DE1729396A1

DE1729396A1 - Siebwechselvorrichtung fuer Strangpressen

Info

Publication number: DE1729396A1
Application number: DE19681729396
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl-Ing Upmeier
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 1968-03-13
Filing date: 1968-03-13
Publication date: 1972-03-02
Also published as: CH477282A; US3583453A; FR2003779A1; GB1258188A; DE1729396B2

Description

14 195 S/G 11. März 1968

Windmöller & Hölscher, Lengerich i.W.

Siebwechselvorrichtung für Strangpressen

Die Erfindung betrifft eine Siebwechselvorrichtung für Strangpressen zum Verarbeiten thermoplastischer Massen, die das schnelle Auswechseln verschmutzter Siebe ermöglichen soll. Derartige Siebe filtern und reinigen die von der Strangpresse geförderten thermoplastischen Massen, um beispielsweise unaufgeschlossene Materialteilchen, nicht eingemischte Färb- oder Füllstoffzusätze sowie Schmutzteilchen zurückzuhalten. Die Siebwechselvorrichtungen sollen das Auswechseln des verschmutzten Siebes gegen ein sauberes Sieb gestatten, ohne die Produktion der Strangpresse unterbrechen zu müssen. Auf diese Weise wird nicht nur ein Produktionsausfall vermieden, sondern auch die Notwendigkeit, das Strangpresserzeugnis nach der Produktionsunterbrechung in die Kühl- und Abzugsvorrichtungen erneut einführen zu müssen.

Es ist bereits bekannt, einen mechanisch oder hydraulisch verschiebbaren Siebschieber mit zwei

209810/050A

auswechselbaren Siebsätzen zu verwenden. Die Abdichtung des Schiebers gegen die das Strangpressmaterial führenden Bohrungen wird dabei durch nachstellbare elastische Dichtungsringe vorgenommen. Es zeigt sich jedoch im Betrieb derartiger bekannter Vorrichtungen, daß das Austreten von Kunststoffschmelze hierdurch nicht zuverlässig verhindert werden kann und daß die Vorrichtung durch die austretende Schmelze verschmutzt und unbrauchbar ge- ^ macht wird.

Zur Verbesserung der Abdichtung ist es auch schon bekannt geworden, den Schieber doppelkeilförmig auszubilden, so daß sich die Oberfläche des Schiebers in den mit sphärischen Außenflächen in entsprechenden hohlsphärischen Lagerflächen verstellbaren Dichtungsringen festkeilt, wodurch eine Abdichtung erreicht werden soll. Es zeigt sich jedoch, daß durch den unvermeidlichen Verschleiß an den Keilflächen und den Dichtungsringen die konzentrische Lage der Siebsätze vor den materialführenden Kanälen nicht gewährleistet werden kann, so daß sich strömungs- * ungünstige "Totecken" ergeben.

Bei einer weiteren bekannten Konstruktion wird eine gewisse Verbesserung dadurch erreicht, daß ein zusätzlicher Hydraulikzylinder nach Beendigung der Schieberbewegung eine verschiebbare Dichtungshülse beispielsweise über Keilflächen gegen den Schieber presst. Trotz guter Abdichtung ergeben sich aber dabei die Nachteile, daß die Folgesteuerung der beiden Hydraulik-Zylinder sehr aufwendig und störanfällig ist, weil Endschalter und Servo-Ventile angewendet werden.

209810/0504

müssen, und daß durch die verschiebbare Dichtungshülse und deren Betätigungselemente die Baulänge der Siebwechselvorrichtung wesentlich vergrößert wird.

Schließlich wurde zu dem gleichen Zweck auch noch eine Siebvorrichtung bekannt, bei welcher zwei fest eingebaute Siebsätze über ein System von vier 3-Weg-Hähnen derart von der Kunststoffschmelze durchflossen werden, daß das verschmutzte Sieb von einem Teil der gereinigten Schmelze in entgegengesetzter Richtunq durchdrungen wird. Hierbei sollen die angesammelten Verunreinigungen herausgespült werden.

