-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten einer Lochplatte
eines Extruders zur Granulierung, insbesondere zur Granulierung
von Kunststoffen, wie z. B. Polyethylen oder Polypropylen.
-
Generell
kommen bei der Granulierung von Kunststoffen häufig Extruder
zum Einsatz, bei welchen das geschmolzene Kunststoffausgangsmaterial durch
Düsenbohrungen einer Lochplatte in ein Kühlmedium,
beispielsweise Wasser, gedrückt wird, wobei das aus den
Düsenöffnungen der Lochplatte austretende Material
von Messern eines umlaufenden Messerkopfs dort abgeschnitten wird,
so dass Granulatkömer entstehen. Entsprechende Vorrichtungen,
welche beispielsweise Verfahren zur Unterwassergranulierung ausführen,
sind als Unterwassergranulierungsanlagen beispielsweise SPHERO vom
Unternehmen Automatik Plastics Machinery GmbH bekannt.
-
Bei
solchen Vorrichtungen zur Granulierung entsteht aufgrund der hohen
Kräfte, mit welchen die Messer des Messerkopfs an die Lochplatte
geführt werden, ein relativ hoher Verschleiß der
Lochplatte im Bereich der Düsenöffnungen, wobei
sich insbesondere konzentrische Einlaufspuren an der Lochplatte
in Form von Rillen bilden. Ab einer gewissen Tiefe dieser Rillen
ist es notwendig, dass die Lochplatten wieder plangeschliffen werden,
damit ein zuverlässiges Abschneiden des austretenden Kunststoffmaterials
erfolgen kann und es nicht zu Verklumpungen oder Agglomerationen
von Kunststoffmaterial an den Düsenöffnungen der
Lochplatte kommt, was bis zur Verstopfung der Düsenöffnungen
der Lochplatte führen könnte. In der Regel werden
die Lochplatten zum Nachschleifen aus der Granulierungsvorrichtung
ausgebaut, was einen erheblichen Zeitverlust bedeutet. Außerdem
müssen gegebenenfalls immer mehrere Sätze von
Lochplatten, welche gegebenenfalls bereits nachgeschliffen sind,
bereitgehalten werden, um die Zeiten zur Durchführung der Wartung,
während denen die Granulierungsvorrichtung nicht in Betrieb
sein kann, möglichst kurz zu halten.
-
Nun
gibt es bereits erste Ansätze, dieses Nachschleifen zu
vereinfachen.
-
So
beschreibt das deutsche Patent
DE 44 22 200 C2 ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Nachplanen einer Fläche einer Lochplatte eines Extruders,
wobei die Lochplatte am Extruder verbleibt und eine Planvorrichtung
an der nachzuplanenden Fläche angeordnet wird. Die entsprechende
Vorrichtung sieht einen rotierbaren Werkzeugkopf vor, wobei an dem
Werkzeugkopf entsprechende Plan- bzw. Schleifwerkzeuge angebracht
werden und wobei der Werkzeugkopf mit den Werkzeugen auf einer Aufnahme
einer Antriebswelle einer Antriebseinrichtung einer dem Extruder
zugewandten Schneideinrichtung angeordnet wird. Die zusätzlich
in den Werkzeugkopf eingesetzten Werkzeuge sind nochmals drehbar bzw.
verstellbar. Die in dem genannten Patent beschriebene Vorrichtung
ist somit sehr kompliziert gestaltet und aufwendig konstruiert.
So sind noch Exzentereinrichtungen vorgesehen, welche den dortigen
Bearbeitungsvorgang ermöglichen sollen. Eine Justierung
geschieht dabei über die aufwendigen Exzentereinrichtungen.
