DE69011536T2 - Düse mit veränderbarer öffnung. - Google Patents

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Feld der Erfindung
• Die Erfindung betrifft allgemein Extruderdüsenflächen-Pelletierer mit veränderbarer Öffnung zur Verwendung am Auslaß eines polymerverarbeitenden Extruders. Vorrichtungen dieses allgemeinen Typs sind typischerweise durch eine Düsenplatteneinrichtung mit einer Mehrzahl von Extrusionsöffnungen gekennzeichnet. Wärmeplastifiziertes Polymermaterial wird der Düsenplatteneinrichtung von einem polymerverarbeitenden Extruder zugeführt, typischerweise einem Trockenextruder, und wird durch die Öffnungen durch Einwirkung der rotierenden Förderschnecken des Extruders, die das Material stromaufwärts der Düsenplatteneinrichtung unter Druck setzen, extrudiert. Die Vorrichtung enthält weiter einen drehbaren Schneider, der stromabwärts der Düsenplatteneinrichtung angeordnet ist. Der Schneider ist allgemein mit einer Mehrzahl von Schneidklingen versehen, die von einem zylindrischen Körper radial nach außen weisen und sich in Längsrichtung daran entlang erstrecken. Die Schneidklingen sind funktionsmäßig in bezug auf die stromabwärts liegende Düsenfläche der Düsenplatteneinrichtung so angeordnet, daß die Drehung des Schneiders dahingehend wirkt, das wärmeerweichte Polymermaterial, welches durch die Öffnungen extrudiert wird, zu Pellets abzuschneiden. Eine Arbeitsflüssigkeit, die stromabwärts der Düsenplatteneinrichtung eingeführt wird, trägt die getrockneten Pellets von dem Schneider zu dem nächsten Schritt in dem Gesamtvorgang der Gummiverarbeitung.
• Einrichtungen der vorhergehenden Art, wie sie gegenwärtig im Stand der Technik bekannt sind, verwenden Düsenplatteneinrichtungen mit einstellbarer oder veränderbarer Öffnung der Extrusionsöffnungen. Die vorherrschende Art von Düsenplatteneinrichtungen mit dem letzteren Merkmal weist ein Paar von konzentrischen, hohlen, zylindrischen Düsenplatten auf, wobei eine zylindrische Düsenplatte innerhalb der anderen zylindrischen Düsenplatte angeordnet ist. Jede der Düsenplatten ist mit einer Anzahl von Extrusionsöffnungen versehen. Eine der Düsenplatten ist drehbar in bezug auf die andere Düsenplatte, so daß die Extrusionsöffnungen in den jeweiligen Düsenplatten fähig sind, vollständig zueinander ausgerichtet zu sein oder jeweils mit veränderlichem Grad fehlausgerichtet zueinander zu sein. Ausgewählte Anderungen in der relativen Drehstellung der Düsenplatten und die entsprechende Fehlausrichtung ihrer jeweiligen Extrusionsöffnungen in Kombination mit der Einspeisungsrate von Rohmaterial in den Extruder bestimmen und steuern die Druck- und Temperaturänderungen in dem Polymer-Trockenextruder stromaufwärts der Düsenplatten, um dadurch zur Aufrechterhaltung einer im wesentlichen konstanten Extrusionsrate für das Material zu dienen. Auf diese Weise kann die Extrusionsrate konstant gehalten werden, indem der Extrusions-Rückstaudruck durch Variieren der verfügbaren Düsenfläche eingestellt wird. Ferner werden die Düsenöffnungen verändert, um den Druck und die Temperatur in dem Extruder zum Zweck der Steuerung des Feuchtigkeitsgehalts des Extrusionsprodukts zu steuern. Die Verwendung relativ zueinander drehbarer Düsenplatten dient weiter dazu, gleichmäßige Pelletgrößen zu erhalten, indem man zuläßt, daß die Durchflußverengung an der inneren Fläche zwischen den Düsenplatten auftritt, was erlaubt, daß der Querschnitt des Materials an der stromabwärts liegenden Frontfläche der Düsenplatte, benachbart dem Schneider, konstant ist.
