DE2947250A1 - Unmittelbar einem extruder nachgeordnetes walzwerk - Google Patents

Description

DIPL-ING. H. STEHMANN DIPL.-PHYS. DR. K. SCHWEINZER DIPL.-ING. DR. M. RAU

D-B500 Nürnberg essenweinstrasse 4-6 telefon 0911/203727 telex O6/23135

Nürnberg, 23.11.1979 18/48

Werner & Pfleiderer, Theodorstraße 1o, 7ooo Stuttgart Unmittelbar einem Extruder nachgeordnetes Walzwerk

Die Erfindung betrifft ein unmittelbar einem Extruder nachgeordnetes Walzwerk gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 .

Bei einem derartigen aus der DE-AS 17 o4 64o (entsprechend US-Ser. No. 567 914) bekannten Walzwerk ist dessen Gestell linear in Richtung der Längsachse des Extruders verschiebbar gegenüber Führungsbahnen gestützt, so daß zu Reinigungszwecken das Walzwerk nach Lösen der Verbindung zwischen Extruder und Walzwerk von ersterem weg bewegt werden kann. Eine prinzipiell gleichartige Anordnung und Ausgestaltung ist aus der GB-PS 998 725 bekannt. Um die Schneckenwelle des Extruders ausbauen zu können, was aus dem Gehäuse des Extruders heraus in Richtung auf das Walzwerk erfolgt, muß das Walzwerk sehr weit abgefahren werden, was zum einen außerordentlich beschwerlich und zum anderen auch platzaufwendig ist.

Aus der US-PS 1 1o9 885 ist es bekannt, bei Anordnung von zwei Walzwerken hintereinander ein Walzwerk mittels eines hydraulischen Verschiebeantriebes verschiebbar anzuordnen. Bei Spannungsschwankungen des unmittelbar

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nacheinander durch beide Walzwerke laufenden Materials wird dieser hydraulisch beaufschlagbare Verschiebeantrieb angesteuert, um durch AbstandsVeränderungen zwischen den Walzwerken einen entsprechenden Ausgleich in der Materialspannung zu erzielen.

Aus der DE-PS 9o5 oo5 ist es schließlich für den gleichen Zweck bekannt, Walzwerke auf Gleitbahnen um Wege bis maximal 1,o mm verschiebbar anzuordnen. In diesen geringen Verschiebewegen sind Kraftmeßeinrichtungen angebracht, die die aufgrund der Materialspannung von zu walzendem Material auftretenden Kräfte messen und bei Kraftänderungen aufgrund von Spannungsänderungen die Walzwerkantriebe ansteuern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein unmittelbar einem Extruder nachgeordnetes Walzwerk derart vom Extruder weg-bewegbar auszugestalten, daß das Verfahren des Walzwerkes in eine Reinigungs- und/oder Schnecken-Demontage-Stellung leichter vor sich geht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Der Kern der Erfindung liegt darin, daß durch die Schwenkbewegung die Wege, um die die Massen des Walzwerkes bewegt werden müssen, erheblich reduziert werden. Diese Reduktion erfolgt in doppelter Weise, da zum einen nicht nur eine Wegbewegung des Walzwerks in Richtung der Längsachse des Extruders erfolgt, sondern gleichzeitig auch seitlich dazu und weil darüber hinaus die Schwenkwege mit abnehmendem Abstand von der Schwenkachse kleiner werden. Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 2 wird erreicht, daß die ja außerordentlich großen Massen von Antriebsmotor und Getriebe fast nicht bewegt zu werden brauchen, ohne daß ihre Kupplung mit den Walzen gelöst wird.

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Durch die Maßnahmen nach dem Patentanspruch 3 wird erreicht, daß die Bewegungskomponente des Walzwerks in Querrichtung zur Längsachse des Extruders größer wird als bei einer Schwenkbewegung des Walzwerks auf Kreisbogenabschnitten.

Durch die Maßnahmen nach den Ansprüchen 4 und 5 werden die bei der Schwenkbewegung zu überwindenden Reibungskräfte auf ein Minimum reduziert.

Die Maßnahmen nach dem Anspruch 6 dienen dazu, auch bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung sicherzustellen, daß thermisch bedingte Ausdehnungen des Extrudergehäuses und entsprechende Verschiebungen des Walzwerkes nicht behindert werden.

