DE8701110U1 - Stützlochplatte für Thermoplast-Extruder - Google Patents

Description

• ·«

_ I _ Josef Ere rid elfcamp 4418 Nordvmlde

Besohreibung
StütziochpJatte für Thermoplast-Extruder

Die Neuerung betrifft eine Stützlochplatte zum Einbau zwischen Zylinder und Werkzeug bei Thermoplast-Extrudern, insbesondere zur Unterstützung eines Siebes bzw. öiebpaketes, die während des Extruder-Betriebes angeschmiegt auf der Lochplatte aufliegen.

Bevor der verflüssigte Thermoplast bei einem Extruder in das Werkzeug gelangt, viird er durch eine gestützte Sieb-Anordnung (Sieb oder Siebpaket) hindurchgedrückt, um Verunreinigungen zu entfernen. Ein Aussieben von kleinsten Fremdkörpern ist erforderlich, um eine störungsfreie Fertigung durchführen zu können. Die Siebeinrichtungen werden auf die Temperatur erwärmt, die auch die zu verarbeitende Thermoplast-Masse zuläßt. Es können Temperaturen bis zu 500⁰C erreicht werden. Dabei treten auch erhebliche Drücke auf. Je nach Viskosität und Verschmutzungsgrad kann der Druck, der auf die Siebe einwirkt, bis zu 600 bar betragen.

Es ist bekannt, die relativ wenig widerstandsfähigen Metallsiebe auf eine Stützlochplatte aufzulegen, so daß sie sich an diese anschmiegen und sich nicht weiter verformen können. Es ist auch bekannt, derartige Stützlochplatten mit Sieben in Siebwechselkassetten anzuord- t

·· ·»« III

- 2

nen, um verschmutzte Siebe rasch und ohne Unterbrechung des Prodüktionsganges auswechseln zu können.

Um den hohen Temperaturen und Drücken widerstehen zu können, werden Stützlochplatten teilweise bis zu einer r\i/-<Uii i7/-ir> RCi mm noforj-rnt. Hicchci ornohon crcjh laniio

burchlaßbohrungen, die einen hohen Reibungswiderstand, hohe Scherkräfte und damit lokale, unerwünschte Tempera^ turerhöhungen erzeugen können. Es ergeben sich unregulierte und unüberschaubare Strömungen, die sich nachteilig auf das Endprodukt auswirken.

Es stellt sich demnach die Aufgabe, eine Stützlochplatte anzugeben, die bei relativ geringer Dicke den hohen Anforderungen im Extruder-Betrieb gewachsen ist.

Diese Aufgabe wird gemäß Neuerung durch eine Stützlochplatte gelöst, die bogenförmig gekrümmt ist, d. h. daß sie einen Ausschnitt aus einem Kugel- oder Zylindermantel darstellt, und die entsprechend den Erfordernissen der Flußrichtung des Thermoplasten entgegen konvex in den Extruder einsetzbar ist.

Durch die bogenförmige Gestaltung lassen sich wesentlich höhere Drücke auffangen, ohne daß die Dicke der Stützlochplatte vergrößert werden muß. überraschenderweise

■ ■ · » it

&bull; · · 3

&bull; · &igr; &igr; ·

&bull; · · · · I &igr; i

* · · t · « III

ergeben sich auch keine Nachteile gegenüber den bekannten Stütziochplatten, die plan gefertigt sind in Beziüg auf die Strömungseigenschaften des Thermoplasten durch die Kanäle der Lochplatte*

Es lassen sich auf den Stützlöchplätten auch größere Flächen bei gleichen mechanischen Widerstandswerten

j erreichen, so daß größere Siebflächen untergebracht

werden können, wodurch die Standzeit der einzelnen Sieb-Stützlochplatten-Kc-mbination erhöht werden kann. Dadurch verbilligen sich die Siebwechseleinrichtungen bis zu einem Drittel der Gesamtkosten.

Weiterhin ist anzumerken, daß sich kürzere Durchlaßbohrungen bei der Stützlochplatte ergeben, wodurch ein £3ringerer Reibungswiderstand und geringere Scherkräfte auftreten. Hierdurch lassen sich auch kleinere Dimensiohierungen der Preßschnecke und/oder des Energiebedarfes für den Antriebsmotor erreichen. Zusätzlich wird die Lebensdauer des Extruderantriebes wesentlich erhöht.

Der Krümmungsradius R des Kugel- oder Zylindermantels der Stützlochplatte liegt bei üblichen Durchmessern bzw. Diagonalen zwischen D = 50 und D = 5 00 mm zwischen R = 30 und R = 45 0 mm.

11»

Die Stützlochplätte wird im Normalfäll rund sein. Es ist

jedoch auch möglich, ihr eine polygonale Form, d. h. insbesondere eine Quadrat-, Rechteck- oder Sechsecks-Form zu geben.

