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Dokumentenidentifikation DE2719790C2 15.01.1987
Titel Siebwechselvorrichtung und Siebkassette zur Verwendung in einer Siebwechselvorrichtung
Anmelder Bolton-Emerson, Inc., Lawrence, Mass., US
Erfinder Mladota, John, Lausanne, CH
Vertreter Jackisch, W., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 7000 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 03.05.1977
DE-Aktenzeichen 2719790
Offenlegungstag 16.11.1978
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.01.1987
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.01.1987
IPC-Hauptklasse B29C 47/68

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Siebwechselvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Siebkassette zur Verwendung in einer solchen Wechselvorrichtung.

Kunststoffbearbeitungsmaschinen zur Herstellung von hochwertigen Kunststoffartikeln besitzen zwischen dem Extruderkopf und der Matrize ein Sieb, um den in dem Extruder plastifizierten fließfähigen Kunststoff zu homogenisieren und ggf. von ungeschmolzenen oder verklumpten Stoffteilchen zu reinigen. Da derartige Siebe rasch verstopfen, ist es für eine kontinuierliche Produktion unerläßlich, eine Wechselvorrichtung nach Art eines Magazines mit mehreren Sieben zu verwenden, bei der nach festgelegten Zeitintervallen ein verschmutztes Sieb entfernt und gegen ein sauberes Sieb ausgetauscht wird.

Bekannte Wechselvorrichtungen dieser Art arbeiten mit Siebkassetten, die hintereinander in einer Reihe angeordnet werden und längs der Gleitbahn quer zu dem Fördergang des fließfähigen Kunststoffes verschiebbar sind. Da derartige Siebkassetten einem hohen Extrusionsdruck standhalten müssen, sind sie verhältnismäßig dick, was zur Folge hat, daß sich in den Siebbohrungen eine beträchtliche Luftmenge befindet, die vor dem Einbringen der jeweiligen Siebkassette in den Fördergang vollständig entfernt werden muß, um Lufteinschlüsse in dem hergestellten Kunststoffartikel zu vermeiden.

Hierzu sind bekannte Siebwechselvorrichtungen so ausgebildet, daß die Siebwechselkassette, die neben der im Einsatz befindlichen Siebwechselkassette angeordnet ist, in dieser Stellung über entsprechende Kanäle vorgefüllt wird, so daß sie beim Einschieben in ihrer Arbeitsposition bereits vollständig mit Kunststoff gefüllt ist.

Vorrichtungen dieser Art, zum Vorfüllen der in Warteposition befindlichen Siebkassette sind beispielsweise aus der DE-OS 21 30 501, der GB-PS 12 87 076 oder der DE-AS 22 56 639 bekannt. Die dort beschriebenen Wechselvorrichtungen weisen im Grundkörper der Wechselvorrichtung angeordnete Kanäle auf, die über ein steuerbares Ventil mit dem Druck des Förderganges beaufschlagbar sind, wodurch die in Warteposition befindliche Siebkassette mit Kunststoff vorfüllbar ist. Nachteilig bei diesen Wechselvorrichtungen ist, daß die Ventile recht störanfällig sind und bei jedem Siebwechsel von Hand oder durch eine aufwendige Steuerung zu betätigen sind.

Aus der DE-OS 18 00 169 ist eine Siebwechselvorrichtung bekannt, die die Nachteile der mit Ventilen arbeitenden Vorrichtungen vermeidet. Bei dieser Vorrichtung sind zwei Siebbolzen mit auswechselbaren Sieben vorgesehen, die parallel in den Fördergang zwischen Extruderkopf und Matrize einschiebbar sind und die entsprechende Kanäle aufweisen, so daß das Sieb jedes Bolzens in einer Vorfüllstellung vorfüllbar ist.

Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist, daß ein kontinuierliches Wechseln der Siebe praktisch nur von Hand möglich ist, da ein automatisches Wechseln der Siebe einen nicht tragbaren Steueraufwand mit sich brächte. Im übrigen weisen die Bolzen lange schmale Kanäle auf, die sich leicht zusetzen können.