-
Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum
Bearbeiten einer Lochplatte eines Extruders zur Granulierung vorzusehen, welche
besonders einfach und zuverlässig eine Nachbearbeitung,
insbesondere ein Nachschleifen, einer Lochplatte eines Extruders
in deren eingebautem Zustand ermöglicht. Die Nachteile
des Standes der Technik sollen dabei mit einer stark vereinfachten Vorrichtung
erfindungsgemäß überwunden werden.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere
Nachschleifen, einer Lochplatte eines Extruders zur Granulierung
weist eine Schleifscheibe mit einer Schleiffläche auf,
welche über eine Schwenkvorrichtung auf einer Antriebswelle
einer Antriebsvorrichtung eines dem Extruder zugeordneten Messerkopfs
angeordnet ist, bevorzugt axial mit der Antriebswelle und/oder mit
der Lochplatte bzw. mit (den) Lochkreis(en) der Lochplatte fluchtend
angeordnet ist, und von dieser Antriebswelle über Mitnehemerstifte
angetrieben ist. Dabei weist zumindest die Schleiffläche,
welche im an die Antriebswelle angebrachten Zustand zur Lochplatte
hin ausgerichtet ist, eine Hartstoffbeschichtung auf.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung verbindet mehrere
vorteilhafte Gestaltungen, welche konstruktiv besonders einfach
eine sichere und zuverlässige Nachbearbeitung, insbesondere
ein Nachschleifen, einer Lochplatte eines Extruders im eingebauten
Zustand ermöglichen. So wird eine einfache Schleifscheibe
verwendet, welche bevorzugt aus einem Teil bestehen kann und/oder
eine integrierte Schleiffläche aufweist. Die erfindungsgemäße
Gestaltung einer solchen einfachen Schleifscheibe im Unterschied zur
Verwendung eines Werkzeughalters mit zusätzlich darauf
angeordneten und ggf. individuell einstellbaren Werkzeugen bietet
den Vorteil einer vereinfachten Konstruktion. Die Schleiffläche
der erfindungsgemäßen Schleifscheibe weist eine
Hartstoffbeschichtung auf, es sind also keine zusätzlich
zu befestigenden und einzustellenden Werkzeuge erforderlich. Die
Hartstoffbeschichtung kann dabei individuell je nach erforderlichem
Feinheitsgrad grob- und/oder feinkörnig sein. Bevorzugt
können beispielsweise übliche Diamantstaubbeschichtungen als
eine solche erfindungsgemäße Hartstoffbeschichtung
eingesetzt werden. Besonders vereinfacht ist erfindungsgemäß die
Anordnung der Vorrichtung mit der erfindungsgemäßen
Schleifscheibe über eine Schwenkvorrichtung auf der Antriebswelle der
Antriebsvorrichtung des dem Extruder zugeordneten Messerkopfs. Es
ist also keine aufwendige Exzentervorrichtung wie im Stand der Technik
erforderlich. Vielmehr ergibt sich durch die Schwenkvorrichtung,
welche ein Schwenken der gesamten Schleifscheibe um die Achse der
Antriebsvorrichtung erfindungsgemäß ermöglicht,
beim Nachbearbeitungsvorgang immer ein optimiertes und planes Anliegen der
einheitlichen Schleifscheibe an der zu bearbeitenden Lochplatte,
da sich durch die Schwenkvorrichtung die Schleifscheibe der erfindungsgemäßen Vorrichtung
selbst entsprechend plan in der passenden Bearbeitungsebene zur
Lochplatte ausrichtet.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. die Schleifscheibe
der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird anstelle
des Messerkopfs auf der Antriebsvorrichtung bzw. der Antriebswelle
des Messerkopfs angeordnet, bevorzugt direkt, d. h. ohne weitere
zwischengeordnete Vorrichtungen, z. B. Exzentervorrichtungen, darauf
angeordnet, so dass dann eine Bearbeitung bzw. ein Nachschleifen
der Lochplatte mit der so angebrachten Schleifscheibe erfolgen kann.
Die Anordnung der Elemente ist dabei üblicherweise rotationssymmerisch
zur Achse, welche auch z. B. durch die Antriebswelle definiert ist.
-
Bevorzugt
ist die Schwenkvorrichtung zwischen der Antriebswelle und der Schleifscheibe
angeordnet, und es handelt sich dabei um ein Gelenk, bevorzugt ein
Kugelgelenk, wobei bevorzugt einer oder mehrere Mitnehmerstifte
vorgesehen sind. Eine solche Gestaltung ist besonders einfach zu
realisieren, da ein einfaches Gelenklager weniger konstruktiven
Aufwand bedeutet als beispielsweise aufwendige Kugellager und Exzentervorrichtungen,
wie sie aus der Vorrichtung des Standes der Technik bekannt sind.
