DE2937204A1

DE2937204A1 - Extrudermaschine mit breitspritzkopf und zugeordnetem kalander

Info

Publication number: DE2937204A1
Application number: DE19792937204
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Albert 7251 Warmbronn Grimminger; Dipl.-Ing. Heinz 7140 Ludwigsburg Koch
Original assignee: WERNER and PFEIDERER; Werner & Pfleiderer 7000 Stuttgart; Werner and Pfleiderer GmbH
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1979-09-14
Filing date: 1979-09-14
Publication date: 1981-03-19
Also published as: DE2937204C2; FR2464821B1; JPS5644638A; US4354814A; GB2061173B; GB2061173A; FR2464821A1; IT8023640A0; IT1131981B; JPS5839664B2; SU986293A3

Description

DIPL-ING. H. STEHMANN DIPL-PHYS. DR. K. SCHWEINZER DIPL-ING. DR. M. RAU

D-8500 NÜRNBERG ESSENWEINSTRASSE 4-6 TELEFON 0911 / 203727 TELEX Oi / 23135

Nürnberg, den 13.o9.79 18/Ka

Werner & Pfleiderer, Theodorstr. 1o, 7ooo Stuttgart 3o

"Extrudermaschine mit "reitspritzkopf und zugeordnetem

Kalander"

Die Erfindung betrifft eine Extrudermaschine mit Breitspritzkopf und zugeordnetem Kalander entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Kombination einer mit einem Breitspritzkopf versehenen Extrudermaschine und einem Kalander ist aus der DE-OS 22 29 828 bekannt. Derartige sogenannte Roller-Head-Anlagen dienen dazu, von der Extrudermaschine plastifiziertes Material, insbesondere von der Extrudermaschine plastifizierte Kautschuk-Mischungen ,in Form einer bereits breiten Vorlage aus dem Breitspritzkopf austreten zu lassen und im Walzenspalt des Kalanders zu Bahnen bzw. Platten genau vorgegebener Dicke zu kalandrieren. Um die Breitschlitzdüse dieser bekannten Maschine reinigen zu können, ist der Breitspritzkopf in ein Spritzkopfoberteil und ein Spritzkopfunterteil geteilt. Das Spritzkopfoberteil ist mit dem Extrudergehäuse verbunden, während das Spritzkopfunterteil an den Seitenwänden des Kalandergestells ortsfest befestigt ist.

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An den Seitenwänden des Kalandergestells sind Spanneinrichtungen angebracht, die aus einem hydraulisch beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Antrieb bestehen, deren jeweilige Kolbenstange mit ihrem freien Ende gegen die Oberseite des Spritzkopfoberteils in dessen Arbeitsstellung drückbar ist, wodurch Spritzkopfoberteil und Spritzkopfunterteil zusammengepreßt werden. Die beim Betrieb auftretenden, eine Aufweitung der Breitschlitzdüse bewirkenden erheblichen Kräfte werden bei dieser bekannten Ausgestaltung von den Seitenwänden des Kalandergestells aufgenommen. Diese Ausgestaltung ist deshalb nachteilig, weil die auf diese Weise in die Seitenwände des Kalandergestells eingeleiteten hohen Kräfte dazu führen, daß eine Feineinstellung des Walzenspalts zwischen den Kalanderwalzen sehr schwierig wird. Außerdem werden die Seitenwände des Kalandergestells extrem hohen Belastungen ausgesetzt. Eine diesen Mängeln begegnende Dimensionierung des Kalandergestells ist sehr aufwendig.

Aus der DE-AS 24 13 844 ist es bekannt, einen Breitspritzkopf für Extruder aus einem Spritzkopfoberteil und einem Spritzkopfunterteil aufzubauen, die zur Erleichterung des Reinigens auseinanderklappbar sind.