• Die Vorrichtungen aus dem Stand der Technik wie zuvor beschrieben besitzen eine Vielzahl von Nachteilen. Zum Beispiel ist der drehbare Düsenzylinder sehr schwer zu drehen, was großen Krafteinsatz erfordert und zu einer kurzen Betriebslebensdauer für den Düsenzylinder führt. Tatsächlich sind die herkömmlichen Vorrichtungen dafür bekannt, daß sie häufig nach nur wenigen Betriebswochen ausfallen. Mithin ist es oft notwendig, abgenutzte Düsenplatten auszutauschen, was das Abschalten der Gummi- Trockenextruder erfordert. Die letzteren Prozeduren verursachen offensichtlich über die Betriebslebensdauer des Extruders kosten- und zeitaufwendige Unterbrechungen in dem Gummitrockenprozeß.
• Ferner erfordert die Fähigkeit herkömmlicher Vorrichtungen, erfolgreich auf Extruder-Druck- und -Temperaturbedingungen zu reagieren, präzise Einstellungen in der relativen Position der ineinander geschachtelten Düsenzylinder. Die geforderte Präzision mit herkömmlichen Düsenplatten zu erreichen, ist jedoch sehr schwierig und nicht vorhersagbar. Die relative Position der ineinander geschachtelten zylindrischen Düsenplatten wird typischerweise durch geeignete Markierungen auf dem drehenden Zylinder angezeigt. Leider ist das Ablesen der Markierungen sehr schwierig und folglich wird eine genaue Bestimmung der Düsenplattenposition selten erreicht. Ferner füllt ausgelecktes Gummi häufig das Beobachtungsfenster oder den Markierungssichtbereich, und es ist oft unmöglich, die wahre Position der Düsenplatten sicher zu bestimmen. Ferner erfordern solche präzisen Einstellungen relativ komplizierte Betriebsmechanik oder Motorsteuerungen und werden daher gegenüber manuellen Steuerungen in industriellen Anwendungen nicht bevorzugt.
• Ein anderer erheblicher Nachteil der bekannten Vorrichtungen betrifft ihre Betriebskosten. Zusätzlich zu den oben erwähnten Kosten, merklichen und unmerklichen, die aufgrund des notwendigen Austauschs von abgenutzten Düsenplatten erforderlich sind, steigert das Zwei-Zylinder-Düsenplattensystem die Betriebskosten noch weiter. Insbesondere Fremdmaterialien, wie etwa Metallsplitter, können in das Extrusionssystem eindringen und die Extrusionsdüsen verstopfen, wodurch die Düsenplatten unbrauchbar werden. Bei Auftreten des letzteren Falls ist es notwendig, die Düsenplatten von dem Extrudersystem zu entfernen, die beiden zylindrischen Düsen auszubauen und die Extrusionsöffnungen zu säubern. Diese Vorgehensweise erfordert nicht nur ein nachteiliges Abschalten des Systems, sondern ist auch sehr kosten- und arbeitsintensiv. Ferner neigen die zylindrischen Düsenplatten dazu, sich zu verziehen und festzufressen und müssen daher zur Reparatur oder zum Austausch in ähnlicher Weise ausgebaut werden.
• EP-A-0 357 222 offenbart einen Extruder zur Verwendung mit Elastomermaterial mit einer Düsenplatte mit einer Mehrzahl von Öffnungen, welche aus einer Druckkammer an der Extruderseite der Platte zu der Schneiderseite extrudieren. Die Platte ist ortsfest in bezug auf die Schneiderfrontfläche und den Extruder.
• Wie hier diskutiert, machen die mechanischen und betriebsmäßigen Mängel, wie sie mit der konzentrischen, drehbaren zylindrischen Düsenplattenanordnung verbunden sind, eine genaue Einstellung der Düsenöffnungen zweifelhaft und manchmal tatsächlich unmöglich. Da die Düsenplattenöffnungen die hauptsächliche Steuerung in dem Extrusionstrockenvorgang bieten, bedeutet die Ungenauigkeit in der Öffnungseinstellung, daß die Effektivität der hauptsächlichen Steuerung beeinträchtigt ist, was zur Herstellung von Produkten niedrigerer Qualität führt.