Auch kann sich mit dem erfindungsgemäß bevorzugten
Gelenk bzw. dem besonders bevorzugten Kugelgelenk die Ausrichtung
beim Anlegen der Schleifscheibe an die Lochplatte automatisch besonders
einfach ergeben.
-
Besonders
bevorzugt ist eine Ausführungsform der Vorrichtung der
Erfindung, bei welcher das Kugelgelenk eine Gelenkpfanne und eine
in der Gelenkpfanne laufende Gelenkkugel aufweist, wobei die Gelenkpfanne
in einem radial mittig liegenden Bereich der Schleifscheibe angeordnet
ist. Somit ist das so gestaltete Kugelgelenk als integraler Bestandteil in
die Schleifscheibe erfindungsgemäß integriert,
und eine axial fluchtende Ausrichtung ist besonders einfach möglich.
Auch der konstruktive Aufwand kann somit weiter verringert werden,
da keine weiteren zusätzlichen Befestigungen oder Haltevorrichtungen
für die Schleifscheibe an dem Gelenk der erfindungsgemäßen
Schwenkvorrichtung nötig sind.
-
Bevorzugt
entsprechen sämtliche Anschlussmaße der Schleifscheibe
den entsprechenden Maßen der im normalen Produktionsbetrieb
eingesetzten Schneidvorrichtung (Messerkopf).
-
Erfindungsgemäß sind
ja, wie oben bereits beschrieben, keine Werkzeughalter und zusätzlich darauf
anzubringenden Werkzeuge nötig, da die einfache Schleifscheibengestaltung
mit der erfindungsgemäßen Hartstoffbeschichtung
der Schleiffläche die Konstruktion gegenüber der
bekannten Konstruktion des Standes der Technik sehr vereinfacht.
So kann erfindungsgemäß die Schleiffläche
im gesamten radial außen liegenden Bereich der Schleifscheibe
angeordnet sein. Diese einheitliche Anordnung der Schleiffläche über
den gesamten entsprechenden Umfangsbereich der Schleifscheibe ist
konstruktiv besonders einfach und bietet eine konstruktiv vorgegebene
plane Schleiffläche zur Bearbeitung der Lochplatte verglichen
mit den unterschiedlich angeordneten, eventuell in der Höhe
nicht ganz passenden Werkzeugen, welche separat in den Werkzeughalter
gemäß dem Stand der Technik eingesetzt werden
müssen. Die Schleiffläche kann (zusätzlich)
abschnittsweise von Kanälen durchzogen sein, welche bevorzugt
im Wesentlichen radial in der Ebene der Schleiffläche nach
außen verlaufend angeordnet sind. Diese Kanäle
dienen zum Beispiel dazu, dass abgetragenes Material von der Lochplatte
leichter abgeführt werden kann. Die Konstruktion einer
solchen Schleiffläche einer so gestalteten Schleifscheibe
kann erfindungsgemäß dadurch einfach eine weitere
Verbesserung des Schleifvorgangs an der Lochplatte ergeben, da das
abgetragene Material leicht nach radial außen abgeführt
werden kann.
-
Die
Schleifscheibe kann bevorzugt eine oder mehrere Durchgangsöffnung(en)
aufweisen, welche besonders bevorzugt in dem radial innen liegenden Mittenbereich
der Schleifscheibe angeordnet ist/sind. Diese Durchgangsöffnungen
stehen bevorzugt mit den Kanälen in Fluidverbindung und
somit kann bei Verwendung eines Fluids, bevorzugt Wasser, beim Nachbearbeiten/Schleifen
zum einen der bearbeitete Bereich gekühlt werden, da (Kühl-)Fluid
dorthin durch die Durchgangsöffnungen und gegebenenfalls die
Kanäle gelangen kann, und zum andern auch das abgetragene
Material besonders einfach entfernt werden, nämlich mit
einem Strom des Fluids durch die Durchgangsöffnungen und
dann durch die Kanäle bevorzugt radial nach außen
weg von dem bearbeiteten Bereich.
