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DE2324581A1 - Impurities removed from extruder material - by fitting curved scrapers on perforated discs at the nozzle end - Google Patents

Impurities removed from extruder material - by fitting curved scrapers on perforated discs at the nozzle end

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DE2324581A1
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scrapers
screw
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Abstract

Scrapers of involute curved shape lie between the end of the screw and perforated discs so that impurities are moved towards the centre by the scrapers which rotate with the screw. There they pass through a hole in the discs and into a radial bypass channel fitted in the nozzle housing. This bypass has its own heater and a control to maintain the internal pressure at a higher level than at the main nozzle area. The device thus operates continuously and selection of hole size in the perforated discs determines the grade of filtration achieved.

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.I? Device for discharging impurities in extruders "Die The invention is directed to a device for discharging solid contaminants from liquid pasty or viscous media in extruders, in front of their screw on the nozzle side a perforated disc is arranged.

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.The thermoplastic or other masses processed in extruders are often provided with impurities, which in a known manner by between Screw and nozzle interposed sieves are retained. Depending on The degree of contamination is measured by the service life of the sieves. It can happen, that this service life of the sieves can be shorter than that for replacing the sieves needed time. To remedy this intolerable condition is that with the invention pursued goal.

Die Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zum ständigen kontinuierlichen Austrag der Verunreinigungen aus einer durch einen Extruder geförderten Schmelze zu schaffen.The task is to create a device for permanent continuous Discharge of the impurities from one through one Extruder sponsored To create melt.

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.According to the invention it is provided to solve this problem that between Screw and perforated disk of the extruder at least one drive with the screw connected and arranged on the perforated disc rotating scraper X, and on the the end of the scraper corresponding to the conveying direction and leading out of the nozzle housing Bypass is arranged.

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.This measure has the consequence that the of the perforated disk from the the conveyed mass of retained impurities are immediately discharged, what a continuous operation of the extruder even with a high degree of contamination the mass guaranteed. By appropriate choice of the perforation of the perforated disc, a classifying effect can also be achieved, namely by finer impurities can pass the perforated disc, while only getting coarser contaminants back and be carried out.

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.In a further embodiment of the invention, there is a at the end of the screw Arranged driving pin and rotatably mounted on this a carrier for the scraper. The connection between the driver pin and carrier can, for example, by a Key.

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.It is within the scope of the invention, the carrier with radial and / or to store axial play on the driving pin, so that the scraper always rest evenly on the perforated disc. Is according to another characteristic of the invention on the side of the scraper facing the screw one with play The baffle plate mounted on the carrier is arranged, so this can be used for centering the carrier # serve for the scraper, what a completely plane-parallel support of the scraper on the guaranteed surface of the perforated disc facing them. Is that this device the receiving housing of the extruder filled with the liquid medium is the sum the static forces acting on the carrier are zero.

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.The ones for cleaning the perforated disk or for discharging the ones held back by it Impurities required contact force of the scraper against the perforated disc is then caused by the flow resistance of the baffle ring, which according to the invention is interchangeable.

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.It is within the scope of the invention to give the scrapers such a curvature or angular inclination with respect to the radius, that of a centripetally directed Corresponds to the conveying direction of the scraper. The impurities then migrate in a spiral from the outside to the inside, which is also the movement path of the conveyed by the extruder corresponds to pasty or viscous masses. The centripetally directed movement of the Contamination particles can also pass through the scraper if the scraper is appropriately shaped the so-called Weißenberg effect are supported.

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.Although the bypass is also arranged on the outside of the nozzle housing can be, the invention provides that the opening of the bypass for example Arranged in the center of the perforated disc and the bypass through the nozzle housing is radial is led to the outside.

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.The liquid medium flows constantly through the scrapers kept free bores of the perforated disc, while the impurities to the Move the center of the nozzle housing and enter the opening of the bypass.

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.According to a further feature of the invention is that with small bores perforated disk provided with a further perforated disk with larger bores on the nozzle side assigned, and in this further perforated disk the bypass is led to the outside. This additional perforated disk serves to support the comparatively weakly dimensioned Perforated disc with the smaller holes on which the scrapers run.

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.If the bypass has a controllable heating device, it can be with the help of which the flow rate and thus the concentration of the impurities regulate in the bypass as well as by the further measure according to the invention that the Bypass has an adjustable throttle. Through these measures can, as well as by an appropriate dimensioning of the bypass cross-section, achieve that A significantly higher pressure builds up in the bypass than in the extruder or in whose nozzle housing prevailing pressure. The flow rate is accordingly lower in the bypass.

