DE102011114578B4

DE102011114578B4 - Extruder

Info

Publication number: DE102011114578B4
Application number: DE102011114578.1A
Authority: DE
Inventors: Peter Roberts
Original assignee: Thermo Electron Karlsruhe GmbH
Current assignee: Thermo Electron Karlsruhe GmbH
Priority date: 2011-09-30
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2024-02-15
Anticipated expiration: 2031-10-01
Also published as: IN2014DN03363A; DE102011114578A1; JP2014530775A; CN103906618A; US20140227383A1; JP6058678B2; WO2013045059A1; EP2760656A1

Abstract

Extruder (10) mit einem Extrudergehäuse (11), in dem eine Förderschnecke (23) angeordnet ist, wobei das Extrudergehäuse (11) eine gehäuseartige Verkleidung (15) aufweist, die eine unterseitige Zugangsöffnung (24) aufweist, die mittels zumindest einer Bodenplatte (16) abdeckbar ist, wobei funktionale Baugruppen (17, 18, 19, 21) des Extruders (10) innerhalb eines von der Verkleidung (15) umhüllten Innenraums (25) angeordnet sind, wobei die funktionalen Baugruppen zumindest von einer Antriebsvorrichtung (17) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (15) als einstückige, abgedichtete Haube ausgebildet ist, die als selbsttragende Tragschale ausgebildet ist, und dass die Haube außenseitig spalt- und fugenlos ausgebildet ist, wobei die Antriebsvorichtung (17) direkt auf der Innenseite der Haube montiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Extruder gemäß Anspruch 1.
Ein Extruder ist eine Fördervorrichtung, die mittels eines Schneckenförderers ein festes, flüssiges oder pulverförmiges Medium insbesondere unter Druck und bei hoher Temperatur aus einer formgebenden Öffnung herauspresst. Dabei lassen sich Verarbeitungsextruder und Aufbereitungsextruder unterscheiden. Ein Verarbeitungsextruder dient im wesentlichen der Formgebung, während ein Aufbereitungsextruder der chemischen und/oder physikalischen Modifizierung, beispielsweise der Mischung, Entgasung oder Untersuchung von Stoffen dient. Beide Arten von Extrudern sollen erfindungsgemäß mit umfasst sein.
Ein Extruder üblichen Aufbaus besitzt ein Extrudergehäuse, in dem ein Misch- oder Förderkanal für das zu fördernde und extrudierende Medium ausgebildet ist. In dem Förderkanal ist unter enger Passung zumindest eine Förderschnecke angeordnet, die drehangetrieben ist, wodurch das Medium längs des Förderkanals transportiert wird.
Das Extrudergehäuse ist über ein Traggestell auf einem Untergrund abgestützt, wobei das Traggestell eine gehäuseartige Verkleidung besitzt. Die Verkleidung ist üblicherweise von metallenen, plattenförmigen Verkleidungsteilen gebildet, die lösbar an einer Tragstruktur angebracht sind. Durch Abbau einzelner oder aller Verkleidungsteile ist es einem Benutzer möglich, Zugriff auf die hinter der Verkleidung angeordneten funktionalen Baugruppen, beispielsweise eine Antriebsvorrichtung, eine Elektronik-Vorrichtung oder eine Heiz- und/oder Kühlvorrichtung zu haben, um diese bei einer Betriebsstörung reparieren oder austauschen zu können.
Wenn ein Extruder des genannten Aufbaus beispielsweise in einem Reinraum in der Produktion der pharmazeutischen Industrie verwendet wird, besteht die Gefahr, dass sich in den Fugen, die die einzelnen Verkleidungsteile miteinander oder mit der darunter liegenden Tragstruktur bilden, Verunreinigungen absetzen, was aus hygienischen Gründen nicht akzeptabel ist. Darüber hinaus ist die Reinigung eines entsprechenden Extruders relativ aufwändig, da die Verkleidungsteile einzeln abgebaut und gereinigt werden müssen. Ein Besprühen mit einem flüssigen Reinigungs- oder Desinfektionsmittel ist nur sehr eingeschränkt möglich, da dabei die Gefahr besteht, dass das Reinigungs- oder Desinfektionsmittel die funktionalen Baugruppen und insbesondere die Elektronik-Vorrichtung beeinträchtigt oder außer Funktion setzt.
