DE1729396C - Siebwechselvornchtung fur den Spritzkopf einer Strangpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Siebwcchselvorrichtuni; für den Spritzkopf einer Strangpresse zum Verarbeiten thermoplastischer Stoffe mit einem zwei auswechselbare Siebsätze aufweisenden Schieber, der mittel·» eines kra..betätigten Verschiebezylinders in einer auzwei G.häusehälften bestehenden Kassettenführunu verschiebbar ist.

Siebwechselvorrici tungen für Strangpressen zum Verarbeiten thermoplastischer Stoffe sollen das schnelle Auswechseln verschmutzter Siebe ermöglichen. Derartige Siebe filtern und reinigen die vo.- der Strangpresse '.«-!orderten thermoplastischen Stoffe, 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, son >-n auch die Notwendigkeit, das Strangpreßerzeugnis nach der Pro duktionsunterbrechung in die Kühl- und Abzugsvorrichtungen erneut einführen zu müssen.

Es ist bereits bekannt, einen mechanisch oder hydraulisch erschiebbiren Siebschieber mit zwei 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 vor. Kunststoffschmelze hierdurch nicht zuverlässig verhindert werden kann und daß die Vorrichtung durch die austretende Schmelze verschmutzt und unbrauchbar gemacht wird.

Zur Verbesserung der Abdichtung ist es auch schon bekanntgeworden, den Schieber doppelkeilförmig auszubilden, so daß sich die Oberfläche des Schiebers in den mit sphärischen Außenfläche!, in entsprechenden hohlsphärischen Lagerflächen verstellbaren Dichtungsringen festkeilt, wodurch eine Abdichtung erreicht werden soll. Es zeigt sich jedoch, duP durch den unvermeidlichen Verschleiß an den Keilflächen und den Dichtungsringen die konzentrische Lage der Siebsätze vor den materialführcnden Kanälen nicht gewährleistet werden kann, so daß sich strömungsungünstige »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 Folgesteuei ung der beiden Hydraulikzylinder sehr aufwendig und störanfällig ist, weil Endschalter und Servo-Ventile angewendet werden müssen, und daß durch die verschiebbare Dichtungshülse und deren Betätigungsetemente die Baulängt der Siebwechselvorrichtung wesentlich vergrößert wird.

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

Abgesehen von der sehr aufwendigen und im Prinzip strömungsungünstigen Bauweise. Jie den Einsatz diener 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.

Aus der USA.-Patentschrift 2 661497 ist bereits die eingangs beschriebene Siebwechselvorrichtung bekannt, die durch die Erfindung verbessert wird. Die Vorrichtung nach der genannten USA.-Patentschrift löst hingegen nicht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Sicbwechsclvorrichtung zu schaffen, die insbesondere ohne Störungen des Produktionsablaufes einen außerordentlich schnellen Siebwechsel gestattet, andererseits aber auch eine einwandfreie Abdichtung in der jeweiligen Endstellung des die Siebsätze tragenden Schiebers gewährleistet, da nach dieser Patentschrift Klemmeinrichtungen im Sinne der Erfindung nicht vorhanden sind und zur Durchführung des Siebwechsels, bei dem die eine Gehäusepl; 'te durch doppelt wirkende Hydraulikzylinder von der anderen Gehnuseplatte abzuziehen ist, die Produktion des Extruders unterbrochen werden muß.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Siebwechsc'vorrichtung zu schaffen, die die Nachteile der beschriebenen bekannten Ausführungen vermeidet und ohne Störungen des Produktionsablaufes einen außerordentlich schnellen Siebwechsel gestattet, andererseits aber auch eine einwandfreie Abdichtung in der jeweiligen Endstellung des die Siebsätze tragenden Schiebers gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Siebwechselvorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die beiden Gehäusehälften gegeneinander bewegbar und als Abstützung für die Anschlagflächen des Schiebers in seinen beiden Endstellungen angeordnet sind, daß die Verschiebezylinder jeweils ein Gegenlager aufweisen, das gegenüber den Gehäusehälften der Kassettenführung bewegbar angeordnet nnd mit deren Klemmcinrichtungen fest verbunden ist, und daß zwischen den Klemmeinrichtungen und den Gehäusehälften jeweils eine die Klemmeinrichtungcn während der Verschiebung des Schiebers in einer unwirksamen Stellung haltende, vorgespannte Druckfeder vorgesehen ist, deren Federkraft geringer ist als die in der Endstellung des Schiebers auf das Gegenlager vom jeweils zugehörigen Verschiebezylinder ausgeübte Kraft und deren Vorspannung größer ist als die zum Verschieben des Schiebers erforderliche Kraft.