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.Further features, details and advantages of the invention result themselves from the following description of a preferred embodiment of the invention as well as on the basis of the drawing. 1 shows a longitudinal section through the outlet side End of an extruder for processing thermoplastics and Fig. 2 shows a section approximately along line 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.Of the screw housing 1 of the extruder, only that is on the nozzle side End reproduced. A nozzle housing 2 is attached to this in a known manner by means of a shoulder seat 3 flanged. At the nozzle-side end of the screw 4, a driving pin 5 is arranged, pushed onto a sleeve-like carrier 6 with radial and axial play and is non-rotatably connected to the driving pin 5 by a feather key 7. Of the Carrier 6 is provided with flow channels 20. At his end face 8 he points at reproduced embodiment four scrapers 9, which with an involute Krtimmurrg are provided. With their front edge 10, these scrapers 9 run on one Orifice plate 11, which can be replaced by means of a spacer sleeve 12 in the nozzle housing 2 is used. This perforated disk 11 has holes of comparatively small size Diameter on, and it is based in the direction of the nozzle 13 on a substantially more heavily dimensioned further perforated disk 14, the bores of which a considerable have a larger diameter. So that the scraper 9 a reliable system on the Perforated disk 11 is obtained behind the # scrapers 9 on the carrier 6 as well exchangeable baffle plate 18 with the Openings 19 loose on the Support 6 stored, which at the same time this support 6 with the scrapers located thereon 9 centered.

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.The opening 15 of a bypass 16 is arranged in the center of the perforated disk 11, der-within the perforated disk 14 and then radially through the nozzle housing 2 is led to the outside. Outside the nozzle housing 2, the bypass 16 has a controllable one Heating device 17 and optionally an adjustable throttle 20. Both bodies can jointly or independently determine the pressure of the medium flowing through the bypass 16 influence in such a way that it is higher than the pressure in the area of the nozzle 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.In operation, the perforated disc 11 acts in a preliminary or coarse filtering, which optionally in the area of the nozzle 13 a post or. Fine filtering downstream can be. The scrapers 9 run with their front edge 10 auger surface of the perforated disk 11, brushing the solid impurities out of the flowing medium and convey them increasingly towards the center in the direction 21, w> v them into the opening 15 reach the bypass 16 and are discharged through this.

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.If necessary, the carrier 6 for the scraper 9 can also have a separate one Be assigned drive, so that the speed of rotation of the scraper 9 is independent on the speed of the screw 4. This is what the device according to the invention does Also suitable for other devices without a screw, with those from a flowing Medium solid # Contaminants are to be separated out and discharged. That thought too is encompassed by the invention.

Claims (10)

Patentans#rüche: Patent claims: $ 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.$ Device for removing solid contaminants from liquids pasty or viscous media in extruders, in front of their screws on the nozzle side a Perforated disc is arranged, characterized in that between the screw (4) and Perforated disc (11) at least one drive connected to the worm (4) and on the perforated disc (11) circumferential scraper (9) is arranged, and on which the Conveying direction (21) corresponding end of the scraper (9) out of the nozzle housing (2) leading out bypass (16) is arranged. 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. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that at the end the worm (4) a driving pin (5) is arranged and rotatably mounted on it Carrier (6) for the scraper (9) is mounted. 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. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the carrier (6) is mounted with radial and / or axial play on the driver pin (5) is. 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. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that on the screw (4) facing side of the scraper (9) one with play the carrier (6) mounted exchangeable baffle plate (t) is arranged. 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. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the scrapers (9) have a curvature or an angular position with respect to the radius, which corresponds to a centripetally directed Förderrinhtung (21). 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.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the perforated disc (11) with smaller bores (12) has a further one on the nozzle side Perforated disc (14) assigned with larger bores and in this further perforated disc (14) the bypass (16) is led to the outside. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schabern (9) anliegende Lochscheibe (11) auswechselbar ist.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the perforated disc (11) resting on the scrapers (9) is exchangeable. 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.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the opening (15) of the bypass (16) is arranged approximately in the center of the perforated disc (11) and the bypass (16) is guided radially outward through the nozzle housing (2). 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass (16) eine regelbare Heizeinrichtung (17) aufweist.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the bypass (16) has a controllable heating device (17). 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bypass (16) eine verstellbare Drossel (20) aufweist.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the bypass (16) has an adjustable throttle (20).
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