DE2236363A1 - Zweiteiliger oeffenbarer breitspritzkopf an schneckenextrudern - Google Patents

Zweiteiliger oeffenbarer breitspritzkopf an schneckenextrudern

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Description

piPL.-PHYS. DR. WALTHER JUNIUS a Hannover
A8BESTR.ASSE 2P TELEFON 13 45 30 -3,5,7· 1972
Meine Akte:
Paul Troester Maschinenfabrik, 3 Hannover, Am Brabrinke 2-4
Zweiteiliger offenbarer Breit spritzkopf an Schnecken·^- extrudera
Die Erfindung betrifft einen Breitspritzkopf, wie er in Verbindung mit Schneekenextrudern zur Herstellung von breiten Bahnen oder Profilen aus plastischen Massen z.B. Kautschuk- oder Kunststoffmischungen, vornehmlich für Laufstreifen auf Kraftwagenreifen zur Anwendung kommt·
Aus betriebstechnischen Gründen ist es erforderlich, daß diese Breitspritzköpfe, die als Übergang von dem kreisförmigen Querschnitt der Extruderförderzylinder zur flachen Form des Spritzkopfausganges eine fischsehwanzförmige Innenkontur aufweisen, bei jedem Mischungsweohsel und auch bei Stillsetzung des Schneckenextruders gereinigt werden·
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Um diese Reinigung in möglichst kurzer Zeit durchführen zu können, sind die bekannten Breitspritzköpfe dieser Art durchweg in der Horizontalebene geteilt und offenbar ausgeführt.
Bei schon seit Jahrzehnten bekannten Ausführungen dieser Köpfe wurden beide Kopfhälften durch Schrauben verbunden und der so zusammen gehaltene Breitspritzkopf wiederum mittels Schrauben an dem Förderzylinder der Extruder befestigt.
Da die hohen Trennkräfte eine Vielzahl von Schrauben bedingten und das Lösen bzw. Befestigen dieser Schrauben sehr viel Zeit in Anspruch nahm, fand man verschiedene Lösungen, um die Zahl der Befestigungsschrauben zu reduzieren.
Bei einer dieser Ausführungen wurden zwar die Schrauben in der Längsverbindung beibehalten; doch ersetzte man die Verbindungsschrauben mit dem Förderzylinder durch einen schnell zu betätigenden Bajonettverschluß«,
Nach Abschwenken des Kopfes in einem am Zylinder befestigten Drehgelenk waren nur noch die Längsverbindungsschrauben zu lösen. ; :
Alle anderen bekannten Konstruktionen gehen grundsätzlich davon aus, daß eine Kopfhälfte (gewöhnlich die untere) sum Zwecke der Reinigung durch Schrauben oder dergleichen fest
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mit dem Erfcruderförderzylinaer verbunden bleibt, während die andere Hälfte mittels eines Hebezeuges abgehoben oder durch einen Pneumatik- oder Hydraulikzylinder abgeschwenkt wird.
Bei einer dieser bekannten Ausführungen sind die Längsverbindungsschrauben durch senkrecht zur Förderschneckenachse angreifende Klammern mit konischen Angriffsflächen ersetzt, welche entweder durch wenige Schrauben oder durch einen Hydraulikzylinder angezogen die Kopfhälften in der Horizontalebene zusammen halten. Diese Verbindung ist relativ schnell lösbar J dagegen werden zum Anschluß des Breitspritzkopfes an den Förderzylinder nach wie vor eine größere Zahl von schwierig anzieh- und lösbaren Schrauben angewendet·
Eine weitere Verminderung der Zahl der Befestigungsschrauben bringt die in der deutschen üffenlegungsschrift 1 72^ beschriebene Breitspritzkopfausführung. Bei dieser ist das abklappbare Spritzkopf-Oberteil schraubenlos. Es wird zugleich gegen das Spritzkopfunterteil una gegen den For— derzylinder durch eine gemeinsame Anpreßkraft gezogen, die in der Resultierenden beider Anpreßkräfte liegt. Das Spritzkopfunterteil wird auch in diesem Falle mit dem Pörderzylinder durch mehrere Schrauben verbunden.