Durch die Maßnahmen nach dem Anspruch 7 wird eine besonders einfache Ausgestaltung des Schwenkantriebes ermöglicht.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt durch einen Teil eines Extruders mit nachgeordnetem Walzwerk entsprechend der Schnittlinie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Walzwerk mit Extruder entsprechend dem Sichtpfeil II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch das Schwenklager gemäß der Schnittlinie III-III in Fig. 2 und

Fig. 4 einen Teilschnitt durch eine Lagerstelle gemäß der Schnittlinie IV-IV in Fig. 2.

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Im Gehäuse 1 eines nur teilweise dargestellten Extruders ist eine Schneckenwelle 3 angeordnet, die mit Schneckenwindungsstegen 4 versehen ist. Die Schneckenwelle 3 ist in der üblichen - in derZeichnung nicht dargestellten Weise drehantreibbar. Das Gehäuse 1 ist im Abstand von seinem Austrittsflansch 5 ortsfest gegenüber dem Boden 6 festgelegt, und zwar beispielsweise im Gehäusebereich 7. Bei dem Extruder 2 kann es sich um einen sogenannten Kaltfütter-Extruder handeln, dem das zu behandelnde Gut, z. B. Kautschuk-Mischungen, kalt zugeführt und dann während der Förderung durch die Gehäusebohrung 8 mittels der Schneckenwelle 3 von den Schneckenwindungsstegen 4 unter Knetung und Scherung plastifiziert wird, wozu gegebenenfalls noch Fremdwärme zugeführt werden kann. Derartige Extruder 2 sind allgemein bekannt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Ein-Wellen-Extruder.

Dem Austrittsflansch 5 des Extruders 2 ist ein Walzwerk 9, eine sogenannte Roller-Die,nachgeordnet. Dieses Walzwerk 9 weist ein Gestell 1o auf, das aus Seitenwänden 11 besteht, die mittels Quertraversen 12 miteinander verbunden sind. In den Seitenwänden 11 sind zwei Walzen 13, 14 drehantreibbar gelagert. Der Antrieb erfolgt gegensinnig, so daß sie sich im Bereich des von ihnen begrenzten Walzenspaltes 15 in Richtung 16 von dem Extruder 2 weg bewegen. Während des Normalbetriebes ist der Austrittsflansch 5 des Extruders 2 mit dem Gestell 1o des Walzwerkes 9 mittels Verriegelungsbolzen 17 fest aber lösbar verbunden, die beispielsweise hydraulisch betätigbar sein können. Zwischen dem Austrittsflansch 5 des Extruders 2 und dem Walzenspalt 15 der Walzen 13, 14 ist eine sogenannte Breitschlitzdüse 18 vorgesehen, durch die das aus der Gehäusebohrung 8 des Extruders 2 in Strangform austretende Material bereits in Form eines breiten und flachen Materialstromes dem Walzenspalt 15 der Walzen 13, 14 zugeführt wird.

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Das Walzwerk 9 ist auf einer auf dem Boden 6 angebrachten Grundplatte 19 angeordnet. Auf dieser Grundplatte 19 ist auch der Antrieb für die Walzen 13, 14, der aus einem Antriebsmotor 2o und einem Getriebe 21 besteht,angeordnet, die - wie aus Fig. 2 ersichtlich - zu einer Einheit verbunden sein können. Das Getriebe 21 und damit auch der an diesem angeflanschte Antriebsmotor 2o ist mittels eines Schwenkzapfens 22 mit vertikaler Schwenkachse 2 3 in einem Schwenklager 24 schwenkbar gelagert. Dieses Schwenklager 24 ist in einer zwischen der Grundplatte 19 und dem Boden 6 ausgebildeten Fundamentplatte 2 5 angeordnet. Es wird im wesentlichen durch eine Abstützung nach Art eines Kulissensteins 26 gebildet, der mit Bewegungsspiel 27 in Richtung der Längsachse 28 des Extruders 2 abgestützt ist, so daß thermisch bedingte Ausdehnungen des Extrudergehäuses von dem ortsfesten Gehäusebereich 7 her nicht behindert werden.

