DD200079A1

DD200079A1 - TEMPERATURE CONNECTION FOR SCREW WAVES OF DOUBLE SCREW EXTRUDERS

Info

Publication number: DD200079A1
Application number: DD23157181A
Authority: DD
Inventors: Guenter Noetzold
Original assignee: Guenter Noetzold
Priority date: 1981-07-08
Filing date: 1981-07-08
Publication date: 1983-03-16

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Temperiermittelanschluss für Schneckenwellen mit besonders geringem Abstand von Doppelschneckenextrudern. Das Ziel der Erfindung besteht in der Verringerung des radialen Raumbedarfes und der Verbesserung der Funktionssicherheit der Abdichtung eines Temperiermittelanschlusses. Der Erfindung liegt die Aufgabe der Schaffung eines Temperiermittelanschlusses zugrunde, der durch eine funktionelle Kombination von Lagerung und Abdichtung kleine radiale Abmessungen besitzt und eine radiale Belastung der Dichtungselemente ausschließende Halterung aufweist. Die erfindungsgem"ße L"sung sieht vor, auf jedem Schneckenschaft ein mit glatter durchgehender Lagerbohrung versehenes Anschlussgeh"use anzuordnen und diese mittels einer Halterung mit einem am Maschinenk"rper angeordneten Widerlager formschlüssig zu verbinden. Auf dem Schneckenschaft sind periphere Ringkan"le angeordnet, die einerseits mit Zu- und Rückflussbohrungen im Anschlussgeh"use und anderseits mit radialen Zu- und Rückflussbohrungen im Schneckenschaft in Verbindung stehen. Bezogen auf den mittleren und "ußeren Bereich des Anschlussgeh"uses sind auf dem Schneckenschaft zur Abdichtung Ringnuten mit Dichtungsringen angeordnet. Fig.1The invention relates to a Temperiermittelanschluss for screw shafts with a particularly small distance from twin screw extruders. The object of the invention is to reduce the radial space requirement and to improve the functional reliability of the sealing of a temperature control medium connection. The invention has for its object to provide a Temperiermittelanschlusses, which has small radial dimensions by a functional combination of storage and sealing and has a radial load of the sealing elements excluding bracket. The solution according to the invention provides for arranging a connection housing provided with a smooth, continuous bearing bore on each worm shaft and for connecting the latter in a form-fitting manner by means of a holder to an abutment arranged on the machine body. Peripheral ring channels are arranged on the auger shaft, which are connected on the one hand to supply and return bores in the connection housing and, on the other hand, to radial supply and return bores in the auger shaft. Ring grooves with sealing rings are arranged on the screw shank with respect to the middle and outer area of the connection housing. Fig.1

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Temperiermittelanschluß für Schneckenwellen von DoppelschneckenextrudernTemperature control connection for worm shafts of twin-screw extruders

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Teniperiermittelanschluß für Schneckenwellen von Doppelschneckenextrudern, bei denen der Achsabstand der Schneckenwelle^ besonders gering ist«The invention relates to a Teniperiermittelanschluß for screw shafts of twin screw extruders, in which the axial distance of the worm shaft ^ is particularly low

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

In vielen Anwendungsfällen von Doppelschneckenextrudern ist es zweckmäßig, die Schneckenwellen mit einein flüssigen Wärmeträger au temperieren Die Schneckenwellen sind deshalb mit einer axialen Bohrung versehen, in der ein koaxial angeordnetes Leitrohr das Temperiermittel zur Spitze der Schneckenwelle und von dort in einen von der Bohrungswand und dem Leitrohr begrensten Ringspalt zurückführteIn many applications of twin screw extruders, it is expedient to control the screw shafts with a liquid heat transfer medium. The screw shafts are therefore provided with an axial bore, in which a coaxially arranged guide tube directs the temperature control means to the tip of the screw shaft and from there into one of the bore wall and the guide tube redefined ring gap

Im Schneckenschaft angebrachte radiale Bohrungen stellen die Verbindung zum Leitrohr und aum Ringspalt her« Der Anschluß für den Zu- und Rückfluß des Temperiermittels der Schneckenwellen erfolgt je Schneckenschaft durch ein gemeinsames Temperiergehäuse, das mittels Schlauch- oder Rohrverbindungen an eine Temperiereinrichtung angeschlossen ist«,Radial bores mounted in the auger shaft provide the connection to the guide tube and the annular gap. "The connection for the supply and return of the temperature control means of the screw shafts per screw shaft through a common tempering, which is connected by tubing or pipe connections to a tempering,

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Das Temperiergehäuse ist derartig am Extruder angeordnet, daß die im Betrieb auftretenden radialen und axialen Lageveränderungen der Schneckenschäfte nur in geringen Maßen aufgenommen werden können»The tempering is arranged on the extruder so that the occurring during operation radial and axial position changes of the Schneckenschäfte can be absorbed only in small amounts »

Bei einer nach der DE-OS 2351 809 bekannten Lösung für den Temperiermittelanschluß, der aus zwei voneinander unabhängigen stillstehenden Anschlußgehäusen mit hindurchgeführten Schneckenschäften besteht, sind die Dichtelemente, die zur Verhinderung des Temperiermittelaustritts nach außen und nach innen zwischen Zu- und Abfluß dienen, in den Gehäusen angeordnet© Die Ringkanäle für den Zu- und Abfluß des Temperiermittels werden dabei durch die axial gegenüberliegenden Außenkanten der Dichtelemente in dem Gehäuse begrenzt*In one known from DE-OS 2351 809 solution for the Temperiermittelanschluß, which consists of two independent stationary connection housings with passed Schneckenschäften, the sealing elements, which serve to prevent the Temperiermittelaustritts outward and inward between inlet and outlet, in the Housings arranged © The annular channels for the inflow and outflow of the temperature control are thereby bounded by the axially opposite outer edges of the sealing elements in the housing *

