DE3013038A1

DE3013038A1 - Siebwechselvorrichtung fuer extruder

Info

Publication number: DE3013038A1
Application number: DE19803013038
Authority: DE
Inventors: Friedrich Ing.(grad.) 7000 Stuttgart Lambertus
Original assignee: Werner and Pfleiderer GmbH
Current assignee: Werner and Pfleiderer GmbH
Priority date: 1980-04-03
Filing date: 1980-04-03
Publication date: 1981-10-08
Also published as: JPS56155735A; DE3013038C2; IT8120762A0; US4395212A; GB2073038B; GB2073038A; JPS6129856B2; IT1136869B

Description

WERNER & PFLEIDERER Stgt.-Feuerbach,

1. April 198ο
Pat.-Es/Hl
PE 7916

Siebwechselvorrichtung für Extruder

Die Erfindung betrifft eine Siebwechselvorrichtung gemäß der im Patentanspruch 1 angegebenen Art,

Solche Siebwechselvorrichtungen dienen dem Zweck die im Extruder aufbereitete Schmelze vor deren Weiterverarbeitung mittels austauschbaren Siebelementen von Verunreinigungen zu befreien. Der Austausch der Siebelemente erfolgt während des kontinuierlichen Aufbereituhgsprozßsses jeweils dann, wenn der Strömungswiderstand der Schmelze durch Zusetzen der Siebelemente unzulässig ansteigt.

Bei den steigenden Anforderungen an die Reinheit der Rohkunststoffe gelangen zunehmend feinere Filtergewebe zum Einsatz, die einen häufigeren Filter-Austausch erfordern. Infolgedessen gelangen auch größere Mengen am Wechselschieber und im Bereich der Siebelemente anhaftender Kunststoff schmelze ins Freie, wobei diese unter Beührung mit Sauerstoff vercracken und die Qualität des Endproduktes beeinträchtigen. Zur Abhilfe dieses Problems wurde

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vorgeschlagen getrennte und jeweils mit nur einer Siebbohrung ausgestattete Wechselschieber vorzusehen, die in parallelen Strömungskanälen eingesetzt sind (DE-OS 28 11 771). :

Durch den Einsatz mehrerer Wechselschieber wird jedoch die Anzahl der Leckagestellen entsprechend erhöht, die durch die Gehäuseöffnurigen für jeden Wechselschieber gebildet sind.

Die Gehäuseöffnungen sind außerdem mittels Dichtringen abgeschirmt, deren Ausbildung das Anhaften von Schmelzerückständen begünstigt, wodurch verbranntes Produkt beim Filteraustausch in die Filterkammern gelangt.

Bei einer anderen bekannten Filtereinriehtung sind zur Abdichtung des Wechselschiebers im Wechslergehäuse Kühlkanäle vorgesehen (DE-AS 1 554 913).

C ' . Die mit dieser Maßnahme erreichte Kühlwirkung ist jedoch gering und von außen nicht beeinflussbar, da die dem Wechslergehäuse zugeführte Wärme eine gezielte Abdichtung des vorhandenen Gleitspiels zwischen Wechselschieber und Wechslergehäuse nicht zuläßt.

Außerdem sind bei dieser Filtereinrichtung die Siebkammern nur zu einem Teil ihrer Länge durch den Siebeinsatz genutzt, so daß größere Mengen am Wechselschieber anhaftende SchmeIzrückstände mit ausgetragen werden.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde diesen Nachteilen abzuhelfen und eine konstruktiv wenig aufwendige Siebwechselvorrichtung zu schaffen, die im Dauerbetrieb auch bei großen Schmelzedurchsätzen eine betriebssichere Abdichtung des Wechselschiebers ermöglicht ^ beim Austausch der Siebelemente Produktverunreinigungen zu vermeiden.

• Diese Aufagabe ist nach der Erfindung gemäß den Merkmalen

; des Patentanspruches 1 gelöst. . '

Danach zeichnet sich die Siebwechselvorrichtung durch einen einfachen und zuverlässigen Aufbau aus. Das Wechslergehäuse ist durch den jeweils austrittseitig angebrachten und damit jederzeit zugänglichen Flansch gegen unkontrollierte Produktansammlung im Gehäuse und gegen Produktaustritt wirksam geschützt, so daß Produktverunreinigungen durch Eindringen vercrackter Schmelzebestandteile in die Filterkammer verhindert sind. Die sonst erforderlichen aus Spannringen gebildeten von außen schwer zugänglichen Dichtelemente an denen sich Produktreste festsetzen,entfallen. Die vom Wechslergehäuse thermisch getrennte Anordnung des Flansches ermöglicht dessen gezielte Kühlung und damit eine kontrollierte Reduzierung des Dichtspaltes zwischen seiner Aufnahmebohrung und dem Wechslergehäuse.