-
Besonders
bevorzugt ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher
die Schleifscheibe in Form einer Topfscheibe einstückig
ausgebildet ist. Die Gestaltung als Topfscheibe mit verstärkten
Bereichen radial mittig und/oder im Bereich unter der Schleiffläche
der so erfindungsgemäß bevorzugt gestalteten Schleifscheibe
bietet ohne großen konstruktiven Aufwand eine zusätzliche
Versteifung der Schleifscheibe, was zum einen die Planlage der Ebene
der Schleiffläche verbessert und andererseits auch gegebenenfalls
die Wärmeabfuhr aus dem Schleifbereich beim Schleifvorgang
selbst verbessert, da aufgrund der Topfscheibenform mehr Material
zur Wärmeabfuhr zur Verfügung steht.
-
Die
Erfindung wird im Folgenden mit Hilfe der beigefügten Zeichnung
beispielhaft schematisch anhand der dort gezeigten bevorzugten Ausführungsformen
näher beschrieben werden. Es zeigen:
-
1 eine
schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schleifscheibe;
-
2 eine
schematische Schnittansicht der erfindungsgemäßen
Schleifscheibe der 1, aufgenommen entlang dem Schnitt
A-A in 1; und
-
3 eine
schematische Ansicht einer Vorrichtung gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
-
Die 1 zeigt
in Draufsicht eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Schleifscheibe 2 einer Vorrichtung zum Bearbeiten einer
Lochplatte eines Extruders zur Granulierung. Die Schleifscheibe 2 weist
eine Schleiffläche 3 auf, welche über eine
Schwenkvorrichtung 4 auf einer Antriebswelle einer Antriebsvorrichtung
eines dem Extruder zugewandten Messerkopfs angeordnet ist. Die Schleiffläche 3 weist
eine Hartstoffbeschichtung 6, beispielsweise aus Diamant,
auf. Die Hartstoffbeschichtung kann aufgeklebt oder bei Verwendung
eines geeigneten Materials z. B. auch galvanisch aufgebracht sein. Die
Schleiffläche 3 ist einheitlich im gesamten radial außen
liegenden Bereich der Schleifscheibe 2 angeordnet und abschnittsweise
von Kanälen 7 durchzogen, welche im Wesentlichen
radial in der Ebene der Schleiffläche nach außen
verlaufend angeordnet sind. „Im Wesentlichen radial” bedeutet
in diesem Zusammenhang, dass, wie in 1 zu sehen,
diese Kanäle 7 etwas gegen den Radius geneigt
verlaufend angeordnet sind und sich gemäß der
Darstellung der 1 von innen nach außen
verlaufend erstrecken. Die Schleifscheibe 2 weist mehrere
Durchgangsöffnungen 8 auf, welche in dem radial
innen liegenden Mittenbereich der Schleifscheibe 2 angeordnet
sind. Diese Durchgangsöffnungen 8 stehen mit den
Kanälen 7 in Fluidverbindung und somit kann bei
Verwendung eines Fluids, bevorzugt Wasser, beim Nachbearbeiten/Schleifen
der entsprechende Bereich der Schleifscheibe 2 und der
Lochplatte (diese ist in 1 nicht gezeigt) gekühlt
werden und auch das abgetragene Material der Lochplatte kann besonders einfach
entfernt werden, nämlich mit einem Strom des Fluids durch
die Durchgangsöffnungen 8 und dann durch die Kanäle 7 bevorzugt
radial nach außen weg. Die Schwenkvorrichtung ist als Kugelgelenk ausgeführt
mit einer Gelenkpfanne 4a und einer in der Gelenkpfanne 4a laufenden
Gelenkkugel 4b, wobei die Gelenkpfanne 4a in einem
radial mittig liegenden Mittenbereich der Schleifscheibe 2 angeordnet ist.
Die Befestigung der Schwenkvorrichtung an einer Antriebswelle einer
Antriebsvorrichtung eines dem Extruder zugeordneten Messerkopfs
(dies in 1 nicht gezeigt) geschieht beispielsweise,
wie in 1 zu sehen, über eine Schraube, welche
die Gelenkkugel 4b an der Antriebswelle befestigt.
-
Die 2 zeigt
schematisch einen Schnitt entlang der Linie A-A der 1.
