AT510519B1 - Gehäuse für einen doppelschneckenextruder - Google Patents

Abstract

Es wird ein Gehäuse für einen Doppelschneckenextruder mit einem zumindest ei­nen Gehäuselängsabschnitt bildenden Gehäusekörper (1) beschrieben, der aus zwei gesondert gefertigten Gehäuseteilen (3, 4) zusammengesetzt ist und zwei ei­nander überlappende Schneckenkammern (2) bildet, die bezüglich einer Teilungs­ebene (5) zwischen den beiden Gehäuseteilen (3, 4) symmetrisch verlaufen, wobei die Teilungsebene (5) zwischen den beiden miteinander verbundenen Gehäusetei­len (3, 4) in der gemeinsamen Axialebene der beiden Schneckenkammern (2) liegt. Um vorteilhafte Konstruktionsbedingungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass in den die Teilungsebene (5) zwischen sich bestimmenden Stoßflächen der einander gegenüberliegenden Gehäuseteile (3, 4) einander gegenüberliegende Längsnuten (14) zur Aufnahme einer Feder (15) aus einem plastisch verformbaren Werkstoff vorgesehen sind.

Description

österreichisches Patentamt AT510 519B1 2012-07-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse für einen Doppelschneckenextruder mit einem zumindest einen Gehäuselängsabschnitt bildenden Gehäusekörper, der aus zwei gesondert gefertigten Gehäuseteilen zusammengesetzt ist und zwei einander überlappende Schneckenkammern bildet, die bezüglich einer Teilungsebene zwischen den beiden Gehäuseteilen symmetrisch verlaufen, wobei die Teilungsebene zwischen den beiden miteinander verbundenen Gehäuseteilen in der gemeinsamen Axialebene der beiden Schneckenkammern liegt.

[0002] Das Fertigen von Gehäusen für Doppelschneckenextruder ist deshalb schwierig, weil die zylindrischen oder konischen Schneckenkammern zur Aufnahme der ineinandergreifenden Extruderschnecken einander überlappen. Dies bedeutet, dass zunächst eine der beiden Schneckenkammern aus dem vollen Gehäusekörper durch einen Bohrvorgang herausgearbeitet werden muss, um dann diese Schneckenkammer durch einen eingesetzten Kern zu verschließen, damit auch die andere Schneckenkammer genau gebohrt werden kann (AT 413 269 B). Zur Vereinfachung der Herstellung solcher Gehäuse für Doppelschneckenextruder wurde bereits vorgeschlagen (EP 1 193 042 A2), den Gehäusekörper aus zwei gesondert gefertigten Gehäuseteilen zusammenzusetzen. Zur Herstellung dieser Gehäuseteile werden kreiszylindrische Stahlkörper mit den koaxialen Bohrungen für je eine Sch necken kämm er versehen und dann die Schneckenkammern im Überlappungsbereich aufgeschnitten und zusammengefügt, sodass die Teilungsebene zwischen den beiden Gehäuseteilen symmetrisch zwischen den beiden Schneckenkammern senkrecht zu deren gemeinsamen Axialebene verläuft. Durch das Aufschneiden der gebohrten Schneckenkammern der beiden Gehäuseteile und das anschließende Fügen dieser Gehäuseteile durch ein Diffusionsschweißen bleibt der Herstellungsaufwand jedoch erheblich.

[0003] Schließlich ist es bekannt (CH 497 261 A), das Schneckengehäuse einer Doppelschneckenpresse so zu teilen, dass die Teilungsebene zwischen den beiden miteinander verbundenen Gehäuseteilen in der gemeinsamen Axialebene der beiden Schneckenkammern verläuft. Mit dieser Maßnahme tritt allerdings die Gefahr eines gegenseitigen Versatzes der beiden Gehäuseteile sowie eines Schmelzeaustritts entlang der Teilungsebene auf.

[0004] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse für einen Doppelschneckenextruder so auszugestalten, dass die einander überschneidenden Schneckenkammern mit einem vergleichsweise geringen Aufwand aus zwei Gehäuseteilen mit hoher Genauigkeit hergestellt werden können, ohne ein gegenseitiges Versetzen der Gehäuseteile oder einen Schmelzeaustritt befürchten zu müssen.

[0005] Ausgehend von einem Gehäuse für einen Doppelschneckenextruder der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass in den die Teilungsebene zwischen sich bestimmenden Stoßflächen der einander gegenüberliegenden Gehäuseteile einander gegenüberliegende Längsnuten zur Aufnahme einer Feder aus einem plastisch verformbaren Werkstoff vorgesehen sind.

