ITMI952618A1

ITMI952618A1 - Testa di misura per estrusore

Info

Publication number: ITMI952618A1
Application number: IT95MI002618A
Authority: IT
Inventors: Frik Ortmayer; Wilfried Diehl
Original assignee: Rieter Automatik Gmbh
Priority date: 1994-12-17
Filing date: 1995-12-14
Publication date: 1997-06-14
Also published as: DE4445149A1; ITMI952618A0; IT1277077B1; DE4445149B4

Abstract

In un estrusore per materiali termoplastici il corpo dell'estrusore è eseguito in un sol pezzo, cosicchè esso contiene sia la vite sia anche la testa di misura con filtro e derivazione verso gli ugelli di filatura. I dispositivi di misura e di controllo necessari sono disposti all'esterno del coperchio, che chiude il corpo.

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"TESTA DI MISURA PER ESTRUSORE"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

L'invenzione riguarda una macchina per l'estrusione di materiali termoplastici. In simili macchine il materiale plastico, alimentato come granulato, viene rammollito mediante riscaldamento e mediante una vite rotante viene alimentato a uno o più ugelli e pressato attraverso questi. Mediante raffreddamento, avviene l'indurimento del materiale plastico. In tal modo vengono fabbricati fogli, piastre, tubi, profilati e altri prodotti. Anche nella generazione di fili sintetici e filamenti tessili vengono impiegate simili macchine.

Simili macchine sono costituite da un corpo, in cui è disposta almeno una vite rotante. Attraverso un imbuto di granulato il materiale plastico viene alimentato nel corpo. La vite è collegata ad una unità di azionamento, che aziona la vite, mediante la quale viene generata la pressione necessaria per l'estrusione nonché lo scorrimento elastico necessario per la fusione. Il corpo è circondato da cosiddetti nastri riscaldanti, che generano la temperatura necessaria per il rammollimento del materiale plastico. Nel caso di particolari compiti di estrusione, possono venire impiegate anche combinazioni di elementi riscaldanti e raffreddanti. All'estremità non rivolta verso l'azionamento, è montata a flangia sul corpo il più delle volte una cosiddetta testa di misura, che chiude il corpo e alloggia il condotto di mandata a uno o più ugelli, che sono disposti in traverse di filatura. Inoltre normalmente nella testa di misura viene previsto un filtro grossolano, il quale protegge le parti di impianto successive, come pompe di filatura e ugelli, da corpi estranei. Poiché per l'estrusione deve venire mantenuta sempre una temperatura determinata e anche una pressione determinata, per generare in particolare nella fabbricazione di fili sintetici un prodotto uniforme e perfetto, in questa testa di misura sono alloggiati corrispondenti sensori di pressione e di temperatura per il comando del processo. La testa di misura chiude il corpo della vite e deve così resistere alla pressione complessiva generata dalla vite. Essa è quindi solitamente connessa con il corpo mediante una flangia. Poiché il riscaldamento per evitare depositi e danneggiamento termico della massa fusa deve essere molto uniforme, questa testa di misura è munita di un dispositivo riscaldante separato. Di regola questo riscaldamento avviene mediante un sistema a vapore o a liquido, che fluisce lungo la testa di misura e il tubo di uscita verso l’ugello. Un simile modo costruttivo è dispendioso e costoso.

Dal brevetto US-PS 2780834 è noto un dispositivo di estrusione, nel quale in un corpo di estrusore è disposta una vite e questo corpo della vite è circondato da un mantello riscaldante. In prosecuzione del diametro esterno di questo corpo della vite, alla sua estremità è applicato un ulteriore corpo per l'alloggiamento di una testa di miscelazione conica, applicabile alla vite, per la miscelazione e l'omogeneizzazione del materiale plastificato. La sommità di questo cono della testa di miscelazione è orientata verso la vite, cosicché il corpo di miscelazione si allarga. A questo corpo di miscelazione si congiunge la cavità in pressione vera e propria, nella quale il materiale miscelato e omogeneizzato viene accumulato e alimentato sotto pressione ad un ugello di stampaggio a iniezione, attraverso il quale viene formato il prodotto desiderato. Scopo di questa disposizione è fare a meno di cuscinetti reggispinta per la vite.

In questo dispositivo noto è svantaggioso però che tre corpi debbano venire applicati l'uno all'altro a tenuta di pressione, con contemporaneo mantenimento costante della temperatura della massa fusa. Per questo scopo è previsto un riscaldamento particolare sul lato frontale del corpo della cavità in pressione con un sensore di temperatura e un dispositivo di misura di pressione. A parte il flusso di calore interrotto dalla suddivisione del corpo e il riscaldamento supplementare perciò necessario, nonché i problemi di tenuta, anche lo smontaggio della vite è estremamente complicato, poiché di volta in volta entrambi i corpi parziali devono venire smontati uno dopo l'altro e anche la testa di miscelazione in questo caso deve venire separata dalla vite.