Abgesehen von der sehr aufwendigen und im Prinzip strömungsungünstigen Bauweise, die den Einsatz dieser Vorrichtung für thermisch empfindliche Kunststoffe unmöglich macht, bedeutet die für das Freispülen des verschmutzten Siebes benötigte Schmelzmenge einen erheblichen Materialverlust. Außerdem wird die Ausstoßleistung während des Spülvorganges ™ beträchtlich vermindert, so daß eine kontinuierliche Produktion nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Siebwechselvorrichtung zu schaffen, die die Nachteile der beschriebenen älteren Ausführungen vermeidet und ohne Störungen des Produktionsablaufes einen außerordentlich schnellen Siebwechsel gestattet^

209810/05(U

andererseits aber auch eine einwandfreie Abdichtung in der jeweiligen Endstellung des die Siebsätze tragenden Schiebers gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Siebwechselvorrichtung für Strangpressen zum Verarbeiten thermoplastischer Massen mit einem zwei auswechselbare

P Siebsätze aufweisenden, mittels einer kraftbetätigten Verschiebeeinrichtung in einer an das Förderende der Strangpresse angeschlossenen Kassettenftihrung verschiebbaren Schieber dadurch gelöst, daß die Kesettenführung aus zwei in Förderrichtung gegeneinander beweglichen Gehäusehälften besteht, gegen die sich der Schieber in beiden Endstellungen mit Anschlagflächen abstützt, und daß das Gegenlager der mit ihrem Abtriebsglied mit dem Schieber verbundenen Verschiebeeinrichtung gegenüber der Kassettenführung in Druckrichtung beweglich angeordnet und fest mit einer Klemmeinrichtung zum Klemmen der Gehäusehälften gegen den Schieber ver-

^ bunden ist, wobei zwischen der Klemmeinrichtung und den Gehäusehälften die Klemmeinrichtung während der Verschiebung des Schiebers in der unwirksamen Stellung haltende vorgespannte Federglieder vorgesehen sind, deren Federkraft geringer ist als der nach Erreichen der Endstellung des Schiebers auf das Gegenlager wirkende Druck der Verschiebeeinrichtung und deren Vorspannung größer ist als die zum Verschieben des Schiebers benötigte Kraft. Es wird also der Abdichtungsvorgang durch die Reaktionskraft der in Abweichung von den bekannten Vorschlägen beweglich gelagerten Verschiebeeinrichtung, vorzugsweise eines Hydraulikzylinders, erreicht, ohne daß zusätzliche Schalt- und Steuereinrichtungen notwendig wären,

209810/0504

Durch das während der Verschiebebewegung wirkende Federglied, dessen Federkraft stärker ist als der zum Verschieben des Schiebers notwendige Druck, aber geringer als die Reaktionskraft, die sich nach dem Erreichen der Endstellung des Schiebers am Widerlager der Verschiebeeinrichtung aufbaut, wird mit Sicherheit verhindert, daß die Gehäusehälften der Kassettenführung sich gegen den Schieber während der Durchführung des Verschiebevorganges verklemmen.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung ergibt sich eine in Strömungsrichtung kurze Bauweise der Siebwechselvorrichtung, wodurch günstige Fließverhältnisse für die Kunststoffschmelze sichergestellt werden. Ferner erlaubt die erfindungsgemäße Ausbildung der Verschiebevorrichtung einen sehr kurzfristigen Ablauf des Siebv/echsels, weil beim Betätigen der Verschiebeeinrichtung automatisch die Verklemmung gelöst, die Verschiebung des die Siebsätze tragenden Schiebers vorgenommen und nach Erreichen der Endstellung des Schiebers die Verklemmung wieder hergestellt wird. Dieser Siebwechsel kann in Bruchteilen einer Sekunde, und zwar ohne störanfällige Steuerelemente erfolgen, so daß Unterbrechungen der laufenden Produktion mit Sicherheit vermieden werden. Die Kassette wird zuverlässig abgedichtet und der unvermeidbare Verschleiß an den Dichtflächen sowie den Keilflächen hat auf dio richtige Lage der Siebsätze zu dem Material führenden Kanal bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung keinerlei Einfluß.

