DE3540024A1 - Temperierbarer extruderzylinder, insbesondere fuer doppelschneckenextruder - Google Patents

Description

• Titel der Erfindung Teinperierbarer Extruderzylinder, insbesondere für Doppelschneckenextruder Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft einen temperierbaren Extruderzylinder, insbesondere für Doppelschneckenextruder, die zur Aufbereitung und/oder Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe eingesetzt werden.
• Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bei einem bekannten temperierbaren Zylinder für Doppelschneckenextruder erfolgt die Heizung durch elektrische Widerstandsheizbänder, die auf dem Zylindermantel aufgesetzt sind und die Kühlung durch ein flüssiges Medium, bispielsweise Wasser oder organische Wärmeträgeröle, die durch im Zylinder angeordnete axiale Teinperierkanäle geleitet werden.
• Der aus mehreren einzelnen Zylinderstücken zusaminengesetzte Zylinder ist in Teinperierzonen aufgeteilt, die unabhängig voneinander durch zweckentsprechende Mittel regelbar sind.
• In den Zylinderstücken sind die Temperierkanäle im allgemeinen achsparallel zur Doppelschneckenbohrung angeordnet und an den Stirnseiten durch Stopfen dicht verschlossen. Die Temperierkanäle sind durch querliegend angeordnete Saininelkanäle, die mit den Zu- und Ableitungen für das Teinperierinittel versehen sind, verbunden.
• Vo Leitungsschema her betrachtet, ist diese Temperierkanalanordnung parallel geschaltet und findet vorneheilich Anwendung zur Beaufschlagung mit Kühlwasser.
• Bei einem anderen bekannten Zylinder sind die Temperierkanäle in Reihe geschaltet und zwar derartig, daß jeweils zwei Kanäle an den Stirnseiten des Zylinderstükkes durch einen kurzen eingefrästen Querkanal in Verbindung stehen. Der Querkanal ist mit einem eingeschweißten Deckel abgedichtet. Dieses Leitungsschema findet Anwendung zur Beaufschlagung riit Wärmeträgeröl.
• Weiterhin ist eine Reihenschaltung von Temperierkanälen bekannt, bei der die axial verlaufenden Kanäle in querliegende zueinander versetzt angeordnete Überleitungskanäle münden . Der Überleitungekanal, der die inittleren axialen Kanäle verbindet, ist durch einen größeren Kanaldurchmesser in einen Zuflußabschnitt und durch einen kleineren Kanaldurchinesser in einen Abflußabschnitt unterteilt, wobei die Unterteilung an der Übergangsstelle der Kanaldurchinesser durch einen fest eingesetzten Verschlußstopfen erfolgt.
• Ferner ist aus dem Forinwerkzeugbau bekannt, Kühlkanäle bzw. sich kreuzende Kühlhilfskanäle mittels Verschlußstopfen zu unterbrechen bzw. zu verschließen, um einen bestimimten Kühlmittelfluß zu erzielen.
• Die Nachteile der bekannten Teiiiperierkanalanordnungen bestehen darin, daß für jede Art der speziellen Temperierung in Abhängigkeit von der Plastverarbeitungsaufgabe das Leitungsschema der Kanäle in dem Zylinderstück von vornherein konstruktiv auf eine Parallel-oder Reihenschaltung festgelegt ist und nicht mehr abgeändert werden kann. Das bedingt eine Vielfalt von Zylindertypen, die hergestellt und für den Maschinenanwender bereitgehalten werden müssen.
• Ziel der Erfindung Das Ziel der Erfindung besteht in einer Verbesserung der Anpaßbarkeit der Zylindertemperierung an die unterschiedlichsten Verarbeitungsaufgaben von Thermoplasten, um die Vielfalt von Zylindertemperierungen mit möglichst wenigen Zylindertypen zu-realisieren und den Materialverbrauch sowie die Herstellungskosten für die Zylinderstücke zu verringern.
• Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Ausgabe zur Schaffung eines temperierbaren Zylinders für Doppelschneckenextruder zugrunde, dessen Temperierkanalleitungsschema zur Anpassung an die jeweiligen Teinperierungserfordernisse der Plastverarbeitung mit einfachen Mitteln und geringem Aufwand umschaltbar ist.
• Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe sieht vor, in einem Zylinderstück mit mehreren achsparallel zur Doppelschneckenbohrung angeordneten Temperierkanälen, die stirnseitig durch Stopfen verschlossen und durch querliegend angeordnete Sammelkanäle verbunden sind, Sperrelemente auswechselbar anzuordnen, um das vorgegebene Leitungsschema der Temperierkanäle umzuschalten.
