DE2256671C2 - Verfahren zum verschleißfesten Auskleiden von Extrudergehäusebohrungen und nach diesem Verfahren hergestellte Verschleißschutzauskleidung - Google Patents

Verfahren zum verschleißfesten Auskleiden von Extrudergehäusebohrungen und nach diesem Verfahren hergestellte Verschleißschutzauskleidung

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum verschleißfesten Auskleiden von Extrudergehäusebohrungen, vorzugsweise von mehrwelligen Extrudern, mit zylinderförmigen Büchsen aus verschleißfestem Material.
Die Innenbohrungen von Extrudergehäusen bilden, zusammen mit den Schneckenwellen, den Arbeitsraum des Extruders. Sie sind dem Verschleiß unterworfen, der bei bestimmten Sorten von zu behandelnden Stoffen sehr intensiv sein kann. Es sind verschiedene Möglichkeiten bekannt, Extrudergehäusebohrungen verschleißfest auszukleiden. Bei einem bekannten Zweiwellencxtruder (deutsches Gebrauchsmuster I 943 626) werden in die miteinander verbundenen Gehäusebohrungen zwei Verschleißbüchsen eingesetzt und durch sattelförmige Leisten, die in Nuten am Übergangsbereich zwischen den beiden parallelen Bohrungen eingesetzt sind, gegen das Gehäuse festgeklemmt. Die Leisten werden von außen her mittels Spannschrauben festgezogen. Sie sind selbst auch mit einer verschleißfesten Oberfläche versehen. Diese Art des Verschleißschutzes ist relativ aufwendig. Außerdem ist es schwierig, damit maßgenaue Auskleidungen zu fertigen.
ίο Eine andere bekannte Auskleidung füi zweiwellige Extruder (deutsche Auslegeschrift I 529 972) besteht aus zwei achsparallelen, innen mit einer verschleißfesten Metallschicht versehenen Metallrohrkörpern, die an ihren Durchdringungslinien jeweils zwei mit Abstand gebildete, sich in Längsrichtung erstreckende und in das Innere der Metallrohrkörper hineinragende Rippen aufweisen. Jede der Rippen ist dabei durch zwei im wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufende Flächen begrenzt, wobei die Flächen der
zwei Rippen paarweise parallel zueinander sind. Die innere verschleißfeste Metallschicht wird in geschmolzenem Zustand auf die noch nicht aufgeschnittenen Metallrohrkörper aufgeschleudert. Man ist bei dieser Herstellung des Verschleißschutzes aber
as an eine begrenzte Auswahl von Werkstoffen gebunden. Außerdem ist die Herstellung auch dieser Auskleidung ziemhch aufwendig, da sie eine große Menge von Arbeitsgängen erfordert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die In-
nenbohrungen von Extrudergehäusen mit einer verschleißfesten Auskleidung zu versehen, die einfach angebracht und bei Bedarf auch einfach ersetzt werden kann, ohne daß die Auswahl des Werkstoffs irgendwelchen fertigungstechnischen Beschränkungen unterliegen würde.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zylinderförmigen Büchsen in ausreichend große Bohrungen des F.xtrudergehäuses eingesetzt und in der gewünschten Lage vorläufig fixiert
werden und daß dann der zwischen Büchsenaußenwand und Gehäusebohrung verbleibende Zwischenraum mit einem gießfähigen Material ausgegossen wird, dessen Schmelzpunkt tiefer liegt als der Schmelzpunkt des Büchsenwerkstoffs und als der Schmelzpunkt des Gehäusewerkstoffs.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich eine Verschleißschutzauskleidung für Extrudergehäuse herstellen, mit einer in die Innenbohrung des Gehäuses eingesetzten zylinderförmigen Büchse aus
verschleißfestem Material, bei welcher der Außendurchmesser der Büchse kleiner als der Innendurchmesser der Gehäusebohrung ist und bei welcher der zwischen Büchsenaußenwand und Zylinderbohrung verbleibende Zwischenraum mit einem Material ausgegossen ist, dessen Schmelzpunkt tiefer liegt, als der Schmelzpunkt des Büchsenwerkstoffs und als der Schmelzpunkt des Gehäusewerkstoffs.
