NL8003332A

NL8003332A - Wear-resistant lining of bore for extrusion press worm - first applied on mandrel which is then inserted in bore and mandrel machined out

Info

Publication number: NL8003332A
Application number: NL8003332A
Authority: NL
Original assignee: Wavin Bv
Priority date: 1980-06-06
Filing date: 1980-06-06
Publication date: 1981-07-01

Abstract

The arrangement is intended for applying a wear-resistant tubular lining to the inner surface of the housing bore containing the transport worm of an extrusion press. A cylindrical mandrel is first provided with an external wear- resistant deposit and machined so that it fits accurately in this bore. After insertion in the bore, the material of the mandrel is removed by a machining operation leaving the deposit in position. The final machining operation may remove a surface layer of the wear-resistant material. For a twin-screw extrusion press, two such mandrels may be coated and provided with flats so that they can together be inserted in the twin bores, after which the deposits are joined together and to the housing by soldering, preferably vacuum-soldering (at 11). Used for plastic extrusion press. This method overcomes the inadequacy of wear resistance produced by surface-hardening of the housing material of the bore wall. It also avoids stresses and deformation due to differential elasticity and differential expansion occurring when a wear-resistance insert bush is fitted by a material cast into the annular space between bush and bore wall. Such stresses and deformation lead to increased wear.

Description

-1--1-

Korte aanduiding: Extruder-binnenbekleding.Short designation: Extruder inner lining.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bekleden van de binnenzijde van een strengpershuis door in het huis een buisvormige, slijtbestendige, laag aan te brengen.The invention relates to a method for coating the inside of a extruder housing by applying a tubular, wear-resistant, layer in the housing.

Door het bewegen van de schroef van een strengpers langs de 5 binnenwand van het strengpershuis, treedt een grote slijtage op, ondanks de smering van de in de strengpers aanwezige kunststof met toevoegingen.By moving the screw of an extruder press along the inner wall of the extruder housing, a great wear occurs, despite the lubrication of the plastic present in the extruder press with additives.

Om deze slijtage te ondervangen heeft men reeds voorgesteld om de binnenwand van het strengpershuis een grotere oppervlaktehardheid 10 te geven door een oppervlaktehardingsbehandeling toe te passen. Deze werkwijze geeft wei enige verbetering doch is in de praktijk onvoldoende, terwijl een latere behandeling ter herstel van de slijtbe-stendigheid van het oppervlak ónmogelijk is.To overcome this wear, it has already been proposed to give the inner wall of the extruder housing a greater surface hardness by applying a surface hardening treatment. This method provides some improvement in whey, but is insufficient in practice, while subsequent treatment to restore the abrasion resistance of the surface is impossible.

Anderzijds is het bekend om in strengpershuizen bussen te 15 plaatsen van materiaal met zeer goede slijtbestendige eigenschappen ten opzichte van de aanwezige kunststof en roterende schroef, waarbij men deze bussen vastzet door tussen de buitenzijde van de bus en de binnenzijde van het strengpershuis een massa in te gieten. Deze massa heeft echter het bezwaar dat zij een andere elasticiteits-20 modulus en uitzettingscoöfficient bezit dan die van het huis van de strengpers en die van de bus waardoor spanningen en vervormingen optreden, welke weer aanleiding geven tot versnelde slijtage.On the other hand, it is known to place bushings of material with very good wear-resistant properties in extruder housings relative to the plastic and rotating screw present, wherein these bushes are secured by inserting a mass between the outside of the bush and the inside of the extruder housing. to pour. However, this mass has the drawback that it has a modulus of elasticity and expansion coefficient different from that of the extruder housing and that of the sleeve, causing stresses and deformations, which in turn give rise to accelerated wear.