Zum Verschwenken des Walzwerkes 9 um die Schwenkachse 2 3 ist ein als hydraulisch beaufschlagbarer Kolben-Zylinder-Antrieb ausgebildeter Schwenkantrieb 29 vorgesehen, der einerseits, nämlich mit seinem Zylinder 3o an der mit dem Walzwerk 9 verbundenen Grundplatte 19 angelenkt ist, und der mit seinem anderen Ende, nämlich seiner Kolbenstange 3¹Ij an der Fundamentplatte 25 angelenkt ist. Um die angesprochenen Schwenkbewegungen zu ermöglichen, sind folgende Maßnahmen getroffen. Die Seitenwände 11 des Walzwerks 9 sind über jeweils zwei, in Richtung der Längsachse 28 voneinander entfernte Lagerstellen 32 auf Gleitbahnen 33, 34 abgestützt, wobei die Gleitbahn 33 die-von der Schwenkachse 2 3 aus gesehen-entfernt liegende ist, während die Gleitbahn 34 die der Schwenkachse 23 näher liegende ist. Die Abstützung auf diesen, beispielsweise aus poliertem Stahl bestehenden, Gleitbahnen 33, 34 erfolgt über an der Grundplatte 19 festgelegte Lager-

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scheiben 35 aus Bronze, die auf ihrer Gleitseite mit flachen taschenartigen Ausnehmungen 36 versehen sind, denen während der erwähnten Schwenkbewegung durch einen Schmiermittelzuführkanal 37 Schmiermittel mit sehr hohem Druck von beispielsweise 25o bar zugeführt wird, so daß sich zwischen der jeweiligen Lagerscheibe 35 und der entsprechenden Stelle der Gleitbahn 33 bzw. 34 eine Schmiermittel-Gleitschicht ausbildet. Von den Ausnehmungen 36 entfernt, im Außenumfangsbereich jeder Lagerscheibe ist eine Schmiermittelsammelnut 38 ausgebildet, in denen das Schmiermittel sich sammelt und über Schmiermitte1-Abführkanäle 39 wieder abgeführt wird. Es handelt sich hierbei also um eine hydrostatische Gleitführung. Am Außenrand jeder Lagerscheibe 35 ist ein Schmutzabstreifer 4o vorgesehen, der das Eindringen von Schmutz zwischen Lagerscheibe 35 und Gleitbahn 33 bzw. 34 verhindert.

Konzentrisch um den Schwenkzapfen 22 ist ebenfalls eine ringförmige Gleitbahn 41 in der Fundamentplatte 25 angeordnet ,auf der sich die in diesem Bereich das Getriebe 21 mit Motor 2o tragende Grundplatte 19 abstützt. In der Grundplatte 19 ist hierzu an dieser Stelle eine ebenfalls ringförmige Lagerscheibe 42 konzentrisch zur Schwenkachse 23 festgelegt, die wiederum in gleicher Weise mit Ausnehmungen 43 versehen ist, denen über einen Zuführkanal 44 Schmiermittel unter Druck zugeführt werden kann. Von der Darstellung eines Abführkanals ist in diesem Zusammenhang Abstand genommen.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, liegt die Schwenkachse 23, d. h. das Schwenklager 24, auf der dem Extruder 2 zugewandten Seite der vertikalen, senkrecht zur Längsachse verlaufenden Ebene, die durch die Achsen 45, 46 der Walzen 13, 14 aufgespannt wird. Da das Walzwerk 9 zum Reinigen unter hydraulischer Beaufschlagung des Schwenk-