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Dieser Dichtspalt ist bei Raumtemperatur mit 0,1 mm Spaltbreite so bemessen, daß im Betriebszustand dessen Reduzierung auf etwa o, o3 mm erreicht wird. Die Spaltverengung ergibt sich hierbei durch die mittels Kühlung des Flansches bewirkte Schrumpfung des Spaltes.

Die im verbliebenen Restspalt aufgrund der Kühlung sich außerdem als schmaler und dünner Film rings des Wechselschiebers sich verfestigende Schmelze bewirkt eine völlige Abdichtung. Dabei ist eine ausreichende Führung des Wechsel-Schiebers im Wechslergehäuse durch ein ausreichendes und konstantes Gleitspiel gewährleistet, womit der Verschleiß des Wechselschiebers auf ein Mindestmaß begrenzt bleibt.

In vorteilhafter Weise ist die Kühlung des Flansches durch einen rings um dessen Aufnahmebohrung verlaufenden Kühlmittelkanal erreicht.

C ·

Durch eine weitere Ausbildung der Siebwechse!vorrichtung nach den Merkmalen des Patentanspruches 4 ist eine genaue und fugenlose Anpassung der Aufnahmebohrung des Flansches an den Wechselschieber, sowie dessen satte Führung im Wechslergehäuse erreicht. Dabei bleibt das Siebkammervolumen auf das Längenmaß der Siebelemente begrenzt.

Nachfolgend ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung

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dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Siebwechse!vorrichtung gemäß der Erfindung im Längsschnitt;

Fig. 2 die Siebwechselvorrichtung nach Fig. 1 in einer Seitenansicht;

Fig. 3 eine weitere Ausbildung der Siebwechselvorv-■ . richtung nach der Erfindung mit zwei wirk

samen Schmelzfilterkammern;

Fig. 4 die Siebwechselvorrichtung nach Fig» 3 in einer Darstellung des Wechselvorgangs der Siebelemente.

Die in Fig. 1 gezeigte Siebwechselvorrichtung besteht aus einem Wechslergehäuse 1, dessen Durchtrittskanal 2 für die Weiterleitung der Kunststoffschmelze zum Granuliergehäuse 3 mit einem Extruder 4 direkt verbunden ist. Ein im (^) Wechslergehäuse 1 quer zum Durchtrittskanal 2 mittels eines nicht näher dargestellten Hydraulikzylinders in einer Aufnahmebohrung Io geführter Wechselschieber 5 weist Bohrungen 6a, 6b auf, die der Aufnahme von hohlzylndrischen Siebelementen 7a, 7b dienen. Diese Siebelemente sind mittels einer Halteplatte 8 in die jeweilige Bohrung 6a bzw. 6b eingeschoben.

In dem in Fig. 1 dargestellten Wechselschieber 5 ist im

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Durchtrittskänal 2 zunächst eine Gruppe von Siebelementen 7a in Betriebsstellung, während die andere Gruppe von Siebelementen 7b für den Wechselvorgang bereitsteht. Das Wechselgehäuse 1 sowie der Wechselschieber 5 haben Heizkanäle 9, die zur Kompensation von Wärmeverlusten der Kunststoffs chmelze dem Durchfluß eines Heizmediums dienen.

Die Führung des Wechselschiebers 5 erfolgt mit für dessen ■ Gleitbewegung ausreichendem Spiel im Wechslergehäuse 1, _; wogegen eine Abdichtung gegen Schmelzeaustritt mittels eines veränderbaren zwischen Flansch 12 und der Gleitfläche

\ ■

des Wechselschiebers 5 gebildeten Dichtspaltes 11 erreicht ist. ι

Von einem Kühlmedium durchflossene Küh'lkanäle 13 im Flansch 12 ermöglichen dessen Abkühlung, so daß eine gezielte Verringerung des Dichtspaltes 11 ermöglicht ist. Dabei tritt im Bereich des Dichtspaltes 11 zugleich" eine Verfestigung des diesen ausfüllenden Schmelzefilms ein»

Eine zwischen dem Wechslergehäuse und dem Flansch 12 sich befindliche Isolierschicht 16 ermöglicht eine thermische Trennung dieser Bauteile.

