DE102019002052A1 - Device for evacuating gases with a sieve structure - Google Patents
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Abstract
Eine Vorrichtung (100) zum Abführen von Gasen umfasst einen Körper (110) mit einem Durchgang (120) zum Abführen von Gasen, wobei zumindest ein Teil des Durchgangs (120) mit einer Struktur (130) gefüllt ist, die ein Durchtreten von Gasen erlaubt und ein Durchtreten von Feststoffen verhindert und die Struktur (130) an dem Körper (110) fixiert ist.A device (100) for evacuating gases comprises a body (110) with a passage (120) for evacuating gases, at least a part of the passage (120) being filled with a structure (130) which allows gases to pass through and prevents the passage of solids and the structure (130) is fixed to the body (110).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abführen von Gasen und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Vorrichtung. Insbesondere betrifft die Erfindung Entgasungseinsätze für das Entgasen von Extrusionsvorrichtungen und deren Herstellung.The invention relates to a device for discharging gases and to a method for producing such a device. In particular, the invention relates to degassing inserts for degassing extrusion devices and their manufacture.
Die Verwendung von Entgasungsvorrichtungen zum Abführen von Gasen, die aus maschinell verarbeiteten Feststoffen oder zähflüssigen Flüssigkeiten austreten, ist bekannt. So werden zum Beispiel in Extrusionsvorrichtungen der plastisch verformbaren Extrusionsmasse während der Förderung durch die Extrusionsvorrichtung Gase entzogen. Bei herkömmlicher Weise verwendeten Entgasungsvorrichtungen besteht die Gefahr, dass neben den abzuführenden Gasen auch Material, aus dem die Gase austreten, in die Entgasungsvorrichtung gelangt. Insbesondere bei heißen oder unter hohem Druck stehenden Materialien kann es geschehen, dass Material mit dem Gas zusammen in die Entgasungsvorrichtung gerissen wird. Zudem ist es möglich, dass beim Vorbeiführen des Materials an der Entgasungsvorrichtung dieses an einem Durchlass der Entgasungsvorrichtung stockt oder sich dort ansetzt.The use of degassing devices to remove gases emerging from machined solids or viscous liquids is known. For example, in extrusion devices, gases are withdrawn from the plastically deformable extrusion compound while it is being conveyed through the extrusion device. With conventionally used degassing devices, there is a risk that in addition to the gases to be discharged, material from which the gases emerge will also get into the degassing device. Particularly in the case of hot or high pressure materials, it can happen that material is torn together with the gas into the degassing device. In addition, it is possible that when the material is guided past the degassing device, it stagnates at a passage of the degassing device or settles there.
Dies kann dazu führen, dass die Entgasungsvorrichtung durch das Material verstopft wird, wodurch das Abführen von Gas beeinträchtigt oder unterbunden wird. Dadurch können die Stabilität von Verarbeitungsprozessen und die Qualität des zu entgasenden Materials beeinträchtigt werden. Zudem können in der Entgasungsvorrichtung abgelagerte Materialien altern und dadurch chemisch reagieren, wodurch korrosive Medien entstehen können, die zur Beschädigung von Maschinenkomponenten führen.This can lead to the degassing device being clogged by the material, as a result of which the discharge of gas is impaired or prevented. This can affect the stability of manufacturing processes and the quality of the material to be degassed. In addition, materials deposited in the degassing device can age and react chemically as a result, which can result in corrosive media that damage machine components.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Abführen von Gasen anzugeben, bei der die oben genannten Probleme nicht auftreten. Es soll eine Entgasungsvorrichtung angegeben werden, die ein gemeinsames Eintreten von Gas und zu entgasendem Material in die Entgasungsvorrichtung verhindert.It is the object of the present invention to specify a device for discharging gases in which the above-mentioned problems do not occur. A degassing device is to be specified which prevents gas and material to be degassed from entering the degassing device together.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is achieved with the subject matter of the independent claims.
Eine Vorrichtung zum Abführen von Gasen kann zum Beispiel einen Körper mit einem Durchgang zum Abführen von Gasen umfassen, wobei zumindest ein Teil des Durchgangs mit einer Struktur gefüllt ist, die ein Durchtreten von Gasen erlaubt und ein Durchtreten von Feststoffen verhindert, und die Struktur an dem Körper fixiert ist.A device for evacuating gases may, for example, comprise a body with a passage for evacuating gases, at least a part of the passage being filled with a structure that allows passage of gases and prevents passage of solids, and the structure on which Body is fixed.