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antriebes 29 aus der in Fig. 2 ausgezogen dargestellten Stellung in eine vom Extruder 2 entfernte Stellung verschwenkt wird, wird das Walzwerk 9 bei einer solchen Schwenkbewegung aufgrund der erwähnten Anordnung des Schwenklagers 24 nicht auf einem Kreisbogenabschnitt geführt, sondern auf einer gekrümmten Bahn, die sich stärker von der Mittellängsachse 28 entfernt, als ein Kreisbogen. Der in Fig. 2 dargestellte Verlauf der Gleitbahnen 33, 34 gibt dies wieder. Zum Reinigen des Extruders 2 und des Walzwerks 9 im Bereich zwischen Austrittsflansch 5 und Walzenspalt 15, insbesondere also zum Reinigen der Breitschlitzdüse 18^ reicht es aus, das Walzwerk 9 in eine Reinigungsstellung 47 zu verschwenken, in der ein Bedienungsmann freien Zugang zu den erwähnten Teilen bzw. Bereichen hat. Wenn dagegen - was relativ selten vorkommt - die Schneckenwelle 3 aus dem Gehäuse 1 des Extruders 2 nach vorn herausgezogen werden soll, dann muß das Walzwerk 9 bis in eine Schnecken-Demontage-Stellung 48 verschwenkt werden, in der - wie in Fig. 2 angedeutet - die Schneckenwelle 3 in Richtung der Längsachse 28 aus dem Gehäuse 1 herausgezogen werden kann, ohne mit der von der Schwenkachse 2 3 außen liegenden Seitenwand 11 des Gestells 1o zu kollidieren. Diese Stellung des Gestells ist in Fig. 2 strichpunktiert dargestellt. Da der Hub des Schwenkantriebs 29 für eine derartig weite Schwenkbewegung nicht ausreicht, wird zum Ausschwenken des Walzwerks 9 in die Schnecken-Demontage-Stellung 48 zuerst die Verschwenkung in die Reinigungsstellung 47 vorgenommen und dann die Kolbenstange 31 aus ihrer AnlenksteHe 49 an der Fundamentplatte 25 gelöst und wieder in den Zylinder 3o eingefahren und in dieser Stellung mit einer neuen AnlenksteHe 5o an der Fundamentplatte 25 verbunden. Bei einer erneuten Beaufschlagung des Schwenkantriebs 29 mit Druckflüssigkeit erfolgt dann die Schwenkbewegung des Walzwerks 9 aus der Reinigungsstellung 47 in die Schnecken-Demontage-Stellung 48.

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Leerseite

Claims (7)

DIPL.-ING. H. STEHMANN DIPL.-PHYS. DR. K. SCHWEINZER DIPL-ING. DR. M. RAU 0-8500NDRNBEIiG ESSE N WEINST R ASSE 4-6 IELEf ON 09 U / 20 37 27 TELEX 04 / 23 135 Nürnberg, 2 3.11.1979 18/48 Werner & Pfleiderer, Theodorstraße 1o, 7ooo Stuttgart 3o Ansprüche

1.1 Unmittelbar einem Extruder nachgeordnetes Walzwerk, aas mit einem Antriebsmotor unter Zwischenschaltung eines Getriebes drehantreibbar gekuppelt ist und das mittels eines Antriebes aus einer Arbeitsstellung in eine Reinigungsstellung und gegebenenfalls eine Schneckenwellen-Demontage-Stellung im Abstand vom Extruder bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Walzwerk (9) um ein Schwenklager (24) schwenkbar gelagert ist, das in seitlichem Abstand von der Längsachse (28) des Extruders (2) angeordnet ist.

2. Walzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenklager (24) unter der Einheit aus Antriebsmotor (2o) und Getriebe (21) angeordnet ist.

3. Walzwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenklager (24) auf der dem Extruder (2) zugewandten Seite einer durch die Achsen (45, 46) der Walzen (13, 14) aufgespannten vertikalen Ebene und im Abstand von dieser angeordnet ist.

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ORIGINAL INSPECTED

4. Walzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sein Gestell <1o) an Lagerstellen <32) auf Gleitbahnen (33, 34) abgestützt ist, die nach Art hydrostatischer Gleitführungen ausgebildet sind.

5. Walzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit aus Antriebsmotor (2o) und Getriebe (21) nach Art einer hydrostatischen Gleitführung auf einer Gleitbahn (41) abgestützt ist.

6. Walzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenklager (24) in Richtung der Längsachse (28) des Extruders (2) mit Bewegungsspiel (27) gelagert ist.

7. Walzwerk mit einem hydraulisch beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Antrieb als Schwenkantrieb, der einerseits an dem Walzwerk und andererseits ortsfest angelenkt ist, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkantrieb (29) mit einem Ende wahlweise an zwei Anlenkstellen (49 bzw. 5o) anlenkbar ist.

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