DD146913A1

DD146913A1 - Siebvorrichtung zur kontinuierlichen reinigung von kunststoffschmelzen

Info

Publication number: DD146913A1
Application number: DD79216849A
Authority: DD
Inventors: Karl-Friedrich Stoppsack
Original assignee: Stoppsack Karl Friedrich
Priority date: 1979-11-13
Filing date: 1979-11-13
Publication date: 1981-03-11
Also published as: SU1111868A1; DE3033056A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Siebvorrichtung zur kontinuierlichen Reinigung von Kunststoffschmelzen, die zwischen dem Extruder und dem Formwerkzeug angeordnet ist. Ziel ist es, den technisch-oekonomischen Herstellungsaufwand fuer die Siebvorrichtung zu senken, die Wartung und Instandhaltung zu vereinfachen und Qualitaetsminderungen der Kunststoffschmelze zu vermeiden. Die Aufgabe besteht darin, eine wesentlich vereinfachte Reinigung der Siebbohrungen,ein schnelles und leichtes Auswechseln der Siebeinheit, kurze Verweilzeiten der Schmelze bei geringem Druckabfall und eine einfachere und wirksamere Abdichtung zu ermoeglichen. Als Loesung wird vorgeschlagen, dasz die Siebeinheit rechteckig, vorzugsweise quadratisch ausgebildet ist und mittels Platten zusammengehalten wird. Die axial bewegbare Kolbenstange ist mit einem Reinigungssegment verbunden, das sich nur waehrend der Reinigung im Siebraum befindet und lediglich an einer Stelle im Gehaeuse abgedichtet werden musz.

Description

VEB Kombinat Umformtechnik

"Herbert Warnke" Erfurt den 31. Okt. 1979

1 6849

A-

Siebvorrichtung zur kontinuierlichen Reinigung von Kunststoffschmelzen

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft eine Siebvorrichtung zur kontinuierlichen Reinigung von Kunststoffschmelzen insbesondere zur Entfernung von Schmutzpartikeln und anderen Fremdkörpern. Die Siebvorrichtung ist zwischen dem Extruder und dem Formwerkzeug angeordnet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind bereits verschiedene Arten von Siebvorrichtungen bekannt. In der DE-OS 1554- 793 ist eine Siebvorrichtung beschrieben, bei der der Schmelzestrom um 90° umgelenkt wird und durch die Bohrungen der Lochplatte und der Siebpackung in eine kreisförmige Kammer gelangt· Die Schmelze wird nochmals um 90° umgelenkt und fließt über entsprechende Kanäle in die Eintrittsöffnung des Formwerkzeuges. Die Reinigung der Siebbohrungen erfolgt mittels einer Ventileinheit, die mit einem radial abstehenden Schuh versehen ist, der gegenüber der Lochplatte gedreht werden kann. Der Schuh hat eine schlitzartige Öffnung, die mit den Bohrungen in Deckung gebracht wird. Auf Grund des Druckunterschiedes strömt ein geringer Teil der Schmelze durch die Bohrungen der Lochplatte und die schiitsartige Öffnung des Schuhes nach außen und reinigt dabei die Siebbohrungen·

Der Nachteil dieser Lösung besteht vor allem darin, daß durch die zweimalige Umlenkung der Schmelze thermische Schädigungen auftreten können, die sich nachteilig auf die Qualität der herzustellenden Erzeugnisse auswirken. Außerdem entsteht während des Reinigungsprozesses ein hoher Druckabfall, da gleichzeitig mehrere Siebbohrungen mit dem Rückspülkanal in Verbindung stehen»

Der technisch-ökonomische Aufwand für die Realisierung einer 'automatischen. Arbeitsweise dieser Siebvorrichtung ist sehr groß.