E' compito dell'invenzione evitare questi svantaggi dello stato della tecnica e realizzare un dispositivo semplice, che sia adatto a tutte le esigenze sia dal punto di vista della tecnica del calore sia anche della tenuta di pressione.

Secondo l'invenzione il compito viene risolto mediante le caratteristiche della rivendicazione 1. Per il fatto che la testa di misura e quindi anche la cavità in pressione è compresa nel corpo dell'estrusore, non risultano interruzioni del flusso di calore nè si deve tener conto di punti di tenuta. Grazie al prolungamento del diametro esterno del corpo dell'estrusore fino alla sua estremità si ottiene in modo semplice una forma costruttiva da fabbricare vantaggiosamente. Opportunamente, il riscaldamento del corpo dell'estrusore può estendersi fino a oltre la testa di misura, cosicché non sono necessari sistemi riscaldanti supplementari. Il materiale fuso si può mantenere alla stessa temperatura in modo semplice, fino a che esso non viene alimentato alla traversa di filatura. Il corpo dell'estrusore è chiuso alla sua estremità mediante un coperchio e può quindi venire chiuso a tenuta in modo semplice e anche aperto, per poter smontare ed eventualmente sostituire filtro e vite. Grazie alla disposizione dei sensori di misura necessari e anche di derivazioni radialmente rispetto all'asse del corpo, il coperchio può venire tolto facilmente senza ulteriori smontaggi. Ulteriori particolari dell’invenzione vengono illustrati con l'aiuto dei disegni.

La figura 1 mostra il dispositivo di estrusione in una vista complessiva in sezione.

La figura 2 mostra una sezione del dispositivo di estrusione secondo la figura 1.

In un corpo di estrusore 1 è disposta una vite 2, che viene azionata tramite una unità di azionamento 5. Il materiale previsto per l'estrusione viene riempito attraverso l'imbuto 12 e trasportato dalla vite 2 all'estremità del corpo dell'estrusore 1. Il corpo 1 è abbracciato da dispositivi riscaldanti sotto forma di nastri riscaldanti 4, per generare la temperatura della massa fusa necessaria per l'estrusione. Il corpo 1 si trasforma alla sua estremità in una testa di misura 6, che è integrata nel corpo 1. Nel suo diametro esterno la testa di misura 6 idoneamente non è spallata, bensì si allinea con il diametro esterno del corpo 1. Ciò ha il vantaggio che il corpo in modo particolarmente vantaggioso può venire eseguito come tubo cilindrico in un sol pezzo, e i nastri riscaldanti 4 possono circondare anche la testa di misura 6. E' quindi assicurata la continuità del riscaldamento dall'imbuto di riempimento 12 fino all'uscita nella conduttura della massa fusa 9, senza interruzione del flusso di calore. Inoltre, viene a mancare il riscaldamento separato con vapore di Diphyl, usuale nel caso di teste di misura 6 flangiate, che necessita di una parete doppia della testa di misura 6 e quindi una fabbricazione relativamente dispendiosa della stessa. L'estremità della vite 2 termina con la punta della vite 21, che sporge entro la cavità formata dalla testa di misura 6. Radialmente alla testa di misura 6 è flangiata la conduttura della massa fusa 9.

Il diametro interno della testa di misura 6 è idoneamente almeno uguale al diametro interno della scatola della vite 1, affinchè la vite 2 si possa smontare facilmente. Nell'esecuzione secondo l'invenzione il diametro interno della testa di misura 6 è un pò maggiore del diametro interno della scatola della vite 1, cosicché si forma uno spallamento 61. Nella testa di misura 6 è inserito un filtro 7, che si sorregge su questo spallamento 61. La testa di misura 6 e quindi anche il corpo 1 sono chiusi mediante un coperchio 8 che sovrasta il corpo 1, che sporge con uno spallamento 81 nella testa di misura 6. Questo spallamento di coperchio 81 centra contemporaneamente il coperchio 8, aumenta la tenuta ed è dimensionato in modo tale che esso fissi l'inserto di filtro 7 nella sua posizione. Per il fatto che è previsto un inserto di filtro 7 separato dal coperchio 8, l'inserto di filtro 7 è una parte cilindrica configurata in modo semplice, la quale, anche dal punto di vista del materiale, può venire disposta soltanto per la funzione di filtro. L'inserto di filtro 7 è fabbricato preferibilmente in acciaio al cromo, mentre il coperchio 8, in acciaio semplice o ghisa, è eseguito puramente per la sua funzione di tenuta e stabilità. L'inserto di filtro 7 può venire sostituito facilmente, senza che al coperchio 8 cambi qualcosa. Al posto dell'inserto di filtro 7 può naturalmente essere previsto anche un elemento di rinvio corrispondente, il quale però esternamente è eseguito cilindrico in prolungamento dello spallamento del coperchio 81 e viene fissato da quest 'ultimo.