• Die vorliegende Erfindung betrifft und überwindet die oben erwähnten Nachteile, indem eine Extruderdüse mit veränderbarer Öffnung geschaffen wird, in Form eines axial beweglichen Düsenkolbens, der die herkömmliche Zylinder-in-Zylinder-Gestaltung ersetzen soll. Der Düsenkolben benötigt weniger Kraft, um bewegt zu werden, als die bei herkömmlichen Düsenplatten erforderliche Kraft zum Drehen. Ferner kann die Positionsanzeige für den Düsenkolben erheblich verbessert werden, dadurch, daß der Düsenkolben geeignet ist, um in erfolgreicher Weise mit einem Zeiger ausgerüstet zu werden, der seine Position klar anzeigt. Tatsächlich kann ein Positions-Wandler mit dem Düsenkolben verbunden werden, um eine Fernanzeige oder -auf zeichnung seiner Position beispielsweise in einem Kontrollraum zu ermöglichen. Da der Düsenkolben hydraulisch oder elektrisch angetrieben werden kann, können standardmäßige manuelle oder automatische, ferngesteuerte Ausrüstungen für den Betrieb und die Steuerung des Düsenkolbens angewendet werden. Ein weiteres wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt in ihrer Einfachheit. Insbesondere kann der Düsenkolben einzeln aus dem System entfernt werden, ohne daß umgebende Teile aus dem Extruder entfernt werden müssen, was Reparaturen und Wartung erheblich vereinfacht. Schließlich stellt die Extrusionsdüse mit veränderbarer Öffnung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur die hauptsächliche Steuerbarkeit des Gummi-Verarbeitungssystems wieder her, sondern erlaubt auch eine Betätigung von einem Kontrollraum aus und ist als solche zukünftiger Automatisierung in Gummitrockenprozessen zugänglich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
• Fig. 1 ist eine seitliche Aufsicht auf die Düseneinrichtung der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 2 ist eine rückwärtige Aufsicht der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 3 ist eine Aufsicht von oben der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 4 ist eine Endansicht der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht der vorliegenden Erfindung; und
• Fig. 6 ist eine teilweise Schnittansicht der vorliegenden Erfindung wie in Fig. 5, zeigt aber das Gehäuse wie es erscheint, wenn der Düsenkolben daraus entfernt ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung ist auf einen Düsenkolben mit veränderbarer Öffnung zur Verwendung in einem Polymertrockenprozeß, durch den ein polymerisches Extrudat, wie etwa Gummi, durch die Düsenöffnungen oder die in den Düsenkolben gebildeten Extrusionsöffnungen extrudiert und in einen Schneidebereich eingebracht wird, wo es abgeschnitten und "pelletiert" wird. Die Erfindung weist ein Gehäuse auf, in dem eine Einlaßkammer gebildet ist, die stromabwärts des Polymer-Trockenextruders positioniert werden kann, um das extrudierte Material aufzunehmen. Ein vertikal angeordneter Düseneinrichtungsdurchgang ist im Inneren des Gehäuses und stromabwärts der Einlaßkammer gebildet. Ein größerer, vertikal angeordneter Schneideeinrichtungsdurchgang ist in dem Gehäuse stromabwärts des Düseneinrichtungsdurchgangs gebildet.
• Ein Kanal von länglich rechteckigem Querschnitt ist in dem Gehäuse von oberhalb einer zentralen Rückwand der Einlaßkammer gebildet und verläuft quer durch das Gehäuse von einer Einlaßkammer zu dem Schneideeinrichtungsdurchgang. Ein zweiter, ähnlicher Kanal ist in ähnlicher Weise in den Gehäuse unterhalb der zentralen Rückwand der Einlaßkammer in vertikaler Ausrichtung mit dem oberen Kanal gebildet.
• Ein Düsenkolben ist dazu vorgesehen, in dem Düseneinrichtungsdurchgang angeordnet zu werden. Der Düsenkolben ist mit oberen und unteren Öffnungen von länglich rechteckigem Querschnitt versehen, die in Entsprechung zu und so zu den in dem Gehäuse gebildeten oberen und unteren Kanälen angeordnet sind, um mit ihnen ausgerichtet zu werden. Die oberen und unteren in den Düsenkolben vorgesehenen Öffnungen enden jeweils in einer Rückwand, die im Inneren des Düsenkolbens liegt. Jede der Rückwände ist mit einer Vielzahl von Extrusionsöffnungen versehen, die zu dem Schneideeinrichtungsdurchgang führen, wenn die Öffnungen mit den in dem Gehäuse gebildeten Kanälen ausgerichtet sind.
• Ein zylindrisches Schneideteil ist dazu ausgelegt, in dem Schneideeinrichtungsdurchgang angeordnet zu werden, und ist mit einer Schneidekante versehen, die benachbart zu den oberen und unteren Kanälen, welche von den Extrusionsöffnungen herkommen, angeordnet sind. Mithin veranlaßt der in der Extruderkammer durch die rotierenden Förderschnecken des Extruders erzeugte Druck das wärmeplastifizierte Polymerextrudat in die Einlaßkammer des Gehäuses eingeführt zu werden und danach durch die Extrusionsöffnungen in dem Düsenkolben extrudiert und dem Schneideteil zugeführt zu werden. Das Schneideteil wird so gedreht, daß seine Schneidekante das in den Schneideeinrichtungsdurchgang eintretende extrudierte Material abtrennt, wodurch Pellets gebildet werden. Ein Luftstrom ist dazu vorgesehen, in den Schneideeinrichtungsdurchgang eingeführt werden, um die Gummiteilchen wegzuwischen und die Pellets pneumatisch zur weiteren Verarbeitung zu transportieren.