Es wird also der Abdichtungsvorgang durch die Reaktionskraft des in Abweichung von den bekannten Vorschlägen beweglich gelagerten Verschiebezylinders, vorzugsweise eines Hydraulikzylinders, erreicht, ohne daß zusätzliche Schalt- und Steuereinrichtungen notwendig sind. Durch das während der

ίο 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 Kasaciiciiiührur.g sich gegen den Schieber während der Durchführung des Verschiebevorganges ve i.lemmen.

Durch die erfindungsgemäC·; Ausführung ergibt

ao 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 kurzfristi-

gen Ablauf des Siebwechsels, weil beim Betätigen der Verschiebeeinrichtung automatisch die Verklemmung gelöst, die Verschiebung des die Siebsätze tragenden Schiebers vorgenommen und nach Erreichen der Endstcllung des Schiebers die Vcrklemmune 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 Teilflächen hat auf die richtige Lage der Siebsätze zu dem materialführenden Kanal bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung keinerlei Einfluß.

In zweckmäßiger weiterer Ausgestaltung der Erfindung bestehen die Klemmeinrichtungen aus die Gehäusehälften umgreifenden, mit den Gegenlagern der Verschiebezylinder verbundenen Keilklammern mit mindestens einem stumpfwinkligen Doppelkeil an mindestens einer Druckfläche und komplementären Doppelkeilflächen an der entsprechenden Gegendruckfläch·; der Gehäusehälften. Es ist ferner zweckmäßig, daß die Klemmeinrichtungen durch Kniehebel gebildet sind, die zwischen mit den Gegeniagcrn der

Verschiebezylinder fest verbundenen Betätigungsgliedern und den Gehäuschälften vorgesehen sind.

Es ist ferner vorteilhaft, daß die die Klemmeinrichtungen während der Verschiebung des Schiebers in der unwirksamen Stellung haltenden Druckfedern durch je -inen Satz vorgespannter Tellerfedern gebildet sind, die in an den Keilklammern angeordneten, in Ausnehmungen der Gehäusehälften 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 Ausnehmungen anliegendes Druckglied, das in Druckrichtung langer ist als der Endflansch, abstützbar ist.

In anderer zweckmäßiger Weiterbildung der f'.rfindung sind zur Lagesicherung des jeweils unbenutzten, gereinigten Siebsatzes durch einen Federbügel ver-

bundcne Druckplatten beidseitig gegen den aus den Gehäuschälftcn der Kassettenfülming herausgeführten Schieberteil anlegbar sind. Die Druckplatten sind vorlcilhaftcrwcise mit Flachheizkörpcrn zum Aufheizen des aus den Gehäusehälften herausgeführten Schieberteils ausgerüstet.

Durch diese von außen wirkende Beheizung erübrigt sich der Einbau einer separaten Heizung in jede Schicberhülfte mit eigenem Temperaturfühler. Durch die vorgeschlagene Beheizungsarl werden die Höhe des Schiebers sowie der Beheizungsaufwand verringert. Die Lagesicherung durch die Druckplatten hat den Vorteil, daß der gereinigte und wieder in den Schieber eingesetzte Siebsatz nicht durch Maschinenerschütteruugen aus dem Schieber hervortreten kann, was bei dein nachfolgenden Verschieben des Schiebers zu einer Zerstörung des Siebsatzes führen würde.

Die Erfindung ist in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt dmch eine Sicbwcchsclvorrichlung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in F i e. 2 in vergrößerter Darstellung und

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der I-1 g. 2 zusammen mii einei in F i g. 2 nicht dargestellten, wechselweise aufsteckbaren Vorrichtung für die Lagesicherung des Siebsatzes der jeweils herausgeschobenen Schiebcrhiilfle und für deren Beheizung.

An das Ende eines Förderzylinders 1 α einer im übrigen nicht dargestellten Strangpresse mit der Förderschnecke 1 b ist eine erste Gchäuschälftc 2 angeschraubt (Fig. 1), die Klcmmnasen la und 2 ft aufweist. Zwischen der ersten Gchäuschälftc 2 und einer zweiten Geliäuschälfte 3 der Kassettenführung mit den Klcmmnasen 3 a und 3 b ist ein Schieber 4 für zwei auswechselbare Siebsätze 5 a und 5 ft scitcnverschieblich angeordnet, wobei Bolzen 6 (F i g. 2) beide Gehäuschälftcn 2 und 3 gegen Scitcnverschicbung zueinander sichern, während sie in der Materialförderrichtung in geringem Maß gegeneinander beweglich sind.