Besonders einfach läßt sich eine Verschleißschutzauskleidung für zweiteilige Extruder herstellen, bei
der nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung die Büchse aus zwei achsparallelen, sich teilweise durchdringenden Hohlzylindern besteht, die jeweils an den Durchdringungslinien aufgeschnitten und die dort gegenseitig zusammengefügt sind.
Ist ein besonders hoher Wärmeübergang zum oder vom behandelten Stoff erwünscht, sind nach einer anderen Ausbildung der Erfindung in dem mit niedriger schmelzendem Material ausgegossenen Zwi-
scheiiraum Kanüle für den Durchfluß eines Tempi> riermecliums vorgesehen,
Fii- Jen Fall, daü für das Ausgießen ein Material verwendet wird, das bei Raumtemperatur verarheitet werden kann, sind diese Kanüle in weiterer Ausgestallung der Erfindung besonders einfach herzustellen, wenn die Büchse aus verschleißfestem Material seihst Ausnehmungen aufweist, die als Durchflußkanäle tür ein Temperiermedium dienen.
Die nut der Erfindung erzielten Vorteile bestehen \o insbesondere darin, daß auf besonders einfache Weise sehr genaue Vcrschleißsehutzauskleidungen hergestellt werden können. Ist der Verschleißschutz abgenützt oder beschädigt, so kann die Verschleißbüchse mit Hilfe einer Presse oder durch Erwärmen ohne weiteres aus dem Gehäuse ausgedrückt werden und anschließend eine neue Büchse eingegossen werden. Komplizierte Bohrungen für Mehrwellenextruder lassen sich aus einfachen ausgeschnittenen zylindrischen Büchsen zusammenstellen. Die Verbindungsfugen müssen nur plangeschliffen werden, durch das Ausgießen des Zwischenraums zur Gehäusebohrung erübrigen sich besondere Dichtungsmaßnahmen an den Verbindungsstellen.
Das Verfahren nach der Erfindung wird an Hand damit hergestellter Beispiele von verschleißfesten Auskleidungen von Extrudergehäusebohrungen in der Zeichnung dargestellt. Die Beispiele werden im folgenden näher beschrieben.
Fig. 1 bis3 zeigen in schematischer Darstellung drei verschiedene Ausführungen von V-_rschleißschutzauskleidungen für Gehäusebohrungen von zweiwelligen Extrudern;
Fig.4 zeigt eine Seitenansicht eines Extruders mit Verschleißschutzauskleidung, die in einem aufgeschnittenen Gehäuseteilstück zu erkennen ist;·
F i g. 5 stellt den Ausschnitt A aus F i g. 4 vergrößert dar und entspricht einem Schnitt gemäß Linie V-V in F ig. 1.
In einer Ansicht in Richtung der Extruderlängsachse (Fig. 1) ist ein Gehäuseteilstück 1 eines Extruders mit einem Verbindungsflansch 1 α zu erkennen. Im Innern weist dieses Gehäuseteilstück einen größeren Arbeitsraum auf, der durch zwei parallele, sich teilweise überschneidende kreiszylinderförmige Bohrungen 2 gebildet ist. In diese Bohrungen 2 ist eine geteilte Büchse 3 (3 a, 3 ft) aus verschleißfestem Material eingesetzt, die entsprechend die Form eines doppelzylindrischen Hohlkörpers hat. Zwischen der Begrenzung der Bohrung 2 und der Außenwand der Büchse 3 verbleibt ein Zwischenraum 4, der über seine ganze Ausdehnung etwa die gleiche Stärke aufweist und der mit einem gießfähigen Material ausgegossen worden ist. Dieses Material muß einen niedrigeren Schmelzpunkt besitzen als der Werkstoff des Gehäuses und als der Werkstoff der Büchse 3. Es muß nach dem Gießen eine gute Verbindung mit diesen beiden Werkstoffen ergeben und sollte außerdem eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Als Beispiele für brauchbare gießfähige Materialien können folgende Werkstoffe aufgeführt werden: Weißmetall-Legierung, Thermokitt (auf Kunststoffbasis) und Gießzement.
