ist dargestellt, dass im weiteren Verlauf die Stempelplatte 4 im wesentlichen senkrecht zu der Ebene wirkt, die durch die beiden Schnecken des Doppelschneckenextdruders 2 aufgespannt wird. So kann das Material möglichst gleichförmig in den Extruder eingebracht werden.
  • In 4 ist zu sehen, dass gegen Ende des Stopfvorgangs das Material in Richtung des zunehmenden Schneckendurchmessers eingebracht wird. So kann es sich in den Schneckengängen verhaken und wird von den Schnecken besonders gut gefördert.
  • Hinsichtlich weiterer Details wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die allgemeine Beschreibung verwiesen.
  • Schließlich ist ausdrücklich darauf hinzuweisen, dass das voranstehend beschriebene Ausführungsbeispiel lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dient, diese jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel einschränkt.
    • 1
    Stopfer
    2
    Extruder
    3
    Grundkörper
    4
    Stempelplatte
    5
    Auslenkeinrichtung
    6
    Plattenantrieb
    7
    Stempelantrieb
    8, 9
    Drehpunkt
    10
    Zuführschacht

Claims (9)

  1. Beschickungseinrichtung mit mindestens einem Stopfer (1) zur Beschickung eines Extruders (2) mit Material, wobei der Stopfer (1) mindestens einen Grundkörper (3) und eine Stempelplatte (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stempelplatte (4) beweglich an dem Grundkörper (3) angeordnet ist.
  2. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stempelplatte (4) mittels einer Auslenkeinrichtung (5) schwenkbar ist.
  3. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkeinrichtung (5) mindestens einen Antrieb (6, 7) umfasst.
  4. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkeinrichtung (5) einen Plattenantrieb (6) umfasst, mittels dessen die Stempelplatte (4) um einen Drehpunkt (8) schwenkbar ist, der in der Ebene der Stempelplatte (4) liegt.
  5. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkeinrichtung (5) einen Stempelantrieb (7) umfasst, mittels dessen die Stempelplatte (4) um einen Drehpunkt (9) schwenkbar ist, der außerhalb des Mittelpunkts der Stempelplatte (4) liegt.
  6. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stempelplatte (4) mittels des Plattenantriebs (6) und/oder des Stempelantriebs (7) derart auslenkbar ist, dass in einer Endstellung im Wesentlichen senkrecht Druck auf das zu verarbeitende Material ausübbar ist.
  7. Beschickungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stopfer (1) als Schwenkstopfer, vorzugsweise als Einfachschwenkstopfer, ausgeführt ist.
  8. Beschickungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (3) des Stopfers (1) mittels mindestens eines Schwenkantriebs bewegbar ist.
  9. Beschickungseinrichtung nach Anspruch 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempelantrieb (7) mit dem Schwenkantrieb identisch ist.
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