DE3033056A1 - Siebvorrichtung zur kontinuierlichen reinigung von kunststoffschmelzen - Google Patents

Description

• Siebvorrichtung zur kontinuierlichen Reinigung von Kunst-
• st offschmel z en 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.
• Es sind bereits verschiedene Arten von Siebvorrichtungen bekannt, In der DE-OS 1554 798 ist eine Siebvorrichtung beschrieben, bei der der Schmelzestrom um 900 umgelenkt wird und durch die Bohrungen der Lochplatte und der Siebpactung in eine kreisförmige Kammer gelangt, Die Schmelze wird nochmals um 900 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 schlitzartige 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 verbundener 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 Durckabfall noch Druckschwankungen, 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 Siebzylin ders ist groß.
• Diese Siebvorrichtung ist in ihrem gesamten konstruktiven Aufbau kompliziert und erfordert hohe Pertigungsgenauigkeiten, Ziel der Erfindung ist es, den technichcökonomischen Herstellungsaufwand für die Siebvorrichtung zu senken, die Wartung und Instandhaltung zu vereinfachen und Qualitätsminderungen der Kunststoffschmelze durch thermische Schädigungen und Druckschwankungen zu vermeiden.
• 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 ie gleiche Breite wie die Rückströmplatte der Siebeinheit hat und die mit einem Rückströmkanal versehen ist, der mit der Rückflußbohrung der Ko#benstange 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 Bewegung bereich des Reinigungssegmentes hineinragenden Nase bzw. Rand versehen.
• 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 4p13.
• Der obere Teil des Gehäuses 3 ist mittels eines leicht lösbaren Flansches 1 verschlossen. Unmittelbar nach der Eintrittsöffnung 4 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.
• Diese besteht aus einem Stützsieb 8, mehreren Sieblagen 7 und der Rückströmplatte 6 und ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel quadratisch ausgebildet.
• Die Siebeinheit ist quer zur Strömungsrichtung der Eunststoffschmelze angeordnet und wird mittels der Platten 9 zusaiii##engehalten. Im unteren Teil des Gehäuses 3 befindet sich eine Bohrungen 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 mu9 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. Zur Entfernung der Verunreinigungen ist die Kolbenstange 15 mit einer RückfluBbohrung 14 versehen.
• Das andere Ende der Kolbenstange 15 ist mit einem Reinigungssegment 11 verbunden. Dieses besteht aus einer Leiste, die die gleiche Breite wie die Rückströmplatte 6 hat (Fig. 2 und 3).
• Auerdem 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 flansch 1 angrenzt, mit einer Nase bzw.
• einem Rand versehen. Zum Auswechseln der Siebeinheit müssen lediglich die Schraubverb#ndungen zwischen dem Flansch 1 und den Einsätzen 2 gelöst werden. Die Kolbenstange 15 mit dem Reinigungssegment 11 wird ausgefahren und stößt an den Rand bzw. an die Nase der oberen Halteplatte 9 an und schiebt die gesamte Siebeinheit aus ihrer Verankerung. Somit wird das Auswechseln der Siebeinheit wesentlich vereinfacht.
• It der Figur 3 sind verschiedene Varianten der Rückströmplatte 6 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 Figuren 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 Fläche der Schlitze der Rückströmplatte 6 mit dem Schlitz des Rückströmkanals 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. Während der Reinigung überdeckt der Schlitz des Reinigungssegmentes 11 gleich mehrere Bohrungen der Rückströmplatte 6. Wie die Varianten c) und d) zeigen, hat die Rückströmplatte 6 eine Lochgeometrie, die einem zweigängigen Gewinde mit versetzter Lochteilung entspricht. Das Reinigungssegment ist mit einer einreihigen (c) oder 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. 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 Hückflccßkanal 1o 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, Bezugszeichenaufstellung 1 Flansch 2 Einsatz 3 Gehäuse 4 Eintrittsöffnung 5 Siebraum 6 Rückströmplatte 7 Sieblage 8 Stützsieb 9 Platte 1o Rückströmkanal 11 Reinigungssegment 12 Hydralikzylinder 13 Austrittsöffnung 14 Rückflußbohrung 15 Kolbenstange 16 Kolben 17 Stopfbuchse 18 Dichtung

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Siebvorrichtung zur kontinuierlichen Reinigung von Kunststoffschmelzen, bestehend aus einem zwischen Extruder und Formwerkzeug angeordnetem Gehäuse mit in einer Ebene liegender Win- und Austrittsöffnung für die Kunststoffschmelze, wobei in dem Gehäuse eine Siebeinheit angeordnet ist und einer bewegbaren Kolbenatange mit einer Rückflußbohrung zur Entfernung der Verunreinigungen, gekennzeichnet dadurch, daß die Siebeinheit recht eckig, 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 ist0 2. Siebvorrichtung nach Anspruch 1, gekennze#chnet dadurch, daß die Siebeinheit aus einem Stützsieb (8) und einer Rückströmplatte (6) mit mehreren dazwischen liegenden Sieblagen (7) besteht.

   3. Siebvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Rückströmplatte (6) mit schlitzartigen oder runden Öffnungen versehen ist.

   4. Siebvorrichtungr#:: nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Reinigungsegment (11) aus einer Leiste besteht, die die gleiche Breite wie die Rückströmplatte (6) der Siebeinheit hat und die zenit einem Rückströmkanal (io) versehen ist, der mit der Rückflußbohrung (14) der Kolbenstange (15) in Verbindung steht.

   5. Siebvorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Rückströmkanal (io) aus einer oder mehreren schlitzartigen bzw runden Öffnungen besteht.

   6. Siebvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5 , gekennzeichnet dadurch, daß zur Demontage der Siebeinheit die unmittelbar an den Flansch (1) angrenzende Halteplatte (9) mit einer bzw. einem in den Bewegungsbereich des Reinigungssegmentes(11) hineinragenden Nase bzw. Rand versehen ist.