Die StütZlöChpläuten ySITiäis Neuerung weisen wenigstens an

gegenüberliegenden Randbereichen Schultern oder Rezesse Huf, die in kompatiblen Auflagern des Extruders oder einer Wechselkassette einsetzbar sind. Dabei ist in

vielen Fällen sogar möglich, die vorhandenen Lagerbe-

reiche von Extrudergehäusen bzw. Siebwechselkassetten zu

verwenden.

Ist die Stützlochplatte mit aufgelegtem Sieb oder Siebpaket versehen, so hat das Sieb einön überstand gegenüber der Stützlochplatte, so daß es bei Andruck über wenigstens gegenüberliegende Ränder der Stützlöxihplatte übersteht. Hierdurch wird eine verbesserte Abdichtung des Siebes gegenüber dem Randbereich erreicht, ohne daß hierfür weitere technische Maßnahmen erforderlich sind.

Schließlich sei darauf hingewiesen, daß üblicherweise die Durchflußlöcher der Stützlochplatte in Radiusrichtung ausgerichtet sind. Hierdurch ergibt sich ein optimaler und laminar ausgerichteter Fluß des Thermoplasten durch das Werkzeug.

■ I (IC

Ausführungsbeispiele der Neuerung sind in den Figuren dargestellt. Die Figuren zeigen im einzelnen:

Figur 1 eine Stützlochplatte gemäß Neuerung, eingelegt in eine Flanschaufnahme eines Extruders;

Figur 2 eine andere Ausführungsform einer Stützlochplatte_f eingelegt in den Siebbolzen einer Siebwech- ^B' seleinrichtung,

Figur 3 eine weitere Ausführungsform im Schnitt und

Figur 4 die Aüsführungsform der Figur 3 in Aufsicht auf die Lochplatte.

Figur 1 zeigt im Schnitt eine Stützlochplatte 8, die wie eine Kugelkalotte geformt ist, d. h. einen Ausschnitt aus einem Kugelmantel darstellt. Dabei sind die Krümmungsradien 9, 9¹ so gewählt, daß die Stützlochplatte überall dieselbe Dicke hat. Die Durchfluß!ocher IO sind als zylindrische oder kegelstumpfartig ausgehöhlte Kanäle gebildet, wie dies an sich für Lochscheiben und Stützlochplatten bekannt ist. Die Stützlochplatte 8 ist in den Aufnahmebereich eines Werkzeugs 16 eingelegt, das trichterförmig gestaltet ist. Hierbei besitzt es im

t · i i > i ; ;

*···· I III

* · &diams;&diams; ·« # «it itt Il

erweiterten Eingangsbereich 4 Schultern 2 bzw. konische Bereiche 3, in die der kompatibel gestaltete Rand der Stützlochplatte 8 einlegbar ist. Mit dem Werkzeug 16 ist, wie an sich bekannt, über eine Flanschverbindung (nicht dargestellt) das Gehäuse des Schneckenzylinders 17 verbunden. Der sich ergebende Hohlraum 5 wird in Pfeilrichtung 1 von erwärmtem Thermoplast durchströmt, wobei die Extruder-Schnecke nicht dargestellt ist. Das hochviskose Thermoplast-Material drückt auf die entgegen der Flußrichtung konvex gestaltete Stützlochplatten-Oberfläche. Diese ist belegt mit einem Siebpaket 14. Es handelt sich hierbei um mehrere Siebe mit verschieden großen Löchern, üblicherweise sind die Siebe mit den kleineren Lochern insgesamt feiner und weniger widerstandsfähig. Deshalb setzt man sie so ein, daß sie von den kräftigeren Sieben gleichsam gestützt werden. Das heißt, daß die Masse durch die feinen Siebe zuerst hindurch muß.

Derartige Siebpakete aus Metall sind an sich bekannt und brauchen hier nicht näher erläutert zu werden. Das Siebpaket 14 weist über den gesamten Umfang der Stützlochplatte einen Überstand auf, so daß bei Andruck sich der Rand 15 des Sebpaketes 14 nach außen drückt und für eine gute Abdichtung gegenüber der Schulter 2 sorgt. Dabei kann der Druck bei verringerter Stützlochplatten-

&bull; * * # ti*

&bull; * III Il

■■■■ ·

■ * » I I » Il

dicke gleich groß sein wie bei planen StützlochpJatten größerer Dicke.

Im vorliegenden Falle beträgt beispielhaft der Durchmesser der Stützlochplatte D = 100 mm, während der Radius 9 R = 110 mm beträgt.