Der Durchgang dient hierbei wie bei herkömmlichen Entgasungsvorrichtungen dem Abführen von Gasen. Jedoch ist der Durchgang durch die Füllung mit der Struktur gegen das Eindringen von Feststoffen in hinter der Struktur liegende Bereiche geschützt. Die Fixierung der Struktur an dem Körper stellt dabei sicher, dass sich die Struktur in dem Durchgang unter dem Druck von zu entgasendem Material nicht verschiebt.As with conventional degassing devices, the passage serves to discharge gases. However, the passage through the filling with the structure is protected against the penetration of solids into areas behind the structure. The fixing of the structure on the body ensures that the structure does not shift in the passage under the pressure of the material to be degassed.
Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass durch die Vorrichtung abgeführtes Gas mittels der Struktur von dem Material getrennt wird, aus dem das Gas abgeführt wird.In this way it can be ensured that gas discharged by the device is separated by means of the structure from the material from which the gas is discharged.
Die Struktur kann hierbei unlösbar mit dem Körper verbunden sein, d.h. zwischen der Struktur und dem Körper wurde eine dauerhafte Verbindung hergestellt, die nicht mehr gelöst werden kann, ohne den Körper, die Struktur oder beide zu beschädigen. Dies stellt verlässlich sicher, dass sich die Struktur nicht verschiebt und verhindert damit in verlässlicher Weise, dass der Durchgang der Entgasungsvorrichtung durch eindringendes Material verstopft wird. Zum Beispiel kann die Struktur durch Verkleben mit dem Körper unlösbar mit diesem verbunden werden.The structure can be inextricably linked to the body, i.e. a permanent bond has been made between the structure and the body that cannot be broken without damaging the body, the structure, or both. This reliably ensures that the structure does not shift and thus reliably prevents the passage of the degassing device from being clogged by penetrating material. For example, the structure can be permanently connected to the body by gluing it to the body.
Die Struktur kann auch aus dem gleichen Material wie der Körper bestehen und einstückig mit dem Körper ausgebildet sein. Körper und Struktur gehen also fugenlos ineinander über, sie sind aus einem Stück gefertigt und bilden ein einzelnes Element. Hierdurch wird eine besonders verlässliche Verbindung von Körper und Struktur bereitgestellt.The structure can also consist of the same material as the body and be formed in one piece with the body. Body and structure therefore merge seamlessly, they are made from one piece and form a single element. This provides a particularly reliable connection between body and structure.
Die Struktur kann ein einstückig mit dem Körper verbundenes Siebelement aufweisen, d.h. die Struktur ist in der Form eines Siebes mit einer bestimmten Maschenweite ausgebildet durch das Gas, aber keine Feststoffe dringen können.The structure may comprise a screen member integral with the body, i. the structure is in the form of a sieve with a certain mesh size through which gas but no solids can penetrate.
Die Struktur kann in einem einer Oberfläche des Körpers benachbarten Bereich des Durchgangs angeordnet sein. Die Struktur ist also nahe dem Rand der Vorrichtung in dem Durchgang angeordnet, z.B. 1 mm, 5 mm oder 10 mm von einer Oberfläche des Körpers entfernt. Dadurch wird verhindert, dass Material in das Innere des Durchgangs eindringt, bzw. an einer Kante des Durchgangs stockt oder sich dort absetzt, da das Eindringen von der Struktur verhindert wird. Insbesondere kann auch ein langsames Ansetzen von Material durch Abrieb verhindert werden, wenn die Struktur bündig oder im Wesentlichen bündig mit einer das zu entgasende Material berührenden Oberfläche des Körpers abschließt. Dies garantiert eine besonders sichere Trennung von Gas und zu entgasendem Material.The structure can be arranged in a region of the passage adjacent to a surface of the body. The structure is thus placed near the edge of the device in the passage, e.g. 1 mm, 5 mm or 10 mm from a surface of the body. This prevents material from penetrating into the interior of the passage or from sticking to an edge of the passage or being deposited there, since penetration is prevented by the structure. In particular, a slow build-up of material due to abrasion can also be prevented if the structure is flush or essentially flush with a surface of the body that is in contact with the material to be degassed. This guarantees a particularly reliable separation of gas and material to be degassed.