Wie Fig. 2 zeigt, ist die Aufnahmebohrung des Flansches 12 unddamlt der Querschnitt des Wechselschiebers 5 aus einer Ovalform gebildet, die sich aus zwei Halbzylinder bildende Kreisringen 14, 14' und einem Rechteck mit den Seitenflächen 15, 15' zusammensetzt.

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Die Aufnahmebohrung ίο¹ des Flansches 12 ist hierdurch fugenfrei an die Querschnittsform des Wechselschiebers 5 anpassbar. Außerdem ist mit dieser Querschnittsform die Ausbildung eines im Wechselschieber 5 auf die Länge der hohlzylindrischen Siebelemente 7a_f 7b angepassten Filterkammervolumens bei kleinstmöglichem Umfang der Dichtfläche erreicht.

Fig. 3 zeigt einen Wächselschieber 5 mit zwei längs des Durchtrittskanals 2 angeordneten Bohrungen 6a/ 6b zur Aufnahme jeweils einer Gruppe von.Siebelementen 7a bzw. 7b. In der hier dargestellten Arbeitsstellung des Wechselschiebers 5 sind beide Siebelemente-Gruppen im Einsatz.

Bei einem bestimmten Schmelzedruckverlust im Durchtrittskanal 2, verursacht durch Verunreinigung der Siebelemente 7a, 7b wird der Wechselschieber 5 durch den nicht näher dargestellten Hydraulikzylinder quer zum Schmelzestrom in die in Fig. 4 gezeigte Stellung verschoben.

Nach sofort erfolgtem Austausch der Siebelemente 7a

wird der Wechselschieber 5 wieder in seihe normale Arbeitsstellung gemäß Fig. 3 gebracht.

Die gleichzeitige Anordnung zweier Siebelemente-Gruppen 7a, 7b im Durchtrittskanal 2 hat den Vorteil,'daß trotz

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- Io -

Einsatzes nur eines Wechselschiebers kurzfristig ein Austausch und die Inbetriebnahme der jeweils gewechselten
Siebelemente-Gruppe erfolgt.

Dabei zeichnet sich die Siebwechselvorrichtung durch einen konstruktiv einfachen Aufbau aus.

Die Anordnung zur Verhinderung eines Schmelzeaustritts
durch die Aufnahmeböhrung Io des Wechselschiebers 5 befindet sich leicht zugänglich jeweils außen am -Wechslergehäuse. Sie besitzt keine Toträume sondern weist nur glatte Führungsflächen auf, was insbesondere auch durch¹ den ovalförmigen Querschnitt der Aufnahmebohrung Io' des Flansches und des Wechselschiebers 5 erreicht ist.

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■Μ-

L e e r s e i t e

Claims

WERNER & PFLEIDERER Stgt.-Feuerbach,

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Patentansprüche

j 1) Isiebwechselvorrichtung für Extruder zur kontinuierlichen Behandlung schmelzflüssiger Kunststoffe mit einem quer zum uurchtrittskanal der Schmelze in einer Aufnahmebohrung im Wechslergehäuse verschiebbarem Wechselschieber, der in Strömungsrichtung der Schmalze angeordnete Bohrungen zur Aufnahme von hohlzylindrischen Siebelementen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselschieber (5) von einem unter Einschluß einer Isolierschicht (16) mit dem Wechslergehäuse (1) verbindbaren Flansch umfaßt ist, dessen Aufnahmebohrung (lo) zu der Gleitfläche des We chat.!.schieber s (5) «iinen durch Kühleinwirkung veränderbaren Dichtspalt (11) freiläßt. ·

2) Siebwechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtspalt (11) bei Raumtemperatur weniger als o,l mm beträgt.

3) Siebwechselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebohrung (lo) rings von einem Kühlkanal (13) umschlossen ist.

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4) Siebwechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebohrung (lo) sowie der Wechselschieber (5) im Querschnitt aus zwei Halbkreisen (14, 14) und zwei diese Halbkreise tangential verbindende Geraden (15, 15') gebildet- sind, wobei die Halbkreise (14, 14¹J mit ihren Mittelpunkten auf parallel zur Längsachse der Aufnahmebohrung (lo) verlaufenden Längsachsen liegen.

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