209810/0504

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Klemmeinrichtung aus die Gehäusehälften umgreifenden, mit dem Gegenlager der Verschiebeeinrichtung verbundenen Keilklammern mit mindestens einem stumpfwinkligen Doppelkeil an mindestens einer Druckfläche und komplementären Doppelkeilflächen an der entsprechenden Gegendruckfläche der Gehäusehälften bestehen. P Vorteilhaft ist es, wenn ein Mehrfach-Doppelkeil-Profil, vorzugsweise ein Zweifach-Doppelkeil-Profil, vorhanden ist, und zwar nur zwischen der einen Gehäusehälfte und den beiden Keilklammern, während die andere Gehäusehälfte und die gegen diese Gehäusehälfte anliegende Fläche der Keilklammern plan-parallel verlaufen. Die Klemmeinrichtung kann aber auch durch zwischen mit dem Gegenlager der Verschiebeeinrichtunq fest verbundenen Betätiqungsqliedern und den Gehäusehälften vorgesehenen Kniehebelsystemen gebildet sein.

^ Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn die

die Klemmeinrichtung während der Verschiebung des Schiebers in der unwirksamen Stellung haltenden Federglieder durch je einen Satz vorgespannter Teller federn gebildet sind, die in an den Keilklammern angeordneten, in Ausnehmungen der Gehäusehälfte hineinragenden, aber kürzer als die Ausnehmungen ausgebildeten Federhülsen vorgesehen sind, wobei jeder Tellerfedersatz an jedem Ende über eine Druckscheibe gegen einen Endflansch der Federhülse und ein durch die zentrale öffnung des Endflansches ragendes, gegen die Endflächen der

209810/0504

Gehäusehälften anliegendes Druckglied, das in Druckrichtung länger ist als der Federhülsen-Endflansch abstützbar ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können zur Lagesicherung des jeweils unbenutzten, gereinigten Siebsatzes durch einen Federbügel verbundene Andruck- ύ

platten beidseitig gegen den aus dem Kassettengehäuse herausgeführten Teil des Schiebers anlegbar sein. Diese Druckplatten können nach einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung, der aber auch bei anderen Siebwechselvorrichtungen mit Doppelsiebschiebern vorteilhaft angewendet werden könnte, mit Flachheizkörpern zum Aufheizen des aus dem Kassettengehäuse herausgeführten Schieberteils ausgerüstet sein. Durch diese von außen wirkende Beheizung erübrigt sich der Einbau einer separaten Heizung in jede Schieberhälfte mit eigenem Temperaturfühler. Durch die erfindungsgemäße Beheizungsart werden die Höhe des Schiebers sowie der Beheizungsaufwand verringert. Die Lagesicherung I durch die Druckplatten hat den Vorteil, daß der gereinigte und wieder in den Schieber eingesetzte Siebsatz nicht durch Maschinenerschütterungen aus dem Schieber hervortreten kann, was bei dem nachfolgenden Verschieben des Schiebers zu einer Zerstörung des Siebsatzes führen würde.

209810/0504

■■ Q mm

Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert, in welcher ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäe ausgebildete Siebwechselvorrichtung,

Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Figur 1,

Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Figur 2 in vergrößertem Maßstab und

Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Figur 2 zusammen mit einer in Figur 2 nicht dargestellten, wechselweise aufsteckbaren Vorrichtung für die Lagesicherung des Siebsatzes der jeweils herausgeschobenen Schieberhälfte und für deren Beheizung.

