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Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehschieber mit zwischen zwei
parallelen kreisrunden Tragscheiben außerhalb deren gemeinsamer Drehachse und im
Abstand von dieser angeordnetem Sperrglied als Absperrvorrichtung in der Rohmaterialführung
zwischen Aufgabetrichter und Schneckenraum bei Extrudern, insbesondere für die Verwendung
von pulverförmigem Material.
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Absperrvorrichtungen für Extruder sind gewöhnlich als einfache Schieber
bzw. Platten aus Metall, Glas od. dgl. ausgebildet und am unteren Ende des Aufgabetrichters
in diesen durch einen Schlitz in der Trichterwandung senkrecht zum Materialzufluß
schieb- bzw. ziehbar angeordnet, wobei sie seitlich in parallel zueinander verlaufenden,
die Schieberkanten leicht umfassenden Nuten gleitend geführt sind. Es ist weiter
bekannt, den Aufgabetrichter als solchen auf einer quer zur Maschinenlängsachse
angeordneten Gleitbahn mit seitlichen Führungsnuten zu verschieben oder auf einer
kreissegmentförmigen Grundplatte durch Verschwenken um einen feststehenden Bolzen
von der Einfüllöffnung des Extruders fort oder zu dieser hin zu bewegen. Bei den
beiden letztgenannten Anordnungen ist es möglich, den Materialzufluß entweder lediglich
zu unterbrechen oder aber auch den Trichter in eine besondere Stellung zu bringen,
bei der das Rohmaterial aus dem Trichter unmittelbar in einen Vorratsbehälter fließt.
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Die bekannten Absperrschieber haben den Nachteil, daß pulverförmiges
Rohmaterial am Schieberschlitz in der Trichterwandung nach außen austritt.
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Eine einwandfreie Abdichtung dieses Schlitzes ist selbst bei feinster
Passung und Oberflächenbearbeitung kaum möglich. Das gleiche gilt auch für den quer
zur Längsachse der Maschine verschiebbaren Trichter, bei dem das Abdichten der Gleitbahn
an der Trichterunterkante große Schwierigkeiten bereitet. Im übrigen haben alle
diese Absperrvorrichtungen den Nachteil, daß sich pulveriges Material in die Gleitführung
zwischen feststehenden und beweglichen Teilen setzt, dort festbackt und das Bewegen
des Schiebers bzw. des Trichters sehr erschwert bzw. unmöglich macht. Bei den auf
einer Grundplatte schwenkbaren Trichtern wächst die auf der Platte festgebackene
Pulverschicht um so höher, je größer ihr Abstand von der Schwenkachse ist, und da
der Trichter nicht mehr plan auf der Grundplatte aufliegt, ist die erforderliche
Abdichtung zwischen der Grundplatte und dem Trichter nicht mehr gegeben.
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Als Absperrvorrichtungen sind aber auch Drehschieber bekannt. Diese
haben jedoch im allgemeinen zwei zur Drehachse symmetrisch gelegene, exzentrisch
angeordnete Sperrglieder, und die Abdichtungsstelle bei Sperrstellung des Drehschiebers
liegt oberhalb der Schieberdrehachse. Dies bringt den großen Nachteil, daß das beim
Absperren noch durchlaufende Rohmaterial zum Teil vom unteren Sperrglied aufgefangen
und so lange zurückgehalten wird, bis der Schieber wieder geöffnet wird. Empfindliches
Rohmaterial hat die Möglichkeit, sich hierbei zu zersetzen, und bei Chargenwechsel
treten Bestandteile der früheren Charge in den Extruder ein. Beide unvermeidbaren
Einmischungen führen zu langdauernden Qualitätsverschlechterungen in der anschließenden
Extruderproduktion.
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Es ist aber auch ein Drehschieber mit nur einem exzentrisch zu dessen
Drehachse gelegenem Sperr-
glied, das hier jedoch in Kugelmantelform mit einseitig
angeordneter Durchfluß öffnung ausgebildet ist.
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Diese »Drehwand« bewegt sich beim Betätigen des Drehschiebers in einem
besonderen, für die »Drehwand« geschaffenen und vom Durchflußkanal getrennten Rohrgehäuse.