[0006] Durch die Teilung des Gehäusekörpers wird es in an sich bekannter Weise möglich, die beiden Schneckenkammern je zur Hälfte in den beiden Gehäuseteilen auszubilden, und zwar vorzugsweise durch ein Mehrachsenfräsen, was nicht nur eine vergleichsweise einfache, genaue Fertigung der beiden Gehäuseteile erlaubt, sondern auch eine gute Zugänglichkeit zu der Innenfläche der Schneckenkammern für die üblicherweise zusätzlich eingesetzten Härtungs-bzw. Beschichtungsverfahren sichert. Trotz der in der gemeinsamen Axialebene verlaufenden Teilungsebene zwischen den beiden Gehäuseteilen wird ein gegenseitiger Versatz der Gehäuseteile unterbunden und eine genaue gegenseitige Zuordnung der beiden Gehäuseteile gewährleistet, weil in den die Teilungsebene zwischen sich bestimmenden Stoßflächen der einander gegenüberliegenden Gehäuseteile einander gegenüberliegende Längsnuten zur Aufnahme einer Feder vorgesehen sind. Diese beispielsweise in Form eines Drahtes aus einem plastisch verformbaren Werkstoff, vorzugsweise auf Aluminiumbasis, ausgeführte Feder kann in ihren 1 /6 österreichisches Patentamt AT510 519B1 2012-07-15

Querschnittsabmessungen so gewählt werden, dass sie beim Fügen der beiden Gehäuseteile unter einer plastischen Verformung in die Längsnuten eingedrückt und somit zusätzlich als Dichtung gegen einen Schmelzeaustritt aus dem Gehäuse wirksam wird.

[0007] Die Verbindung der beiden Gehäuseteile entlang der in der gemeinsamen Axialebene der Schneckenkammern liegenden Teilungsebene kann unterschiedlich konstruktiv gestaltet werden und beispielsweise zur Teilungsebene senkrechte Verbindungsschrauben umfassen. Besonders vorteilhafte Fügebedingungen ergeben sich, wenn die beiden Gehäuseteile entlang ihrer Längsränder verlaufende, durch Längsnuten abgegrenzte Verbindungsflansche bilden, die auf den Längsseiten der beiden Gehäuseteile von im Querschnitt U-förmigen, in die Längsnuten beidseits der Verbindungsflansche eingreifenden Profilklammern umgriffen sind. Werden die Verbindungsflansche auf den Längsseiten der beiden Gehäuseteile angenähert um die Dicke des die beiden Schenkel der Profilklammern verbindenden Stegs gegenüber dem Außenumfang der Gehäuseteile zurückversetzt ausgebildet, so schließen die Profilklammern weitgehend bündig an die Außenfläche der beiden Gehäuseteile an, sodass sich keine störenden, über den Außenumfang des Gehäusekörpers vorstehenden Verbindungsteile ergeben.

[0008] Um einen Toleranzausgleich über die Profilklammern vornehmen zu können und ein sattes Aneinanderliegen der beiden Gehäuseteile entlang der Teilungsebene zu gewährleisten, können die Verbindungsflansche keilförmige Anlaufflächen für die Profilklammern aufweisen. Mit zunehmender Eingriffstiefe der Profilklammern werden in diesem Fall die einander paarweise gegenüberliegenden Verbindungsflansche zunehmend gegeneinander gedrückt. Die Eingriffstiefe kann dabei mit Hilfe von Schrauben bestimmt werden, die parallel zur Teilungsebene der Gehäuseteile angeordnet sind und die Profilklammern an die Gehäuseteile andrücken. Um insbesondere in Bezug auf den Anschluss der Profilklammern an die Außenfläche der Gehäuseteile eine ungewünschte Eingriffstiefe ausgleichen zu können, können zwischen den keilförmigen Anlaufflächen der Verbindungsflansche und den Profilklammern plattenförmige Beilagen wahlweise eingesetzt werden.

[0009] Da die äußere Querschnittsform des Gehäusekörpers keinen Einfluss auf das Fügen des Gehäusekörpers aus zwei Gehäuseteilen hat, kann der Außenquerschnitt des Gehäusekörpers weitgehend frei gewählt werden. Besonders günstige Konstruktionsbedingungen ergeben sich in diesem Zusammenhang, wenn der Gehäusekörper einen Außenquerschnitt mit einer Längsachse in Richtung der Teilungsebene und einer dazu senkrechten, kürzeren Querachse aufweist, weil in diesem Fall die Dicke des Gehäusekörpers über den Umfang mit der Wirkung ausgeglichen werden kann, dass eine weitgehend gleichmäßige Wärmeleitung über den Umfang des Gehäusekörpers ermöglicht wird, was insbesondere im Zwickelbereich zwischen den beiden Schneckenkammern eine gute Kühlung der Lauffläche für die Extruderschnecken erlaubt.