An das Ende eines Förderzylinders la einer im übrigen nicht dargestellten Straiepresse mit der Förderschnecke Ib ist eine erste Gehäusehälfte 2 angeschraubt, die Klemmnasen 2a und 2b aufweist. Zwischen der ersten Gehäusehäfte 2 und einer zweiten Gehäusehälfte des Kassettengehäuses mit den Klemmnasen 3a und 3b

209810/0504

ist ein Schieber 4 für zwei auswechselbare Siebsätze 5a und 5b seitenverschieblich angeordnet, wobei die Bolzen 6 (Fig. 2) beide Gehäusehälften 2 und 3 gegen Seitenverschiebung zueinander sichern, während sie in der Materialförderrichtung in geringem Maß gegeneinander beweglich sind.

In jeder der beiden Endlagen des Schiebers 4

legen sich Nocken 4a bzw. 4b an die Gehäusehälften . %

2 und 3 an, so daß die konzentrische Lage des jeweils benutzten Siebsatzes 5a bzw. 5b zu den das Strangpressmaterial führenden Bohrungen 2c und 3c in den Gehäusehäften 2 und 3 gewährleistet ist. Nach Erreichen der einen oder der anderen Endlage wirkt der volle Druck der die Verschiebung jeweils herbeiführenden, einfachwirkenden Zylinder 7a bzw. 7b auf das Joch 8a bzw. 8b und überträgt sich über die Zuganker 9a bzw. 9b auf Keilklammer η loa, lob, die gegen die Kraft von vorgespannten, sich an den Gehäusehälften 2,3 abstützenden Federsätzen 11a, 11b seitlich verschoben

werden, wobei über Keilflächen 3d die Gehäusehälften λ

2 und 3 gegen den Schieber 4 dichtend zusammengepresst werden. Die Hydraulikzylinder 7a, 7b werden in an sich bekannter Weise abwechselnd für jeden Verschiebevorgang mit Drucköl beschickt.

Die Federsätze 11a, LIb haben die Aufgabe, während des Verschiebens des Sch Lebers 4 die für das Klemmen Ln beiden Richtungen mit zweifachen DoppelkeilfLachen ausgebildeten Keilklammern Loa, lob in einer unwirksamen MitteLlage zu halten, so daß dLe Anpressung der Gehäusehälften 2 und 3 an dem Sch Leber nicht schon während des Verschiebevorganges eintritt. Zu diesem

20981 0/0504

- Io -

Zweck ist die Vorspannung der Federsätze größer als die zum Verschieben des Schiebers benötigte Kraft jemals sein kann. Andererseits kann die Federkraft der Federsätze ohne weiteres durch die Reaktionskraft des jeweils in Tätigkeit befindlichen Verschiebezylinders überwunden werden, wenn der Schieber seine jeweilige Endstellung erreicht hat.

In Figur 3 ist die Ausbildung der Keilklammern loa, lob näher erläutert: Die Klemmnasen 2a, 2b der Gehäusehälften 2 erhalten vorzugsweise eine plane Druckfläche 2d ohne Keilneigung. Dementsprechend sind die anliegenden Keilflächen der Klammern loa und lob ausgebildet. Die Klemmnasen 3a und 3b der Gehäusehälfte 3 sowie die entsprechende Keilfläche der Klammern loa, lob erhalten vorzugsweise ein 2-fach-Doppelkeilprofil 3d, das in jeder der beiden Richtungen mit 2 Keilflächen wirksam wird. Hierdurch wird eine weitgehend achsmittige Klemmkraft in beiden Schubrichtungen erreicht. Die in an den Keilklammern loa, " lob be-festigten zweiteiligen Hülsen loc, Iod eingesetzten Federsätze 11a, 11b greifen praktisch spielfrei in entsprechende Aussparungen 2e, 3e der Klemmnasen 2a ,b bzw. 3a, b ein, die aber länger sind als die Federhülsen loc, Iod. Während der Verschiebung stützen sich die Federsätze über die an ihren Enden vorgesehenen Druckscheiben gegen die beiderseitigen Endflansche der Fednrhülsen loc, Iod ab. In Figur 3 ist g"egen ein Klemmzustand dargestellt, bei dom der Federsatz durch den lLnken Endflnnsch der Hülijen

