DE102013109252A1

DE102013109252A1 - Extruder mit Vakuumeinspeisung

Info

Publication number: DE102013109252A1
Application number: DE201310109252
Authority: DE
Inventors: Mu-Tsang Yang
Original assignee: KO WIN YANG IND CO; KO WIN YANG INDUSTRIAL Co Ltd
Current assignee: KO WIN YANG IND CO; KO WIN YANG INDUSTRIAL Co Ltd
Priority date: 2013-08-27
Filing date: 2013-08-27
Publication date: 2015-03-05

Abstract

Ein Extruder beinhaltet eine Maschinenbasis, einen Zylinder, der mit einem Ende mit der Maschinenbasis verbunden ist und einen Einspeisebereich angrenzend an der Maschinenbasis, eine Materialeinfüllöffnung an dem Einspeisebereich und eine Auslauföffnung an einem gegenständigen Ende davon definiert, eine Schnecke, die mit einem Ende mit der Maschinenbasis verbunden ist und in dem Zylinder angeordnet vorliegt und in dem Zylinder durch eine äußere Kraft drehbar vorliegt, einen Einspeisetank mit einem oberen Durchgangsloch und einem unteren Durchgangsloch und der mit der Materialeinfüllöffnung des Zylinders verbunden ist, ein Steuerventil, das in dem oberen Durchgangsloch des Einspeisetanks angeordnet vorliegt und betrieben werden kann, um den Einspeisetank zu öffnen oder zu schließen, sowie eine Vakuumpumpe, die mit dem Einspeisebereich des Zylinders durch ein Leitungssystem verbunden ist und betrieben werden kann, um Luft aus dem Einspeisebereich heraus zu pumpen und weiterhin ein Vakuum in dem Einspeisebereich zu erzeugen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich des Extrudierens im Allgemeinen und einen Extruder, der mit einer Vakuumeinspeisung ausgestattet ist, im Speziellen.
2. Beschreibung des Standes der Technik
In den meisten herkömmlichen Extrudern definiert die Schnecke im Allgemeinen einen Einspeisebereich, einen Mischbereich und einen Auslaufbereich. In einigen Extrudern sind im Mischbereich der Schnecke ein oder zwei Abgaslöcher angeordnet, um Wasser von dem eingesetzten Kunststoffmaterial zu entfernen. Restkunststoffmaterialien wie beispielsweise Plastiktüten oder Müllbeutel können nach dem Waschen einen bestimmten Wasseranteil aufweisen. Trotz Behandlung durch Dehydrierung und in Trocknungsverfahren können Wasserreste in Kunststofftüten oder -folien nicht vollständig ausgetrocknet werden. In der Folge entstehen beim Schmelzmischverfahren große Mengen Wasserdampf. Dieser Wasserdampf kann sich mit dem geschmolzenen Kunststoffmaterial vermengen. Obwohl Abgaslöcher zum Entfernen des Wasserdampfes bereitgestellt werden, kann auch eine derartige Anordnung ein vollständiges Austrocknen des Wasserdampfes nicht garantieren. Darin liegt der Hauptnachteil herkömmlicher Extruder.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde unter den gegebenen Umständen verwirklicht. Es ist die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Extruder mit einer Vakuumeinspeisung bereitzustellen, der wirksam die Restwassermenge in dem verwendeten Material verringert.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Extruder mit einer Vakuumeinspeisung bereitzustellen, der eine geschmeidige Einspeisung ermöglicht.
Um diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung zu lösen, umfasst ein Extruder mit Vakuumeinspeisung der vorliegenden Erfindung eine Maschinenbasis, einen Zylinder, der wie eine lange Röhre ausgebildet ist und an einem Ende mit der Maschinenbasis verbunden ist, und einen Einspeisebereich angrenzend an der Maschinenbasis, eine Materialeinfüllöffnung an dem Einspeisebereich und eine Auslauföffnung an einem gegenständigen Ende davon definiert, eine Schnecke, die mit einem Ende mit der Maschinenbasis drehbar verbunden ist und in dem Zylinder durch eine äußere Kraft drehbar aufgenommen vorliegt, einen Einspeisetank mit einem oberen Durchgangsloch, das sich an einer oberen Seite befindet, und einem unteren Durchgangsloch, das sich an einer unteren Seite befindet und mit der Materialeinfüllöffnung des Zylinders verbunden ist, ein Steuerventil, das in dem oberen Durchgangsloch des Einspeisetanks angeordnet vorliegt und betrieben werden kann, um den Einspeisetank zu öffnen oder zu schließen, sowie eine Vakuumpumpe, die mit dem Einspeisebereich des Zylinders durch ein Leitungssystem verbunden ist und betrieben werden kann, um Luft aus dem Einspeisebereich heraus zu pumpen und ein Vakuum in dem Einspeisebereich zurück zu lassen bzw. zu erzeugen.
Andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch Bezug auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den anhängigen Zeichnungen besser verstanden, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente der Gestaltung bezeichnen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Strukturansicht eines Extruders mit Vakuumeinspeisung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Frontalansicht eines Extruders mit Vakuumeinspeisung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Draufsicht auf einen Extruder mit Vakuumeinspeisung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine schematische Strukturansicht des Extruders gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine horizontale Schnittansicht eines Teils der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die die Beschaffenheit des Lagerblocks und des Einspeisebereichs des Zylinders zeigt.
6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 in 2.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die 1 bis 4 zeigen einen Extruder mit Vakuumeinspeisung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Gestaltung dieser ersten Ausführungsform ermöglicht eine Einspeisung mittels natürlicher Gravitation und umfasst:
Eine Maschinenbasis 10;
einen Zylinder 20, der wie eine lange Röhre ausgebildet ist und mit einem Ende mit der Maschinenbasis 10 verbunden ist und einen Einspeisebereich 21 angrenzend an die Maschinenbasis 10, eine Materialeinfüllöffnung 22 an dem Einspeisebereich 21 und eine Auslauföffnung (nicht gezeigt) an einem gegenständigen Ende davon definiert,
eine Schnecke 30, die mit einem Ende davon mit der Maschinenbasis 10 drehbar verbunden ist und in dem Zylinder 20 angeordnet vorliegt und in dem Zylinder 20 durch eine äußere Kraft drehbar ist,
einen Einspeisetank 40 mit einem oberen Durchgangsloch 42, das sich an einer oberen Seite davon befindet, und einem unteren Durchgangsloch 41, das sich an einer unteren Seite davon befindet und mit der Materialeinfüllöffnung 22 des Zylinders 20 verbunden ist,
ein Steuerventil 50, das in dem oberen Durchgangsloch 42 an der oberen Seite des Einspeisetanks 40 angeordnet vorliegt und betrieben werden kann, um den Einspeisetank 40 zu öffnen oder zu schließen, und
eine Vakuumpumpe 60, die mit dem Einspeisebereich 21 des Zylinders 20 durch ein Leitungssystem 61 verbunden ist und betrieben werden kann, um Luft aus dem Einspeisebereich 21 heraus zu pumpen und weiterhin ein Vakuum in dem Einspeisebereich 21 zurück zu lassen bzw. zu erzeugen.
Darüber hinaus umfasst die Schnecke 30 einen Rinnenbereich 31, der mit der Maschinenbasis 10 angrenzend an dem Zylinder 20 drehbar verbunden ist. Der Zylinder 20 umfasst weiterhin ein Durchgangsloch 23, das zu dem Rinnenbereich 31 passt. Die Vakuumpumpe 60 ist mit dem Durchgangsloch 23 des Zylinders 20 durch das Leitungssystem 61 verbunden und wird mit dem Einspeisebereich 21 des Zylinders 20 durch die Spalten in dem Drehverbindungsbereich zwischen der Schnecke 30 und der Maschinenbasis 10 in Verbindung gehalten. Ein O-Ring 11 und ein V-förmiger Dichtring 12 sind in dem Verbindungsbereich zwischen der Maschinenbasis 10 und der Schnecke 30 angeordnet, um Leckagen zu verhindern. Des Weiteren weist die Maschinenbasis 10 einen darin angeordneten Getriebezug (nicht gezeigt) auf, um die Schnecke 30 zu drehen.