De uitvinding beoogt nu een werkwijze te verschaffen waarbij deze nadelen niet optreden en in het bijzonder een strengpershuis 25 verkregen wordt met een aan de binnenzijde aangebrachte busvormige slijtbestendige laag zonder toepassing van een ingegoten massa die de verbinding moet vormen tussen genoemde slijtbestendige laag en de binnenwand van het strengpershuis.The object of the invention is now to provide a method in which these drawbacks do not occur and in particular a extruder housing 25 is obtained with an inside applied bus-shaped wear-resistant layer without the use of a cast-in mass which must form the connection between said wear-resistant layer and the inner wall of the extruder house.

Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt doordat men 30 in het strengpershuis een doorn schuift, welke doorn voorzien is van een vast met de doorn verbonden slijtbestendige oppervlakteiaag, waarvan de buitendiameter in hoofdzaak gelijk is aan de binnendia-meter van het strengpershuis, waarna men de doorn door verspanende bewerking verwijdert, 35 Door de slijtbestendige oppervlakteiaag vast met de doorn te verbinden, zodat verwijdering van de doorn van de oppervlakteiaag slechts mogelijk is door verspanende bewerking, kan men werken met geringe speling tussen de binnenzijde van het strengpershuis en de 800 33 32 -2- buitenzijde van de oppervlaktelaag die vast met de doorn verbonden is, waardoor een zo goed mogelijke bevestiging tussen genoemde slijtbestendige laag en de binnenzijde van het strengpershuis tot stand komt zonder toepassing van grote hoeveelheden ingegoten massa's 5 tussen de slijtbestendige laag en de binnenzijde van het strengpershuis.This object is achieved according to the invention by sliding a mandrel into the extruder housing, which mandrel is provided with a wear-resistant surface layer fixedly connected to the mandrel, the outer diameter of which is substantially equal to the inner diameter of the extruder housing, after which the mandrel removed by machining, 35 By firmly bonding the wear-resistant surface layer to the mandrel, so that removal of the mandrel from the surface layer is only possible by machining, one can work with little clearance between the inside of the extruder housing and the 800 33 32 -2- outside of the surface layer which is fixedly connected to the mandrel, whereby a best possible connection is made between said wear-resistant layer and the inside of the extruder housing without the application of large quantities of cast-in masses 5 between the wear-resistant layer and the inside of the extruder house.

Doelmatig verwijdert men na het aanbrengen de doorn en tenmin» ste een oppervlakkige laag van de slijtbestendige laag door verspanende bewerking.After application, the mandrel and at least a superficial layer of the wear-resistant layer are expediently removed by machining.

Op deze wijze is men er zeker van dat uitsluitend de slijt-10 bestendige laag in aanraking komt met de in de strengpers te verwerken kunststofmassa.In this way it is ensured that only the wear-resistant layer comes into contact with the plastic mass to be processed in the extruder.

Een bijzonder voordelige uitvoeringsvorm is gekenmerkt doordat twee, van de slijtbestendige laag voorziene, doorns aan één zijde in langsrichting van zodanige aangepaste zijoppervlakken worden voor-15 zien, dat bij het tegen elkaar plaatsen van de twee doorns deze passend in de binnenruimte van een dubbelschroefsstrengpers worden opgenomen en men na het aanbrengen van de twee doorns in het strengpershuis de twee slijtbestendige lagen aan elkaar en in het strengpershuis vastsoldeert.A particularly advantageous embodiment is characterized in that two mandrels provided with the abrasion-resistant layer are provided on one side in longitudinal direction with adapted side surfaces such that when the two mandrels are placed against each other they are fitted into the inner space of a twin-screw press. and after the two mandrels have been placed in the extruder housing, the two wear-resistant layers are soldered together and in the extruder housing.

20 Doelmatig geschiedt het vastsolderen door vacuumsolderen.Soldering is expediently effected by vacuum soldering.

De op de doorn aangebrachte en hiermee vast verbonden slijtbestendige laag wordt doelmatig verkregen door vlamspuiten van een slijtbestendig metaal, onder vorming van een opgespoten slijtbestendige laag van 3 tot 4 mm dikte, na afslijpen tot op de gewenste bui· 25 tendiameter.The abrasion resistant layer applied to the mandrel and securely bonded thereto is expediently obtained by flame spraying a wear resistant metal, to form a sprayed abrasion resistant layer of 3 to 4 mm thickness, after grinding to the desired bend diameter.

