DE2324581A1

DE2324581A1 - Vorrichtung zum austrag von verunreinigungen bei extrudern

Info

Publication number: DE2324581A1
Application number: DE2324581A
Authority: DE
Inventors: Adolf Oblak; Helmut Tenner
Original assignee: Leistritz AG
Current assignee: Leistritz AG
Priority date: 1973-05-16
Filing date: 1973-05-16
Publication date: 1974-12-05
Also published as: DE2324581C2

Description

I?Vorrichtung zum Austrag von Verunreinigungen bei Extrudern" Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Austrag von festen Verunreinigungen aus flüssigen pastösen oder viskosen Medien bei Extrudern, vor deren Schnecke düsenseitig eine Lochscheibe angeordnet ist.
Die in Extrudern verarbeiteten thermoplastischen oder sonstigen Massen sind vielfach mit Verunreinigungen versehen, die in bekannter Weise durch zwischen Schnecke und Düse zwischengeschalteten Sieben zurückgehalten werden. Je nach dem Grad der Verunreinigung bemißt sich die Standzeit der Siebe. Es kann vorkommen, daß diese Standzeit der Siebe kürzer sein kann als die zum Auswechseln der Siebe benötigte Zeit. Diesem unerträglichen Zustand abzuhelfen, ist das mit der Erfindung verfolgte Ziel.
Die Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zum ständigen kontinuierlichen Austrag der Verunreinigungen aus einer durch einen Extruder geförderten Schmelze zu schaffen.
Erfindungsgemäß ist zur Lösung dieses Problems vorgesehen, daß zwischen Schnecke und Lochscheibe des Extruders mindestens ein antriebsmäßig mit der Schnecke verbundener und auf der Lochscheibe umlaufender Schaber angeordnet X , und an dem der Förderrichtung entsprechenden Ende des Schabers ein aus dem Düsengehäuse herausführender Bypass angeordnet ist.
Diese Maßnahme hat zur Folge, daß die von der Lochscheibe aus der geförderten Masse zurückgehaltenen Verunreinigungen sogleich ausgetragen werden, was einen kontinuierlichen Betrieb des Extruders selbst bei einem hohen Verschmutzungsgrad der Masse gewährleistet. Durch entsprechende# Wahl der Lochung der Lochscheibe kann dabei auch ein Klassiereffekt erzielt werden, indem nämlich feinere Verunreinigungen die Lochscheibe passieren können, während lediglich gröbere Verunreinigungen zurückerhalten und ausgetragen werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist am Ende der Schnecke ein Mitnehmerzapfen angeordnet und auf diesem drehfest ein Träger für die Schaber gelagert. Die Verbindung zwischen Mitnehmerzapfen und Träger kann beispielsweise durch eine Paßfeder erfolgen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, den Träger mit radialem und/ oder axialem Spiel auf den Mitnehmerzapfen zu lagern, so daß die Schaber ständig gleichmäßig der Lochscheibe aufliegen. Ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung an der der Schnecke zugekehrten Seite der Schaber eine mit Spiel auf dem Trager gelagerte Stauscheibe angeordnet, so kann diese zur Zentrierung des Trägers# für die Schaber dienen, was eine völlig planparallele Auflage der Schaber auf der ihnen zugekehrten Fläche der Lochscheibe gewährleistet. Ist das diese Vorrichtung aufnehmende Gehäuse des Extruders mit dem flüssigen Medium gefüllt, ist die Summe der auf den Träger wirkenden statischen Kräfte gleich Null.
Die zum Reinigen der Lochscheibe bzw. zum Austrag der von dieser zurückgehaltenen Verunreinigungen erforderliche Anpresskraft der Schaber gegenüber der Lochscheibe wird dann durch den Strömungswiderstand des Staurings hervorgerufen, der erfindungsgemäß auswechselbar ist.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, den Schabern eine solche Krümmung oder Winkelanstellung gegenüber dem Radius zu geben, die einer zentripetal gerichteten Förderrichtung der Schaber entspricht. Die Verunreinigungen wandern dann spiralförmig von außen nach innen, was auch dem Bewegungsverlauf der vom Extruder geförderten pastösen oder viskosen Massen entspricht. Die zentripetal gerichtete Bewegung der Verunreinigungspartikel kann auch bei entsprechender Formgebung der Schaber durch den sogenannten Weißenbergeffekt unterstützt werden.
Wenngleich der Bypass auch an der Außenseite des Düsengehäuses angeordnet sein kann, sieht die Erfindung vor, daß die Öffnung des Bypass etwa im Zentrum der Lochscheibe angeordnet und der Bypass durch das Düsengehäuse radial nach außen geführt ist.
Das flüssige Medium fließt dabei ständig durch die von den Schabern freigehaltenen Bohrungen der Lochscheibe ab, während sich die Verunreinigungen zum Zentrum des Düsengehäuses bewegen und in die Öffnung des Bypass eintreten können.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der mit kleinen Bohrungen versehenen Lochscheibe düsenseitig eine weitere Lochscheibe mit größeren Bohrungen zugeordnet, und in dieser weiteren Lochscheibe ist der Bypass nach außen geführt. Diese weitere Lochscheibe dient zur Abstützung der vergleichsweise schwach dimensionierten Lochscheibe mit den kleineren Bohrungen, auf der die Schaber umlaufen.
Weist der Bypass eine regelbare Heizeinrichtung auf, so läßt sich mit deren Hilfe die Fließgeschwindigkeit und damit die Konzentration der Verunreinigungen im Bypass ebenso regeln wie durch die weitere erfindungsgemäße Maßnahme, daß der Bypass eine verstellbare Drossel aufweist. Durch diese Maßnahmen läßt sich, ebenso wie durch eine entsprechende Bemessung des Bypass-Querschnittes, erreichen, daß sich im Bypass ein wesentlich höherer Druck aufbaut als der im Extruder bzw. in dessen Düsengehäuse herrschende Druck. Dementsprechend ist die Fließgeschwindigkeit im Bypass geringer.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie an Hand der Zeichnung. Hierbei zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch das austrittsseitige Ende eines Extruders zur Verarbeitung von thermoplastischen Kunststoffen und Fig. 2 einen Schnitt etwa nach Linie II-II in Fig. 1.
Von dem Schneckengehäuse 1 des Extruders ist nur das düsenseitige Ende wiedergegeben. An dieses ist ein Düsengehäuse 2 in bekannter Weise durch Schultersitz 3 angeflanscht. Am düsenseitigen Ende der Schnecke 4 ist ein Mitnehmerzapfen 5 angeordnet, auf den ein buchsenartiger Träger 6 mit radialem und axialem Spiel aufgeschoben sowie durch eine Paßfeder 7 mit dem Mitnehmerzapfen 5 drehfest verbunden ist. Der Träger 6 ist mit Strömungskanälen 20 versehen. An seiner Stirnseite 8 weist er beim wiedergegebenen Ausführungsbeispiel vier Schaber 9 auf, die mit einer evolventenartigen Krtimmurrg versehen sind. Mit ihrer Stirnkante 10 laufen diese Schaber 9 auf einer Lochscheibe 11, die mittels einer Distanzbuchse 12 auswechselbar in das Düsengehäuse 2 eingesetzt ist. Diese Lochscheibe 11 weist Bohrungen von vergleichsweise kleinem Durchmesser auf, und sie stützt sich in Richtung der Düse 13 auf einer wesentlich stärker dimensionierten weiteren Lochscheibe 14 ab, deren Bohrungen einen beträchtlich größeren Durchmesser besitzen. Damit die Schaber 9 eine zuverlässige Anlage an der Lochscheibe 11 erhalten, ist hinter den#Schabern 9 auf dem Träger 6 eine ebenfalls auswechselbare Stauscheibe 18 mit den Öffnungen 19 lose auf dem Träger 6 gelagert, die zugleich diesen Träger 6 mit den'daran befindlichen Schabern 9 zentriert.
Im-Zentrum der Lochscheibe 11 ist die Öffnung 15 eines Bypass 16 angeordnet, der-innerhalb der Lochscheibe 14 und anschließend durch das Düsengehäuse 2 radial nach außen geführt ist. Außerhalb des Düsengehäuses 2 weist der Bypass 16 eine regelbare Heizeinrichtung 17 und gegebenenfalls eine verstellbare Drossel 20 auf. Beide Einrichtungen können gemeinsam oder unabhängig den Druck des durch den Bypass 16 strömenden Mediums derart beeinflussen, daß er höher ist als der Druck im Bereich der Düse 13.
Im Betrieb wirkt die Lochscheibe 11 die in eine Vor- bzw. Grobfilterung, der gegebenenfalls im Bereich der Düse 13 eine Nach-bzw. Feinfilterung nachgeschaltet sein kann. Die Schaber 9 laufen mit ihrer Stirnkante 10 auger Fläche der Lochscheibe 11 entlang und streifen dabei die festen Verunreinigungen aus dem strömenden Medium ab und fördern sie in der Richtung 21 zunehmend zum Zentrum, w>v sie in die Öffnung 15 des Bypass 16 gelangen und durch diesem ausgetragen werden.
Ggebenenfalls kann dem Träger 6 für die Schaber 9 auch ein gesonderter Antrieb zugeordnet sein, so daß die Umlaufgeschwindigkeit des Schaber 9 unabhängig von der Drehzahl der Schnecke 4 ist. Das macht die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für andere Vorrichtungen ohne Schnecke geeignet, bei denen aus einem strömenden Medium fest#Verunreinigungen auszusondern und auszutragen sind. Auch dieser Gedanke wird von der Erfindung umfaßt.