Die vorbeschriebenen Kopfausfuhrungen sind mit folgenden Nachteilen behaftet:
1. Beide Kopfhälften (oder zumindest eine Kopfhälfte) sind (ist) mit dem Förderzylinder des Extruders durch mehrere Schrauben verbunden, welche zeitraubend anzuziehen und.
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zu lösen sind. Außerdem stellt das gleichmäßige und wichtige Anziehen der Schrauben erhöhte Anforderungen an das Bedienungspersonal, veiterhin sind die Schrauben empfindlich gegenüber ungewollten Überlastungen, wobei ein Eindringen des Spritzgutes in die Dichtfläche zum Bruch der Schrauben führen kann.
2. Auch nach dem Entfernen bzw. Abklappen aes KopfOberteils ist die Reinigung des Breitspritzkopfes behindert, weil das Spritzgut d.h. die Kautschukmischung in dem Engpaß zwischen Scunecken— und Verdrängerkeilspitze haften bleibt,
3. Die Förderschnecken unterliegen einem stetigen Verschleiß. Sie müssen deshalb des öfteren ausgewechselt bzw. aufgearbeitet werden. Da die Förderschnecke bei einem V/ech— sei in .,pritzrichtung herausgezogen wird, muß in diesem Falle bei den bekannten Kopfkonstruktionen der Breitspritzkopf vollkommen demontiert una wieder montiert werden, wozu Schrauben zu lösen uni wieder anzuziehen sind, was sehr viel Zeit kostet.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem zweiteiligen offenbaren Breitspritzkopf beide Teile klappbar und durch hydraulisch betätige mechanische spannmittel in einfacher Weise verschließbar zu machen.
Die Aufgabe ist in folgender Weise gelöst:
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Der Förderzylinder des Extruders ist auf.der Köpfahschlußseite oben und unten mit zwei Geienkstellen versehen, in welchen sowohl das Oberteil als auch das Unterteil des Breitspritzkopfes drehbeweglich gelagert sind.
Durch mechanische, pneumatische oder hydraulische S^eil— elemente können beide Kopfhälften entweder in die Arbeitsstellung vor den Förderzylinder gebracht werden oder, in umgekehrter Richtung geöffnet werden.
Der Öffnungswinkel ist so groß gewählt, daß man nicht nur in dieser Stellung das im Breitspritzkopf verbliebene Material mühelos entfernen kann, sondern daß auch die Förderschnecke bei einem notwendigen Wechsel ohne Demontage irgendwelcher Spritzkopfteile nach vorn herausgezogen werden kann. ■
Sowohl die Verbindung der Kopfhälften unter sich als. auch der Anschluß beider Kopfhälften an den Erfcruderzylinder erfordert, da der Massedruck bis zu 150 atü betragen kann, entsprechend hohe Schließkräfte.
Diese werden erfindungsgemäß durch zwei Doppelkeilklammern erzeugt, welche an beidseitig beaufschlagbaren Hydraulikzylindern angebracht sind, welche ihrerseits an beiden Seiten des Exrbruderzylindere gelenkig befestigt sind. .
Beide Doppelkeilklammern umschließen qewe?.ls .zwei;ait» ; . ', ■,..., gleichem Keilwinkel versehene Knaggen, die auf beiden Sei-
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ten des Breitspritzkopfober- und -unterteile» sitzen.
Bei Beaufschlagung der Hydraulikzylinder in Schließrichtung werden durch die doppelkeiIföreige Ausbildung der Klaüiern bzw. Knaggen beide Spritzkopfhälften nicht nur mit den erforderlichen Druck zusammengehalten, sondern gleichzeitig auch an den Sxtruderzylinder gepreßt.
Dabei ist der Kellwinkel so abgestimmt, daß die Anpreflkräfte im rlohtlgen Verhältnis zu den von der Masse in beiden Ebenen erzeugten Trennkräften stehen.
