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Einrichtung zum Anstellen der Granuliermesser eines
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Kunststoffgranulators Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum
Anstellen der Granuliermesser an die Düsenlochplatte eines Kunst-Btofigranulators.
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Zur Granulierung von thermoplastischen Kunststoffen finden bekannterweise
Granuliereinrichtungen Teer wendung bei denen der plastische Kunststoff durch die
Düsenöffnungen einer Lochplatte in Form von Strängen ausgepreßt und an der Austrittsstelle
durch rotierende Messer zu Granalien abgetrennt wird. Da die Qualität der Granalien
unter anderem mit von der Exaktheit des Schneidvorganges b.-einflußt wird, sind
die Beetrebungsn darauf gerichtet, zwischen der Lochplatte und den Messern einen
bestimmten Schneidspalt mit hoher Präzision einzustellen ud diesen Schneidspalt
während des Granulierprozesses konstant beizubehalten.
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In der DT-AS 1 964 413 ist eine Einrichtung beschrieben, bei der die
in einer axial verschiebbaren verdrehfesten Büchse gelagerte Messerwelle mittels
eines Druckgliedes gegen einen verstellbaren Genauanschlag anlegbar ist, wobei die
Anschlagschraube als Differentialschraubentrieb ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme
me kann eine Feineinstellung des Schneidspaltes erreicht werden, die eine Berührung
der Messer Mit der Lochplatte verhindert.
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Durch das ständige Andrücken des an der axial verschiebbaren Messerwellenbuchse
befestigten Anschlages an den fest angeordneten Differentialschraubentrieb wird
jegliches Gewindespiel desselben vermieden und eine hohe Einstellgenauigkeit des
Schneidspaltes erzielt.
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Da beim Granulierprozeß ein natürlicher Verschleiß der Schneidkanten
der Messer eintritt, vergrößert sich der eingestellte Schneidspalt im Verlauf des
Betriebes in fortschreitendem Maße und beeinflußt die Qualität der Granalien negativ.
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Zur Vermeidung der Vergrößerung des Schneidspaltes ist bei der bekannten
Einrichtung nach DT-AS 1 964 413 eine öftere Kontrolle des eintretenden Messerverschleißes
und eine entsprechende Nachstellung des Schneidspaltes erforderlich, wozu der Granulierprozeß
unterbrochen werden muß.
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Diese notwendigen Maßnahmen zur Gewährleistung eines qualitätsgerechten
Granulatschnittes sind hinsichtlich einer kontinuierlichen Granulierung nachteilig
und die bekannte Einrichtung erweist sich somit wenig geeignet, das Problem der
kontinuierlichen Einhaltung eines konstanten Schneidspaltes grundlegend zu lösen.
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Es ist auch bekannt, daß zur Verbesserung des Schneidvorganges eine
Verfahrensweise der Messereinstellung prattiziert wird, die darin besteht, die Besser
in direkten Kontakt mit der Lochplatte zu bringen und auf dieser rotierend gleiten
zu lassen. Dabei werden die Messer mit einem Druck an die Lochplatte gepreßt, der
in seiner Größe schwer kontrollierbar ist und in der Regel such nicht gemessen wird.
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Im Ergebnis dieser Verfahrensweise wird einerseits zwar ein einwandfrei
gescbnittenes Granulat erzielt, sndererseita tritt aber durch das Anpressen der
Messer ein außerordentlich hoher Verschleiß der Messer und auch der Lochplatte ein,
der sich in wirtschaftlich nicht vertretbaren Grenzen bewegt.
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Folglich muß die Granuliereinrichtung in bestimmten Zeitabständen
zur Auswechalung der Messer stillgesetzt werden, und es entstehen Produktionsausfälle
bei der Granulierung sowie erhebliche Kosten für die Ersatzmesser sowie den Instandhaltungsaufwand.