[0010] Es braucht wohl nicht besonders hervorgehoben zu werden, dass ein erfindungsgemäßes Gehäuse auch in Längsrichtung in einzelne Abschnitte unterteilt werden kann, die je einen Gehäusekörper aus zwei Gehäuseteilen darstellen, sodass diese Gehäusekörper voneinander gesondert hergestellt werden können. Es spielt dabei keine Rolle, ob das Gehäuse für konische oder zylindrische Extruderschnecken auszubilden ist.

[0011] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen [0012] Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Gehäuse für einen Doppelschneckenextruder in einem schematischen Querschnitt, [0013] Fig. 2 dieses Gehäuse in einem Schnitt nach der Linie ll-ll der Fig. 1 in einem kleineren

Maßstab und [0014] Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie lll-lll der Fig. 2 in einem größeren Maßstab.

[0015] Das Gehäuse für einen Doppelschneckenextruder weist gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen Gehäusekörper 1 mit zwei einander überlappenden Schneckenkammern 2 für zwei ineinandergreifende, konische Extruderschnecken auf. Der Gehäusekörper 1 ist aus zwei gesondert gefertigten Gehäuseteilen 3 und 4 zusammengesetzt, deren Teilungsebene 5 in 2/6 österreichisches Patentamt AT510 519B1 2012-07-15 der gemeinsamen Axialebene der beiden Schneckenkammern 2 liegt, wie dies aus der Fig. 1 ersichtlich wird. Die Achsen 6 der Schneckenkammern sind in der Fig. 2 strichpunktiert angedeutet. Aufgrund dieser Teilung des Gehäusekörpers 1 ergeben sich vorteilhafte Fertigungsbedingungen für die beiden Gehäuseteile 3, 4, weil die Hälften der Schneckenkammern 2 ausgehend von der Teilungsebene 5 aus dem Vollen vorzugsweise durch ein Mehrachsenfräsen herausgearbeitet werden können, und zwar mit einer hohen Genauigkeit. Die in den beiden Gehäuseteilen 3, 4 ausgebildeten hälftigen Schneckenkammern 2 sind darüber hinaus für eine nachträgliche Bearbeitung frei zugänglich, sodass übliche Oberflächenhärtungen bzw. Beschichtungen der Schneckenkammern 2 in einfacher Weise auch für vergleichsweise lange Extruderschnecken durchgeführt werden können.

[0016] Die Verbindung der beiden Gehäuseteile 3, 4 soll lösbar sein, um den Zugang zu den Schneckenkammern für Wartungsarbeiten zu wahren. Sind solche Wartungsarbeiten beispielsweise aufgrund einer besonderen Beschichtung der Schneckenkammern nicht erforderlich, so können die Gehäuseteile auch durch ein Schweißen miteinander verbunden werden. Eine besonders vorteilhafte, lösbare Verbindung der Gehäuseteile 3, 4 ergibt sich in diesem Zusammenhang mit Hilfe von im Querschnitt U-förmigen Profilklammern 7, die entlang der Längsränder der beiden Gehäuseteile 3, 4 verlaufende Verbindungsflansche 8 umgreifen. Wie der Fig. 1 entnommen werden kann, werden die Verbindungsflansche 8 durch Längsnuten 9 begrenzt, in die die Profilklammern 7 mit ihren Schenkeln 10 eingreifen. Die Verbindungsflansche 8 sind gegenüber dem Außenumfang der beiden Gehäuseteile 3, 4 zurückversetzt, und zwar angenähert um die Dicke des die beiden Schenkel 10 verbindenden Stegs 11 der Profilklammern 7, sodass die Außenfläche des Gehäusekörpers 1 im Wesentlichen absatzlos in die Außenfläche der Profilklammern 7 übergeht.