In dieser Ausführungsform kann ein Vorratsbunker oder eine Zuführungsleitung mit der oberen Seite des Steuerventils 50 verbunden werden. In der Verwendung führt ein Öffnen des Steuerventils 50 dazu, dass vorbereitetes Material in den Einspeisetank 40 fällt. Erreicht das Material in dem Einspeisetank 40 eine zuvor bestimmte Höhe, schaltet sich das Steuerventil 50 automatisch ab. An diesem Zeitpunkt pumpt die Vakuumpumpe 60 weiter, was dazu führt, dass automatisch Material in das Innere des Einspeisebereichs 21 des Zylinders 20 unter Einfluss der zwei Kräfte von Vakuumansaugen und Gravitation fällt. Der Vakuumeffekt ermöglicht darüber hinaus, dass das in dem Material in dem Einspeisetank 40 und in dem Einspeisebereich 21 vorhandene Wasser leicht verdampft wird, und der erzeugte Wasserdampf kann ebenfalls durch das Vakuum abgesaugt werden, wodurch der Feuchtigkeitsgehalt des Materials verringert wird, was die Geschwindigkeit und die Qualität der Produktion verbessert.
2 bis 6 zeigen einen Extruder mit Vakuumeinspeisung gemäß einer zweiten Ausführungsform. Um die Erklärung zu erleichtern, bezeichnen in dieser Beschreibung gleiche Bezugszeichen die gleichen Bestandteile. Der Extruder gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst auch eine Maschinenbasis 10, einen Zylinder 20, eine Schnecke 30, einen Einspeisetank 40, ein Steuerventil 50 und eine Vakuumpumpe 60. Die Strukturen dieser Bestandteile und ihre Wechselwirkungen sind mit denen der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform identisch. Der Zylinder 20 umfasst auch einen Einspeisebereich 21 und eine Materialeinfüllöffnung 22. Die Schnecke 30 umfasst ebenfalls einen Rinnenbereich 31. Der Zylinder umfasst auch ein Durchgangsloch 23, das zu dem Rinnenbereich 31 der Schnecke 30 passt. Die Vakuumpumpe 60 ist ebenfalls mit dem Durchgangsloch 23 durch ein Leitungssystem 61 verbunden. Die Hauptmerkmale dieser zweiten Ausführungsform sind im Folgenden beschrieben.
Eine Kraftbeschickungsschnecke 70 ist innerhalb des Einspeisetanks 40 angeordnet und angepasst, das bereitgestellte Material in den Einspeisebereich 21 des Zylinders 20 zu fördern. Der Einspeisebereich 21 des Zylinders 20 ist mit einem Lagerblock 80 an einer lateralen Seite davon für die drehbare Verbindung mit der Kraftbeschickungsschnecke 70 angeordnet. Der Einspeisetank 40 ist an dem Lagerblock 80 angeordnet. Der Lagerblock 80 definiert in sich eine Aufnahmekammer 81. Die Aufnahmekammer 81 wird in Verbindung mit der Materialeinfüllöffnung 22 des Zylinders 20 gehalten, d. h. die Materialeinfüllöffnung 22 ist an einer lateralen Seite relativ zu dem Zylinder 20 angeordnet. Ein Lagertank 90 ist an der oberen Seite des Steuerventils 50 bereitgestellt. Eine Zuführleitung 95 ist mit der oberen Seite des Lagertanks 90 verbunden. Darüber hinaus ist ein Sensor 43 an der unteren Seite des Einspeisetanks 40 angeordnet, um eine obere Grenze eines Materialniveaus zu erfassen, und ein Sensor 91 ist an einer oberen Seite in dem Lagertank 90 angeordnet, um eine untere Grenze eines Materialniveaus zu erfassen. So wird das Steuerventil 50 automatisch eingeschaltet, wenn das Niveau des bereitgestellten Materials in dem Einspeisetank 40 das Erfassungsniveau des Sensors 43 für die obere Grenze fallen lässt. Nach einer vorbestimmten Zeit fällt das Lagermaterial in dem Lagertank 90 automatisch in das Innere des Einspeisetanks 40. Danach wird das Steuerventil 50 automatisch ausgeschaltet, um den Einspeisetank 40 zu schließen. Zur gleichen Zeit wird die Zuführleitung 95 geöffnet, um es dem vorbereiteten Material zu ermöglichen, in das Innere des Lagertanks 90 geliefert zu werden. Nachdem das Material in dem Lagertank 90 das Erfassungsniveau des Sensors 91 für das untere Niveau erreicht, wird die Zuführleitung 95 automatisch geschlossen. Abhängig von der Funktion der Vakuumpumpe 60 kann der Wassergehalt in dem Material innerhalb des Einspeisetanks 40 schnell verdampft und abgesaugt werden. Somit kann das verwendete Material schnell getrocknet werden, was die anschließenden Produktionsprozesse erleichtert und die Materialeinspeisung geschmeidiger ablaufen lässt.