Im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wird von einem Extruder ausgegangen, wie er in der JP 2007-236281 A1 gezeigt ist. Ein derartiger Extruder besitzt einen Antriebsmotor, der auf einer Bodenplatte sitzt und von einem Gehäuse umgeben ist. Auf das Gehäuse ist ein Extrudergehäuse aufgesetzt und über mehrere Zahnräder mit dem Motor verbunden. Dabei sind in dem Gehäuse mehrere seitliche Lüftungsschlitze ausgebildet, durch die die Abluft aus dem Gehäuse abgeleitet werden kann. Damit ist der Nachteil verbunden, dass Verunreinigungen durch die Lüftungsschlitze in den Innenraum des Gehäuses eintreten können, so dass ein entsprechender Extruder in einem Raum mit erhöhten hygienischen Anforderungen, beispielsweise in der Produktion der Pharmazeutischen Industrie, nicht verwendet werden kann.
Ein weiteres Problem hinsichtlich der einzuhaltenden Hygienevorschriften besteht darin, dass sich in den Fugen, die die einzelnen Gehäuseteile miteinander oder mit der darunter liegenden Tragstruktur verbinden, Verunreinigungen absetzen, was aus hygienischen Gründen nicht akzeptabel ist. Darüber hinaus muss insbesondere sichergestellt werden, dass der Antriebsmotor bzw. die Antriebsvorrichtung sowohl bei Betrieb des Extruders als auch bei unsachgemäßer Handhabung sicher geschützt ist und dass der Antriebsmotor bzw. die Antriebsvorrichtung keine Verunreinigungen verbreiten kann.
In einer Firmenschrift „Pharma Extrusion“, Nürnberg, 30.07.2008, der Leistritz Extrusionstechnik GmbH ist eine Maschine ZSE 40 HP-BH beschrieben, bei der ein sogenanntes Verfahrensteil (Extrudergehäuse + Förderschnecke) und der Antrieb von einer Haube aus Edelstahl umgeben sind. Der Vergleich der beiden dort dargestellten Zustände, einerseits mit Haube und andererseits ohne Haube, zeigt jedoch keine Einzelheiten der konstruktiven Ausgestaltung der Haube.
Die beiden Druckschriften US 4 035 127 A1 und DE 10 2008 017 138 A1 zeigen weiteren allgemeinen Stand der Technik, ohne dass dort jedoch die oben genannten Probleme angesprochen sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Extruder der genannten Art zu schaffen, bei dem eine Anlagerung von Verunreinigungen weitestgehend vermieden ist und der sich in einfacher Weise reinigen lässt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Extruder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass die Verkleidung als einstückige abgedichtete Haube ausgebildet ist, die als selbsttragende Schale ausgebildet ist und, dass die Haube außenseitig spalt- und fugenlos ausgebildet ist, wobei die Antriebsvorrichtung direkt auf der Innenseite der Haube montiert ist.
Erfindungsgemäß ist die Verkleidung als abgedichtete Haube ausgebildet, was bedeutet, dass sie auf ihrer Oberseite und ihren Seitenflächen kein Zugang zu dem von der Verkleidung umhüllten Innenraum bietet. Durch die auf der Unterseite ausgebildete Zugangsöffnung kann ein Benutzer Zugriff auf den Innenraum bzw. die dort angeordneten Baugruppen nehmen. Auf diese Weise ist es möglich, die Verkleidung außenseitig bzw. oberseitig mit einem flüssigen Reinigungs- oder Desinfektionsmittel zu besprühen oder abzuspülen und somit eventuell anhaftende Verunreinigungen in einfacher Weise zu entfernen. Durch die Abdichtung der Haube ist zuverlässig vermieden, dass das Reinigungs- oder Desinfektionsmittel in den Innenraum gelangt.
Dabei ist die Haube außenseitig spalt- und fugenlos ausgebildet, so dass sich Verunreinigungen nicht absetzen können.
Die zumindest eine Bodenplatte deckt die unterseitige Zugangsöffnung im montierten Zustand vollständig ab, wobei zwischen der Bodenplatte und dem Randbereich der Zugangsöffnung, der Teil der Verkleidung ist, eine Dichtung angeordnet sein kann.