In der DD-PS 114 239 ist eine Siebvorrichtung beschrieben, bei der das Siebgehäuse in dem Grundgehäuse drehbar gelagert ist, wobei die Ein- und Austrittsöffnung für die Kunststoffschmelze in einer Ebene liegen» An den Stirnseiten des Siebgehäuses befinden sich Verschlußstücke, in denen die zylindrische Siebeinheit befestigt ist.-In dem Siebzylinder ist ein mit einer Kolbenstange verbundene!' Kolben angeordnet» Die Kolbenstange ist mit einem Rückströmkanal versehen und kann eine Axial- und Rotationsbewegung ausführen»

Zur Reinigung des Siebes wird die Kolbenstange mit dem Kolben so bewegt, daß der Rückströmkanal in dem Kolben mit jeder einzelnen Siebbohrung in Verbindung gelangt. Dadurch erfolgt eine partielle Umlenkung des Massestromes in der jeweiligen Siebbohrung, die diese von den Verunreinigungen im Rückstrom befreit, die über den Rückströmkanal nach außen abgeführt werden·

Diese Lösung ist technisch-ökonomisch sehr aufwendig, insbesondere das Antriebssystem für die Axial- und Rotationsbewegung der Kolbenstange, Die. Kolbenstange muß an beiden Stirnseiten des Gehäuses abgedichtet werden*

Bei der Reinigung der Siebbohrungen entstehen durch das in zeitlicher Reihenfolge nacheinander erfolgende Abfahren der einzelnen Bohrungen zusätzlich zu dem Druckabfall noch Druck- . Schwankungen, die sich nachteilig auf die Qualität des herzustellenden Erzeugnisses auswirken©

Auf Grund der mehrfachen Umlenkung der Schmelze, hervorgerufen durch die Anordnung des Vorsiebes, der Kolbenstange und des Siebzylinders, kann es zu thermischen Schädigungen der Schmelze

kommen· Der Montageaufwand für das Wechseln oder Reinigen des Siebzylinders ist groß.

Diese Siebvorrichtung ist in ihrem gesamten konstruktiven Aufbau kompliziert und erfordert hohe Pertigungsgenauigkeiten·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den technisch-ökonomischen Herstellung sauf wand für die Siebvorrichtung zu senken, die Wartung und Instandhaltung zu vereinfachen und Qualitätsminderungen der Kunst stoffschmelze durch thermische Schädigungen und Druck-Schwankungen zu vermeiden·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Siebvorrichtung zu schaffen, die eine wesentlich vereinfachte Reinigung der Siebbohrungen, ein schnelles und leichtes Auswechseln der Siebeinheit, kurze Verweilzeiten der Schmelze bei geringem Druckabfall und eine einfachere und wirksamere Abdichtung ermöglicht· Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Siebeinheit rechteckig, vorzugsweise quadratisch, ausgebildet ist und mittels Platten zusammengehalten wird· Die axial bewegbare Kolbenstange ist mit einem Reinigungssegment verbunden und ist in dem Gehäuse gelagert und abgedichtet. Die Siebeinheit besteht aus einem Stützsieb und einer 'Rückströmplatte mit mehreren dazwischenliegenden Sieblagen. Die Rückströmplatte kann schlitzartige oder runde Öffnungen aufweisen Das Reinigungssegment besteht aus einer Leiste, die die gleiche Breite wie die Rückströmplatte der Siebeinheit hat und die mit ein< Rückströmkanal versehen ist, der mit der Rückflußbohrung der Kolbenstange in Verbindung steht.

Der Rückströmkanal hat eine oder mehrere schlitzartige bzw· runde Öffnungen.

Zur Demontage der Siebeinheit ist die unmittelbar an den Flansch angrenzende Halteplatte mit einer bzw. einem in den Bewegungsbereich des Reinigungssegmentes hineinragenden Hase bzw. Rand ver-

C3P hon ^ λ

Ausführungsbeispiel · . .