Aus der US-PS 39 83 038 ist eine Siebwechselvorrichtung der gattungsgemäßen Art bekannt, die mit mehreren, in einer Reihe angeordneten Siebkassetten arbeitet, die senkrecht zu dem Fördergang zwischen Extruderkopf und Matrize einschiebbar sind. Die dort beschriebene Siebwechselvorrichtung weist eine Vorfülleinrichtung auf, die aus wechselseitig in der Gleitbahn und der anströmseitigen Stirnseite einer Siebkassette vorgesehenen Ausnehmungen besteht, die in einer bestimmten Stellung (Wartestellung) einen mit dem Fördergang verbundenen Kanal bilden, über den die in Wartestellung befindliche Siebkassette mit Kunststoff vorfüllbar ist. Nach dem Vorfüllen wird dann die Siebkassette in die Betriebsstellung geschoben, wobei die bisher benutzte Siebkassette an der Unterseite der Vorrichtung zu entnehmen ist und die nächste Siebkassette in Bereitschaftsstellung gelangt.

Nachteilig bei dieser bekannten Siebwechselvorrichtung ist, daß zum Vorfüllen der in Warteposition liegenden Siebkassette diese zunächst in eine Vorfüllposition zu bringen ist, die sehr exakt angefahren werden muß, da der Überlappungsbereich der Ausnehmungen sehr gering ist. Dies erfordert eine exakte Steuerung des Antriebes, was entsprechend aufwendig und störanfällig ist. Des weiteren muß die Siebkassette zum Vorfüllen eine gewisse Zeit in dieser Vorfüllposition gehalten werden, was einen zusätzlichen Steueraufwand darstellt. Da die einen Vorfüllkanal bildenden Ausnehmungen sowohl in der Siebkassette als auch im Grundkörper der Wechselvorrichtung, insbesondere in der Gleitbahn, vorzusehen sind, ist der Fertigungsaufwand hierfür relativ hoch. Zudem muß bei einer Verstopfung der in der Gleitbahn vorgesehenen Ausnehmungen der kontinuierliche Extrusionsvorgang unterbrochen werden, da zum Reinigen dieser Ausnehmungen mindestens eine, in der Regel aber zwei Siebkassetten entfernt werden müssen.

Ausgehend von dem letztgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Siebwechselvorrichtung sowie eine Siebkassette zum Einsatz in einer solchen Siebwechselvorrichtung so auszubilden, daß eine Siebkassette auch bei kontinuierlicher Vorschubbewegung in Richtung auf die Betriebsstellung selbsttätig mit fließfähigem Kunststoff vorfüllbar ist, wobei der konstruktive Aufwand möglichst gering sein soll.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Siebwechselvorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und bei einer Siebwechselkassette nach dem Oberbegriff des Anspruches 8 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 8 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorfülleinrichtung in der anströmseitigen Stirnseite der Siebkassette wird der konstruktive Aufwand im Vergleich zu bekannten Wechselvorrichtungen deutlich gesenkt, da auf eine zusätzliche Bearbeitung des Grundkörpers für die Vorfülleinrichtung verzichtet werden kann. Durch die vorteilhafte Anordnung der Vorfülleinrichtung gegenüber der Gleitbahn erfolgt der Vorfüllvorgang selbsttätig, sobald die Siebkassette von der Warteposition in die Betriebsposition geschoben wird. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Siebwechselvorrichtung wird eine konstruktiv einfache und besonders betriebssichere Wechselvorrichtung geschaffen, die mit nur geringem steuerungstechnischem Aufwand auch automatisch betätigt werden kann. Durch das selbsttätige Vorfüllen während der Vorschubbewegung wird das Einbringen von Luft in den Fördergang, wie es beispielsweise durch nicht vollständiges Vorfüllen einer Siebkassette bekannte Siebwechselvorrichtungen möglich war, wirksam verhindert. Die erfindungsgemäße Siebkassette ist im Vergleich zu bekannten Siebkassetten dieser Art konstruktiv einfach und billig herstellbar, ihre Nut zum Vorfüllen ist gut zugänglich, so daß die Kassette schnell und einfach gereinigt werden kann. Durch die einfache Ausbildung der Vorfülleinrichtung als Nut wird zudem ein sicherer Einsatz im Betrieb gewährleistet und durch Lufteinschlüsse entstehender Ausschuß von Kunststoffteilen verhindert.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der erfindungsgemäßen Siebwechselvorrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 7.