Aus der GB-PS 998 725 ist ganz allgemein die Zuordnung eines Extruders mit Breitspritzkopf zu einem Kalander bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Extrudermaschine mit Breitspritzkopf und zugeordnetem Kalander nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszugestalten, daß eine optimale Verklammerung von Spritzkopfoberteil und Spritzkopfunterteil erreicht wird.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichnungsteiles des Patentanspruches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß die von innen eine Aufweitung der Breitschlitzdüse bewirkenden Kräfte nicht auf dem Umweg über die Seitimwände des Kalanders, sondern direkt über Zuganker kompensiert werden. Hierdurch bedingt treten keine Zug- und Biegekräfte im Kalandergestell auf. Des weiteren ist eine Beeinträchtigung der Einstellgenauigkeit des Walzenspaltes zwischen den Kalanderwalzen nicht zu befürchten. Die Spanneinrichtungen sind konstruktiv von der Extrudermaschine einerseits und von dem Kalander andererseits praktisch vollständig gelöst; sie sind lediglich in einer Weise am Kalandergestell gehaltert, daß sie bei herausgefahrenem Breitspritzkopf der Extrudermaschine in einer Lage verbleiben, die ein erneutes Einfahren des Breit spritzkopfes gestattet. Ansonsten können sich die Spannednrichtungen aber frei gegenüber dem Breitspritzkopf einstellen. Weiterhin ist auch erreicht, daß sich die Spritzkopfbauteile nach allen Seiten ausdehnen können, so daß tei Temperaturänderung im Temperiermedium oder im Spritzgut keine zusätzlichen Kräfte in die Spanneinrichtung und in das Kalandergestell eingeleitet werden.

Durch die Maßnahmen nach dem Anspruch 2 wird sichergestellt, daß keirerlei Biegekräfte in die Spanneinrichtungen gelangen können. Außerdem wird die Druckbelastung im Breitspritzkcpf und die Zugbelastung in den Zugankern über die Querschnitte jeweils völlig vergleichmäßigt, d.h. die spezifischen Belastungen nehmen ein Minimum an.

Die Maßnahmen nach Anspruch 3 sichern den Zusammenhalt des sphärischen Lagers.

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Um einerseits möglichst mittige Kraftflüsse im Spritzkopfoberteil und im Spritzkopf unterteil zu erreichen,, und um andererseits trotzdem den Extruder mit Breitspritzkopf in einfacher Weise vom Kalander weg bzw. zu diesem hin bewegen zu können, sind die Maßnahmen nach dem Anspruch 4 vorgesehen.

Eine besonders einfache, sich selbst Binstellende Verspannung der Teile des Breitspritzkopües ist durch die Maßnahmen nach dem Anspruch 5 erreichbar. Durch die Ausgestaltung nach dem Anspruch 6 wird erreicht, daß einerseits die selbsteinstellende Verspannung der Teile des Breitspritzkopfes mittels der Spanneinrichtungen gefördert wird, andererseits aber eine besonders gute Zugänglichkeit der Breitschlitzdüse in geöffnetem Zustand zu Reinigungszwecken gegeben ist. Der erweiternden Anwendung des Spritzkopfes dienen die Maßnahmen nach Anspruch 7. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine vertikale Seitenansicht eines Teils eines Extruders mit Breitspritzkopf und zugeordnetem Kalander mit Spanneinrichtungen, teilweise in aufgebrochener Darstellung,

Fig. 2 eine Vorderansicht der Extrudermaschine mit Breitspritzkopf und Spanneinrichtungen entsprechend der Schnittlinie H-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch Fig. 2 entsprechend der Schnittlinie IH-III,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Spanneinrichtung entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 2 und

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Fig. 5 einen Teilschnitt durch Fig. 2 entsprechend der Schnittlinie V-V mit hochgeklapptem Spritzkopfoberteil.

Ein Extruder, von dem in Fig. 1 nur das Endgehäuse 1 angedeutet ist, ist in seiner Längsrichtung aus einer in Fig. 1 angedeuteten Arbeitsstellung gemäß dem Richtungspfeil 2 in eine Ruhestellung verfahrbar. Hierzu ist der Extruder mittels Rollen 3 auf Schienen 4 verfahrbar abgestützt, die gegenüber dem Boden 5 festliegen.

Der Extruder weist in einer Gehäusebohrung 6 eine Schneckenwelle 7 auf, die mit Schneckenwindungsstegen versehen ist. Diese Schneckenwelle 7 mit Schneckenwindungsstegen 8 ist in üblicher - in der Zeichnung nicht dargestellter - Weise drehantreibbar. Bei dem Extruder kann es sich um einen sogenannten Kaltfütter-Extruder handeln, dem das zu behandelnde Gut, z.B. Kautschuk-Mischungen, kalt zugeführt und dann während der Förderung durch die Gehäusebohrung 6 mittels der Schneckenwelle 7 mit Schneckenwindungsstegen 8 unter Knetung und Scherung plastifiziert wird, wozu gegebenenfalls noch Fremdwärme zugeführt werden kann. Derartige Extruder sind allgemein bekannt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Ein-Wellen-Extruder.