209810/0504

»AD QAiG_lNAL

- li - ■

loc, Iod nach rechts zusammengedrückt ist, wobei er nach rechts über ein durch den rechten Endflansch hindurchragendes und in diesem Zustand das Widerlager für die entsprechende Druckscheibe bildendes Druckstück gegen die Gehäusehälften 2 und 3 drückt. Hierbei wird die Verklemmung der Gehäusehälften 2 und 3 gegen den Schieber 4 bewirkt. Während der Verschiebung des Schiebers 4 wirkt dagegen nur eine der Verschiebekraft entsprechende Gegenkraft von den Keilklammern aus auf die Federsätze, so daß diese sich bis zur Anlage an beiden Endflanschen der Hülsen loc und Iod entspannen, wodurch die Keilklammern gegenüber den Klemmnasen dank der spielfreien Unterbringung der Federsätze mit den Druckstücken in den Klemmnasen eine Mittelstellung einnehmen, in der die Klemmwirkung aufgehoben ist.

In Figur 4 ist die erfindungsgemäße Einrichtung gezeigt, die es verhindert, daß der gereinigte Siebsatz 5a bzw. 6b durch Maschinenerschütterungen aus dem Schieber 4 hervortritt, was beim nachfolgenden

Verschieben des Schiebers zu einer Zerstörung oder "

Beschädigung des Siebsatzes führen könnte. Flache Druckplatten 12a und 12b, die zum Zwecke einer Beheizung des jeweils herausgeschobenen Schieberteiles mit angebauten Flachheizkörpern 13a und 13b versehen sind, werden federnd durch den Federbügel 14 an den Schieber gepresst, so daß dieser auf Betriebstemperatur aufgeheizt wird. Der Federbügel 14 wird auf den oberen Zuganker 9a bzw. 9b gehängt

209810/0504

und kann an dem Handgriff 15 nach erfolgtem Siebwechsel und erfolgter Siebreinigung auf die andere Schieberseite gesteckt werden.

Die ERfindung ist nicht an die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigten Einzelheiten gebunden.

P So kann beispielsweise anstelle von zwei einfach wirkenden Hydraulikzylindern ein doppelt wirkender Zylinder auf einer Seite mit nur einem Joch verwendet oder anstelle des hydraulischen Zylinders ein Verschiebemotor mit Gewindespindel zu dem gleichen Zweck eingesetzt werden, wobei dann das Motorgegenlager mit den Keilklammern verbunden ist und die Spindel mit dem Schieber oder umgekehrt. Ferner können anstelle der Klammer-Keilflächen beispielweise Kniehebelsysteme, eingesetzt werden. Nicht dargestellt ist ferner in den Zeichnungen des Ausführungsbeispiels eine Nachstellmöglichkeit für den Ausgleich des Verschleißes an den Keilflächen sowie für das Einstellen des korrekten

w Betriebsspieles an den Keilklammern, die zum Beispiel durch an sich bekannte zusätzliche, zueinander einstellbare Doppelkeilflächen bewirkt werden können. Nicht dargestellt ist auch im einzelnen die Beheizung der Siebwechselvorrichtung.

20981 0/0504

Falls durch die Art des angeschlossenen Spritzkopfes die geringe axiale Bewegung der Gehäusehälfte 3 während des Entriegeins und Verschiebens des Schiebers nicht möglich ist, so kann der Auslauf des Kanals 3c als Schiebehülse ausgebildet werden, die dichtend in einem vorgeschraubten Anschlußflansch gleitet, der beispielsweise über die Bolzen 6 mit der feststehenden Gehäusehälfte 2 verbunden ist. In diesem Falle würde die Kassettenführung durch die Gehäusehälfte 2 und die erv/ähnte Schiebehülse gebildet sein.