Die in der Kunststoffverarbeitungsmaschine befindlichen Siebkassetten werden entweder von dem Extruderkopf mitgeheizt und/oder durch eine gesonderte Heizeinrichtung der Wechselvorrichtung aufgeheizt, wodurch ein Erstarren des Vorfüllmaterials in der in Wartestellung befindlichen Siebkassette vermieden wird.

Die Einzelheiten der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht auf eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Siebwechselvorrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 und 5 in schematischer Darstellung je eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Siebwechselvorrichtung in unterschiedlichen Betriebsstellungen,

Fig. 4 und 6 in schematischer Darstellung je einen Längsschnitt der in den Fig. 3 bzw. 5 in Draufsicht dargestellten Siebwechselvorrichtung zur Veranschaulichung der Vorschubfolge der im Spannrahmen verriegelten Siebkassetten.

Die Siebwechselvorrichtung 20 ist zwischen einem Extruder und einer Matrize einer Kunststoffverarbeitungsmaschine befestigt und besitzt einen Grundkörper 21 in Form eines Ständers mit einem Fördergang 22 für fließfähigen, plastifizierten Kunststoff 23. Quer zu dem Fördergang 22 verläuft eine geradlinige Gleitbahn 24, die zur gleitenden Aufnahme eines hohlen, rechteckförmigen Spannrahmens 25 dient. Der Spannrahmen 25 besitzt ein Paar länglicher Seitenstangen 26, 27 sowie ein Paar Endstücke 28, 29, wobei das Endstück 29 ein Paar angeschraubter Spannschrauben 31 und 32 aufweist.

Zum Verschieben des Spannrahmens 25 längs der Gleitbahn 24 ist eine Antriebseinrichtung 33 vorgesehen, die aus einem Zylinder 34 und einem hydraulisch betätigten Kolben 35 besteht, an dem der Spannrahmen 25 befestigt ist.

Der Spannrahmen 25 dient zur Halterung von vier Siebkassetten 36, 37, 38 und 39, die ohne Abstand dicht nebeneinander im Spannrahmen 25 angeordnet sind. Die an dem einen Ende 41 oder an dem anderen Ende 42 der Gleitbahn 24 befindliche Siebkassette steht dabei vollständig über den Grundkörper 21 hinaus, während die anderen drei Siebkassetten innerhalb des Grundkörpers 21 liegen. Von den drei Siebkassetten innerhalb des Gundkörpers 21 ist die mittlere Siebkassette genau fluchtend zum Fördergang 22 positioniert, um den durch den Fördergang 22 gepreßten fließfähigen Kunststoff zu sieben.

An dem einen Ende 41 der Gleitbahn 24 sind zwei Paare oberer und unterer Führungsplatten 43, 44 vorgesehen, um den Spannrahmen 25 beim Überstehen über das Ende 41 zu führen, wenn eine frische, saubere Siebkassette 39 aufgenommen werden soll. An dem anderen Ende 42 der Gleitbahn 24 sind zwei ähnliche Paare oberer und unterer Führungsplatten 45, 46 angebracht, um den Spannrahmen 25 beim Überstehen über das Ende 42 zu führen, wenn eine gebrauchte, schmutzige Siebkassette 36 entfernt werden soll.

Jede der Siebkassetten 36 bis 39 besitzt einen ebenen Rand 47, der die stromaufwärts gelegene Stirnseite 48 der betreffenden Siebkassette bildet. Die Siebkassetten 36 bis 39 weisen jeweils einen weiteren ebenen Rand 49 auf, der die stromabwärts gelegene Stirnfläche 51 der betreffenden Siebkassette bildet. Des weiteren ist jede der Siebkassetten 36 bis 39 vorzugsweise rechteckig oder quadratisch zur gleitenden Einpassung in den Spannrahmen 25 ausgebildet. Die vier Siebkassetten 36 bis 39 sind in dem Spannrahmen 25 Seite an Seite dicht nebeneinander anliegend verspannt, wobei jedoch die endseitige Siebkassette nach oben oder unten entfernt werden kann, wenn die Spannschrauben 31, 32 gelöst sind.