Nell'inserto di filtro 7 è inserito un vaglio di filtro sostituibile. La massa fusa viene pressata dalla vite 2 attraverso la punta della vite 21 nell'inserto di filtro 7 e attraverso questo. L'inserto di filtro 7 ha un'apertura 72 di forma anulare, attraverso la quale viene alimentata la massa fusa alla conduttura di massa fusa 9.

Per il controllo dell'andamento del processo sono previsti solitamente sensori 62, 63 per temperatura e pressione. Secondo l'invenzione, questi non sono condotti attraverso il coperchio 8, bensì disposti radialmente sul perimetro del corpo rispettivamente 1 e 6, affinchè il coperchio 8 sia libero da sensori o altri strumenti di misura. Perciò non soltanto la costruzione del coperchio 8 e dell'inserto di filtro 7 è molto semplificata, bensì è possibile, anche senza grandi smontaggi, togliere il coperchio 8, estrarre il filtro e smontare anche la vite 2. L'accessibilità viene perciò aumentata, le condutture ai sensori 62, 63 e i sensori 62, 63 stessi sono protetti. Anche un'eventuale nuova taratura dell'elemento di controllo dopo la riapplicazione del coperchio 8 viene a mancare.

Grazie all'esecuzione secondo l'invenzione del dispositivo di estrusione, non soltanto il dispendio di fabbricazione è notevolmente ridotto e sono eliminati i punti deboli dal punto di vista della tenuta e del passaggio di calore, ma sono state realizzate contemporaneamente anche superfici lisce, continue, cosicché per l'intera macchina può venire impiegato un riscaldamento unitario nonché un isolamento liscio, continuo. Il dispendioso riscaldamento separato con vapore di Diphyl viene a mancare. Tutte le condutture incluse quelle verso gli elementi di misura e di controllo si possono quindi installare in maniera fissa .

I vantaggi secondo l'invenzione vengono ottenuti anche se al posto dei nastri riscaldanti 4 è previsto un mantello di raffreddamento o anche un raffreddamento e riscaldamento combinati .

Elenco dei numeri di riferimento 1 Corpo

11 Sensore di misura

12 Imbuto

2 Vite

21 Punta della vite

4 Elementi riscaldanti

5 Azionamento

6 Testa di misura

61 Spai lamento

62 Sensore di pressione

63 Sensore di pressione

7 Inserto di filtro

71 Strato di filtro

72 Apertura

8 Coperchio

81 Spai lamento del coperchio 9 Conduttura della massa fusa

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per l'estrusione di materiali termoplastici con un corpo di estrusore riscaldabile o raffreddataile, ad una cui prima estremità è disposta una testa di misura, caratterizzato dal fatto che l'estremità del corpo dell'estrusore (1), non rivolta verso l'alimentazione del materiale, è eseguita come testa di misura (6).
2. Dispositivo secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto chp la testa di misura (6) con il suo diametro esterno si allinea con il corpo dell'estrusore (1).
3. Dispositivo secondo la riv. 2, caratterizzato dal fatto che il corpo dell'estrusore è eseguito come tubo cilindrico in un sol pezzo.
4. Dispositivo secondo le riv. 2 o 3, caratterizzato dal fatto che il riscaldamento o raffreddamento (4) del corpo dell'estrusore (1) si estende fin sopra la testa di misura (6).
5. Dispositivo secondo una o più delle riv. da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che il diametro interno della testa di misura (6) è uguale o un pò maggiore del diametro interno del corpo dell'estrusore (1) nella zona della vite (2).
6. Dispositivo secondo una o più delle riv. da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che il corpo dell'estrusore (1) è chiuso alla sua estremità con un coperchio (8), che sovrasta a mò di flangia il lato frontale del corpo rispettivamente (1) e (6) e si impegna in uno spallamento (81) nel corpo (6).
7. Dispositivo secondo una o più delle riv. da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che il coperchio (8) è privo di sensori di misura (11; 62, 63) o altri apparecchi di sorveglianza.
8. Dispositivo secondo una o più delle riv. da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che nella testa di misura (6) in prolungamento dello spallamento del coperchio (81) è disposto un inserto di filtro (7) indipendente dal coperchio (8).
9. Dispositivo secondo la riv. 8, caratterizzato dal fatto che l'inserto di filtro (7) si sostiene su uno spallamento (61) del corpo dell'estrusore (1) ed è fissato in questa posizione mediante lo spallamento del coperchio (81).