Claims

Patentans#rüche:

$ Vorrichtung zum Austrag von festen Verunreinigungen aus flüssigen pastösen oder viskosen Medien bei Extrudern, vor deren Schnecken düsenseitig eine Lochscheibe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schnecke (4) und Lochscheibe (11) mindestens ein antriebsmäßig mit der Schnecke (4) verbundener und auf der Lochscheibe (11) umlaufender Schaber (9) angeordnet ist, und an dem der Förderrichtung (21) entsprechenden Ende des Schabers (9) ein aus dem Düsengehäuse (2) herausführender Bypass (16) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Schnecke (4) ein Mitnehmerzapfen (5) angeordnet und auf diesem drehfest ein Träger (6) für die Schaber (9) gelagert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (6) mit radialem und/oder axialem Spiel auf dem Mitnehmerzapfen (5) gelagert ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Schnecke (4) zugekehrten Seite der Schaber (9) eine mit Spiel auf dem Träger (6) gelagerte auswechselbare Stauscheibe (t) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaber (9) eine Krümmung oder Winkelanstellung gegenüber dem Radius aufweisen, die einer zentripetal gerichteten Förderrinhtung (21) entspricht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochscheibe (11) mit kleineren Bohrungen (12) düdsenseitig eine weitere Lochscheibe (14) mit größeren Bohrungen zugeordnet und in dieser weiteren Lochscheibe (14) der Bypass (16) nach außen geführt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schabern (9) anliegende Lochscheibe (11) auswechselbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (15) des Bypass (16) etwa im Zentrum der Lochscheibe (11) angeordnet und der Bypass (16) durch das Düsengehäuse (2) radial nach außen geführt ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass (16) eine regelbare Heizeinrichtung (17) aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass (16) eine verstellbare Drossel (20) aufweist.