Eine neuerungsgemäße Stützlochplatte 18 kann, wie Figur 2 zeigt, auch in den Siebbolzen 11 einer Siebwechseleinrichtung eingebaut sein. Hierbei ist ein kleinerer Krümmungsradius 19, 19' gewählt worden, so daß sich insgesamt e^ne stärkere Krümmung ergibt, die auch konvex entgegen der Flußrichtung 1 eingesetzt ist. Die Durchflußlöcher 10 sind in Krümmungsradiusrichtung ausgerichte und haben über ihre Länge einen gleichen "Durchmesser. Ein Siebpaket 14 ist auf den konvex gekrümmten Teil der Stützlochplatte 18 derart aufgelegt, daß es sich auf deren Außenseite anschmiegt und mit seinen Rändern 15 in die Schultern der Halterung drückt.

Der Durchfluß des Thermoplasten ist bei den beiden Ausführungsbeispielen derselbe. Zunächst gelangt die hochviskose Thermoplast-Masse in den erweiterten Eingangsbereich 4. Sie wird dann durch das Siebpaket und die Stützlochplatte hindurchgedrückt und erwärmt sich dabei noch einmal. Anschließend gelangt sie in den Konvergenz-

&diams; · fl ·

|| J) 1 ■ 1 ) ) 1 I

I · ■ » ) t J ) J

I til 1)1 > I I I 1)1 } J 1

bereich 7 und anschließend in den Mündungskanal 6. Diese Verhältnisse sind dem Extruder-Fachmann an sich bekannt.

Das Auswechseln der Stützlochplatten 8 bzw. 18 ist denkbar einfach. Sie müssen mit einem entsprechend gestalteten Werkzeug aus ihrer Lagerstellung herausgedrückt werden. Anzumerken ist, daß anstelle eines oiebpaketes auch ein einzelnes Sieb dienen kann. Es sei weiterhin angemerkt, daß die Stützlochplatte auch ohne Siebauflage, d. h. als reine Lochscheibe verwendet werden kann, wobei ebenfalls die Vorteile der Neuerung zum Tragen kommen.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 3 und 4 zeigt eine Lochplatte 8' ohne aufgelegte Siebe in einem Siebbolzen 13. Die Lochplatte 8' ist, wie die Draufsicht gemäß Figur 4 zeigt, im wesentlichen rechteckig geformt, d. h. räumlich stellt sie einen Ausschnitt aus einem Zylindermantel dar. Die Lochplatte 8" ist bei 27 eingelegt. Durch die Krümmung ist eine relativ große Fläche nutzbar, da der durch die gekrümmte Lochplatte aufnehmbare Druck größer ist als bei einer ebenen, gleichdicken Platte, deren Größe in der Figur 4 angedeutet ist (gestrichelter Kreis K).

Claims (7)

lliii· -Al- Schutzansprüche :

1. Stützlochplatte zum Einbau zwischen Zylinder und

Werkzeug bei Thermoplast-Extrudern zur Unterstützung eines Siebes bzw. Siebpaketes, die während des Extruder-Betriebes angeschmiegt auf der Lochplatte aufliegen, sowie als isolierte Lochscheibe ohne Siebe, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochplatte (8; 18) \ einen Ausschnitt aus einem Kugel- oder Zylindermantel

&iacgr; darstellt und der Flußrichtung entgegen konvex in den

Extruder einsetzbar ist.

2. StütLlochplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-

j net, daß der Krümmungsradius R des Kugel- oder Zylin

dermantels bei üblichen Durchmessern bzw. Diagonalen

zwischen D = 50 und 500 mm zwschen R = 30 und 450 mm liegt.

3. Stützlochplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese in Draufsicht eine polygonale Form aufweist, z. B. Quadrat- oder Sechseckform.

4. Stützlochplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Kugelkalotte ist.

) &igr; &pgr; it j t·

ItI,) > ' · 1 I I &psgr; I · I I ) ■ &igr; ·

}l| I« ·

- A 2 -

5. Stützlochplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese wenigstens an gegenüberliegenden Randbereichen Schultern oder Rezesse (entsprechend 2, 3) aufweist, die in kompatiblen Auflagern (2, 3) des Extruders, einer Wechselkassette oder dergleichen

einsetzbar sind.

6. Stützloühplatte nach Anspruch 1 oder 5, mit aufgeleg-

tem Sieb oder Siebpaket, dadurch gekennzeichnet, daß

J das Sieb oder Siebpaket (15) einen überstand gegen-

über der Stützlochplatte (8; 18) aufweist und bei Andruck über wenigstens gegenüberliegende Ränder der

Stützlochplatte übersteht.

7. Stützlochplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei wenigstens einem der Durchflußlöcher (10) der Lochplatte deren Achse in Radiusrichtung ausgerichtet sind.