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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Extrusionsanlage und insbesondere
Compoundieranlage mit einem Extruder und mit einer oder mehreren
Zuführeinrichtungen
für zu
verarbeitenden Werkstoff und/oder einen oder mehrere diesem Werkstoff
zuzumischende Zusatzstoffe, wobei der Extruder in einem als Raumtragwerk
ausgeführten
Traggestell angeordnet ist, an dem eine oder mehrere Dosiereinrichtungen
zur Dosierung des durch die Zuführeinrichtung
bereitgestellten Werkstoffs und/oder der zuzumischenden und/oder
zugemischten Zusatzstoffe in den Extruder vorgesehen sind.
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Es
ist bekannt, Extrusionsanlagen in als Raumtragwerk ausgeführten Traggestellen
anzuordnen, die üblicherweise
standardisierte Containermaße
aufweisen. Dies erlaubt eine Vormontage im Werk, so dass der Extruder
und diesen komplettierende Zusatzanlagen und/oder Versorgungseinrichtungen
bereits dort in die Position gebracht werden können, in der sie auch im Betrieb
vorzusehen sind. Ferner ist es möglich,
an dem Traggestell bereits die zum Betrieb des Extruders erforderlichen
Zu- und Ableitungen für
Einsatzstoffe und/oder Hilfs- oder Betriebsstoffe und Energie im
Wesentlichen vorzuinstallieren. Diese können bereits ab Werk mit dem
Extruder verbunden werden oder aber einfach bei der Endmontage angeschlossen
werden. Der Anschluss an die werkseitig vorgesehenen Zu- und Ableitungen, beispielsweise
für Wasser,
Strom, Druckluft oder ähnliches
erfolgt bevorzugt über
standardisierte Schnittstellen, die im Bereich des Tragwerks vorgesehen
sind.
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Solche
Extrusionsanlagen weisen häufig eine
oder mehrere Zuführeinrichtungen
auf, wobei über
die nachgeordneten Dosiereinrichtungen der zu verarbeitende Werkstoff
und/oder diesem zuzumischende Zusatzstoffe zugeführt werden. Diese Zuführeinrichtungen
sind üblicherweise
in einem Bereich angeordnet, der oberhalb der Ebene des Extruders
liegt. Bevorzugt sind die verwendeten Traggestelle mit einem oberen
Stockwerk, der sogenannten Bühne,
versehen, das beispielsweise über
Treppen zugänglich
ist, und auf dem die entsprechenden Zuführeinrichtungen angeordnet
sind. Die Behälter
der Zuführeinrichtungen
können
einfach mittels Kran oder ähnlichen
Hilfsmitteln ausgetauscht oder aufgefüllt werden.
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Häufig werden
in solchen Extrusionsanlagen verschiedene Werkstoffe verarbeitet,
die unter Vorvermischung oder separat, ggf. auch an separaten Stellen
dem Extruder zugefüttert
werden. Zusätzlich zu
dem oder den zu verarbeitenden Werkstoffen können auch Zusatzstoffe, beispielsweise
Füllstoffe,
zugegeben werden, die ebenfalls vor Aufgabe an den Extruder mit
dem Werkstoff vermischt werden können,
oder aber an weiteren Zuführpositionen
in den Extruder eingespeist werden können.
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Der
von den Zuführeinrichtungen
bereitgestellte Werkstoff und/oder Zusatzstoff wird üblicherweise
nicht direkt in den Extruder eingespeist, sondern zuerst einer oder
mehreren entsprechenden Dosiereinrichtungen zugeführt. Durch
diese Dosiereinrichtungen kann der Werkstoff oder der Zusatzstoff,
ggf. unter Vormischung, exakt dosiert werden, so dass dem Extruder
genau die Menge an Werkstoff und/oder Zusatzstoff zugeführt wird,
die er verarbeiten kann, ohne dass es zu einer Über- oder Unterfütterung
des Extruders kommt.