[0017] Zum Toleranzausgleich sind die Verbindungsflansche 8 mit Anlaufschrägen 12 für die Profilklammern 7 versehen, die mit Hilfe von zur Teilungsebene 5 parallelen Schrauben 13 an den Gehäusekörper 1 angedrückt werden, wobei die Schenkel 10 der Profilklammern 7 auf die keilförmigen Anlaufflächen 12 der Verbindungsflansche 8 auflaufen und die Verbindungsflansche 8 gegeneinander pressen. Damit bei einem solchen Fügevorgang die Hälften der Schneckenkammern 2 gegeneinander genau ausgerichtet werden, kann zwischen den beiden Gehäuseteilen 3, 4 eine zusätzliche Nut-Federverbindung vorgesehen werden. Diese Verbindung umfasst in den die Teilungsebene 5 zwischen sich bestimmenden Stoßflächen der beiden Gehäuseteile 3, 4 verlaufende Längsnuten 14 und eine in diese einander gegenüberliegenden Längsnuten 14 eingreifende Feder 15, die vorzugsweise Drahtform aufweist und aufgrund ihrer Querschnittsabmessungen nur unter einem plastischen Verformen in die Längsnuten 14 eingedrückt werden kann. Die aus einem fließfähigen Werkstoff, beispielsweise auf Aluminiumbasis, hergestellte Feder 15 sichert somit nicht nur die gegenseitige Ausrichtung der beiden Gehäuseteile 3, 4, sondern bildet zusätzlich eine wirksame Dichtung der Schneckenkammern 2 nach außen.

[0018] Gemäß der Fig. 1 weist der Gehäusekörper 1 eine ovale Querschnittsform mit einer Längsachse in Richtung der Teilungsebene 5 und mit einer dazu senkrechten kürzeren Querachse auf. Eine solche Querschnittsform mit einer ausgeprägten Längserstreckung in Richtung der Teilungsebene 5 bringt gegenüber einem Kreisquerschnitt nicht nur den Vorteil einer Gewichtseinsparung mit sich. Es werden nämlich auch die Kühlungsbedingungen verbessert, weil die Wärme insbesondere aus dem Zwickelbereich zwischen den beiden Schneckenkammern 2 besser abgeführt werden kann. Die üblichen Heizbänder und Kühlmanschetten können problemlos an die ovale Querschnittsform angepasst werden. 3/6

Claims (6)

1. österreichisches Patentamt AT510 519B1 2012-07-15 Patentansprüche 1. Gehäuse für einen Doppelschneckenextruder mit einem zumindest einen Gehäuselängsabschnitt bildenden Gehäusekörper (1), der aus zwei gesondert gefertigten Gehäuseteilen (3, 4) zusammengesetzt ist und zwei einander überlappende Schneckenkammern (2) bildet, die bezüglich einer Teilungsebene (5) zwischen den beiden Gehäuseteilen (3, 4) symmetrisch verlaufen, wobei die Teilungsebene (5) zwischen den beiden miteinander verbundenen Gehäuseteilen (3, 4) in der gemeinsamen Axialebene der beiden Schneckenkammern (2) liegt, dadurch gekennzeichnet, dass in den die Teilungsebene (5) zwischen sich bestimmenden Stoßflächen der einander gegenüberliegenden Gehäuseteile (3, 4) einander gegenüberliegende Längsnuten (14) zur Aufnahme einer Feder (15) aus einem plastisch verformbaren Werkstoff vorgesehen sind.
2. 2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (15) aus einem plastisch verformbaren Werkstoff auf Aluminiumbasis besteht.
3. 3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gehäuseteile (3, 4) entlang ihrer Längsränder verlaufende, durch Längsnuten (9) abgegrenzte Verbindungsflansche (8) bilden, die auf den Längsseiten der beiden Gehäuseteile (3, 4) von im Querschnitt U-förmigen, in die Längsnuten (9) beidseits der Verbindungsflansche (8) eingreifenden Profilklammern (7) umgriffen sind, und dass die Verbindungsflansche (8) auf den Längsseiten der beiden Gehäuseteile (3, 4) angenähert um die Dicke des die beiden Schenkel (10) der Profilklammern (7) verbindenden Stegs (11) gegenüber dem Außenumfang der Gehäuseteile (3, 4) zurückversetzt sind.
4. 4. Gehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die die Verbindungsflansche (8) der Gehäuseteile (3, 4) keilförmige Anlaufflächen (12) für die Profilklammern (7) aufweisen.
5. 5. Gehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den keilförmigen Anlaufflächen (12) der Verbindungsflasche (8) und den Profilklammern (7) Beilagen wahlweise einsetzbar sind.
6. 6. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusekörper einen Außenquerschnitt mit einer Längsachse in Richtung der Teilungsebene (5) und eine dazu senkrechte, kürzere Querachse aufweist. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 4/6