• Der Düsenkolben der Erfindung ist fähig, axial, durch mechanische, hydraulische oder elektrische Mittel, innerhalb des Düseneinrichtungsdurchgangs bewegt zu werden, um die Anzahl der Extrusionsöffnungen, die mit den in dem Gehäuse gebildeten oberen und unteren Kanälen ausgerichtet sind, zu verändern. Der Düsenkolben dient mithin als Düse mit variabler Öffnung, die in Reaktion auf Extruderbedingungen eingestellt werden kann, um die hauptsächliche Steuerung im Gummitrockenprozeß zu erhalten.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
• Mit Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere mit Bezugnahme auf die Fign. 1 und 2 weist die allgemein mit 10 bezeichnete Extruderdüseneinrichtung mit variabler Öffnung ein unteres Gehäuse 12 auf, das seitliche Erweiterungen 14 enthält, die mit durchgehenden Löchern 16 versehen sind. Die seitlichen Erweiterungen ermöglichen, daß das Gehäuse mit dem Gehäuse eines Polymer-Trockenextruders wie etwa einem Gummi-Trockenextruder verbunden wird und in geeigneter Weise an dem Extrudergehäuse oder anderweitig mittels mit den durchgehenden Löchern verbundenen Befestigungsmitteln befestigt wird. Es ist zu bemerken, daß der Gummi-Trockenextruder betriebsmäßig mit dem Gehäuse 12 in irgendeiner akzeptablen Weise verbunden werden kann und die exakte Gestaltung des Gehäuses 12 von der hier dargestellten abweichen kann, abhängig von den speziellen Mitteln, die zur Befestigung an dem Extrudersystem gewählt werden. Fig. 1 illustriert das Gehäuse, wie es erscheint, wenn es in bezug auf einen Teil eines Gummi-Trockenextruders, nämlich ein Paar von Extruder-Förderschnecken 18 in Position gebracht ist, wobei die Förderschnekken 18 in gestrichelten Linien gezeigt sind.
• Das Innere des Gehäuses ist am besten in den Fign. 2, 3, 4 und 6 dargestellt. Insbesondere bezugnehmend auf Fign. 3 und 6 ist das Gehäuse mit einem im wesentlichen zylindrischen, vertikal verlaufenden Düseneinrichtungsdurchgang 20 und einem größeren, im wesentlichen zylindrischen, vertikal verlaufenden Schneideeinrichtungsdurchgang 22 versehen. Es ist weiter in Verbindung mit Fign. 3, 4 und 6 zu sehen, daß das Gehäuse an einem Ende mit einer im wesentlichen kreisförmigen Einlaßöffnung 24 versehen ist, die auf eine nach innen zusammenlaufende Wand 26 trifft, welche zuläuft auf eine reduzierte, zentrale, kreisförmige Rückwand 28 und daran endet. Die Öffnung 24, zusammen mit der zusammenlaufenden Wand 26 und der Rückwand 28, definiert eine Einlaßkammer 30, die dazu geeignet ist, stromabwärts des Gummi- Trockenextruders positioniert zu werden, wie ungefähr in Fig. 1 angedeutet, um so das wärmeplastifizierte Polymermaterial aus dem Extruder aufzunehmen. Der zuvor erwähnte vertikale Düseneinrichtungsdurchgang 20 ist im Gehäuse innerhalb der Rückwand 28 der Einlaßkammer 30 angeordnet. Der vertikale Schneideeinrichtungsdurchgang 22 ist in dem Gehäuse weiter innen als der erste Durchgang 20 und parallel zu diesem angeordnet. Es sollte bemerkt werden, daß das Gehäuse nicht aus einem einzigen Stück oder Bauteil bestehen muß, wie hier dargestellt, sondern auf Wunsch mehrere einzelne Teile oder Komponenten aufweisen kann, die zusammengesetzt die Düseneinrichtungs- und Schneideeinrichtungsdurchgänge bilden. Ein erster oberer Kanal 32 ist in der zusammenlaufenden Wand 26 des Gehäuses oberhalb der kreisförmigen Rückwand 28, quer zu den Düseneinrichtungs- und Schneideeinrichtungsdurchgängen gebildet und verläuft von der Einlaßkammer 30 