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Die
Zuführung
des Werkstoffs und/oder Zusatzstoffs von der entsprechenden Zuführeinrichtung erfolgt
häufig
durch entsprechende Schläuche,
eventuell mit entsprechenden Speisevorrichtungen, die zwischen den
im oberen Stockwerk angeordneten Zuführeinrichtungen und der Dosiereinrichtung
verlaufen. Hierbei sind die Dosiereinrichtungen üblicherweise unterhalb des
oberen Stockwerks in einem Bereich unterhalb der entsprechenden
Zuführeinrichtung
unmittelbar über
den entsprechenden Zuführpositionen
angeordnet.
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Aufgrund
dieser verfahrenstechnisch notwendigen Anordnung der Dosiereinrichtungen
unterhalb des oberen Stockwerks und oberhalb des Extruders sind
sie für
Reinigungs- und
Wartungsarbeiten ebenso wie für
Austauschaktionen sehr schlecht zugänglich.
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Da
es sich bei den Werkstoffen und/oder den Zusatzstoffen aber um Staub
produzierende Produkte handeln kann, und da insbesondere im Fall
von Materialwechseln, also einem Verwenden eines neuen Zusatzstoffes
oder eines anderen Werkstoffes eine gründliche Reinigung der Dosiereinrichtung
notwendig ist, muss eine entsprechende Reinigung der Dosiereinrichtung
ermöglicht
werden. Hierzu ist es bereits bekannt, die Dosiereinrichtungen verschieblich
an einem Schienensystem anzuordnen, das am Traggestell der Extrusionsanlage
vorgesehen ist. So kann die Dosiereinrichtung aus der Arbeitsposition über dem
Extruder in eine seitliche Position verfahren werden, von der sie
beispielsweise mittels eines Gabelstaplers oder eines Krans abgehoben
werden kann, um die notwendige Reinigung durchzuführen. Nachteilig
hieran ist, dass bei jeder Reinigung zusätzliche Hilfsmittel wie Gabelstapler
oder Kran notwendig sind, um die Dosiereinrichtung in eine Reinigungsposition
zu bringen. Dasselbe Problem stellt sich bei Wartungsarbeiten. Reinigungs-
und Wartungsarbeiten sind also schon im Vorfeld sehr arbeits- und
materialaufwendig. Auch eine exakte Positionierung der Dosiereinrichtung
relativ zu den unterschiedlichen Zuführpositionen des Extruders
hat sich bei einer Anordnung an einem Schienensystem als schwierig
erwiesen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Extrusionsanlage
vorzustellen, die einfach in der Bedienung, flexibel im Betrieb
und kostengünstig
zu betreiben ist und die vorgenannten Nachteile nicht aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Extrusionsanlage mit den Merkmalen des Schutzanspruchs
1 gelöst.
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Durch
das Vorsehen einer Verstelleinrichtung zum Einstellen einer Höhe und/oder
eines Schwenkwinkels, mittels derer die Dosiereinrichtung bzw. Dosiereinrichtungen
am Traggestell angeordnet sind, kann ein besonders einfaches Reinigen
sowie eine einfache Wartung der zur Beschickung des Extruders notwendigen
Dosiergeräte
bereitgestellt werden. Durch diese Verstelleinrichtung kann einerseits die
Anordnung der jeweiligen Dosiergeräte in Relation zu dem Extruder
und dessen verschiedenen Zuführpositionen
besonders einfach angepasst werden, was insbesondere dann von Vorteil
ist, wenn verschiedene Extrudertypen oder aber verschiedene Zuführeinrichtungen
zu dem Extruder zum Einsatz kommen. Die erfindungsgemäße Anordnung
der Dosiereinrichtung am Traggestell mittels einer Verstelleinrichtung
ermöglich
somit die Einstellung vielfältiger
Zuführpositionen
in den Extruder. So können beispielsweise
ein Zuführtrichter
auf dem Extruder ebenso gut bedient werden, wie etwaige Seitenfüttereinrichtungen,
die häufig
in niedrigerer Höhe
gespeist werden müssen
als ein Zuführtrichter.