An der äußeren Stirnseite 9 des Endgehäuses 1 ist eine Trägerplatte 1o mittels Schrauben 11 angeflanscht. An dieser Trägerplatte 1o ist ein Breitspritzkopf angebracht, der aus einem Spritzkopfoberteil 12 und einem Spritzkopfunterteil 13 besteht, an denen jeweils einander zugeordnet austauschbare Spritzkopfeinsätze 14 und 15 angebracht sind. Diese Spritzkopfeinsätze 14, 15 begrenzen zwischen sich eine Breitschlitzdüse 16, durch die im

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Extruder plastifiziertes Material aufgrund der Förderwirkung der Schnecke 7, 8 ausgedrückt wird. In den Spritzkopfeinsätzen 14, 15 sind Kanalϊ 17 für ein Temperiermedium angeordnet.

Das Spritzkopfoberteil 12 ist um eine seiner Oberseite zugeordnete Schwenkachse 18 gegenüber der Trägerplatte 1o hochschwenkbar. Diese Schwenkachse 18 wird durch Scharniere 19 gebildet, deren eines Gelenk-eil 2o an der Trägerplatte 1o angebracht ist, während ihr jeweils anderes Gelenkteil 21 an der Oberseite des Spritzkopfoberteils 12 befestigt ist.

An der dem Endgehäuse 1 zugewandten Seite der Trägerplatte 1o sind unterhalb der Scharniere 19 Schwenkantriebe 22 angebracht, die aus einer hydraulisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Anordnung bestehen. Doren Zylinder 23 ist mit seinem dem Austritt seiner Kolbenstange 24 benachbarten Ende in Lagerböcken 25 miti eis Schwenkzapfen schwenkbar gelagert. Diese Schwenkzapfen 26 sind parallel

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zur Schwenkachse/der Scharniere 19 anc/eordnet. Die Kolbenstange 24 ist im Bereich ihres freien Endes mit der der Trägerplatte 1o zugewandten Rückseite 27 des Spritzkopfoberteils 12 in seinem unteren Bereich verbunden, und zwar mittels einer Schwenkverbindung 28, deren Achse wiederum parallel zur Schwenkachse 18 und zur Achse

angeordnet
der Schwenkzapfen 26/ist. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, das Spritzkopfoberteil 12 zusammen mit dem an ihm angebrachten oberen Spritzkopfeinsatz 14 hochzuschwenken, so daß die Breitschlitzdüse 16 geöffnet wird. Um das SpritzkopfOberteil 12 in dieser hochgeschwenkten Lage zu sichern, ist auf der Oberseite der Trägerplatte Io ein Sicherungskeil 29 angeordnet, der mittels eines hydraulisch beaufschlagbaren Kolben-Zylindei-Antriebs 3o unter

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das hochgeschwenkte Gelenkteil 21 des Scharniers 19 schiebbar ist.

Das Spritzkopfunterteil 13 ist mittels Schrauben 31 fest mit der Trägerplatte 1o verschraubt, wobei die Justierung in der Vertikalen, d.h. die Justierung relativ zum Spritzkopfoberteil 12 mittels einer Nut-Paßfeder-Anordnung 32 erfolgt.

In der in Fig. 1 dargestellten Arbeitsstellung des Extruders mit den durch d_e Teile 1o und 12 bis 16 gebildeten Breit:;pritzkopi" befindet sich die Breitschlitzdüse 16 t.ef im Walzenspalt 33 eines Paares von Kalanderwalzen 34, 35, die jeweils um ihre Achsen 36, 37 drehbar in Seitenwänden 38 eines Kalandergestells 39 antreibbar gelagert sind. Der Antrieb erfolgt gegensinnig, so daß im Bereich des Austritts der Breitschlitzdüse 16 in den Walzenspalt 3 3 die Umlauf !-richtung der beiden Falanderwalzen 34, 3 5 der Austrittsrichtung 4o ces Naterials aus der Breitschlitzdüse 16 in den Walzenspalt 33 entspricht. Dieses aus der Breitschlitzdüse 16 austretende Material wird zwischen den Kalanderwalzen 34, 35 zu einer Platre kalandriert.

In dieser Arbeitsstellung des Extruders ist die Trägerplatte 1o über eLne an ihr angebrachte Anschlagplatte 41 axial gegenüber <siner Seitenwand 38 des Kalandergestells fixiert. In dieser Stellung wird sie außerdem mittels einer. Riegels 42 verriegelt, der in eine entsprechende Ausnehmung 43 in der Trägerplatte 1o eingreift. Der Riegel selber is ι an der zugeordneten Seitenwand 38 des Kalandergestells 39 gelagert und wird mittels eines hydraulisch beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Antriebs 44 in eine Verriegelungsstellung bzw. aus dieser heraus ge-

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bracht. In dieser Verriegelungsstellung hat der Breitspritzkopf mit der Breitschlitzdüse 16 die gewünschte Stellung relativ zum Walzenspalt 33 des Paares von Kalanderwalzen 34, 35.