• Die Anordnung der Sperrelemente in den Sammelkanälen erfolgt derartig, daß in vorbestimmbarer Lage zwischen jeweils zwei von mehreren Temperierkanälen ein oder mehrere Sperrelemente die Fließrichtung des Temperiermittels ändern. Aus einer vorgegebenen Parallelschaltung der Temperierkanäle ist somit eine Reihen schaltung herstellbar. Abhängig von der Anordnung der Sperrelemente in den Sammelkanälen sind einreihige, doppelreihige, mehrreihige oder gemischte Parallel-Reihenschaltungsvarianten realisierbar.
• Durch die jeweilig realisierte Schaltungsvariante ergeben sich örtliche Fließquerschnittsveränderungen im Temperierkanalsystem, die unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten des Temperiermittels bewirken, wodurch der Wärmeübergang vom Zylinder zum Temperiermittel gezielt beeinflußbar ist.
• Die Sperrelemente bestehen erfindungsgemäß in ihrer einfachsten Form aus einer runden Scheibe mit einem zentrisch angeordneten Gewindestift, der zum Ansetzen eines Montagewerkzeuges dient. Die Sperrscheibe ist zur Befestigung im Saininelkanal selbsthemmend oder -kleininend ausgebildet. Zur Montage der Sperrscheiben werden die Sammelkanäle durch Entfernen der Verschlußschrauben bzw. der Rohrverschraubung geöffnet, die Sperrscheibe mittels des Gewindestiftes an ein spezielles Werkzeug mit einer entsprechenden Lagemarkierung für die Anordnung der Sperrscheibe im Sammelkanal geschraubt und in den Sammelkanal eingesetzt. Danach wird das Werkzeug wieder entfernt und der Sammelkanal verschlossen.
• Eine andere denkbare Ausführung der Sperrscheiben besteht darin, entsprechend der zu realisierenden Schar tungsvariante eine bestimmte Anzahl von Sperrscheiben durch zweckentsprechende Distanzierungsinittel mit ein ander zu einem Satz zu verbinden und diesen in die Sammelkanäle einzusetzen, Eine weitere erfindungsgemäße Ausführung der Sperrelemenge sieht vor, die Sperrscheiben in vorher bestimmter Anzahl und Lage auf ein ein Trägerstab zu befestigen, der in die Sammelkanäle einsetzbar ist. Zur Halterung und Lagesicherung in der Bohrung des Sammelkanals ist der Trägerstab an seinen beiden Enden mit lösbaren Trägersternen versehen, Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung zur Umschaltung des Temperierkanalsysteins bestehen darin, daß in einfacher Weise mit geringem Aufwand eine vorgegebene Parallelschaltung von Temperierkanälen in eine zweckentsprechende Reihenschaltungsvariante zur Anpassung des Zylinderstückes an die Temperierbedingungen der Plastverarbeitung herstellbar ist.
• Durch die Realisierbarkeit verschiedener Schaltungsvarianten ist eine Variierung der Strömungsgeschwindigkeit im Temperierkanalsystein und damit die Beeinflussung des Wärmeüberganges zur Pein anpassung der Temperierung des Zylinders möglich.
• Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel nachstehend näher erläutert werden.
• In der zugehörigen Zeichnung zeigt: Fig. 1: die Ansicht des Zylinderstückes im Teilschnitt Fig. 2: den Schnitt A-A nach Fig. 1 in einer Doppelreihenschaltung Fig. 3: den Schnitt A-A nach Fig. 1 in einer Einreihenschaltung Fig. 4: den Schnitt B-B nach Fig. 3 in einer vergrösserten Darstellung Fig. 5: den Schnitt C-C nach Fig. 4.
• Die Fig. 1 zeigt das Zylinderstück 1 mit den Temperierkanälen 4, die achsparallel zur Doppelschneckenbohrung 2 angeordnet sind. Die Temperierkanäle 4 sind an den Stirnseiten des Zylinderstückes 1 durch Verschlußstopfen 5 abgedichtet und durch querliegend angeordnete Sammelkanäle 6 verbunden. Der untere, in der Zeichnung nicht sichtbare Sammelkanal ist einerseits an die Zuleitung 9 für das Temperiermittel angeschlossen und andererseits mit der Verschlußschraube 8 abgedichtet. Der obere Sammelkanal 6 ist mittels der Rohrverschraubung 11 an die Ableitung 10 angeschlossen und endseitig durch die Verschlußschraube 7 abgedichtet. In dieser Darstellung ist das Leitungsschema für eine Parallelschaltung der gemperierkanäle 4 ausgelegt. Diese konstruktiv vorgegebene Parallelschaltung ist durch die erfindungsgemäße Anordnung von Sperrelementen in den Sammelkanälen 6 in eine Doppelreihenschaltung umgestellt. Die Sperrelemente bestehen aus der Sperrscheibe 13, die auf dem Trägerstab 12 befestigt ist, der zur Halterung und Lagesicherung endseitig mit den Trägersternen 14, versehen in den Sammelkanälen 6, eingesetzt ist.