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Zur Beseitigung der Nachteile der bekannten Verfahrensweisen zur Einetellung
der Messer wurde eis in der DT-OS 2 444 839 beschriebene Einrichtung vorgeschlagen,
deren Zielstellung in der automatischen Einstellung und Einhaltung der Stellung
der Messer gegenüber der Lochplatte auf elektrischem Wege besteht. / Diese Einrichtung
umfaßt im wesentlichen an der Messerwelle federnd angebrachte Messer, Mittel sur
Bewegung der Messerwelle auf die Lochplatte zu, Elektroden zur Erfassung des Kontaktes
der Messer mit der Lochplatte, Signalwandler zur Erzeugung elektrischer Signalimpulse
bei Betätigung der Elektroden, Erfassungsmittel zur Messung der axialen Verschiebung
der Messerwelle bei Aufnahme der Signalimpulse vom Signalwandler und Einstellmittel
der gewünschten Position der Messer gegenüber der Lochplatte, wobei die Bewegung
der Messerwelle im Zusammenwirken mit dem Erfassungemittel abgestoppt wird, wenn
diese die Bewegung der Messerwelle um eine vorgegebene Strecke erfassen.
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Diese einrichtung nach DT-OS 2 444 839 erfordert zur automatischen
Messereinstellung einen kostenaufwendigen hohen apparativen und gerätetechnischen
Aufwand und erscheint auf Grund der Kompliziertheit der technischen Mittel wenig
geeignet, im Produktionebetrieb ueber längere Zeiträume störungsfrei zu funktionieren.
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Das Ziel der Erfindung besteht in der Verringerung des technischen
Aufwandee für eine Einrichtung zum Messereinstellen und der Verbesserung der Granulierung
bei geringem Messerverschleiß und hoher Funktionssicherheit.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen,
welche einerseits die Anstellung der Messer im Gleitkontakt an die Lochplatte mit
einem Minimal druck ermöglicht und diese Anstellung während des Granulierprozesses
unabhängig vom eintretenden Messerverschleiß selbständig aufrechterhält und welche
andererseits auch eine Einstellung eines Schneidepaltes zwischen den Messern und
der Lochplatte gestattet.
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Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe sieht vor, zur Vorwärts- oder
RUckwärtsbewegung der an sich bekannten in einer axial verschiebbaren verdrehfesten
Buchse gelagerten Messerwelle eines Granulators einen hydraulisch wirkenden Differentialdruckzylinder
einzusetzen. Der Differentialdruckzylinder, der mit der Buchse der Messerwelle in
Wirkverbindung steht, ist mit einem zwelseitig beaufschlagbaren Kolben versehen,
wobei die zur Vorwärtsbewegung der Messerwelle und damit zum Anstellen der Messer
an die Lochplatte beaufschlagbare Kolbenfläche größer ist als die Kolbenfläcbe,
die zur Zurückbewegung der Messerwelle beaufschlagbar ist.
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Der Differentialdruckzylinder ist an ein Druckölversorgungssystem
angeschlossen, welches ein erstes Wegeventil zur Steuerung des Druckölatromes für
die Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Kolbens und damit die Messerwelle enthält.
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In den Leitungsstrang zur Beaufachlagung der großen Kolbenfläche des
Differentialdruckzylinders ist parallel zum ersten Wegeventil ein gesteuertes Druckbegrenzungsventil
geschaltet, dessen Steuerleitung mit einem zweiten Wegeventil in Verbindung steht.
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Mittels des zweiten Wegeventile sind wahlweise ein Vorateuerventil
zur Druckregulierung bei der Vorwärtsbewegung der Messerwelle und ein Vorsteuerventil
zur Aufrechterhaltung eines minimalen Anetolldruckes der Messer an die Lochplatte
einschaltbar.
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Zur Herstellung der notwendigen Druckgleichheit in den beiden Zylinderräumen
beim Vorwärtsbewegen der Messerwelle und zum Messeranstellen ist zwischen den beiden
Zuleitungen zd den Zylinderräumen eine Querverbindungeleitung mit einem entsperrbaren
RUckschlagventil vorhanden. In der Leitung vom ersten Wegeventil zum Zylinderraum
für die Boaurechlagung der kleinen Kolbenfläche ist ein Rückschlagventil eingebunden.
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Die Kontrolle des Druckes in der Leitung vom Druckölerzeuger zum ersten
Wegeventil und in der Leitung zum Zylinderraum für die Beaufschlagung der großen
Kolbenfläche erfolgt durch ein Manometer, das mittela eines Manometerschutzventiles
wahlweise zuschaltbar ist.