Die stromaufwärts gelegene Stirnseite 48 jeder Siebkassette besitzt ferner einen flachen Absatz 52 zur Aufnahme eines Netz- oder Maschendraht-Filters 53 , das ein kreisförmiges Siebraster 54 aus axialen Bohrungen 55 bedeckt, die den Filteraufnahmeabsatz 52 mit einem flachen Spülungsabsatz 56 auf der stromabwärts gelegenen Stirnfläche 51 der betreffenden Siebkassette verbinden.

Im vorderen Mittelteil des ebenen Randes 47 der stromaufwärts gelegenen Stirnfläche 48 jeder Siebkassette ist eine flache Vorfüllnut 57 mit einer im Vergleich zur Fläche des kreisförmigen Rasters 54 kleinen Fläche vorgesehen, die in Verbindung mit dem Filteraufnahmeabsatz 52 steht. Wie aus den Zeichnungen deutlich ersichtlich, kann dann, wenn eine Siebkassette, z. B. 37, durch ausgesiebtes Fremdmaterial verschmutzt ist, die Antriebseinrichtung betätigt werden, um den Spannrahmen 25 gegen das Ende 42 der Gleitbahn 24 bzw. des Grundkörpers 21 zu verschieben. Der Vorschub einer frischen, sauberen Siebkassette, z. B. 38, innerhalb des Spannrahmens 25 bewirkt, daß zuerst die Nut 57 der Siebkassette 38 den Fördergang 32 erreicht und von dort fließfähigen Kunststoff in den Filteraufnahmeabsatz 52 leitet, der von dort durch das Filter 53 und die axialen Bohrungen 55 hindurch in den Spülungsabsatz 56 gelangt. In dem Grundkörper 21 ist ein Spülkanal 58 in einer solchen Lage angebracht, daß er den zum Vorfüllen abgezweigten Kunststoff vom hinteren Teil 59 des Spülungsabsatzes 56 in die Außenumgebung leitet, wodurch die betreffende Siebkassette vollständig entlüftet wird (Fig. 5 und 6).

Auf diese Weise wird eine frische Siebkassette, z. B. 38, bei ihrer Bewegung in ihre Siebposition über die Nut 57 vorgefüllt und entlüftet, während die unmittelbar davorliegende Siebkassette, z. B. 37 noch den Hauptteil des Kunststoffes im Fördergang 22 siebt. Gleichzeitig wird eine gerade gebrauchte Siebkassette, z. B. 36, aus dem Grundkörper 21 heraus in eine Zugriffsposition bewegt, in der die verschmutzte Siebkassette entfernt und gereinigt werden kann. Über die Nut 57 wird nur ein geringfügiger Teil des Kunststoffes aus dem Fördergang 22 abgezweigt, der jedoch so gering ist, daß selbst bei der Extrusion von Farbgranulat keine nachteilige Wirkung auf die Farbe zu erwarten ist.

Sobald die vorgefüllte Siebkassette, z. B. 38, ihre genaue Siebposition erreicht hat, wird ein Sperrorgan 61 betätigt, das aus einer schwenk- oder verschiebbaren Klinke 62 besteht, die mittels eines Handgriffes 63 bewegt wird und in eine Aussparung 64 eingreift, wodurch eine Rückwärtsbewegung der nachfolgenden frischen, sauberen Siebkassette 39 gesperrt ist. Nach Entfernen der verschmutzten, gebrauchten Siebkassette, z. B. 36, aus dem Spannrahmen 25 kann dieser wieder längs der Gleitbahn 24 zurückgezogen werden, wobei er hinter den im Grundkörper 21 verriegelten Siebkassetten 37, 38 und 39 vorbeigleitet, um so Platz zur Aufnahme einer neuen, gereinigten Siebkassette zu schaffen.