• Die Darstellung nach Fig. 2 zeigt den Schnitt A-A nach Fig. 1 durch die Temperierkanalanordnung.
• Durch die Zuleitung 9 wird das Temperierinittel in den auf der Zeichnung unteren Sammelkanal 6 eingeleitet.
• In den Sammelkanal 6 ist zwischen dem zweiten und dritten Temperierkanal 4 die Sperrscheibe 13 angeordnet, die das Temperiermittel in eine Doppelreihe der Temperierkanäle 4 umlenkt. Im oberen Sammelkanal 6 auf der Zeichnung ist die Sperrscheibe 13 zwischen dem vierten und fünften Teinperierkanal 4 angeordnet, die das Temperiermittel ausder letzten Doppelreihe der Temperierkanäle 4 in die Ableitung 10 umlenkt, Dieses Leitungsschema stellt eine Doppelreihenschaltung der Temperierkanäle 4 dar.
• Die Fig. 3 zeigt den Schnitt A-A nach Fig. 1 in einer einreihigen Schaltungsvariante der Temperierkanäle 4.
• In dem in der Zeichnung oben liegenden mit der Zuleitung 9 und der Ableitung 10 für das Temperiermittel versehenen Sammelkanal 6 ist der Trägerstab 12 mit drei Sperrscheiben 13 eingesetzt.
• Auf der Zeichnung von rechts betrachtet, sind die drei Sperrscheiben 13 im Sammelkanal 6 zwischen dem ersten und zweiten, zwischen dem dritten und vierten und zwischen dem fünften und sechsten Temperierkanal 4 angeordnet. In dem unteren endseitig durch die Verschlußschrauben 7 und 8 abgedichteten Sammelkanal 6 sind zwei Sperrscheiben 13 zwischen dem zweiten und dritten und zwischen dem vierten und fünften Temperierkanal 4 auf dem Trägerstab 12 angeordnet.
• Diese Anordnung der Sperrscheiben 13 in den Sammelkanälen 6 lenkt das Temperiermittel in einen einreihigen Leitungsschema durch die Temperierkanäle 4.
• Die Fig. 4 zeigt den Schnitt B-B nach Fig. 3 in vergrößerter Darstellung. In dem Sammelkanal 6 ist der Trägerstab 12 mit drei Sperrscheiben 13 eingesetzt.
• An den Endseiten des Trägerstabes 12 sind zur Halterung und Lagesicherung in der Bohrung des Saininelkanals 6 die Trägersterne 14 angeordnet.
• In der Fig. 5 ist der Schnitt C-C nach Fig. 4 dargestellt, der die Anordnung des Trägersternes 14 in der Bohrung des Sanmelkanals 6 verdeutlicht. Die Trägersterine 14 sind zwecklr#ßigerweise auf die Enden des Trägerstabes 12 aufgeschraubt, um die montage zu vereinfachen.
• Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 Zylinderstück 2 Doppelschneckenbohrung 3 Stirnseite 4 Teinperierkanal 5 Verschlußstopfen 6 Sammelkanal 7 Verschlußschraube b Verschlußschraube 9 Zuleitung 10 Ableitung 11 Rohrverschraubung 12 Trägerstab 13 Sperrscheibe 14 Trägerstern Pfeil = Kennzeichnung der Strömungsrichtung des Temperiermittels - Leerseite -

Claims (3)

1. Patentansprüche 1. Temperierbarer Extruderzylinder, insbesondere für Doppelschneckenextruder, der aus mehreren Zylinderstücken siit achsparallel zur Voppelschneckenbohrung angeordneten Temperierkanälen besteht, die an den Stirnseiten der Zylinderstücke mit Verschlußstopien abgedichtet und durch querliegend angeordnete Salflmelkanäle verbunden sind, an die Zu- und Ableitungen für das Temperiermittel angeschlossen sind, gekennzeichnet dadurch, daß in einem Zylinderstück (1) zwischen jeweils zwei von mehreren Temperierkanälen (4) eine oder mehrere Sperrscheiben (13) in einer vorbestiinrbaren Lage in den Sanr#elkanälen (6) auswechselbar angeordnet sind.
2. 2. Temperierbarer Extruderzylinder nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Sperrscheibe (13) als runde Kleruinscheibe ausgebildet und mit am Scheibenkörper angeordneten Montagehilfsmitteln versehen ist.
3. 3. Temperierbarer Extruderzylinder nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine oder mehrere Sperrscheiben (13) in vorbestimmter Lage auf einem in die Sammeelkanäle (ó) einsetzbaren Trägerstab (12) befestigt sind, der zur Halterung und Lagesicherung im Sammelkanal (6) an den Enden lösbar angeordnete Trägersterne (14) besitzt,