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Für die Einstellung eines Schneidepaltes zwischen den Messern und
der Lochplatte ist ein zweckentsprechender Anschlag mit einer Stellachraube vorgehen,
die zur wegabhängigen Begrenzung der axialen Verschiebung der Messerwelle dient.
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Zur Bestimmung des Kontaktes der Messer mit der Lochplatte ist eine
Einstellskala mit Nullpunktmarkierung vorhanden.
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Die Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Anstellen der Messer
an die Lochplatte eines Kunxtstoffgranulatore gegenUber den bekannten Einrichtungen
des Standes der Technik bestehen in dem einfachen technischen Aufbau der Einrichtung
und deren sicherer Funktionsweise bei geringem Bedienungs- und Wartungsaufwand.
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Die Einrichtung verhindert einen Ubermäßigen Verschleiß der Messer
sowie auch der Lochplatte und gewährleistet einen einwandfreien Schnitt beim Granuliervorgang,
der zur Qualitätsverbesserung des Granulates beiträgt.
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Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden.
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Die zugehörige Zeichnung zeigt: die prinzipielle hydrauliscbe Schaltungsanordnung
der Einrichtung.
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Die Zeichnung stellt prinzipiell die hydraulische Schaltungsanordnung
der Einrichtung zum Anstellen der Messer 2 an die Lochplatte 1 eines Kunststoffgranulators
dar. Zur axialen Bewegung der Messerwelle 3 stellt diese mit dem Differentialdruckzylinder
6 in Wirkverbindung, der einen zweiseitig beaufschlagbaren Kolben besitzt, dessen
zur Vorwärtsbewegung beaufschlagbare Kolbenfläche 7 größer ist als die zur Rückwärtsbewegung
beaufschlagbare Kolbenfläche 8.
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Der Differentialdruckzylinder 6 ist an ein Druckölversorgungssystem
angeschlossen, welches in zweckentsprechender Schaltung den Druckölerzeuger 9, das
Zuschaltventil 12, das Wegeventil 14, das RUckschlagventil 16, das entsperrbare
Rückschlagventil 18, das Drosselventil 20, das gesteuerte Druckbegrenzungsventil
21, das Wegeventil 23 und die Vorsteuerventile 24; 25 umfaßt.
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Zur Kontrolle des Druckes des Druckölerzeugers 9 ist an die Leitung
zum Zuschaltventil 12 ueber das Absperrventil 10 das Manometer ii geschaltet.
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Die Kontrolle des Öldruckes in der Druckleitung 13 und in der Leitung
19 kann mittels wahlweiser Umschaltung des Manometerschutzventiles 27 durch das
Manometer 28 erfolgen.
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Punktionsbeschreibung der Einrichtung - Rückwärtsbewegung der Messerwelle
3 Das Wegeventil 14 wird in die Schaltstellung II geschaltet. Das Drucköl fließt
über die Leitung 15 und das RUckschlagventil 16 in den Differentialdruckzylinder
6 und
beaufschlagt die Kolbenfläche 8. Der Kolben bewegt sich nach
rechts, bezogen auf die Darstellung, und verdrängt das vor der Kolbenfläche 7 befindliche
Öl aus dem Zylinderraum, das ueber die Leitung 19 und das Wegeventil 14 in die Rücklaufleitung
26 abfließt. Die Messerwelle 3 befindet sich in der Ausgangsstellung des stillstehenden
Granulators.
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- Vorwärtsbewegung der Messerwelle 3 Das Wegeventil 14 wird in die
Schaltstellung I geschaltet. Das Drucköl fließt fieber die Leitung 19 und das Drosselventil
20 in den Differentialdruckzylinder 6 und beaufschlagt die Kolbenfläche 7. Parallel
hierzu wird das RUckschlagventil 18 entsperrt, eo daß sich in den Zylinderräumen
vor den Kolbenflächen 7 und 8 der gleiche Druck einstellt.