-
In 2 gut
zu sehen ist, dass die Schleifscheibe 2 als Topfscheibe
einstückig ausgebildet ist, mit zusätzlichem Material
hinter der Schleiffläche 3 und im mittleren Bereich
der Schleifscheibe 2. In diesem mittleren Bereich der Schleifscheibe 2 ist
auch gut die Gestaltung der Schwenkvorrichtung 4 zu erkennen,
welche als Kugelgelenk eine Gelenkpfanne 4a und eine in
der Gelenkpfanne 4a laufende Gelenkkugel 4b aufweist,
wobei die Gelenkpfanne 4a in dem Mittenbereich der Schleifscheibe 2 angeordnet
ist. Die Gelenkkugel 4b, welche im vorliegenden Fall keine
Vollkugel ist, sondern lediglich ein Kugelsegment, welches in der
Gelenkpfanne 4a läuft, ist so vorgesehen, dass
die Schleifscheibe 2 nicht am Kugelgelenk 4 von
der Antriebswelle (in 2 nicht gezeigt) abfallen kann.
Dazu sind entsprechende Haltekrägen an der Ober- und Unterseite
der Gelenkpfanne 4a vorgesehen, welche die Gelenkkugel 4b schwenkbar
in der Gelenkpfanne 4a halten. In 2 sind auch
die Kanäle 7 zu sehen, welche die Schleiffläche 3 im
gesamten radial außen liegenden Bereich der Schleifscheibe 2 abschnittsweise
durchziehen. Ebenso zu sehen sind die Durchgangsöffnungen 8,
welche mit den Kanälen 7 in Fluidverbindung stehen.
Die Hartstoffbeschichtung 6 ist durchgehend zumindest im Bereich
der Schleiffläche 3 in Umfangsrichtung vorhanden. 2 zeigt
im Schnitt auch die Schraube, welche die Befestigung der Schleifscheibe 2 anstelle eines
Messerkopfs des Extruders an der Antriebsvorrichtung ermöglicht.
-
Die 3 zeigt
schematisch einen Teil einer Granulieranlage, bei welcher die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Einsatz kommt.
-
Die
zu bearbeitende bzw. nachzuschleifende Lochplatte 1 eines
Extruders zur Granulierung ist nur schematisch angedeutet. Die erfindungsgemäße Schleifscheibe 2 mit
der entsprechenden Schleiffläche 3 ist über
die Schwenkvorrichtung 4 auf der Antriebswelle 5 der
Antriebsvorrichtung eines dem Extruder zugeordneten Messerkopfs
angeordnet und dort über eine Schraube befestigt und über
Mitnehmerstifte zur Übertragung des Drehmoments von der Antriebswelle 5 auf
die Schleifscheibe 2 angetrieben. Wie durch die entsprechenden
Pfeile in 3 dargestellt, kann so die erfindungsgemäße
Vorrichtung mit der Schleifscheibe 2 über die
Antriebswelle 5 an die zu bearbeitende Lochplatte 1 des
Extruders herangefahren und angedruckt werden, wobei eine automatische
Ausrichtung durch die erfindungsgemäße Schwenkvorrichtung 4 erfolgt.
Die Verschwenkung erfolgt erfindungsgemäß um den
Schwenkpunkt der Schwenkvorrichtung 4, im gezeigten Fall
um den Dreh- bzw. Schwenkpunkt des gezeigten Kugelgelenks, welcher
hier bevorzugt im Bereich der Schleifscheibe 2 liegt. Die
Durchgangsöffnungen 8 stehen mit den Kanälen 7 in
Fluidverbindung. Das Fluid kann durch die Durchgangsöffnungen 8 und
die Kanäle 7 zu dem zu bearbeitenden Bereich der
Lochplatte 1 gelangen, so dass der bearbeitete Bereich
gekühlt werden kann und auch das abgetragene Material mit einem
entsprechenden Strom des Fluids nach außen weg getragen
werden kann. Verdeutlicht wird der Fluidstrom durch die entsprechenden
Pfeilsymbole in 3, wobei das Fluid dort parallel
zur Achse der Antriebswelle 5 durch die Durchtrittsöffnungen 8 durchtritt
und dann senkrecht dazu radial nach außen durch die Kanäle 7 durchtritt.
-
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung ist konstruktiv einfach
und bietet eine automatische Ausrichtung und somit eine besonders
zuverlässige Möglichkeit einer Bearbeitung einer
Lochplatte eines Extruders zur Granulierung, ohne dass die Lochplatte
aus der Granulieranlage ausgebaut werden muss.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-