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden

In der zugehörigen Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Siebvorrichtung

Fig* 2 einen Schnitt gemäß der Linie A-A in Fig„ 1

Fig« 3 verschiedene Ausführungsvarianten der Rückströmplatte und des Reinigungssegmentes in Draufsicht

Die erfindungsgemäße Siebvorrichtung besteht aus einem Gehäuse 3 mit in einer Ebene liegenden Ein- und Austrittsöffnungen 4, 13· Der obere 'Teil des Gehäuses 3 ist mittels eines leicht lösbaren Flansches 1 verschlossen« Unmittelbar nach der Eintrittsöffnung und vor. der Austrittsöffnung 13 sind Einsätze 2 angeordnet. In dem durch das Gehäuse 3, den Flansch 1 und die Einsätze 2 gebildeten Siebraum 5 befindet sich die Siebeinheit_o Diese besteht aus dem Stützsieb 8, mehreren Sieblagen 7 und der Rückströmplatte 6 und ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel quadratisch ausgebildet. Die Siebeinheit ist quer zur Strömungsrichtung der Kunststoffschmelze angeordnet und wird mittels der Platten 9 zusammengehalt enο Im unteren Teil des Gehäuses 3 befindet sich eine Bohrung in der die Kolbenstange 15 geführt ist. Diese ist mit einem Kolben 16 verbunden, der in einem Hydraulikzylinder 12 axial verschiebbar gelagert ist. Die Kolbenstange 15 ist mittels einer Stopfbuchse 17 und einer Dichtung 18 im Gehäuse 3 abgedichtet, so daß keine Schmelze austreten kann« Von großem Vorteil ist, daß die Kolbenstange 15 nur an einer Stelle im Gehäuse abgedichtet werden muß und sich außerhalb des Siebraumes 5 befindet. Der im Siebraum 5 herrschende Schmelzedruck würde sich auf die Lebensdauer der Dichtung 18 sehr nachteilig auswirken· Lediglich während des Reinigungsprozesses'befindet sich die Kolbenstange 15 im Siebraum 5. Zur Entfernung der Verunreinigungen

21684

ist die Kolbenstange 15 mit einer Rückflußbohrung 14 versehen. Das andere Ende der Kolbenstange Ί5 ist mit einem Reinigungssegment 11 verbunden. Dieses besteht aus einer Leiste, die die gleiche Breite wie die Rückströmplatte 6 hat. (Pig. 2 und 3)< Außerdem besitzt sie einen Rückströmkanal 10, der in die Rückflußbohrung 14 der Kolbenstange 15 übergeht. Zur Vereinfachung der Demontage der Siebeinheit, ist die obere Halteplatte 9, die unmittelbar an den Plansch 1 angrenzt, mit einer Nase bzw· einem Rand versehen» Zum Auswechseln der Siebeinheit müssen lediglich die Schraubverbindungen zwischen dem Plansch 1 und den Einsätzen 2 gelöst werden. Die Kolbenstange 15 mit dem Reinigungssegment 11 wird ausgefahren und stößt an den Rand bzw. an die Hase der oberen Halteplatte 9 an und schiebt die gesamte Siebeinheit aus ihrer Verankerung. Somit wird das Auswechseln der Siebeinheit wesentlich vereinfacht.

In der Pigur 3 sind verschiedene Varianten der Rückströmplatte und des Reinigungssegmentes 11 dargestellt«. Die Rückströmplatte 6 ist mit schlitzartigen oder runden Öffnungen versehen. Der Rückströmkanal 10 besteht ebenfalls aus einer oder mehreren schlitzartigen bzw. runden Öffnungen.

Gemäß der Variante a) weist die Rückströmplatte 6 schräge Schlitze auf und das Reinigungssegment 11 hat einen horizontal verlaufenden Schlitz. Diese Variante entspricht auch den Darstellungen in den Piguren 1 und 2. Der besondere Vorteil dieser Variante besteht vor allem darin, daß während der Reinigung keine Druckschwankungen auftreten· Die Schlitze in der Rückströmplatte 6 sind so ausgebildet, daß beim Überfahren des Schlitzes durch das Reinigungssegment stets eine konstante Pläche der Schlitze der Rückströmplatte 6 mit dem Schlitz des Rückstromkanals 10 des Reinigungssegmentes 11 in Überdeckung gebracht wird.

Gemäß der Variante b) hat das Reinigungssegment 11 einen schräg verlaufenden Schlitz und die Rückströmplatte 6 ist als Lochplatte ausgebildet. V/ährend der Reinigung überdeckt der Schlitz des Reinigungssegmentes 11 gleich mehrere Bohrungen der

- 6 -

Rückströmplatte 6«

Wie die Varianten c) und d) zeigen, hat die Rückströmplatte 6 eine iochgeometrie, die einem zweigängigen Gewinde mit versetzter Lochteilung entspricht. Das Reinigungssegment ist mit einer einreihigen (c) oder mit einer zweireihigen (d) Lochanordnung versehen.