Der oben beschriebene Körper und die Struktur können hierbei zusammen additiv gefertigt sein, z.B. mittels eines an sich bekannten 3D-Druckverfahrens. Die Struktur wird also beim additiven Aufbau des Körpers direkt in dem Durchgang erzeugt. Anders ausgedrückt wird also in einem Bereich des Durchgangs anstatt einer vollflächig durchgängigen Öffnung ein Netzwerk aus Kanälen für das Abführen von Gas ausgebildet. Dieses Netzwerk kann jede beliebige mittels additiver Fertigung herstellbare Form aufweisen, die geeignet ist, den Durchgang von Feststoffen zu verhindern. Das Netzwerk kann hierbei den gesamten Durchgang einnehmen. Die Dicke des Netzwerks in Strömungsrichtung des Gases kann aber auch auf eine minimale Dicke beschränkt sein, unterhalb derer das Netzwerk mechanisch nicht mehr stabil wäre.The above-described body and the structure can be produced together additively, for example by means of a 3D printing process known per se. So the structure becomes additive Buildup of the body is created directly in the passage. In other words, instead of a full-area, continuous opening, a network of channels for the discharge of gas is formed in one area of the passage. This network can have any additive manufacturing shape that is capable of preventing the passage of solids. The network can take up the entire passage. The thickness of the network in the direction of flow of the gas can, however, also be limited to a minimum thickness below which the network would no longer be mechanically stable.
Zum Beispiel kann das Netzwerk einen schwammartigen Aufbau haben oder aus einem Geflecht oder einer Gitterstruktur mit vorgegebener Maschenweite bestehen. Die Maschenweite kann sich hierbei sowohl entlang des Querschnitts des Durchgangs als auch entlang der Strömungsrichtung des Gases verändern. Die Maschenweite kann z.B. am Einlass des Durchgangs eng sein und die Struktur kann dort eine Vielzahl von Maschen aufweisen. Dies stellt sicher, dass keine Feststoffe in die Struktur eindringen können. In Strömungsrichtung des Gases können sich die Maschen bzw. die von ihnen gebildeten Kanäle weiten und/oder miteinander verschmelzen, um ein Abströmen des Gases zu erleichtern.For example, the network can have a sponge-like structure or consist of a mesh or a lattice structure with a predetermined mesh size. The mesh size can change both along the cross section of the passage and along the direction of flow of the gas. The mesh size can e.g. be narrow at the inlet of the passage and the structure can have a plurality of meshes there. This ensures that no solids can penetrate the structure. In the direction of flow of the gas, the meshes or the channels formed by them can widen and / or merge with one another in order to facilitate an outflow of the gas.
Die additive Herstellung der Entgasungsvorrichtung ermöglicht es also Filterstrukturen zu erzeugen, die Gase effektiv von den zu entgasenden Feststoffen trennen und die auf herkömmliche Weise nicht herstellbar wären. Zudem erlaubt die additive Fertigung, die Vorrichtung in kostengünstiger Weise herzustellen.The additive manufacture of the degassing device thus makes it possible to produce filter structures that effectively separate the gases from the solids to be degassed and which could not be produced in a conventional manner. In addition, additive manufacturing allows the device to be manufactured in a cost-effective manner.
Die Vorrichtung kann ein Entgasungseinsatz sein. Dadurch eignet sich die Vorrichtung insbesondere als Entgasungsvorrichtung von Extrusionsvorrichtungen.The device can be a degassing insert. As a result, the device is particularly suitable as a degassing device for extrusion devices.
Der Körper und die Struktur können aus Material gefertigt sein, das hitzebeständig ist, vorzugsweise bis zu einer Temperatur zwischen 150°C und 200°C. Dies erlaubt es die Vorrichtung auch für die Entgasung von heißen Materialien zu verwenden, wie sie z.B. bei der Extrusion von Kunststoffen auftreten.The body and the structure can be made of material that is heat resistant, preferably up to a temperature between 150 ° C and 200 ° C. This also allows the device to be used for degassing hot materials, such as those used e.g. occur during the extrusion of plastics.