zu dem Düseneinrichtungsdurchgang 20, um dadurch Verbindung dazwischen herzustellen. Ein erster unterer Kanal 34 ist in ähnlicher Weise in der zusammenlauf enden Wand 26 unterhalb der kreisförmigen Rückwand 28 gebildet, wie in Fig. 6 gezeigt, wobei die oberen und unteren Kanäle 32 und 34 vertikal ausgerichtet sind. Bezugnehmend auf Fig. 4 ist zu erkennen, daß der Querschnitt der oberen und unteren Kanäle 32 und 34 von schmaler, länglich rechteckiger Gestaltung ist. Zweite, ähnlich gestaltete obere und untere länglich rechteckige Kanäle 36 bzw. 38 sind im Inneren des Gehäuses zwischen den Düseneinrichtungs- und Schneideeinrichtungsdurchgängen in longitudinaler Ausrichtung mit den Kanälen 32 bzw. 34 gebildet, um so Verbindung zwischen den Düseneinrichtungs- und Schneideeinrichtungsdurchgängen 20, 22 und daher zwischen der Einlaßkammer 30 und dem Schneideeinrichtungsdurchgang 22 herzustellen.
• Der Schneideeinrichtungsdurchgang 22 ist dazu ausgelegt, ein Schneideteil 40 aufzunehmen, das in gestrichelten Linien in Fig. 5 gezeigt ist und längs verlaufende Kanten in Form von Schneidklingen aufweist und sich um seine Längsachse innerhalb des Schneideeinrichtungsdurchgangs drehen kann. Wie weiter in Fig. 5 dargestellt, soll das Schneideteil innerhalb des Schneideeinrichtungsdurchgangs so angeordnet werden, daß seine Schneidekante benachbart zu jedem der zweiten oberen und unteren quer verlaufenden Kanäle 36, 38 angeordnet ist, die Verbindung zwischen dem Düseneinrichtungsdurchgang 20 und der stromaufwärts liegenden Einlaßkammer 30 herstellen.
• Eine hohle, zylindrische Rohrbuchse 42 ist dazu ausgelegt, innerhalb des Düseneinrichtungsdurchgangs 20 angeordnet zu werden. Diese Buchse ist, wie in Fig. 5 dargestellt, an einer Seite mit ersten oberen und unteren länglich rechteckigen Öffnungen 44 versehen, die in Längsrichtung mit den in dem Gehäuse gebildeten ersten oberen bzw. unteren Kanälen 32, 34 ausrichtbar sind. Die Rohrbuchse ist auf der direkt gegenüber den ersten Öffnungen 44 liegenden Seite mit zweiten oberen und unteren länglich rechteckigen Öffnungen 45 versehen. Die Öffnungen 45 sind in Längsrichtung mit den in dem Gehäuse gebildeten zweiten oberen und unteren Kanälen 36, 38 ausrichtbar.
• Ein zylindrischer Düsenkolben 46 ist zum Einsetzen in den Düseneinrichtungsdurchgang 20 innerhalb der Rohrbuchse 42 vorgesehen. Obwohl der Düsenkolben im wesentlichen als Vollkörper gestaltet ist, ist er mit einer oberen länglich rechteckigen Einlaßöffnung 48 versehen, die eine obere Wand 50 aufweist, welche sich nach innen und unten verjüngt zu einer länglich rechteckigen Rückwand 52, die im Inneren des Düsenkolbens vorgesehen ist. Die Rückwand 52 ist nicht durchgehend, sondern mit einer Mehrzahl von quer verlaufenden oberen Extrusionsöffnungen 54 versehen, die durch den Düsenkolben von der Rückwand aus verlaufen. Eine zweite sich verjüngende Einlaßöffnung 56 und untere Extrusionsöffnungen 58 sind in dem Düsenkolben in der zuvor diskutierten Weise vorgesehen, wobei sie mit Abstand von und unterhalb, aber vertikal ausgerichtet mit der ersten Einlaßöffnung 48 und den ersten Öffnungen 54 angeordnet sind. Der Düsenkolben kann innerhalb des Düseneinrichtungsdurchgangs des unteren Gehäuses und innerhalb der Rohrbuchse so orientiert werden, daß die obere bzw. untere Einlaßöffnung 48 bzw. 56 in Längsrichtung im wesentlichen mit dem ersten oberen bzw. unteren Kanal 32 bzw. 34 ausgerichtet ist, die in dem Gehäuse zwischen der Einlaßkammer 