Gemäß der Erfindung ist die Verkleidung als selbsttragende Tragschale ausgebildet, so dass auf eine weitere Unterkonstruktion verzichtet werden kann und die Verkleidung direkt auf einem Untergrund aufliegt. Innerhalb des von der Verkleidung umhüllten Innenraums des Traggestells sind die funktionalen Baugruppen des Extruders angeordnet. Dabei sind die funktionalen Baugruppen zumindest von einer Antriebsvorrichtung gebildet, die direkt auf der Innenseite der Haube montiert ist. Ferner kann es sich dabei um eine Elektronik-Vorrichtung zur Steuerung einzelner Betriebszustände des Extruders handeln. Desweiteren ist es möglich, dass es sich dabei um eine Heiz- und/oder Kühlvorrichtung bekannten Aufbaus handelt, mit der das Extrudergehäuse in unterschiedlichen Abschnitten gekühlt und/oder geheizt, d.h. temperiert werden kann. Ferner kann eine entsprechende funktionale Baugruppe von einem Netzteil zur Stromversorgung gebildet sein. Die genannten weiteren funktionalen Baugruppen können entweder direkt auf der Innenseite der Verkleidung gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Haltern montiert sein, alternativ ist es jedoch auch möglich, dass zumindest einige der genannten Baugruppen auf der Bodenplatte angeordnet sind.
Die einstückige Haube kann aus miteinander fugenlos verbundenen Metallteilen und insbesondere Metallblechen gebildet sein, die beispielsweise verschweißt sind. Alternativ ist es möglich, dass die Verkleidung aus einem einzelnen umgeformten Metallteil, beispielsweise einer Blechplatine gebildet wird.
Die Bodenplatte ist vorzugsweise in lösbarer Weise mit der Verkleidung verbunden. Um Zugriff auf den Innenraum der Verkleidung zu erhalten, löst der Benutzer die Verbindung zwischen der Bodenplatte und der Verkleidung und nimmt die Bodenplatte ab, wodurch die Zugangsöffnung freiliegt. Zu diesem Zweck kann er den Extruder entweder um 90° kippen, so dass die Bodenplatte und somit die Zugangsöffnung seitlich zugängig ist, es ist jedoch auch möglich, den Extruder soweit anzuheben, dass der Benutzer unter den Extruder gelangen kann und von dort Zugriff auf die Bodenplatte hat.
Die Bodenplatte kann mehrteilig ausgebildet sein, in bevorzugter Ausgestaltung ist jedoch eine einzelne Bodenplatte vorgesehen, so dass der Benutzer diese sehr einfach und schnell lösen kann.
Üblicherweise ist ein Extruder mit einer Anzeigevorrichtung in Form eines Displays oder einer Anzeige- und Bedieneinheit beispielsweise in Form eines sogenannten Touch-Screens ausgestattet, mit der der Benutzer während des Betriebs des Extruders bestimmte Betriebszustände einstellen und überwachen sowie Messergebnisse ablesen kann. Ein entsprechendes Display kann als einzelnes Bauteil abseits des Extruders angeordnet sein, in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass ein entsprechendes Display in die Wandung der Haube in abgedichteter Weise eingesetzt oder integriert ist. Auch hierbei ist die Ausgestaltung derart, dass die Haube zusammen mit dem Display von der Außenseite mit einem flüssigen Reinigungs- oder Desinfektionsmittel besprüht werden kann, ohne dass die Gefahr de Beschädigung des Displays gegeben ist. Gegebenenfalls kann das Display auch hinter einer abdichtend gelagerten transparenten Platte angeordnet sein.
Die Heiz- und/oder Kühlvorrichtung kann im Inneren der Haube unterhalb des Extrudergehäuses angeordnet sein, so dass zwischen dem Extrudergehäuse und der Heiz- und/oder Kühlvorrichtung die Haube angeordnet ist. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass in der Wandung der Haube eine Aussparung ausgebildet ist, in die die Heiz- und/oder Kühlvorrichtung in abgedichteter Weise eingesetzt ist, so dass das Extrudergehäuse direkt auf der Heiz- und/oder Kühlvorrichtung aufliegen kann.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:

1 Eine schematische perspektivische Darstellung des Extruders mit abgenommener Bodenplatte und
2 eine Unteransicht des Extruders mit abgenommener Bodenplatte.

Ein in den Figuren dargestellter Extruder 10 besitzt ein längliches Extrudergehäuse 11 üblichen Aufbaus, in dem eine Förderschnecke 23 angeordnet ist. An seinem einen axialen Ende besitzt das Extrudergehäuse 11 eine Düse 12 und im Bereich des entgegengesetzten axialen Endes ist eine EinfüllÖffnung 13 vorgesehen, durch die ein zu extrudierendes Material zugeführt werden kann, wie es durch den Pfeil M angedeutet ist.
Das Extrudergehäuse 11 sitzt auf einem Traggestell, das als selbsttragende Tragschale in Form einer einstückigen abgedichteten, haubenartigen Verkleidung 15 ausgestaltet ist. Die Verkleidung 15 ist aus mehreren Metallteilen und insbesondere Edelstahl-Blechen gebildet, die fugenlos miteinander verschweißt sind. Auf der Unterseite der Verkleidung 15 ist eine Zugangsöffnung 24 zu dem von der Verkleidung umhüllten Innenraum 25 ausgebildet. Die Verkleidung 15 ist bis auf die Unterseite herumgezogen, so dass um die Zugangsöffnung 24 herum ein stetig umlaufender Randbereich 26 gebildet ist, der als Auflagefläche für eine einstückige Bodenplatte 16 dient, die mittels nur schematisch dargestellter Befestigungsmittel 20, insbesondere Schrauben, von unten auf die Verkleidung 15 aufgesetzt und mit dieser verbunden werden kann, so dass die Zugangsöffnung 24 vollständig abgedeckt ist.
In dem Innenraum 25 des Traggestells 14 bzw. der Verkleidung 15 sind verschiedene funktionale Baugruppen des Extruders 10, nämlich eine Antriebsvorrichtung 17 für den Drehantrieb der Förderschnecke 23 und eine Elektronik-Vorrichtung 18 zur Steuerung oder Regelung von Betriebszuständen des Extruders 10 angeordnet. Ferner ist im Innenraum 25 eine Kühl- und/oder Heizvorrichtung 19 angeordnet, die so positioniert ist, dass das Extrudergehäuse 11 unter Zwischenschaltung der Wandung der Verkleidung 15 auf der Kühl- und/oder Heizvorrichtung 19 aufliegt.
Eine weitere funktionale Baugruppe 21, die in 1 nur gestrichelt dargestellt ist, kann auf der Bodenplatte 16 angeordnet sein.
In die Verkleidung 15 ist ein Display 22 in abgedichteter Weise eingesetzt, so dass es von außen sichtbar ist.
Falls der Benutzer Zugriff auf die funktionalen Baugruppen haben muss, die im Innenraum 25 der Verkleidung 14 oder auf der Bodenplatte 16 angeordnet sind, löst er die Befestigungsmittel 20, mit denen die Bodenplatte 16 mit der Verkleidung 15 verbunden ist. Nach Abnahme der Bodenplatte 16 bietet sich ihm die Möglichkeit, auf die funktionalen Baugruppen durch die Zugangsöffnung 24 hindurch zuzugreifen, wie es in 2 ersichtlich ist.
Da die Verkleidung als einstückige abgedichtete Haube ausgebildet ist, sind Spalte und Fugen, in denen sich Verunreinigungen absetzen können, weitestgehend vermieden. Aufgrund der Abdichtung und aufgrund der Anordnung der Zugangsöffnung 24 auf der Unterseite der Verkleidung 15 ist es darüber hinaus möglich, dass der Benutzer den Extruder gegebenenfalls nach Abbau des Extrudergehäuses 11 mit einem flüssigen Reinigungs- und/oder Desinfektionsmittel abspritzt und dadurch reinigt und desinfiziert, ohne dass die Gefahr besteht, dass die im Innenraum 25 angeordneten funktionalen Baugruppen und insbesondere die Elektronik-Vorrichtung 18 dadurch beeinträchtigt werden.

Claims

Extruder (10) mit einem Extrudergehäuse (11), in dem eine Förderschnecke (23) angeordnet ist, wobei das Extrudergehäuse (11) eine gehäuseartige Verkleidung (15) aufweist, die eine unterseitige Zugangsöffnung (24) aufweist, die mittels zumindest einer Bodenplatte (16) abdeckbar ist, wobei funktionale Baugruppen (17, 18, 19, 21) des Extruders (10) innerhalb eines von der Verkleidung (15) umhüllten Innenraums (25) angeordnet sind, wobei die funktionalen Baugruppen zumindest von einer Antriebsvorrichtung (17) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (15) als einstückige, abgedichtete Haube ausgebildet ist, die als selbsttragende Tragschale ausgebildet ist, und dass die Haube außenseitig spalt- und fugenlos ausgebildet ist, wobei die Antriebsvorichtung (17) direkt auf der Innenseite der Haube montiert ist.
Extruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionalen Baugruppen eine Elektronik-Vorrichtung (18) umfassen, die direkt auf der Innenseite der Haube montiert ist.
Extruder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionalen Baugruppen eine Heiz- und/oder Kühlvorrichtung (19) umfassen, die direkt auf der Innenseite der Haube montiert ist.
Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionalen Baugruppen ein Netzteil umfassen, das direkt auf der Innenseite der Haube montiert ist.
Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube aus miteinander fugenlos verbundenen Metallteilen gebildet ist.
Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube von einem einzelnen umgeformten Metallteil gebildet ist.
Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (16) in lösbarer Weise mit der Haube verbunden ist.
Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine einzelne Bodenplatte (16) vorgesehen ist.
Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in die Wandung der Haube ein Display (22) in abgedichteter Weise eingesetzt ist.
Extruder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in die Wandung der Haube eine Heiz- und/oder Kühlvorrichtung in abgedichteter Weise eingesetzt ist, auf der das Extrudergehäuse (11) aufliegt.