De binnenzijde van de strengpers is bij voorkeur enkele honderdste millimeters groter dan de-geslepen-buitenmaat van de opgespoten laag.The inside of the extruder is preferably a few hundredths of a millimeters larger than the ground outer size of the sprayed layer.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van een uit-30 voeringsvoorbeeld met behulp van de tekening, waarin t Fig. 1 een aanzicht van een strengpers toont;The invention will now be elucidated on the basis of an exemplary embodiment with the aid of the drawing, in which fig. 1 shows a view of an extruder;

Fig. Ia een langsdoorsnede toont door een deel van een strengpershuis; - Fig. 2 een dwarsdoorsnede door een dergelijk huis voor een dub-35 belschroefs strengpers; enFig. La shows a longitudinal section through a part of a extruder housing; Fig. 2 is a cross-section through such a housing for a double-bell screw extruder; and

Fig. 3a tot 3d de voor het aanbrengen van de slijtbestendige laag toegepaste doorns bij een dubbelschroefs strengpers in de diverse stadia.Fig. 3a to 3d show the mandrels used for applying the wear-resistant layer in a double-screw extruder in the various stages.

In fig. 1 en la is een strengpers weergegeven omvattende een 40 strengpershuis 1 met binnenwand 2, alsmede toevoer 11 en extrusie- 800 33 32 ’ Τ' .Figures 1 and 1a show a extruder comprising a 40 extruder housing 1 with inner wall 2, as well as feed 11 and extruder 800 33 32 ".

-3- raondstuk. Via aandrijving 12 kan men de schroeven 3 en 4 in het huis 1 laten roteren. In fig. Ia is het gedeelte la van het strengpershuis 1 in langsdoorsnede weergegeven.-3- round piece. Screws 3 and 4 can be rotated in housing 1 via drive 12. Fig. 1a shows the section 1a of the extruder housing 1 in longitudinal section.

In verband met de grote slijtage die optreedt in het materiaal 2 5 van het strengpershuis wordt een eerste cylindrische doorn 5 door vlamspuiten voorzien van een slijtbestendige oppervlaktelaag 6. Een tweede doorn 7 wordt eveneens voorzien van eenzelfde slijtbestendige oppervlaktelaag 6 (zie fig. 3a en 3b).Due to the great wear that occurs in the material 2 of the extruder housing, a first cylindrical mandrel 5 is flame-sprayed with a wear-resistant surface layer 6. A second mandrel 7 is also provided with the same wear-resistant surface layer 6 (see fig. 3a and 3b ).

Oe twee doorns worden vervolgens nauwkeurig op de gewenste maat 10 rond geslepen en afgeplat onder vorming van afplattingsoppervlak 9 van doorn 5 en afplattingsoppervlak 8 van tweede doorn 7 (zie fig. 3c) Vervolgens worden de beide doorns 5 en 7 tegen elkaar liggend onder samenwerking van de afplattingsoppervlakken 8 en 9 in het strengpershuis geschoven (fig. 3d).The two mandrels are then precisely ground to the desired size 10 and flattened to form the flattening surface 9 of mandrel 5 and the flattening surface 8 of second mandrel 7 (see Fig. 3c). the flattening surfaces 8 and 9 are pushed into the extruder housing (fig. 3d).

15 Oe afmetingen van de binnenzijde van het strengpershuis zijn zodanig gekozen dat slechts een speling van enkele honderdste millimeters bestaat tussen de binnenzijde 2 van het strengpershuis en de buitenzijde van de slijtbestendige oppervlaktelaag ó. Een speling van Q,02 mm is bijvoorbeeld zeer geschikt.The dimensions of the inside of the extruder housing are chosen such that there is only a play of a few hundredths of a millimeter between the inside 2 of the extruder housing and the outside of the wear-resistant surface layer 6. For example, a clearance of 0.02 mm is very suitable.