Anspruch[de]
  1. 1. Wechselvorrichtung für Siebe, die zum Sieben von fließfähigem, längs eines Förderganges transportierten Kunststoff dienen, mit mehreren Siebkassetten, die hintereinander in einer Reihe längs einer Gleitbahn angeordnet und zusammen quer zum Fördergang verschiebbar sind, wobei die Siebkassetten einzeln und nacheinander in ihre Betriebsstellung quer zu dem Fördergang positionierbar sind und jeweils einen Filteraufnahmeabsatz und eine Vorfülleinrichtung aufweisen, durch die der Kunststoff vom Fördergang zum Filteraufnahmeabsatz gelangt, mit einer Lüftungsbohrung im Grundkörper der Wechselvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorfülleinrichtung (57) in einer stromaufwärts gelegenen Stirnseite (48) jeder Siebkassette (36 bis 39) vorgesehen und direkt mit dem Filteraufnahmeabsatz (52) verbunden ist, und daß die Vorfülleinrichtung (57) gegenüber der ebenen Gleitbahn (24) so angeordnet ist, daß eine Siebkassette (36 bis 39) während ihrer Vorschubbewegung und vor Erreichen ihrer Betriebsstellung mit Kunststoff vorfüllbar ist.
  2. 2. Wechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorfülleinrichtung (57) durch eine Nut gebildet ist, die in einem ebenen Rand (47) der der Gleitbahn (24) gegenüberliegenden Stirnseite (48) der Siebkassette (36 bis 39) vorgesehen ist, der den Filteraufnahmeabsatz (52) umgibt und auf der Gleitbahn (24) aufliegt.
  3. 3. Wechselvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nut (57) von der Mitte des ebenen Randes (47) bis zum Filteraufnahmeabsatz (52) erstreckt, wobei die Nut (57) so angeordnet ist, daß sie bei Vorschubbewegung der Siebkassette (36 bis 39) in Richtung auf ihre Betriebsstellung zum Fördergang (22) weist.
  4. 4. Wechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit in einem Spannrahmen verschiebbar gelagerten Siebkassetten, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannrahmen (25) mittels einer Antriebseinrichtung (33) zusammen mit den darin angeordneten Siebkassetten (36 bis 39) als Ganzes quer zum Fördergang (22) verschiebbar ist.
  5. 5. Wechselvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sperrorgan (61) vorgesehen ist, das die Siebkassetten (36 bis 39) gegen Verschieben quer zum Fördergang (22) sichert, wobei der Spannrahmen (25) in bezug auf die Siebkassetten (36 bis 39) und den Fördergang (22) verschiebbar ist.
  6. 6. Wechselvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei der die Gleitbahn als geradlinige Schlittenführung im Grundkörper der Wechselvorrichtung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Spannrahmen (25) vier Siebkassetten (36 bis 39) angeordnet sind, von denen sich mindestens eine außerhalb und höchstens drei innerhalb des Grundkörpers (21) befinden.
  7. 7. Wechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebkassetten (36 bis 39) im Spannrahmen (25) mittels eines Paars Spannschrauben (31, 32) befestigbar sind und daß nach Lösen der Spannschrauben (31, 32) eine endseitige, benutzte Siebkassette (36 bis 39) entfernbar ist.
  8. 8. Siebkassette zur Verwendung in einer Siebwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einem auf der Anströmseite und einem auf der Abströmseite liegenden ebenen Rand, der ein kreisförmiges Siebraster, bestehend aus axialen Bohrungen, umgibt, mit einem flachen Filteraufnahmeabsatz auf der Anströmseite, mit einem flachen Spülungsabsatz auf der Abströmseite und mit einer Vorfülleinrichtung in der Mitte des ebenen Randes auf der Anströmseite, die zum Vorfüllen von Filteraufnahmeabsatz, den axialen Bohrungen und dem Spülungsansatz mit fließfähigem Kunststoff vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorfülleinrichtung (57) durch eine Nut gebildet ist, die direkt mit dem Filteraufnahmeabsatz (52) verbunden ist.






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