Eine Extrusionsvorrichtung zur Herstellung eines Extrudats aus einer Extrusionsmasse kann Mittel zum Fördern der Extrusionsmasse und eine Vorrichtung wie sie oben beschrieben wurde aufweisen. Die Vorrichtung kann hierbei derart in der Extrusionsvorrichtung angeordnet sein, dass über den Durchgang der Vorrichtung Gase aus der Extrusionsmasse abgeführt werden können. In einer derartigen Extrusionsvorrichtung, z.B. zum Extrudieren von Kunststoffen, kann verlässlich verhindert werden, dass Entgasungsvorrichtungen durch Extrusionsmasse verstopft oder zugesetzt werden.An extrusion device for producing an extrudate from an extrusion compound can have means for conveying the extrusion compound and a device as described above. The device can be arranged in the extrusion device in such a way that gases can be removed from the extrusion compound via the passage of the device. In such an extrusion device, e.g. for extruding plastics, it is possible to reliably prevent degassing devices from being clogged or clogged by extrusion material.
Die Extrusionsvorrichtung kann des Weiteren einen Entgasungsdom umfassen, in den die Vorrichtung die Gase abführt, wobei ein Verschluss des Entgasungsdoms derart mit der Vorrichtung verbunden ist, dass die Vorrichtung an dem Verschluss aus der Extrusionsvorrichtung entnommen werden kann. Dies erlaubt es, die Entgasungsvorrichtung in einfacher Weise aus der Extrusionsvorrichtung zu entnehmen, um diese zu warten, zu reinigen oder auszutauschen.The extrusion device can furthermore comprise a degassing dome into which the device discharges the gases, a closure of the degassing dome being connected to the device in such a way that the device can be removed from the extrusion device at the closure. This allows the degassing device to be easily removed from the extrusion device in order to service, clean or replace it.
Ein Verfahren zur Fertigung einer Entgasungsvorrichtung wie sie oben beschrieben wurde umfasst ein Herstellen des Körpers und der Struktur der Vorrichtung mittels additiver Fertigung. Dadurch können in kostengünstiger Weise Entgasungsvorrichtungen erzeugt werden, die die obigen Vorteile aufweisen.A method for manufacturing a degassing device as described above comprises manufacturing the body and the structure of the device by means of additive manufacturing. As a result, degassing devices can be produced in a cost-effective manner which have the above advantages.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen einer Entgasungsvorrichtung bereitgestellt, das die Schritte umfasst: Erstellen eines Datensatzes, welcher die wie oben beschriebene Entgasungsvorrichtung abbildet; und Speichern des Datensatzes auf einer Speichervorrichtung oder einem Server. Das Verfahren kann ferner umfassen: Eingeben des Datensatzes in eine Verarbeitungsvorrichtung oder einen Computer, welche/r eine Vorrichtung zur additiven Fertigung derart ansteuert, dass diese die im Datensatz abgebildete Entgasungsvorrichtung fertigt.According to a further aspect, a method for producing a degassing device is provided, comprising the steps of: creating a data record which depicts the degassing device as described above; and storing the data set on a storage device or server. The method can further include: inputting the data record into a processing device or a computer which controls a device for additive manufacturing in such a way that it manufactures the degassing device depicted in the data record.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein System zur additiven Fertigung einer Entgasungsvorrichtung bereitgestellt, mit einer Datensatzerzeugungsvorrichtung zum Erzeugen eines Datensatzes, welcher die wie oben beschriebene Entgasungsvorrichtung abbildet, einer Speichervorrichtung zum Speichern des Datensatzes und einer Verarbeitungsvorrichtung zum Empfangen des Datensatzes und zum derartigen Ansteuern einer Vorrichtung zur additiven Fertigung, dass diese die im Datensatz abgebildete Entgasungsvorrichtung fertigt. Die Speichervorrichtung kann ein USB-Stick, eine CD-ROM, eine DVD, eine Speicherkarte oder eine Festplatte sein. Die Verarbeitungsvorrichtung kann ein Computer, ein Server oder ein Prozessor sein.According to a further aspect, a system for additive manufacturing of a degassing device is provided, with a data set generating device for generating a data set which maps the degassing device as described above, a storage device for storing the data set and a processing device for receiving the data set and for controlling a device in this way additive manufacturing that it manufactures the degassing device shown in the data set. The storage device can be a USB stick, a CD-ROM, a DVD, a memory card or a hard disk. The processing device can be a computer, a server, or a processor.