20 Dit betekent, dat de buitenzijden 10 van de oppervlaktelagen in hoofdzaak samenwerken met de binnenzijde van het strengpershuis· Vervolgens wordt door vacuumsolderen een verbinding 11 gevormd tussen de oppervlaktelagen 6 van naburige doorns 5 en 7 onderling en met de binnenwand 2 van het strengpershuis.This means that the outer sides 10 of the surface layers cooperate substantially with the inner side of the extruder housing. Subsequently, a connection 11 is formed by vacuum soldering between the surface layers 6 of adjacent mandrels 5 and 7 mutually and with the inner wall 2 of the extruder housing.

25 Door middel van deze vacuumsoldeerlas verkrijgt men een goede verbinding tussen de beide oppervlaktelagen 6 op de· eerste doorn 5 en tweede doorn 7, en bovendien een goede verbinding tussen de lagen 6 en de binnenzijde van het strengpershuis·By means of this vacuum brazing weld a good connection is obtained between the two surface layers 6 on the first mandrel 5 and second mandrel 7, and moreover a good connection between the layers 6 and the inside of the extruder housing.

Vervolgens wordt een verspanende bewerking toegepast, waardoor 30 de doorns 5 en 7 geheel verwijderd worden. Men gaat door met de verspanende bewerking tot beide doorns geheel verwijderd zijn en bovendien een zeer dun huidje van de slijtbestendige oppervlaktelagen 6 op de beide doorns 5 en 7.Then a machining operation is applied, whereby the mandrels 5 and 7 are completely removed. The machining is continued until both mandrels are completely removed and, moreover, a very thin skin of the wear-resistant surface layers 6 on both mandrels 5 and 7.

Het zal duidelijk zijn dat men vóór het inschuiven van de beide 35 doorns 5 en 7 en hierop aangebrachte slijtbestendige oppervlaktelagen 6 deze oppervlaktelagen ó een zodanige atmeting geeft dat deze ongeveer passend in het strengpershuis worden opgenomen. De speling tussen de buitenzijde 10 van de slijtbestendige lagen 6 en de binnenzijde van het strengpershuis bedraagt enkele honderdste millimeters.It will be clear that, before the two mandrels 5 and 7 and the wear-resistant surface layers 6 applied thereto, these surface layers are given such a measurement that they are accommodated approximately appropriately in the extruder housing. The play between the outside 10 of the wear-resistant layers 6 and the inside of the extruder housing is a few hundredths of a millimeter.

40 Het bevestigen van de twee oppervlaktelagen bij gebruik van finn 7 % xi -4- twee dooms door middel van vacuumsolderen, verdient aanbeveling, daar men op deze wijze gelijkmatige soldeerverbindingen over zeer grote lengte kan verkrijgen onder toepassing van een zeer nauwe passing tussen de te solderen onderdelen.40 The fixing of the two surface layers when using finn 7% xi -4- two dooms by means of vacuum soldering is recommended, since uniform solder joints over a very long length can be obtained in this way, using a very close fit between the soldering parts.

800 3332800 3332

Claims

1. Method for coating the inside of a extruder housing by applying a tubular wear-resistant layer in the housing, characterized in that a mandrel is pushed into the extruder housing, which mandrel is provided with a wear-resistant connected to the mandrel surface layer, the outer diameter of which is substantially equal to the inner diameter of the extruder housing, after which the mandrel is removed by machining.

2. Method according to claim 1, characterized in that the mandrel and at least one superficial layer of the wear-resistant layer 10 are removed by machining.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that two mandrels provided with a wear-resistant layer are provided on one side in longitudinal direction with adapted side surfaces such that when the two mandrels are placed against each other they fit in the 15 interior of a double-screw extruder are taken up and after application the two wear-resistant layers are soldered together and in the extruder housing ·

Method according to claim 3, characterized in that the soldering is effected by vacuum soldering. 800 33 32