Eine solche Höhen-
und/oder Schwenkwinkelverstelleinrichtung kann manuell oder automatisch
bedienbar sein. Erfindungsgemäß können auch
andere Einrichtungen mittels einer solchen Verstelleinrichtung am Traggestell
angeordnet werden.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausgestaltungsform kann die Verstelleinrichtung
einen Schwenkmechanismus beinhalten, mittels dessen die Dosiereinrichtung
in eine Arbeitsposition und/oder eine Reinigungs- bzw. Wartungsposition schwenkbar
ist. Vorteilhaft hieran ist, dass die Verstelleinrichtung in einer
geeigneten Position am Traggestell angeordnet sein kann, sich aber
nicht direkt an der für
sie vorgesehenen Zuführposition
befinden muss, sondern dass die Anbringung entsprechend der räumlichen
Gegebenheiten, beispielsweise an in Nähe der Zuführposition vorgesehenen Querbalken, gewählt werden
kann, während
die Endjustierung durch ein Schwenken der Dosiereinrichtung mittels des
Schwenkmechanismus in die Arbeitsposition erfolgen kann. Ferner
ist das Vorsehen des Schwenkmechanismus vorteilhaft, da die Dosiereinrichtung mittels
des Schwenkmechanismus aus der Arbeitsposition in eine Reinigungs-
und Wartungsposition schwenkbar ist, in der ein entsprechendes Absenken der
Dosiereinrichtung mittels der Verstelleinrichtung erfolgen kann.
Die Dosiereinrichtung kann so in eine Position gebracht werden,
in der Reinigungs- und Wartungsarbeiten einfach durchgeführt werden
können.
Eine solche Position befindet sich bevorzugt am Boden bzw. in Bodennähe, so dass
die Reinigung bzw. die Wartung durchführende Personen leichten Zugang
zur Dosiereinrichtung haben. Eine solche Position befindet sich
dann benachbart zum Extruder, ggf. noch im Bereich des Traggestells,
oder aber auch benachbart außerhalb
desselben, denn der Schwenkmechanismus kann derart ausgelegt sein, dass
er ein Schwenken von innerhalb des Traggestells zu Bereichen außerhalb
des Traggestells ermöglicht.
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Besonders
bevorzugterweise umfasst der Schwenkmechanismus der Verstelleinrichtung
einen Schwenkarm. Mittels eines solchen lässt sich eine konstruktiv einfache
und wenig fehleranfällige
Verschwenkung der Dosiereinrichtung ermöglichen. Die Dosiereinrichtung
ist hierbei über
den Schwenkarm gegenüber
einem Angriffspunkt der Verstelleinrichtung am Traggestell verschwenkbar.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Verstelleinrichtung
eine Trägerplatte
umfassen, auf der die Dosiereinrichtung anbringbar ist. Durch das
Vorsehen einer solchen Trägerplatte
kann besonders einfach eine Verbindbarkeit der Versteileinrichtung
mit unterschiedlichen Dosiereinrichtungen gewährleistet werden. Auf der Trägerplatte
kann die Dosiereinrichtung beispielsweise durch Verschrauben befestigt
werden und dann über
die Höhenverstellung
und ein eventuell zusätzlich
mögliches
Verschwenken in Arbeitsposition gebracht werden.
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Besonders
bevorzugterweise ist die Trägerplatte
selbst schwenkbar angeordnet. So kann sie im Fall eines Schwenkmechanismus
an diesem um eine zusätzliche
Schwenkachse schwenkbar vorgesehen sein, im Fall eines Schwenkarmes
kann sie auf diesem schwenkbar angeordnet sein. Diese Verschwenkbarkeit
ermöglicht
es, insbesondere Feineinstellungen im Hinblick auf die einzunehmende
Arbeitsposition einfach vorzunehmen, wobei dann eine Justierung
in der exakten Position erfolgen kann. Ferner ermöglicht die
schwenkbare Anordnung der Trägerplatte
ein leichteres Reinigen und Warten der Dosiereinrichtung in abgesenktem
Zustand, da durch ein Verschwenken der Dosiereinrichtung eine einfache
Zugänglichkeit
aller Elemente der Dosiereinrichtung von einem günstigen Standpunkt aus ermöglicht wird.