In jeder der beiden Endlagen des Schiebers 4 legen sich Anschlagflachen 4« bzw. 4 Λ an die Gchäuschälflen 2 und 3 an, so daß die konzentrische Lage des jeweils benutzten Siebsatzes S α bzw. 5 ft zu den das Strangpreßmaterial führenden Bohrungen 2 c und 3 c in den Gehäuschälflcn 2 und 3 gewährleistet ist. Nach Erreichen der einen oder der anderen Endlage wirkt der volle Druck der cinfachwirkendcn Verschiebezylinder Ta bzw. 7 A auf das Gcgenlager8a bzw. 8ft und überträgt sich über die Zuganker 9 ι bzw. 9 ft auf die als Keilklammern ausgebildeten Klemmcinrichtungen 10 a, 10 ft, die gegen die Kraft von vorgespannten, sich an den Gehäusehälften 2, 3 abstützenden Druckfedern 11 σ, 11ί> seitlich verschoben werden, wobei über Gcgendruckflächen 3 d die Gehäusehälften 2 und 3 gegen den Schieber 4 dichtend zusammengepreßt werden. Die Verschiebezylinder 7 a, 7 ft werden in an sich bekannter Weise abwechselnd für jeden Verschiebevorgang mit Drucköl beschickt und arbeiten als Hydraulikzylinder.

Die Druckfedern 11 α, 11 ft haben die Aufgabe, während des Vcrschicbcns des Schiebers 4 die für das Klemmen in beiden Richtungen mit zweifachen Doppelkeilflächen ausgebildeten Keilklammern in einer unwirksamen Mitlcllagc zu halten, so daß die Anpressung der Gehäusehälften 2 und 3 an dem Schiebcr nicht schon während des Verschiebevorganges eintritt. Zu diesem Zweck ist die Vorspannung der Feclersätzc größer als die zum Verschieben des Schiebers benötigte Kraft. Andererseits kann die Federkraft der Federsätze ohne weiteres durch die Reaktionskraft des jeweils in Ttätigkeit befindlichen Verschicbezylinders überwunden werden, wenn der Schieber seine jeweilige Radstellung erreicht hat.

In F'i g. 3 ist die Ausbildung der Kcilklammern näher erläutert: Die Klcrnmnasen 2 a, 2 b der (iehäusehülftc 2 erhalten vorzugsweise eine plane Druckfläche 2 (I ohne Kcilncigung. Dementsprechend sind die anliegenden Keilflächen der Klammern ausgebildet. Die Klemmnasen 3 α und 3 b der Gehäusehälfte 3 sowie die entsprechende Keilflächc der

to Klcmmcinrichtungcn 10«. 10 ft erhalten vorzugsweise ein 2fach-Doppclkeilprofil für die Gcgctuliuekflächc 3 ti, das in jeder der beiden Richtungen mit 2 Keilflächen wirksam wird. Hierdurch wird eine weitgehend achsmittige Klemmkraft in beiden Schubrich-Hingen erreicht. Die in an den Kcilklammern befestigten zweiteiligen Federhülsen 10c, 10</ eingesetzten Druckfedern 11«, lift greifen praktisch spielfrei in entsprechende Ausnehmungen 2 e, 3 c der Klcmmnasen 2«, 2ft bzw. 'Ou, 3Λ ein, die aber länger sind als die FcderhüUen 10 r. (0 ti. Während der Verschiebung stützen sich die Druckfedern über die an ihren Enden vorgesehenen Druckscheiben gegen die beiderseitigen Endflansche der Federhülsen 10 r. 10 rf ab. In Fig. 3 ist dagegen ein Klemm/ustaiul dargestellt, bei dem die Druckfedern durch den linken Endflansch der Federhülsen 10c, 1Oi/ nach rechts zusammengedrückt sind, wobei sie nach rechts über ein durch den rechten Endflansch hindurchragendes und in diesem Zustand das Widerlager für die entsprechende Druckscheibe bildendes Druckstück gegen die Gehäuschälflcn 2 und 3 drücken. Hierbei wird die Vcrklcmmung der Gehäuschälftcn 2 und 3 gegen den Schieber 4 bewirkt. Während 'or Verschiebung des Schiebers 4 wirkt dagegen nur eine der Vcrschicbckraft entsprechende Gegenkraft von den Kcilklammern aus auf die Druckfedern, so daß diese sich biz zur Anlage an beiden Endflanschcn der Federhülscn 10 c und 10 d entspannen, wodurch die Kolklammcrn gegenüber den Klcmmnasen dank der spiel-

freien Unterbringung der Druckfedern mit den Druckstücken in den Klemmnascn eine Mittelstellung einnehmen, in der die Klemmwirkung aufgehoben ist. In T" i g. 4 ist die Einrichtung gezeigt, die es verhindert, daß der gereinigte Siebsalz 5 α bzw 6 b durch Maschincncrschütterungen aus dem Schieber 4 hervortritt, was beim nachfolgenden Verschieben des Schiebers zu einer Zerstörung oder Beschädigung des Sicbsalzcs führen könnte. Flache Druckplatten 12<7 und 12 ft, die zum Zwecke einer Beheizung des jc-