Zwischen den Spritzkopfeinsätzen 14 und 15 sind Materialführungsbacken 45 angeordnet, die die Breitschlitzdüse seitlich begrenzen. Diese Materialführungsbacken 45 sind an der Trägerplatte 1o seitenverstellbar angeschraubt. Gegen sie liegen gleichzeitig die Spritzkopfeinsätze 14, 15 mit ihren Ober- bzw. Unterflächen an. In Fig. 3 sind verschiedene seitliche Stellungen dargestellt. Zum Zusammenspannen von Spritzkopfoberteil 12 und Spritzkopfunterteil 13 mit dem jeweils angebrachten Spritzkopfeinsatz 14 bzw. 15 in der in Fig. 1 dargestellten Arbeitsstellung sind zwei Zuganker 46 vorgesehen. Diese Zuganker sind jeweils an ihrem oberen Ende mittels einer Gewindehülse 47 mit der Kolbenstange 48 eines Kolben-Zylinder-Antriebs 49 verbunden. Dieser Antrieb 49 kann zur Erzeugung der notwendigen Kräfte als sogenannter Tandem-Antrieb ausgebildet sein. Der Zylinder 5o des Antriebs 49 stützt sich über einen rohrförmigen, die Gewindehülse 47 umgebenden außenjkreiszylindrischen Drucktopf 51 gegen einen sphärischen Lagerkörper 52 ab. Dieser liegt wiederum in einer entsprechenden Lagerpfanne 53. Das aus Lagerkörper 52 und Lagerpfanne 53 gebildete Lager ist mittels eines Lagerträgers 55 am Drucktopf 51 gehalten. Hierzu zugeordnet sind auf der Oberseite des Spritzkopf-Oberteils 12 Druckplatten 56 angeschraubt, gegen die das Lager in der in Fig. 1 dargestellten Arbeitsstellung anliegt.

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Am unteren Ende jedes Zugankers 46 ist eine Zugankermutter 57 aufgeschraubt, die durch eine Gegenmutter 58 gesichert ist. Auf dieser Gegenmutter liegt wiederum ein sphärischer Lagerkörper 52, dem eine entsprechende Lagerpfanne 53 zugeordnet ist. Diese liegt gegen eine an der Unterseite des SpritzkopfUnterteils 13 angeschraubte Druckplatte 56 an, wenn sich der Extruder in der Arbeitsstellung befindet. In dieser Stellung liegen die Zuganker 46 in zu den Kalanderwalzen 34, 35 hin offenen Ausnehmungen 59, so daß der Extruder mit dem Breitspritzkopf entsprechend dem Richtungspfeil 2 abgefahren werden kann.

Die gesamte geschilderte, im wesentlichen aus Antrieb 49, Zuganker 4 6 und den Lagern 54 bestehende Spanneinrichtung 6o ist axial nach oben beweglich an der jeweiligen Seitenwand 38 des Kalandergestells 39 angebracht. Hierzu sind an der jeweiligen Seitenwand 38 jeweils eine Lasche 61 angeschraubt, die eine Bohrung 62 mit einem größeren Durchmesser aufweist, als dem Außendurchmesser der Zugankermutter 57 entspricht, so daß letztere in der Bohrung 62 mit radialem Spiel angeordnet ist. An der Unterseite der Lasche 61 ist ein teilweise die Bohrung 62 untergreifender Anschlag 63 angebracht, so daß der Zuganker nach unten festliegt, während er nach oben axial frei beweglich ist.

Im oberen Bereich ist die Spanneinrichtung 6o dadurch gefühic, daß eine weitere Lasche 64 an der entsprechenden Saitenwand 38 des Kalandergestells 39 angeschraubt ist, die eine mit der Bohrung 62 fluchtende Bohrung 65 aufweist, die vom Drucktopf 51 durchsetzt wird und ebenfalls einen größeren Durchmesser aufweist als der Drucktopf 51, so daß letzterer mit radialem Spiel in der Bohrung 65 angeordnet ist.