So können
beispielsweise bei Reinigungsarbeiten alle Bereiche der Dosiereinrichtung
durch Drehen bzw. Schwenken derselben optimal gereinigt werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die
Verstelleinrichtung eine Säule,
die am Traggestell befestigt ist. Besonders bevorzugt ist hierbei
die hängende
Anordnung der Säule,
d. h. das Befestigen derselben am oberen Stockwerk des Traggestells.
Dies hat den Vorteil, dass der Boden um den Extruder zugänglich ist
und hier notwendige Zusatzaggregate oder ähnliches gestellt werden können und
zudem eine einfachere Reinigung des Bereiches möglich ist.
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Eine
solche Säule
der Verstelleinrichtung kann ein innenliegendes Spindelgewinde aufweisen, mit
dem eine Spindel der Verstelleinrichtung im Eingriff steht. Ein
solches Spindelgewinde mit Spindel stellt einen mechanisch einfachen,
zuverlässigen und
wartungsarmen Spindeltrieb zur Verfügung, der die entsprechenden
Lasten bei geeigneter Auslegung problemlos tragen kann und durch
dessen Betätigung
die Höhe
einfach und genau einstellbar ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
die Spindel mittels einer Handkurbel betätigbar. Ein solcher Betätigungsmechanismus
ist einfach, wenig fehleranfällig,
benötigt
zudem keine weiteren Anschlüsse
und ist so auch sehr platzsparend. Natürlich kann auch eine beispielsweise
elektrische Ansteuerung der Spindel vorgesehen sein.
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Bevorzugterweise
kommt als Dosiereinrichtungen ein gravimetrischer Differentialdosierer
zum Einsatz.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Extrusionsanlage sind
die zum Betrieb des Extruders erforderlichen Zu- und Ableitungen
für Einsatzstoffe
und Hilfs- oder Betriebsstoffe sowie Energie im Wesentlichen fertig
installiert an dem Traggestell vorgesehen und mit dem Extruder verbindbar.
So können
beispielsweise die Schaltschränke
schon im Bereich des Traggestells vorinstalliert sein. Hierdurch
lässt sich
eine weitgehend standardisierte Anbindung des zu verwendenden Extruders
bereitstellen, so dass das Traggestell unabhängig vom endgültig zum
Einsatz kommenden Extruder bereits vorgefertigt werden kann.
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Bevorzugterweise
können
die Zuführeinrichtung
oder die Zuführeinrichtungen
auf der Bühne
verschieblich angeordnet sein, wodurch sich ein Austausch und die
nachfolgende Positionierung vereinfachen lassen. Bei einer Anlieferung
per Kran muss so nicht eine punktgenaue Positionierung erfolgen,
vielmehr kann diese mittels nachfolgendem Verschieben erfolgen.
Insbesondere eine Anordnung von beispielsweise zwei Zuführeinrichtungen
auf einem Wagen hat sich als vorteilhaft erwiesen, da so eine Beladung
bereits vorab erfolgen kann, die Anordnung auf einem Wagen eine
flexible Lagerbarkeit ebenso wie eine einfache Positionierung ermöglicht.
Diese verschiebliche Anordnung der Zuführeinrichtungen kann unabhängig von
der jeweiligen Anordnung der Dosiereinrichtungen erfolgen.
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Anhand
der beiliegenden Figuren soll eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung beispielhaft dargestellt werden.
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Es
zeigen:
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1 eine
beispielhafte Extrusionsanlage in der Seitenansicht,
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2 eine
beispielhafte Extrusionsanlage in der Draufsicht,
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3 einen
Abschnitt einer erfindungsgemäßen Extrusionsanlage
und
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4 eine
bevorzugte Ausführungsform
einer Verstelleinrichtung.