wcils herausgeschobenen Schieberteiles mit angebauten Flachheizkörpern 13 a und 13 ft 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 9 α bzw. 9 ft gehängt und kann an einem Handgriff 15 nach erfolgtem Siebwechsel und erfolgter Siebreinigung auf die andere Schicbcrseilc gesteckt werden.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel ist nicht an die gezeigten Einzelheiten gebunden. So kann beispielsweise an Stelle von zwei einfach wirkenden Hydraulikzylindern ein doppelt wirkender Zylinder auf einer Seite mit nur einem Gegenlager verwendet oder an Stell- 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 an Stelle der Klammer-Keilflächen beispielsweise Kniehcbelsystcme eingesetzt werden. Nicht dargestellt ist ferner in den Zeichnungen des Ausführungsbeispiels eine Nachstellmöglichkeit für den Ausgleich des Verschleißes an den Keilfläcben sowie für das Einstellen

des korrekten Betriebsspieles an den Keilklammcrn, die :.. B. durch an sich bekann e zusätzliche, zueinander einstellbare Doppelkeilflächon bewirkt werden können. Nicht dargestellt ist auch im einzelnen die Beheizung der Siebwechselvorrichtung.

Falls durch die Art des angeschlossenen Spritzkopfes die geringe axiale Bewegung des Gehäusehälfte 3 während des Entriegeins und Verschiebens des Schiebers nicht möglich ist, so kann der Auslauf der Bohrung 3 c 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 wird die Ka^settenführung durch die Ge-

häusehälftc 2 und die erwähnte Schiebehülse gebildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Siebwechselvorrichtung für den Spritzkopf einer Strangpresse zum Verarbeiten thermoplaslischer Stoffe mit einem zwei auswechselbare Siebsätze aufweisenden Schieber, drr mittels eines kraftbetätigten Verschiebezylinders in einer aus zwei Gehäusehälften bestehenden Kassettenführung verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäusehälften (2,

   3) gegeneinander bewegbar und als Abstützung für die Anschlagflächen (4 a, 4 ft) des Schiebers (4) in seinen beiden Endstellungen angeordnet sind, daß die Verschiebezylinder (7 a, 7 ft) jeweils ein Gegenlager (8 a. 8 ft) aufweisen, das gegenüber den GeLa isehälf ten (2, 3) der Kassettenführung bewegbar angeordnet und mit deren Klemmeinrichtungen (10 ii, 10 ft) fest verbunden ist, und daß zwischen den Klemmeinrichtungen und den Gehäusehälften jeweils eine die Klemmeinrichtungen während der Verschiebung des Schiebers in einer unwirksamen Stellung haltende, vorgespannte Druckfeder (11 a, 11 ft) vorgesehen ist, deren Federkraft geringer ist als die in der Endstellung des Schiebers auf das Gegenlager vom jeweils zugehörigen Verschiebezylinder ausgeübte Kraft und deren Vorspannung größer ist ab die zum Verschieben des Sch k je rs erforderliche Kraft.

   2. Siebwechselvorrichtung η ch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtungen (10 a, 10 b) aus die Gehäusehälften (2, 3) umgreifenden, mit den Gegenlagern (8 a, 8 b) der Verschiebezylinder (7 α, 7 b) verbundenen Keilklammern mit mindestens einem stumpfwinkeligen Doppelkeil an mindestens einer Druckfläche und komplementären Doppelkeilflächen an der entsprechenden Gegendruckfläche (3d) der Gehäusehälften bestehen.

   3. Siebwechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtungen (lOtf, 10ft) durch Kniehebel gebildet sind, die zwischen mit den Gegenlagern der Verschiebezylinder (7 a, b) fest verbundenen Betätigungsgliedern und den Gehäusthälften vorgesehen sind.

   4. Siebwechselvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Klemmeinrichtungen (10 a, 10 b) während der Verschiebung des Schiebers (4) in der unwirksamen Stellung haltenden Druckfedern (11 α, 11 b) durch je einen Satz vorgespannter Tellerfedern gebildet sind, die in an den Keilklammern angeordneten, in Ausnehmungen (2e, 3e) der Gehäusehälften (2, 3) hineinragenden, aber kürzer als die Ausnehmungen ausgebildeten Federhülsen (10 c,. 10 d) 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 Ausnehmungen (2 e, 21 e) anliegendes Druckglied, das in Druckrichtung langer ist als der Endflansch, abstützbar ist.

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

   (14) verbundene Druckplatten (12a, Mb) beidseitig gegen den aus den Gehäusehälften (2, 3) der Kassettenführung herausgeführten Schieberteil anlegbar sind.

   6. Siebwechselvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatten (12 c. 12 ft) mit Flachheizkörpem (13 a, 13 ft) zum Aufheizen des aus den Gehäusehälften (2, 3) herausgeführ"-:! Schieberteils ausgerüstet sind.