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogramm bzw. Computerprogrammprodukt bereitgestellt, umfassend Datensätze, die bei dem Einlesen der Datensätze durch eine Verarbeitungsvorrichtung oder einen Computer diese/n veranlasst, eine Vorrichtung zur additiven Fertigung derart anzusteuern, dass die Vorrichtung zur additiven Fertigung die wie oben beschriebene Entgasungsvorrichtung fertigt.According to a further aspect, a computer program or computer program product is provided, comprising data records which, when the data records are read in by a processing device or a computer, causes them to control a device for additive manufacturing in such a way that the device for additive manufacturing is as described above Degassing device manufactures.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein computerlesbarer Datenträger bereitgestellt, auf dem das vorstehend beschriebene Computerprogramm gespeichert ist. Der computerlesbare Datenträger kann ein USB-Stick, eine CD-ROM, eine DVD, eine Speicherkarte oder eine Festplatte sein.According to a further aspect, a computer-readable data carrier is provided on which the computer program described above is stored. The computer-readable data carrier can be a USB stick, a CD-ROM, a DVD, a memory card or a hard disk.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Datensatz bereitgestellt, welcher die wie oben beschriebene Entgasungsvorrichtung abbildet. Der Datensatz kann auf einem computerlesebaren Datenträger gespeichert sein.According to a further aspect, a data record is provided which maps the degassing device as described above. The data record can be stored on a computer-readable data carrier.
Die vorliegende Erfindung soll im Folgenden mit Bezug auf die Figuren im Detail beschrieben werden. Diese Beschreibung soll nicht als einschränkend sondern als beispielhaft verstanden werden. Die Erfindung ist nur durch den Gegenstand der Ansprüche definiert. Es zeigt:
-
1A und1B eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Abführen von Gasen; und -
2 eine schematische Darstellung eines Teils einer Extrusionsvorrichtung mit einer weiteren Vorrichtung zum Abführen von Gasen.
-
1A and1B a schematic representation of a device for discharging gases; and -
2 a schematic representation of part of an extrusion device with another device for removing gases.
In den
Die Vorrichtung
Der Körper
Der Körper
Durch den Körper
In der
Insbesondere bei additiver Fertigung des Körpers
In dem Durchgang
Die Struktur
Zum Beispiel kann eine in gewissem Umfang verformbare Struktur
Vorzugsweise ist die Struktur
Für die einstückige Fertigung von Körper
Ein besonders effektiver Schutz vor Eindringen von zu entgasendem Material in die Entgasungsvorrichtung
Die
In der
Die Extrusionsmasse
Um dies zu verhindern ist in der Vorrichtung
Durch die Lage der Struktur
Durch das Vorsehen der Struktur
Zudem kann die Entgasungsvorrichtung
Die Vorrichtung
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 100100
- Vorrichtung zum Abführen von GasenDevice for discharging gases
- 110110
- Körperbody
- 120120
- DurchgangPassage
- 130130
- Strukturstructure
- 200200
- ExtrusionsvorrichtungExtrusion device
- 210210
- ExtrusionsmasseExtrusion compound
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019002052.9A DE102019002052A1 (en) | 2019-03-22 | 2019-03-22 | Device for evacuating gases with a sieve structure |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102019002052.9A DE102019002052A1 (en) | 2019-03-22 | 2019-03-22 | Device for evacuating gases with a sieve structure |
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DE102019002052A1 true DE102019002052A1 (en) | 2020-09-24 |
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ID=72333823
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---|---|---|---|
DE102019002052.9A Withdrawn DE102019002052A1 (en) | 2019-03-22 | 2019-03-22 | Device for evacuating gases with a sieve structure |
Country Status (1)
Country | Link |
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2019
- 2019-03-22 DE DE102019002052.9A patent/DE102019002052A1/en not_active Withdrawn
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