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In 1 ist
eine Extrusionsanlage in der Seitenansicht dargestellt. In einem
als Raumtragwerk ausgeführten
Traggestell 4, dessen Außenabmessungen standardisierte
Containermaße
aufweisen bzw. diese im versandfertigen, entsprechend verschalten
Zustand erfüllen,
ist ein Extruder 2 angeordnet, sowie entsprechende Zusatzeinrichtungen,
zum Betrieb des Extruders erforderliche Zu- und Ableitungen für Einsatz-
und Hilfs- oder Betriebsstoffe sowie Energie. Im linken Bereich
befindet sich eine nicht näher
dargestellte Austragsöffnung
des Extruders, um plastifiziertes Material je nach gewünschtem
Einsatzzweck beispielsweise durch entsprechende Düsen oder
Granuliereinrichtungen zu extrudieren. Das Traggestell 4 weist
eine ebenerdige Bodenplatte und eine darüber angeordnete Arbeitsebene,
die sogenannte Bühne
auf, die beispielsweise über
eine in der Figur rechts dargestellte Treppe zugänglich ist. Auf der Bühne sind
Zuführeinrichtungen 6 auf
einem Wagen 5 angeordnet, in denen zu verarbeitender Werkstoff
und/oder weitere Werkstoffe oder Zusatzstoffe bevorratet sind. Von
diesen werden die Werk- oder Zusatzstoffe beispielsweise über unterhalb
derselben vorgesehene Trichter 7 und nicht näher dargestellte
Schlauchverbindungen Dosiergeräten 8, 8' und 8'' zugeführt, mittels derer der jeweilige
Stoff in der erforderlichen Menge dem Extruder zugeführt wird.
In der 1 befinden sich diese Dosiergeräte 8, 8', 8'' in ihrer jeweiligen Arbeitsposition
oberhalb der Zuführpositionen
zum Extruder. In diesen Arbeitspositionen werden sie durch Verstelleinrichtungen 10, 10', 10'' gehalten, mittels derer ihre entsprechende Höhe relativ
zur Zuführposition
am Extruder eingestellt werden kann.
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In
der 2 ist eine erfindungsgemäße Extrusionsanlage in der
schematischen Draufsicht gezeigt. Oberhalb des Extruders 2 sind
die Positionen der Dosiergeräte 8, 8', 8'' mittels der Verstelleinrichtungen 10, 10', 10'' am Traggestell 4 angeordnet. Hierbei
umfassen die Verstelleinrichtungen 10, 10', 10'' Schwenkmechanismen, so dass die Dosiereinrichtungen 8, 8', 8'' gegenüber dem Befestigungspunkt der
Verstelleinrichtungen 10, 10', 10'' verschwenkbar
sind und insbesondere auf die exakte Zuführposition zum Extruder ausrichtbar
sind. In der vorliegenden Figur bedient die Dosiereinrichtung 8 eine
Seitenfüttereinrichtung 22,
mittels derer beispielsweise Zusatzstoffe in einen Bereich des Extruders 2 zugeführt werden,
in dem bereits aufgeschmolzener Werkstoff vorliegt.
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3 zeigt
in der Schrägansicht
einen Bereich einer erfindungsgemäßen Extrusionsanlage 1. An
Querstreben des Traggestells 4 sind vier Dosiereinrichtungen 8, 8', 8'', 8''' über Verstelleinrichtungen 10, 10', 10'', 10''' angeordnet.
Die Dosiereinrichtungen 8', 8'' und 8''' befinden sich
in ihrer jeweiligen Arbeitsposition oberhalb des Zuführtrichters 20 des
Extruders 2. In diesem Ausführungsbeispiel werden dem Extruder 2 durch
den Zuführtrichter 20 vier
verschiedene Komponenten, sowohl Werkstoffe als auch diesen zuzumischende
Zusatzstoffe zugeführt. Durch
die Verstelleinrichtungen 10, 10', 10'' und 10''' kann
die exakte Höhe
zwischen Ausgabeöffnung 24 der
jeweiligen Dosiereinrichtung und dem jeweiligen Zuführstutzen
zum Zuführtrichter 20 genau
eingestellt werden. Die Dosiereinrichtung 8 befindet sich
in einer Reinigungs- und Wartungsposition abgesenkt neben dem Extruder 2.
Mittels eines Schwenkmechanismus, der hier einen Schwenkarm 14 umfasst, wurde
sie aus ihrer Arbeitsposition oberhalb des Zuführtrichters 20 herausgeschwenkt
und mittels der Verstelleinrichtung 10, mittels derer sie
am Traggestell 4 angeordnet ist, abgesenkt.