Bei der Variante d) kann nur eine geringe Anzahl an Bohrungen der Rückströmplatte 6 mit den Bohrungen des Reinigungssegmentes 11 in Verbindung gebracht werden.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Siebvorrichtung ist folgende. .

Die Kunststoffschmelze durchströmt die zwischen dem Extruder und dem Formwerkzeug angeflanschte Siebvorrichtung_o Die sich in .der Schmelze befindenden Verunreinigungen werden durch die Sieblagen 7 zurückgehalten und -der Druck in dem Siebraum 5 erhöht sich· Bei einem vorbestimmten Grenzdruck erhält die Steuereinheit des Hydraulikzylinders 12 einen Impuls und es erfolgt die Reinigung der einzelnen Siebbohrungen bzw* Schlitze. Dabei wird das Reinigungssegment 11 in axialer Richtung bewegt, wobei nacheinander die Öffnungen der Rückströmplatte 6 mit den Öffnungen des Reinigungssegmentes in Deckung gebracht werden«, Auf Grund des entstehenden Druckgefälles zwischen der Schmelze in dem Siebraum 5 und der Atmosphäre fließt ein geringer Teil der Kunststoffschmelze im Gegenstrom durch den Rückströmkaiial 10 und die Rückflußbohrung 14 nach außen ab. Dabei werden die Verunreinigungen mit abgeführt und die Sieblagen sind vollständig gereinigt «.

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich durch einen einfachen konstruktiven Aufbau aus« Da das Reinigungssegment sich in Ruhestellung außerhalb des Siebraumes befindet, verringert sich die Verweilzeit der Schmelze im Siebraum und es kommt zu keinen thermischen Schädigungen der Schmelze«

Claims

2 1 6047 -'

Erfindungsanspruch

1. Siebvorrichtung zur kontinuierlichen Reinigung von Kunststoffschmelzen, bestehend aus einem zwischen Extruder und Formwerkzeug angeordnetem Gehäuse mit in einer Ebene liegender Ein- und Austrittsöffnung für die Kunststoffschmelze, wobei in dem Gehäuse eine Siebeinheit angeordnet ist, und einer bewegbaren Kolbenstange mit einer Rückflußbohrung zur Entfernung der Verunreinigungen, gekennzeichnet dadurch, daß die Siebeinheit rechteckig, vorzugsweise quadratisch, ausgebildet ist und mittels Platten (9) zusammengehalten wird, und daß die axial bewegbare Kolbenstange (15) mit einem Reinigungssegment (11) verbunden ist und in dem Gehäuse (3) gelagert und abgedichtet ist.
2. Siebvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Siebeinheit aus einem Stützsieb (8) und einer Rückströmplatte (6) mit mehreren dazwischenliegenden Sieblagen (7) besteht.
3. Siebvorrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Rückströmplatte (6) mit schlitzartigen oder runden Öffnungen versehen ist.
4. Siebvorrichtung nach den Punkten 1 bis 3> gekennzeichnet dadurch, daß das Reinigungssegment (11) aus einer Leiste besteht, die die gleiche Breite wie die Rückströmplatte (6) der Siebeinheit hat und die mit einem Rückströmkanal (10) versehen ist, der mit der Rückflußbohrung (14) der Kolbenstange (15) in Verbindung steht.
5. Siebvorrichtung nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Rückströmkanal (10) aus einer oder mehreren schlitzartigen bzw. runden Öffnungen besteht·
6. Siebvorrichtung nach den Punkten 1 bis- 5, gekennzeichnet dadurch, daß zur Demontage der Siebeinheit die unmittelbar an den Plansch (1) angrenzende Halteplatte (9) mit einer bzw. einem in den Bewegungsbereich, des Reinigungssegmentes (11) hineinragenden Nase bsw. Rand versehen ist.