Die Hydraulikzylinder sind so dimensioniert, daß unter Berücksichtigung der Keilflächenreibung an den Dichtstellen eine Flächenpressung erreicht wird» welche ein Austreten der Spritzmasse alt Sicherheit verhindert·
Um den Verschleiß gering zu halten, werden die zweckmäßigerwelse austauschbar gehaltenen Keilflächen gehärtet und geschliffen. Bine weitere Verschleißminderung lässt sich durch den Einbau von Rollenbahnen in die Keilpartien erreichen·
Soll der Breitspritzkopf geöffnet werden» dann werden, naohdem die Hydraulikzylinder auf der Kntlastungeseite beaufschlagt sind, beide Zylinder zuaaeeen mit den daran befestigten Doppelkeilklammern um soviel zur Seite geschwenkt, daß die Kellknaggen der Breitepritzkopfhälften frei liegen.
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Das öffnen geschieht dann in bekannter Weise, z.B. durch hydraulisch betätigte Schwenkzylinder oder Dreh— antriebe.
Bei einem derartigen Breitspritzkopf kommen an den Verbindungsstellen überhaupt keine Schrauben mehr zur Anwendung.
Er l&ßt sich' deshalb in allerkürzester Zeit öffnen und danach mühelos reinigen. '
Außerdem ermöglicht dieser Breitspritzkopf einen Wechsel der Förderschnecke ohne Demontage irgendwelcher Spritzkopfteile. - Als weiterer Vorteil ist zu erwähnen, daß die sehr hohen Schließkräfte infolge der Keilwirkung bei der mechanischen Verteilung durch die Doppelkeilklammern mit relativ kleinen und damit preisgünstigen Hydraulikzylindern erzeugt werden können.
Die Zeichnungen dienen zur Erläuterung der Erfindung. Sie zeigen als Ausführungsbeispiele in
Bild 1 einen Schnitt durch einen zweiteiligen offenbaren Breitspritzkopf am Zylinder eines Schneckenextruders in Arbeitsposition;
Bild 2 die Teile wie in Bild 1, Jedoch den Breitspritzkopf in geöffneter Stellung;
Bild 3 die Seitenansicht de» Breitspritzkopfes nach Bild mit Blick auf eine Doppelkeilklammer mit Hydraulikzylinder ;
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Bild 4- das Kräfteparallelogramm, das sich aus der Wirkung der Keilrerbindung ergibt;
Bild 5 die Draufsicht auf den Breitspritzkopf nach Bild 1, welche die Stellung der beiden Doppelkeilklammern bei arbeitendem Spritzkopf zeigt;
Bild 6 die Ansicht auf die Stirnseite des Breitspritzkopfes nach Bild 5;
Bild 7 die Draufsicht auf den Breitspritzkopf nach Bild 1 in vorbereiteter Stellung zum öffnen;
Bild 8 die Ansicht auf die Stirnseite des Breitspritzkopfes in der Stellung nach Bild 7.
In dem Förderzylinder 1 des Extruders, von dem nur die Kopfanschlußseite darjestelLt ist, befindet sich die Förderschnecke 2. Pie obere Breitspritzkopfhälfte 3 und die zugehörige untere Hälfte 4 sind in den Gelenkpunkten 5 bzw.6, welche oben und unten mit dem Förderzylinder 1 fest verbunden sind, schwenkbar gelagert.
Im Aueführungsbeispiel sind die Spritzkopfhälften 3 und 4 mit den für die Laufstreifenherstellung üblichen austauschbaren Werkzeugen 7a»7b und 7c versehen, welche in bekannter Weise mit den Breitepritzkopfhälften verbunden sind. An den Seiten der Breitspritzkopfhälften 3 und 4 befinden sich keilförmige Knaggen 3' und 3" bzw. 4' und 4" {siehe Bild 3 und 6) über die Doppelkeilklammern 8' und 8H greifen. Letztere sind mit Hydraulikzylindern 91; 9" verbunden, die in seitlich an dem Förderzylinder 1 befestigten Gelenklagern lo* bzw. 10" schwenkbar angebracht sind.