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Die
Verstelleinrichtung 10 umfasst hierbei eine Säule 12,
die am Traggestell 4 befestigt ist, und die ein Innengewinde
aufweist, das mit einer Spindel 13 zusammenwirkt. An der
Spindel 13 ist der Schwenkarm 14 beweglich gelagert,
auf dem Schwenkarm 14 ist eine Trägerplatte 16 schwenkbar angeordnet,
auf der wiederum die Dosiereinrichtung 8 befestigt ist.
Die Spindel 13 ist durch eine Handkurbel 18 betätigbar und
so die Höhe
der Dosiereinrichtung 8 einstellbar. In der Arbeitsposition
befindet sich die Dosiereinrichtung 8 nur geringfügig über der
Bodenplatte, auf der der Extruder 2 gelagert ist, so dass eine
leichte Zugänglichkeit
zu der Dosiereinrichtung 8 für sämtliche Reinigungs- und/oder
Wartungsarbeiten durch eine Bedienperson gegeben ist. Durch die schwenkbare
bzw. drehbare Anordnung der Trägerplatte 16 gegenüber dem
Schwenkarm 14 ist es einerseits möglich, leichten Zugang zu allen
Seiten der Dosiereinrichtung 8 zu bekommen, ferner ist
es in der Arbeitsposition hierdurch möglich, eine optimale Feinjustierung
der Ausgabeöffnung 24 zum
jeweiligen Aufgabestutzen vorzunehmen. So könnten beispielsweise beide
in dieser Figur sichtbaren Zuführstutzen
durch entsprechendes Verschwenken der Dosiereinrichtung 8''' von
dieser bedient werden.
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In
der 4 ist noch eine entsprechende Verstelleinrichtung
im Detail gezeigt. Am Traggestell 4 ist eine Säule 12 mit
einem Innengewinde befestigt. Mit dem Innengewinde der Säule 12 steht
eine Spindel 13 im Eingriff, die über eine Handkurbel 18 betätigbar ist.
An der Spindel 13 ist ein Schwenkarm 14 beweglich
gelagert, mittels derer eine Dosiereinrichtung 8 aus einer
Position über
dem Extruder 2 oder einer eventuell vorzusehenden Seitenfüttereinrichtung
in einen Bereich verschwenkbar ist, in dem sie auf das Arbeitsniveau
abgesenkt werden kann, wie in der 4 dargestellt.
Die Dosiereinrichtung 8 ist zusätzlich auf einer Trägerplatte 16 angeordnet,
die selbst schwenkbar auf dem Schwenkarm 14 angeordnet
ist.
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Durch
die erfindungsgemäße Extrusionsanlage
mit einer Verstelleinrichtung zum Einstellen einer Höhe und/oder
eines Schwenkwinkels für
die Anordnung der Dosiereinrichtungen am Traggestell kann eine besonders
leichte Bedienbarkeit gewährleistet
werden, die zugleich einfach im Aufbau, günstig und wenig fehleranfällig ist.
Durch die Verschwenkbarkeit aus einer Arbeitsposition in eine Reinigungs-
oder Wartungsposition, in der eine Absenkung der Dosiereinrichtung
ermöglicht
ist kann insbesondere bei Materialwechseln eine schnelle und effektive
Reinigung der Dosiereinrichtungen gewährleistet werden. Auch andere
Einrichtungen können solchermaßen an dem
Traggestell angeordnet werden, auch für sie ergibt sich so eine besonders
einfache Reinigung und Wartung. Außer der ohnehin schon vorzusehenden
Befestigung an dem Traggestell 4 müssen hierfür keine zusätzlichen Hilfsmittel vorgesehen
werden.
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- 1
- Extrusionsanlage
- 2
- Extruder
- 4
- Traggestell
- 5
- Wagen
- 6
- Zuführeinrichtung
- 7
- Trichter
- 8
- Dosiereinrichtung
- 10
- Verstelleinrichtung
- 12
- Säule
- 13
- Spindel
- 14
- Schwenkarm
- 16
- Trägerplatte
- 18
- Handkurbel
- 20
- Zuführtrichter
- 22
- Seitenfüttereinrichtung
- 24
- Ausgabeöffnung