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Auf Grund der größeren Kolbenfläche 7 gegenüber der Kolbenfläche
8 und damit der größeren Kraft wird der Kolben nach links bewegt. Daa im Zylinderraum
vor der Kolbenfläche 8 befindliche Öl wird verdrängt und fließt durch die Querverbindungsleitung
17 Uber das entsperrte RUckschlagventil 18 in die Leitung 19 ab. Durch die in den
Zylinderräumen des Differentialdruckzylinders 6 herrschende Druckgleichheit und
die Differenz der Kolbenfläche 7; 8 wird eine geringe Vorschubkraft zur Vorwärtsbewegung
der Messerwelle 3 ersielt. Die Geechwindigkeit der Vorschubbewegung ist durch Regelung
des Drosselventiles 20 in der Leitung 19 einstellbar. An die Leitung 19 ist das
gesteuerte Druckbegrenzungsventil 21 angeschlossen, welches durch die Steuerleitung
22 mit dem Wegeventil 23 in Verbindung steht. Dee W,egeventil 23 befindet sich in
der Schaltstellung II und stellt die Verbindung mit dem Vorsteuerventil 25 her.
Durch eine vorzubestiminende Einstellung des Vorateuerventilee 25 und dessen RUckwirkung
auf das Druckbegrenzungsventil 21 wird
der Druck im hydraulischen
System derartig eingestellt, daß sich eine geringe Vorschubkraft für die Messerwelle
3 ergibt. Die Vorschubbewegung der Messerwelle 3 wird durch das Anlegen der Messer
2 an die Lochplatte 1 beendet und ist durch eine am zugeschalteten Manometer 28
ablesbare Druckerhöhung im hydraulischen System gekennzeichnet.
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Die Anlage der Messer 2 an der Lochplatte 1 wird an der Einstellskala
5 als Nullstellung markiert. Davon ausgehend erfolgt die Umschaltung des Wegeventiles
23 in die Schaltstellung I und die Verbindung des Druckbegrenzungsventiles 21 mit
dem Vorsteuerventil 24, welches auf einen niedrigeren Druck für das Halten der Messeranstellung
eingestellt ist. Diese vorbeschriebene Anstellung der Messer 2 an die Lochplatte
1 erfolgt im Stillstand des Granulatora.
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Nach Beendigung des Anstellvorganges wird der Granulator und die
Extrusionsmaschine in Betrieb genommen. Durch den aus der Lochplatte 1 ausgepreßten
Kunststoff und den Schneidvorgang des Granulats werden auf die Messer 2 Rückstellkräfte
wirksam, welche die Messerwelle 3 zurückdrücken. Um die Ausgangsposition der Messerwelle
3, die an der Einstellskala 5 als Nullpunkt markiert ist, wieder herzustellen, müssen
die wirkenden Rückstellkräfte komsensiert werden, welches durch eine entsprechende
Regulierung des Vorsteuerventiles 24 zur Druckerhöhung im hydraulischen System erfolgt.
Die Druckerhöhung bewirkt die Kompensierung der auf der Messerwelle 3 ruhenden Rückstellkräfte
und bringt diese durch Vorwärtsbewegung in die ursprUngliche Lage zurück, eo daß
die Messer 2 mit einem minimalen Anlagedruck auf der Lochplatte 1 gleiten, der während
des Granulierprozesses unabhängig vom eintretenden Messerverschleiß selbständig
aufrechterhalten bleibt.
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Es besteht auch die Möglichkeit, die Messerwelle 3 in der vorgegebenen
Anstellung der Messer 2 sn die Lochplatte 1
durch die Anschlagschraube
4 zu fixieren, wobei der minimale Anlagedruck der Messer 2 ebenfalls vorhanden ist.
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Auch eine Einstellung eines bestimmten Schneidspaltes zwischen den
Messern 2 und der Lochplatte 1 iet mittels der Anschlagschraube 4 möglich.
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Zur Ableitung des Lecköles sind der Differentialdruckzylinder 6, das
entsperrbare Rückschlagventil 18 und die Wegeventile 14; 23 an die Leckölleitung
29 angeschlossen, die in den ölbehälter des Druckölerzeugers 9 mündet.
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L e e r s e i t e