Die beiden aufgeschnittenen Zylinderbüchsen aus verschleißfestem Material 3 a und 3 b werden bei der Herstellung der Auskleidung in das nur roh ausgebohrte Gehäuse 1 eingesetzt und mit Hilfe von Lehren in der notwendigen Lage festgehalten. Anschließend wird der Zwischenraum·! mit einem gießfiihigen Material ausgegossen. Nach Erstarren des Gießmaterials werden die Lehren entfernt und die Innenbohrungen können bei Bedarf noch nachgearbeitet werden. Die Berührungsflächen der beiden Verschleißschut/büchsen hrauchen nur ehengeschliffen zu sein. Weitere Abdichtungsmaßnahmen sind nicht nötig.
Eine Reihe von nur angedeuteten Kanälen 5 dient /um Durchtritt eines Temperiermediums, über Bohrungen 6 im Verbindungsflansch I α wird das G näuseteilstück mit den anschließenden Teilstücken des Extrudergehäuses verbunden.
In der in Fig. 2 dargestellten Verschleißschutzauskleidung sind die Kanäle S' für das Temperiermedium in den mit Gießmaterial ausgefüllten Zwischenraum 4' zwischen der Verschleißbüchse 3' und der Wandung der Gehäusebohrung 2 verlegt. Die Kanäle S' werden beim Gießen mit Hilfe von Kernen f^ei gehalten. Der Zwischenraum 4' ist hier breiter als in der Ausführung nach Fig. 1. Auch die Büchse3' hat hier eine etwas größer·" Wandstärke. Sie kann selbst auch durch Gießen, beispielsweise mit einer Hartgußlegierung, in einem Stück hergestellt werden, wodurch das Planschleifen der Stoßflächen an den Sattelstellen entfällt. Die Innenbohrungen der Büchse 3' werden fertig bearbeitet, nachdem die Büchse in das Gehäuse eingegossen ist.
Bei dem Ausführungfbeispiel nach F i g. 3 werden die Kanäle für das Temperiermedium durch Ausnehmungen? in der Büchse 3", zusammen mit der den Zwischenraum 7 ausfüllenden gegossenen Schicht, gebildet. Das Ausgießen des Zwischenraumes ist hier besonders einfach, wenn ein gießfähiges Material verwendet wird, das bei Raumtemperatur verarbeitet werden kann. Die Ausnehmungen 7 werden auch hier mit Kernen freigehalten.
Die Kanäle für das Heiz- oder Kühlmedium müssen keineswegs immer wie in den Ausbildungen dargestellt in Richtung der Längsachse des Extruders verlarfen. Sie werden vielmehr so angeordnet, wie es im Einzelfall zweckmäßig ist. Die Extruder-Schnecken sind in F i g. 1 bis 3 nicht dargestellt.
Ist eine in der beschriebenen Weise hergestellte Verschleißschutzauskleidung nach einiger Betriebszeit abgenutzt oder auch beschädigt, so kann sie ohne Schwierigkeiten erneuert werden. Die innere Büchse 3 braucht dazu nur mit Hilfe einer Presse aus dem Gehäuseteilstück 1 herausgedrückt werden. Da die zum Ausgießen verwendeten Materialien eine erheblich geringere Scherfestigkeit aufweisen als der Werkstoff des Gehäuses, geschieht das relativ leicht. Falls zum Ausgießen eine Weißmetall-Legierung verwendet wurde, kann die Büchse 3 einfach durch ^Erwärmen des Ausgießmaterials entfernt werden.