30 und dem Düsenrichtungsdurchgang 20 gebildet sind. In ähnlicher Weise sind die oberen und unteren Sätze von Extrusionsöffnungen 54 und 58 dazu ausgelegt, jeweils in Längsrichtung in Ausrichtung mit dem zweiten oberen bzw. unteren Kanal 36 bzw. 38 gebracht zu werden, die zwischen den Düseneinrichtungs- und Schneideeinrichtungsdurchgängen 20, 22 gebildet sind. Es ist zu bemerken, daß die Extrusionsöffnungen 54, 58 vielerlei geometrische Formen haben können, wie etwa runde Schlitze oder kontinuierliche Schlitze. Daher kann Verbindung von der Einlaßkammer 30, durch die ersten oberen und unteren Kanäle 32, 34, durch den Düsenkolben mittels der oberen und unteren Einlaßöffnungen 48, 56 und der oberen und unteren Sätze von Extrusionsöffnungen 54, 58 und danach durch die zweiten oberen und unteren Kanäle 36, 38 zu dem Schneideeinrichtungsdurchgang 22 hergestellt werden. Es ist ersichtlich, daß auf diese Weise das wärmeerweichte Gummimaterial, das aus dem Gummi-Trockenextruder der Einlaßkammer 30 zugeführt wird, durch die oberen und unteren Sätze von Extrusionsöffnungen in dem Düsenkolben aufgrund des durch die Drehung der Förderschnecken in dem Extruder erzeugten Drucks extrudiert wird und den Schneideeinrichtungen zugeführt wird, die in dem Schneideeinrichtungsdurchgang angrenzend an die in dem Gehäuse gebildeten zweiten oberen und unteren Kanäle 36 und 38 angeordnet ist.
• Das obere Ende 60 des Düsenkolbens ist durch Schraubverbindung, wie in Fig. 5 dargestellt, mit dem unteren Ende eines Kolbengelenkteils 62 verbunden. Das untere Ende des Kolbengelenkteils ist wiederum betriebsmäßig mit einem Kolbenstangenglied 64 eines Hochleistungs-Hydraulikzylinders 66 verbunden. Bezugnehmend auf Fign. 1 und 2 sind das Kolbenstangenglied und der Zylinder mittels eines geeigneten Tragrahmens 68 bezüglich und oberhalb des Gehäuses aufgehängt.
• Im Betrieb der Erfindung wird der Einlaßkammer 30 wärmeerweichtes Gummiextrudat durch den Extruder zugeführt, welche Einlaßkammer direkt stromabwärts des Gummi-Trockenextruders liegt. Ein Arbeitsfluid in Form einer Flüssigkeit oder eines Gases kann durch die in dem Gehäuse in Kommunikation mit der Einlaßkammer, wie in den Fign. 3 und 4 gezeigt, gebildeten radialen Durchgänge 70 in die Einlaßkammer eingelassen werden. Wie zuvor erläutert, verursacht der in der Extruderkammer aufgrund der Drehung der Extruderförderschnecken erzeugte Druck, daß das Extrudat in die in dem Gehäuse gebildeten ersten oberen und unteren Kanäle 32, 34 gedrückt wird. Das Extrudat wird danach in die ausgerichteten oberen und unteren Einlaßöffnungen 48, 56, welche in dem Düsenkolben gebildet sind, gedrückt und durch die obere und unteren Mehrzahl von Extrusionsöffnungen 54, 58 extrudiert. Das extrudierte Material tritt aus den Extrusionsöffnungen aus und durch die zweiten oberen und unteren Kanäle 36, 38 zu dem Schneideeinrichtungsdurchgang 22 gebracht. Da die Schneidekante des rotierenden Schneideteils 40 in dem Schneideeinrichtungsdurchgang direkt benachbart der zweiten oberen und unteren Kanäle 36, 38 angeordnet ist, wird das austretende Material durch die Schneidklinge des rotierenden Schneideteils abgetrennt und daher 'pelletiert'. Das pelletierte Gummi wird weg von dem Schneideteil durch einen Luftstrom fortgetragen, der in den Boden des Schneideeinrichtungsdurchgangs eingeführt wird, und wird pneumatisch von dem Gehäuse durch das Rohrteil 72 zu nachfolgenden Bearbeitungs- und/oder Verpackungsstationen transportiert.