Da beim Betätigen des Drehschiebers das in der Leitung befindliche Material in dieses
Rohrgehäuse durch den von der Durchflußöffnung in der »Drehwand« nicht abgedeckten
Zwischenraum hindurch eintreten kann, ist ein derartiger Absperrschieber für die
Rohmaterialführung bei Extrudern nicht brauchbar, weil bei Chargenwechsel - der
im übrigen hier häufig vorkommt - das nachfolgende Extrusionsmaterial verunreinigt
wird.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine leichtgängige
und nach außen hin gut dichtende Absperrvorrichtung zu entwickeln, die kein Restmaterial
der alten Charge zurückhält. Außerdem soll das Entleeren des Trichters auch nach
Unterbrechung des Materialflusses möglich sein.
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Um dies zu erreichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der
Drehschieber am Umfang seiner beiden Tragscheiben in der geschlossenen Innenwandung
des Trichters bzw. Trichterhalses drehbar gelagert und geführt ist und in Sperrstellung
unterhalb der Schieberdrehachse mit der einen der beiden von den Tragscheiben nicht
begrenzten Seiten seines Sperrgliedes an der Innenwand des Trichters bzw.
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Trichterhalses und mit der anderen gegen eine Anschlagleiste anliegt
und daß eine der beiden Tragscheiben mit einer Ausnehmung und die diese Tragscheibe
aufnehmende Trichterwand mit einer gleichen bzw. ähnlichen verschließbaren Öffnung
versehen sind. Diese Anordnung gestattet eine zuverlässige Kapselung der vorgeschlagenen
Sperrvorrichtung nach außen und Abdichtung der Lagerflächen gegenüber dem Materialfluß
im Inneren. Verunreinigung bzw. Vermischung des Materials bei Chargenwechsel ist
ausgeschlossen, weil durch die besondere Ausbildung des Sperrgliedes, seiner beiden
wangenartigen Träger und der diese aufnehmenden Trichterinnenwand Taschen usw. im
Sperrbereich des Drehschiebers völlig vermieden sind. Die exzentrische Anordnung
des Sperrgliedes hat den Zweck, dieses beim Öffnen der Sperre aus dem Materialfluß
zur Seite hin zu bringen, um Stauungen von Material im mittleren Bereich des Trichters
zu vermeiden. Überdies hat der erfindungsgemäße Drehschieber, wenn das Sperrglied
als sekantial verlaufende Platte ausgebildet ist, die vorteilhafte Eigenschaft,
daß dieses Sperrglied den Auswurf des auf der Platte lagernden Rohmaterials unterstützt.
Dies ist insoweit äußerst wichtig, weil unter besonderen Umständen die Konsistenz
des Rohstoffes etwas zunt Haften neigt und für eine fließende Bewegung eines Anstoßes
bedarf. Die die mit einer Ausnehmung versehene Tragscheibe aufnehmende Öffnung in
der Trichterwand dient zum Entleeren des abgesperrten Trichters, sie kann gleichzeitig
als Montageöffnung benutzt werden, und ihr Verschluß kann z. B. als Klappe oder
Abdeckscheibe ausgebildet sein. In diesem Falle ist die Ausnehmung konzentrisch
zur Tragscheibe angeordnet und durch einen zylindrischen Ansatz der Abdeckscheibe
verschlossen, wobei die lösbare Abdeckscheibe durch eine an sich bekannte Exzenteranordnung
gehalten werden kann. Schließlich können die beiden beim Absperren sich gegenüberliegenden
Teile der Absperrvorrichtung, nämlich einmal die feststehende
Anschlagleiste
und zum anderen das sich durch das Rohmaterial drängende ebene Sperrglied, an ihren
Vorderkanten abgeschrägt sein, um gegebenenfalls bei Verwendung von Granulat ein
besseres Abgleiten und gegebenenfalls Zerschneiden der einzelnen Körner an diesen
Kanten und überdies eine Reserveausbuchtung, längs welcher die schrägen Kanten des
Sperrgliedes beim Schwenken des Drehschiebers dichtend gleiten, in dem Ablaufkanal
für den Reststrom von Rohmaterial beim Schließen zu erreichen.
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Die vorgeschlagene Absperrvorrichtung hat überdies den Vorteil, daß
sich etwaige ringförmige Luftspalte an der bzw. den Lagerstellen der Drehachse bzw.
die beiden Spalte, welche zwischen den Tragscheiben und deren Führung vorhanden
sind, leicht und zuverlässig abdichten lassen. Ein weiterer Vorteil besteht auch
darin, daß sich der abgesperrte Trichter seitlich völlig entleeren und reinigen
läßt.