209810/0504

Claims

Patent an sprüche

1. Siebwechselvorrichtung für Strangpressen zum Verarbeiten thermoplastischer Massen mit einem zwei auswechselbare Siebsätze aufweisenden, mittels einer kraftbetätigten Verschiebeeinrichtung P in einer an das Förderende der Strangpresse angeschlossenen Kassettenführung verschiebbaren Schieber, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassettenführung aus zwei in Förderrichtung gegeneinander beweglichen Gehäusehälften (2,3) besteht, gegen die sich der Schieber (4) in beiden Endstellungen mit Anschlagflächen (4a, 4b) abstützt, und daß das Gegenlager (8a, 8b) der mit ihrem Abtriebsglied mit dem Schieber verbundenen Verschiebeeinrichtung (7a, 7b) gegenüber der Kassettenführung (2,3) in Druckrichtung beweglich angeordnet und fest mit einer Klemmeinrichtung (loa, lob) zum Klemmen der Gehäusehälften gegen den . Schieber verbunden ist, wobei zwischen der Klemmein-" richtung/md den Gehäusehälften die Klemmeinrichtung während der Verschiebung des Schiebers in der unwirksamen Stellung haltende vorgespannte Federglieder (11a, lib) vorgesehen sind, deren Federkraft geringer ist als der nach Erreichen der Endstellung des Schiebers auf das Gegenlager wirkende Druck der Verschiebeeinrichtung, und deren Vorspannung größer ist als die zum Verschieben des Schiebers benötigte Kraft.

209810/0504

2. Siebwechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung aus die Gehäusehälften (2,3) umgreifenden, mit dem Gegenlager (8a, 8b) der Verschiebeeinrichtung (7a, 7b) verbundenen Keilklammern (loa, lob) mit mindestens einem stumpfwinkeligen Doppelkeil an mindestens einer Druckfläche und komplementären Doppelkeilflächen an der entsprechenden Gegendruckfläche (3d) der Gehäusehälften besteht.

3. Siebwechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung durch zwischen mit dem Gegenlager der Verschiebeeinrichtung fest verbundenen Betätigungsgliedern und den Gehäusehälften vorgesehene Kniehebelsysteme gebildet ist.

4. Siebwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Klemmeinrichtung (loa, lob) während der Verschiebung des Schiebers (4) in der unwirksamen Stellung haltenden Federglieder durch je einen Satz vorgespannter Tellerfedern (11a, lib) gebildet sind, " die in an den Keilklammern (loa, lob) angeordneten, in Ausnehmungen (2e, 3e) der Gehäusehälften (2,3) hineinragenden, aber kürzer als die Ausnehmungen ausgebildeten Federhülsen (loc, Iod) vorgesehen sind, wobei jeder Tellerfedersatz an jedem Ende über eine Druckscheibe gegen einen Endflansch der

209810/0504

Federhülse und ein durch die zentrale öffnung des Endflansches ragendes, gegen die Endflächen der Gehäusehälften-Ausnehmungen anliegendes Druckglied, das in Druckrichtung länger ist als der Federhülsen-Endflansch, abstützbar ist.

5. Siebwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagesicherung des jeweils unbenutzten, gereinigten Siebsatzes (5a, 5b) durch einen Federbügel

(14) verbundene Andruckplatten (12a, 12b) beidseitig gegen den aus dem Kassettengehäuse (2,3) herausgeführten Teil des Schiebers (4) anlegbar sind.

6. Siebwechselvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatten (12a, 12b) mit Flachheizkörpern (13a, 13b) zum Aufheizen des aus dem Kassetengehäuse (2,3) herausgeführten Schieberteils ausgerüstet sind.

209810/0504

Leerseite