• Um einen gleichmäßigen Extrusionsdruck, einheitliche Teilchengrößen und ein Produkt hoher Qualität zu liefern, kann der Düsenkolben 46 innerhalb des Düseneinrichtungsdurchgangs 20 mittels der hydraulischen Kolbenstange und des Zylinders axial bewegt werden, um den Düsenkolben in bezug auf den Düsenkolbendurchgang anzuheben oder abzusenken, um die Anzahl von Extrusionsöffnungen, welche in Ausrichtung mit den in dem Gehäuse gebildeten ersten und zweiten oberen und unteren länglich rechteckigen Kanälen sind, zu variieren. Der Düsenkolben ist dadurch in der Lage, die Anzahl der Düsenöffnungen in Verbindung mit der Einlaßkammer und entsprechend mit dem Schneidebereich zu variieren, um eine Hauptsteuerung des Extrusionsprozesses zu schaffen. Die Ausrichtung oder Fehlausrichtung der Extrusionsöffnungen wird mittels eines Zeigers 74 in Verbindung mit geeigneten Markierungen 76, die an dem Düsenkolben oder anderer geeigneter Stelle vorgesehen sind, exakt angezeigt. Außerdem sind Belüftungsmittel 78 in Form eines Durchgangs, der Verbindung durch das Gehäuse zwischen den Düseneinrichtungs- und Schneideeinrichtungsdurchgängen schafft, vorgesehen, um den Einschluß von Gummi in dem Düseneinrichtungsdurchgang zu vermeiden, indem man es mit dein Luftstrom in dem Schneideeinrichtungsdurchgang kommunizieren läßt. Eine Zugangsöffnung 80 ist an dem Tragrahmen vorgesehen, um die Trennung der Kolbenstange 64 von dem oberen Ende des Kolbengelenkteils 62 zu ermöglichen.
• Der Düsenkolben kann, wie bemerkt werden sollte, alternativ manuell über eine Getriebeanordnung betätigt werden oder kann durch ein elektrisches Antriebssystem angetrieben werden. Der Düsenkolben der vorliegenden Erfindung erfordert weniger Kraft, um betätigt zu werden, als für die herkömmliche ineinandergesetzte Zylinderanordnung erforderlich ist. Außerdem hat der Düsenkolben einen daran angebrachten Zeiger, der seine Position klar anzeigt, und kann eine üblichen Positionswandler enthalten, um die Position des Düsenkolbens in Entfernung von der Vorrichtung anzuzeigen oder aufzuzeichnen. Da der Düsenkolben hydraulisch oder elektrisch angetrieben werden kann und seine Position übertragen wird, können standardmäßige manuelle oder automatische Fernsteuerungsanlagen zur Steuerung seines Betriebs verwendet werden. Die vorliegende Erfindung vereinfacht und verbilligt auch Wartungsarbeiten, einschließlich der Entfernung des Düsenkolbens, wie notwendig sein könnte, um Fremdmaterialien zu entfernen, wie etwa Metallsplitter aus dem Extrusionssystem. Im Gegensatz zu herkömmlichen Vorrichtungen kann der Düsenkolben der vorliegenden Erfindung aus dem restlichen System herausgezogen werden, ohne daß es notwendig wäre, das Gehäuse von dem Extruder zu entfernen. Ferner neigen die ineinandergesetzten Düsenplatten herkömmlicher Vorrichtungen dazu, sich zu verformen und festzufressen, wodurch häufig Reparatur und Austausch erforderlich sind. Die Eliminierung der problematischen Zylinder durch die vorliegende Erfindung reduziert folglich Wartungs- und Betriebskosten. Schließlich schafft die Fähigkeit der vorliegenden Erfindung, die Düsenöffnungen präziser einzustellen, eine effektive Steuerung auf erster Stufe in dem Extrusionstockenprozeß und eignet sich für zukünftige Automation des Gummitrocknungsvorgangs.