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Darüber hinaus kann der Drehschieber wegen seiner guten Abdichtung
nach außen auch in solchen Extruderanlagen verwendet werden, welche Material verarbeiten,
das während des Arbeitsprozesses nicht mit Luft in Berührung kommen soll und daher
unter Schutzgas gehalten werden muß. Eine weitere wesentliche Verbesserung bei der
Verwendung von granuliertem Material ergibt sich dadurch, daß sich der Drehschieber
im Gegensatz zum Flachschieber nicht senkrecht zur Richtung des Materialflusses
in diesen hineinbewegt, sondern seine Vorderkante auf ihrem Weg durch den Materialfluß
schräg durch diesen im Bogen läuft, so daß sich das Sperrglied bei gleichzeitiger
Freigabe einer Reserve-Ausbuchtung für das noch in Bewegung befindliche Material
mit dem Strom in das Material hineindreht. Infolge der schaufelartigen Bewegung
des Sperrglieds sind die Kräfte, welche zur Betätigung des Absperrschiebers erforderlich
sind, merklich geringer als bei den bisher bekannten Typen. Dieser Effekt wird durch
das Abschrägen der Vorderkante noch gefördert, und hierdurch wird die sichere Funktion
und Leichtgängigkeit der Absperrvorrichtung bewirkt. Alle diese Vorteile kommen
besonders bei Verwendung von pulverigem Material zur Geltung.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher
beschrieben. Es zeigt F i g. 1 die Gesamtanordnung eines Extruders, F i g. 2 einen
Vertikalschnitt durch die Drehachse des Schiebers, F i g. 3 den Schnitt III-III
gemäß F i g. 2 und F i g. 4 den Schnitt IV-IV gemäß F i g. 2.
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Fig. 1 stellt einen Extruder mit dem Aufgabetrichter 1 dar, in dessen
Halsteil der Drehschieber eingebaut ist. Der Betätigungshebel 2 ist leicht zugänglich
an der Bedienungsseite des Extruders angeordnet und radial in den Drehzapfen 3 eingeschraubt,
dessen Mittelachse identisch ist mit der Drehachse des Schiebers. Der Drehzapfen
3 sitzt koaxial auf der kreisrunden Tragscheibe 4, die in der Gehäusewand des Trichters
bzw. Trichterhalses 5 drehbar gelagert ist. Von dieser Tragscheibe 4 und der dieser
auf der gemeinsamen Drehachse parallel gegenüberliegenden Tragscheibe 6, die in
der benachbarten Trichterwand 7 des Trichterhalses gelagert ist und eine kon-
zentrische
Ausnehmung 8 (im Beispiel ein kreisrundes Loch) aufweist, wird das eigentliche Sperrglied
9 getragen. Die beiden Tragscheiben 4 und 6 sind gegen die Gehäusewand durch Rundschnurringe
10 gut abgedichtet. Die in der Trichterwand 7 für die Entleerung des Aufgabetrichters
1 vorgesehene und von der Lagerbohrung für die Tragscheibe 6 gebildete öffnung ist
durch eine Abdeckscheibell, die mittels eines Dichtungsringes 12 gegen die Trichterwand
7 abgedichtet ist, verschlossen. Die Abdeckscheibe 11 kann beispielsweise in der
Tragscheibe 6 zentriert sein und mittels eines Exzenterknebels 13, der sich um die
Tragstange 14 dreht und mit einem Bedienungshebel 15 versehen ist, gegen die Trichterwand
7 gepreßt werden. Die Tragstange 14 liegt lose in zwei ringförmigen, nach einer
Seite hin offenen Wulsten 16, die auf den Innenseiten der Wangen 17 und 18 der Entleerungsrutsche
19 sitzen. Bei geschlossener Absperrvorrichtung liegt die vordere Kante des Sperrgliedes
9 gegen die Anschlagleiste 20 an (F i g. 4).
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Bei geöffnetem Drehschieber bildet das Sperrglied 9 mit der Trichterwand,
wie in F i g. 4 durch die strichpunktierte Linie dargestellt ist, eine glatte ununterbrochene
Fläche, die ein sauberes Fließen des Rohmaterials gewährleistet. Durch Schwenken
des Betätigungshebels 2 werden die kreisrunden Tragscheiben 4 und 6 in ihren Lagerführungen
gedreht, bis die Vorderkante des Sperrgliedes 9 an der Anschlagleiste 20 anliegt
und damit in Sperrstellung steht.