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- y-

Zum Verspannen des SpritzkopfOberteils 12 mit dem Spritzkopfeinsatz 14 gegen das Spritzkopfunterteil 13 mit dem entsprechenden Spritzkopfeinsatz 15 wird der Antrieb 49 derart mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt, daß der Zylinder 5o nach unten bewegt wird und somit Spritzkopfoberteil 12 und Spritzkopfunterteil 13 zwischen den beiden sphärischen Lagern 54 zusammengepreßt werden.

Durch die Ausbildung der Lager 54 als sphärische Gelenklager und die Führung der Spanneinrichtung 6o mit radialem Spiel in den Laschen 61 und 64 kann die Verspannung so erfolgen, daß zum einen auf den Zuganker 46 und zum anderen auf Spritzkopfoberteil 12 und Spritzkopfunterteil 13 und die zugeordneten Spritzkopfeinsätze 14, 15 nur reine Zugbzw. Druckkräfte und keine Biege- oder Knick-Kräfte ausgeübt werden.

Um den Extruder mit dem Breitspritzkopf von den Kalanderwalzen 34, 35 wegfahren zu können, wird die Druckbeaufschlagung des Antriebs 49 umgekehrt, so daß der Zylinder 5o mit dem Drucktopf 51 und dem oberen Lager 54 mit Lagerträger 55 etwas nach oben abgefahren wird. Anschließend kann der Extruder mit dem Breitspritzkopf entsprechend dem Richtungspfeil 2 weggefahren werden, nachdem zuvor der Riegel 42 mit dem Antrieb 44 gelöst worden ist. In dieser weggefahrenen Stellung kann dann das Spritzkopfoberteil 12 mit zugeordnetem Spritzkopfeinsatz mittels des Schwenkantriebs 22 hochgeklappt werden, wodurch die Breitschlitzdüse 16 geöffnet wird. In dieser Stellung kann sie gereinigt werden.

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Claims

PATENTANWÄLTE 293 7 2 OA DIPL.-ING. H. STEHMANN DIPL-PHYS. DR. K. SCHWEINZER DIPL-ING. DR. M. RAU D-MOO NORNBERO ESSENWEINSTRASSE 4-0 TELEFON 09 11 / 2037 27 TELEX Oi / 23135 Nürnberg, den 13.o9.79 18/Ka Werner & Pfleiderer, Theodorstr. 1o, 7ooo Stuttgart 3o Patentansprüche

1.)) Extrudermaschine mit Breitspritzkopf und zugeordnetem Kalander, wobei das Extrudergehäuse in eine dem Kalander benachbarte Arbeitsstellung und in eine hierzu entfernte Stellung verschiebbar ist, wobei der eine Breitschlitzdüse begrenzende Breitspritzkopf ein Spritzkopfoberteil und ein Spritzkopfunterteil aufweist, die auseinander bewegbar sind,und wobei mindestens eine das Spritzkopfoberteil und das Spritzkopfunterteil lösbar zusammenpressende, in einer zugeordneten Seitenwand des Kalanders gehalterte, mit einem hydraulisch beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Antrieb versehene Spanneinrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spanneinrichtung (60) einen Zuganker (46) aufweist, der einerseits mittels eines festen Widerlagers {Zugankermutter 57) und andererseits mittels eines vo 1 dem Antrieb (4 9) beaufschlagbaren Widerlauers(Drucktopf 51) gegen das Spritzkopfunterteil (13) bzw. das Spritzkopfoberteil (12) lösbar anliegt, und daß sie an der Seiteawand (38) frei nach oben und horizontal bewegbar gelagert ist.

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2.) Extrudermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Widerlagern (Drucktopf 51 und Zugankermutter 57) und dem Spritzkopfoberteil (12) bzw. dem Spritzkopfunterteil (13) jeweils ein sphärisches Lager (54) vorgesehen ist.

3.) Extrudermaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen mindestens einem Lager (54) und dem zugeordneten Spritzkopfteil (Spritzkopfoberteil bzw. Spritzkopfunterteil 13) ein Lage "träger 55 ' vorgesehen ist.

4.) Extrudermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zuganker (46) in einer zum Kalander hin offenen Ausnehmung (59) im Spritzkopfoberteil (12) und im Spritzkopfunterteil (13) angeordnet ist.

5.) Extrudermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet/ daß Spritzkop oberteil (12) und Spritzkopfunterteil (13) locker gegeneinander legbar sind.

6.) Extrudermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzkopfoberteil (12) hochschwenkbar ist.

7.) Extrudermaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Spritzkopfoberteil (12) und Spritzkopfunterteil (13) jeweils Spritzkopfeinsätze (14, 15) lösbar zugeordnet sind.

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