Claims

Extruder umfassend: Eine Maschinenbasis (10); einen Zylinder (20), der wie eine lange Röhre ausgebildet ist und mit einem Ende davon mit der Maschinenbasis (10) verbunden ist, worin der Zylinder (20) einen Einspeisebereich (21) angrenzend an die Maschinenbasis (10), eine Materialeinfüllöffnung (22) an dem Einspeisebereich (21) und eine Auslauföffnung an einem gegenständigen Ende davon definiert, eine Schnecke (30), die mit einem Ende davon mit der Maschinenbasis (10) drehbar verbunden ist und in dem Zylinder (20) angeordnet vorliegt und in dem Zylinder (20) durch eine äußere Kraft drehbar ist, einen Einspeisetank (40) umfassend ein oberes Durchgangsloch (42), das sich an einer oberen Seite davon befindet, und ein unteres Durchgangsloch (41), das sich an einer unteren Seite davon befindet und mit der Materialeinfüllöffnung (22) des Zylinders (20) verbunden ist, ein Steuerventil (50), das in dem oberen Durchgangsloch (42) an der oberen Seite des Einspeisetanks (40) angeordnet vorliegt und betrieben werden kann, um den Einspeisetank (40) zu öffnen oder zu schließen, und eine Vakuumpumpe (60), die mit dem Einspeisebereich (21) des Zylinders (20) durch ein Leitungssystem (61) verbunden ist, worin die Vakuumpumpe (60) betrieben werden kann, um Luft aus dem Einspeisebereich (21) heraus zu pumpen und ein Vakuum in dem Einspeisebereich (21) zu erzeugen.
Extruder nach Anspruch 1, worin die Vakuumpumpe (60) durch Spalten zwischen der Schnecke (30) und der Maschinenbasis (10) mit dem Einspeisebereich (21) des Zylinders (20) in Verbindung gehalten wird.
Extruder nach Anspruch 2, worin die Schnecke (30) einen Rinnenbereich (31) umfasst, worin der Zylinder (20) ein Durchgangsloch 23 umfasst, das zu dem Rinnenbereich (31) der Schnecke (30) passt, worin die Vakuumpumpe (60) mit dem Durchgangsloch (23) des Zylinders (20) durch das Leitungssystem (61) verbunden ist.
Extruder nach Anspruch 1, ferner einen Lagertank (90) umfassend, der an einer oberen Seite des Steuerventils (50) angeordnet ist, und eine Zuführleitung (95), die mit einer oberen Seite des Lagertanks (90) verbunden ist.
Extruder nach Anspruch 1, worin der Einspeisetank (40) eine darin angeordnete Kraftbeschickungsschnecke (70) umfasst, die angepasst ist, ein Lagermaterial aus dem Einspeisetank (40) in den Einspeisebereich (21) des Zylinders (20) zu fördern.
Extruder nach Anspruch 5, worin der Zylinder (20) einen Lagerblock (80) an einer lateralen Seite des Einspeisebereichs (21) umfasst, worin die Kraftbeschickungsschnecke (70) drehbar mit dem Lagerblock (80) verbunden ist, worin der Einspeisetank (40) an dem Lagerblock (80) befestigt vorliegt, worin der Lagerblock in sich eine Aufnahmekammer (81) definiert, die in Verbindung mit der Materialeinfüllöffnung (22) des Zylinders (20) gehalten wird.
Extruder nach Anspruch 4, ferner umfassend einen Sensor (43), der an einer unteren Seite des Einspeisetanks (40) für eine Materialniveauerfassung angeordnet ist, und einen Sensor (91), der an einer oberen Seite in dem Lagertank (90) für eine Materialniveauerfassung angeordnet ist.
Extruder nach Anspruch 1, worin die Maschinenbasis (10) weiterhin einen O-Ring (11) und einen V-förmigen Dichtring (12) umfasst, die zwischen der Maschinenbasis (10) und der Schnecke (30) angeordnet sind, um Leckagen zu verhindern.