Claims (11)

1. Extruderdüseneinrichtung mit veränderbarer Öffnung, die ein Gehäuse (12), eine in dem Gehäuse (12) gebildete Einlaßkammer (30), wobei die Einlaßkammer zum Empfangen von Extrudatmaterial aus einer Extrudereinrichtung vorgesehen ist, einen in dem Gehäuse (12) gebildeten Düseneinrichtungsdurchgang (20), wobei der Düseneinrichtungsdurchgang (20) in dem Gehäuse (12) stromabwärts der Einlaßkamner (30) angeordnet ist, eine mit dem Düseneinrichtungsdurchgang (20) verbundene und stromabwärts von dem Düseneinrichtungsdurchgang (20) angeordnete Schneideeinrichtung (40), mindestens einen ersten in dem Gehäuse (12) gebildeten Längskanal (32), wobei sich der Kanal (32) von der Einlaßkammer (30) durch den Düseneinrichtungsdurchgang (20) und zu den Schneideeinrichtungen (40) erstreckt und der Kanal (32) dazu dient, Verbindung zwischen der Einlaßkammer (30) und der Schneideeinrichtung (40) herzustellen, einen Düsenkolben (46), der axial in dem Düseneinrichtungsdurchgang (20) angeordnet ist, mehrere Extrusionsöffnungen (54), die durch den Düsenkolben (46) hindurch gebildet sind, wobei der Düsenkolben (46) in dem Düseneinrichtungsdurchgang (20) so angeordnet ist, daß die Extrusionsöffnungen (54) in Längsrichtung mit dem Kanal (32) fluchten, wodurch das Extrudatmaterial in die Einlaßkammer (30) eingebracht wird, durch die fluchtenden Öffnungen (54) des Düsenkolbens (46) extrudiert wird und der Schneideeinrichtung (40) übergeben wird, wobei die Düseneinrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß der Düsenkolben (46) zu axialer Bewegung in dem Düseneinrichtungsdurchgang (20) in der Lage ist, um die Anzahl der Extrusionsöffnungen (54) zu variieren, die mit dem Kanal fluchten, und so die Anzahl der Extrusionsöffnungen (54) zu variieren, durch die das Extrudat extrudiert wird, und außerdem dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideeinrichtungen (40) eine Schneidekante aufweisen, die unmittelbar an dem Kanal (32) angeordnet ist.

2. Extruderdüseneinrichtung mit veränderbarer Öffnung nach Anspruch 1, bei der der Kanal (32) eine Konfiguration mit länglich rechteckigem Querschnitt aufweist.

3. Extruderdüseneinrichtung mit veränderbarer Öffnung nach An-Spruch 1, bei der der Kanal (32) quer zu dem Düseneinrichtungsdurchgang (20) angeordnet ist.

4. Extruderdüseneinrichtung mit veränderbarer Öffnung nach Anspruch 1, bei der das Gehäuse (12) mit einem ersten Längskanal (32) und einem zweiten, ähnlichen Längskanal (36), der vertikal mit dem ersten Kanal fluchtet, versehen ist.

5. Extruderdüseneinrichtung mit veränderbarer Öffnung nach Anspruch 1, die außerdem Einrichtungen zum Bewegen des Düsenkolbens (46) umfaßt, wobei die Einrichtungen zum Bewegen mechanisch, elektrisch oder hydraulisch sein können.

6. Extruderdüseneinrichtung mit veränderbarer Öffnung nach Anspruch 1, bei der der Düsenkolben (46) in Reaktion auf gemessene Bedingungen in der Extrudereinrichtung bewegt werden kann.

7. Extruderdüseneinrichtung mit veränderbarer Öffnung nach Anspruch 1, bei der die Bewegung des Düsenkolbens (46) ferngesteuert werden kann.

8. Extruderdüseneinrichtung mit veränderbarer Öffnung nach Anspruch 1, die außerdem eine in dem Düseneinrichtungsdurchgang (20) angeordnete Rohrbuchse umfaßt, welche den Düsenkolben (46) aufnehmen kann.

9. Extruderdüseneinrichtung mit veränderbarer Öffnung nach Anspruch 1, die außerdem ein Kolbenstangenglied (64), das in Wirkbeziehung mit dem Düsenkolben (46) verbunden ist, und einen hydraulischen Zylinder (66), der mit dem Kolbenstangenglied (64) in Wirkbeziehung steht, umfaßt, wobei der hydraulische Zylinder (66) und das Kolbenstangenglied (64) den Düsenkolben (46) in dem Düseneinrichtungsdurchgang (20) in Aufwärtsrichtung oder Abwärtsrichtung bewegen können.

10. Extruderdüseneinrichtung mit veränderbarer Öffnung nach Anspruch 9, die außerdem einen Rahmen zum Tragen des hydraulischen Zylinders und des Stangenglieds umfaßt.

11. Extruderdüseneinrichtung mit veränderbarer Öffnung nach Anspruch 10, bei dem der Rahmen an dem Gehäuse befestigt ist.