Nach Entfernen etwaiger Reste des Ausgießmaterials wird eine neue Büchse aus verschleißfestem Material eingesetzt und der Zwischenraum, wie oben beschrieben, neu ausgegossen. Dieses Erneuern der Verschleißschutzauskleidung kann beliebig oft wiederholt werden.
In e:ner Gesamtansicht eines Extruders (Fig.4) sind ein aufgeschnittenes Gehäuseteilstück 1 mit den Verbindungsflanschen 1 a, ein weiteres Gehäuseteilstück 10, ein Einlaufgehäuseteil 11 und ein Auslaßgehäuseteil 12 zu erkennen. Das Einlaufgehäuscteil weist einen Einfülltrichter 13 auf, und an das Auslaßgehäuseteil schließt sich ein Auspreßmundstück
14 an. Ein nicht dargestellter Motor treibt über eine Welle 15 und über ein in einem Gehäuse 16 untergebrachtes Getriebe zwei parallel nebcneinanderliegendc Schnecken 17 an, von denen in der Abbildung nur eine zu erkennen ist. Am Auslaßende ist der Extruder durch einen Ständer 18 abgestützt.
Der in Fig.4 mit einer strichpunktierten Linie eingekreiste Bereich A ist in F i g. 5 vergrößert dargestellt. Die Bezugszeichen haben die weiter oben bereits angegebene Bedeutung.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum verschleißfesten Auskleiden von Gehäusebohrungen ist in Sonderfällen auch für Einwellencxtruder vorteilhaft. Im allgemeinen ist es da aber einfacher, eine Büchse aus verschleißfestem Material in die genau herzustellende kreiszylindrischc Gehäusebohrung einzupressen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum verschleißfesten Auskleiden von Extriiilergelutusebohruni/en, vorzugsweise von mehrzelligen Extrudern, mit zylinderförmigen Büchsen aus verschleißfestem Material, dadurch g e k e η η /. e i c h net, UaIi die zylinderförmigen Büchsen (3) in ausreichend große Bohrungen (2) des Extrudergehäuses (1) eingesetzt und in der gewünschten Lage vorlaufig fixiert werden und daß dann der zwischen Büchsenaußenwand und Gehäusebohrung (2) verbleibende Zwischenraum (4) mit einem gießfähigen Material ausgegossen wird, dessen Schmelzpunkt tiefer liegt als der Schmelzpunkt des Büchsenwerkstoffs und als der Schmelzpunkt des Gehäusewerkstoffs.
2. Verschleißschutzauskleidung für Extrudergehäuse na;h Anspruch 1, mit einer in die Innenbohrung des Gehäuses eingesetzten zylindcrförmigen Büchse aus verschleißfestem Material, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Büchse (3) kleiner als der Innendurchmesser der Gehäusebohfung (2) ist und daß der zwischen Büclisenaußenwand und Zylinderbohrung verbleibende Zwischenraum (4) mit einem Material ausgegossen ist, dessen Schmelzpunkt tiefer liegt als der Schmelzpunkt des Büchsenwerkstoffs 'ind als der Schmelzpunkt des Gehäusewerkstoffs.
3. VerschleißscfcutzauS'Meidung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (3) aus zwei achspaiaHelen, sich teilweise durchdringenden Hohlzylindern (3 α und 3 b) besteht, die jeweils an den Durchdringungslinien aufgeschnitten und die dort gegenseitig zusammengefügt sind.
4. Verschleißschutzauskleidung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mit niedrigerschmelzendem Material ausgegossenen Zwischenraum (4') Kanäle (5') für den Durchfluß eines Temperiermediums vorgesehen sind.
5. Verschleißschutzauskleidung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (3") Ausnehmungen (7) aufweist, die als Durchflußkanäle für ein Temperiermedium dienen.
DE2256671A 1972-11-18 1972-11-18 Verfahren zum verschleißfesten Auskleiden von Extrudergehäusebohrungen und nach diesem Verfahren hergestellte Verschleißschutzauskleidung Expired DE2256671C2 (de)

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