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Bild 4 zeigt die auf die Keilflächen wirkenden Kräfte« Der Kellwinkel wird so gewühlt, dafl die in vertikaler Richtung wirkende Zusaeeenhaltekraft P1 der Spritzkopfhalften 5;4 zu der gegen den Förderzylinder 1 wirkenden Anpreßkraft P2 unter Berüokelehtlgung der Reibungswerte verhältnisglelch mit den Trennkräften in beiden Ebenen ist.
In Bild 7 und 8 sind die Doppelkeilklawern 8* und 8n
in ausgeschwenkter Stellung dargestellt, die eine öffnung des Kopfes zum Reinigen ermöglicht.
Bei der Inbetriebnahme des Breitspritzkopfes wird wie folgt verfahren:
Beide Spritzkopfhalften werden in die Stellung *Zun nach Bild 1 gebraoht. Nach Einschwenken der DoppelkeilklAanern 8'; 8" aus der Öffnungsstellung gemäß Bild 7 in die Arbeitsstellung nach Bild 5 werden die Hydraulikzylinder 9*; 9" auf der linken Seite unter Druck gesetzt« womit nach kurzer Kolbenbewegung der erforderliche SchlieSdruek in der horizontalen und vertikalen Dichtfläche d®s Kopfes erreicht ist.
Die Schließbewegung der Kopfh&lften kann mit der Schließbewegung der Doppelkeilklammern elektrisch oder mechanisch derart verriegelt werden, daß letztere erst dann in Bewegung gesetzt werden können, wenn die KopfSi&lften 3 und sich völlig berühren.
Das öffnen des Breitspritzkopfes geschieht auf folgende Welse:
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Die rechten Kolbenseiten der Hydraulikzylinder 9'; 9" werden unter Druck gesetzt und die Doppelkeilklammern 8';8n in die öffnungsposition nach Bild 7 geschwenkt. Danach werden die Breitspritzkopfhalften 3 und 4 in die Stellung "Auf entsprechend Bild 2 gebracht·
Auch diese Bewegungsvorgänge können so miteinander vorriegelt werden, daß ein Offnen des Kopfes erst dann möglich ist, wenn die Doppelkeilklammern bzw. die Hydraulikzylinder die Öffnungsstellung nach Bild 7 erreicht haben.
Außer zum Zwecke der Reinigung kommt diese Stellung der Kopfhälften auch bei einem Schneckenwechsel, wie in 2' Bild 2 dargestellt, zur Anwendung·
-11-
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Claims (1)

  1. Fat ent$nsprüc he
    Zweiteiliger offenbarer Breitspritzkopf an Schneckenextrudern für plastische Hassen, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und die untere Breitspritzkopfhälfte (Jt2K am Förderzylinder (1) des Extruders schwenkbar gelagert sind und daß der Öffnungswinkel ( cL ) so groß gehalten ist, daß die Förderschnecke (2) des Extruders ohne Demontage des Breitspritzkopfes auswechselbar ist.
    2· Breitspritzkopf nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Breitspritzkopf half ten (3;4·) in Arbeitsstellung durch zwei in horizontaler Richtung gespannte Doppelkeil— klammern (81JO") zusammengehalten und gegen den Extruder— zylinder (1) gepreßt werden.
    3· Breitspritzkopf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Keilwinkel des Keilverschlusses (31;3";4";4"; 8*;8M) so gewählt ist, daß die in vertikaler Richtung wirkende Schließkraft (P^) und die in horizontaler Richtung wirkende Scnließkraft (P2) den Kraf.ten angepaßt sind, die sich aus den Querschnitten und Massedrücken in beiden Richtungen ergeben.
    Breitspritzkopf nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelkeilklammern (8';8") in horizontaler Richtung um den Winkel (ß) schwenkbeweglich sind.
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    Breitspritzkopf nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die V/inkelbewe^ungen und die iiet■. tigun^selemente für den Doppelkeilversciiluß und α ie öffnung des Breitsprit zkopfes gegeneinander verrie^relt
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    Leerseite
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