Biß© andere in der DE-OS 1729 347 beschrieben© Lösung besitzt Ringkanäle, die in den Grundkörper des Gehäuses eingearbeitet und gegeneinander abgedichtet sind, Ale Dichtelemente werden bei dan bekannten Lösungen elastische Dichtringe mit offenem, beispiels?i©ise. C-förmigem, Querschnittsprofil verwendet, wobei die Abdichtungswirkung durch das Anpressen von Dichtlippen auf die Schneckenßchäfte erfolgte Diese Dichtringe sind empfindlich und können insbesondere beim Auswechseln der Schneckenv/ellen leicht beschädigt werden» Auch die radialen Verlagerungen der Schneckenwellen belasten die Dichtring© und fördern deren Verschleiß« Die Abdichtung des Gehäuses gegenüber den Schneckenschäften wird dadurch beeinträchtigt und die Funktion des Temperiermittelanschlusses ist nicht mehr voll gewährleistet durch auftretende starke Leckverluste»Bite © others described in DE-OS 1729 347 © solution has ring channels, which are incorporated into the main body of the housing and sealed from each other, Ale sealing elements are in dan known solutions elastic sealing rings with open, for example © ise. C-shaped, cross-sectional profile used, whereby the sealing effect by the pressing of sealing lips on the Schneckenßchäfte took place These sealing rings are sensitive and can be easily damaged especially when replacing the Schneckenv / ellen »The radial displacements of the worm shafts strain the sealing ring © and promote their wear "The sealing of the housing with respect to the worm shafts is thus impaired and the function of the temperature control connection is no longer fully guaranteed due to the occurrence of strong leakage losses."

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Außer diesen bekannten Nachteilen ist der Umstand zu verzeichnen» daß die Anordnung der Dichtelemente in den Anschlußgehäusen radial viel Raum benötigt und die Gehäuse entsprechend großen Durchmesser besitzen» Der radiale Raumbedarf der Gehäuse führt zu solchen Größen, daß diese bei Schneckenwellen mit geringem Achsabstand nicht mehr gegenüberliegend auf den Schneckenschäften angeordnet werden können sondern axial gestaffelt werden müssen« Durch eine gestaffelte Anordnung der Anschlußgehäuse wird wiederum axial mehr Platz benötigt und die Baulänge des Extruders vergrößert«In addition to these known disadvantages, the circumstance is recorded »that the arrangement of the sealing elements in the connection housings radially much space required and the housing correspondingly large diameter have» The radial space requirement of the housing leads to such sizes that they no longer opposite each other in worm shafts with a small center distance can be arranged on the worm shafts but must be axially staggered "A staggered arrangement of the connection housing in turn requires more space axially and increases the overall length of the extruder."

Ziel der ErfindungObject of the invention

Daß Ziel der Erfindung besteht darin, den Raumbedarf des Temperiermittelanschlusses insbesondere in radialer Rieh· tung zu verringern und den Gegebenheiten von Schneckenwellen mit geringem Achsabstand anzupassen sowie die Punktionssicherheit der Abdichtung zu verbessern»The aim of the invention is to reduce the space requirement of the temperature control medium connection, in particular in radial direction, and to adapt it to the conditions of screw shafts with a small center distance and to improve puncture safety of the seal.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Schneckenvvöllen mit geringem Achsabstand einen Temperiermittelanschluß zu schaffen, der durch eine funktionell© Kombination von Lagerung und Abdichtung kleine radiale Abmessungen besitzt und derartig gehaltert,ist, daß Belastungen der Dichtungselemente durch im Betrieb auftretende radiale Verlagerungen der Schneckenschäfte eleminiert werden«The invention has for its object to provide a Temperiermittelanschluß for Schneckenvvöllen with a small center distance, which has small radial dimensions by a functional © combination of storage and sealing and held in such a way that eliminates stress on the sealing elements occurring during operation radial displacements of the screw shafts become"

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe sieht vor, auf dem Schneckenschaft periphere Ringkanäle für die Zu- und Rückführung des Temperiermittels und periphere Ringnuten für die Dichtungselemente anzuordnen» Die Ringkanäle sind durch kurze achsparallele Kanäle mit den radialen Zufluß- und Rückflußbohrungen verbunden. Die beschriebene Anordnung der Ringkanäle auf dem Schneckenschaft wird im Hinblick auf ein unvermindert übertragbares Drehmoment prinzipiell dadurch ermöglicht, daß der Schnekkenschaft nach seinem schwächsten Querschnitt, das ist der an der Zufluß-,bzw* Rückflußbohrung, dimensioniert wird, so daß neben diesen Bohrungen drehmomentenseitig nicht ausgelastete Querschnitte vorhanden sind« Das auf dem Schneckenschaft gelagerte Anschlußbehäuse ist mit einer glatten durchgehenden Lagerbohrung versehen, die über ihre gesamte Länge den Schneckenschaft mit geringem Lagerspiel umschließt«, Die Länge des Anschlußgehäuses ist derartig bemessen, daß zwischen der Zuflußbohrung und der Rückflußbohrung sowie jeweils zwischen diesen Bohrungen und den Außenkanten des Anschlußgehäuses eine längere Lagerstelle vorhanden ist« Die auf dem Schneckenschaft befindlichen Ringnuten zur Aufnahme der ringförmigen Dichtelemente mit rundem oder rechteckigem Querschnitt sind bezogen auf das Anschlußgehäuse nahe den Enden und im mittleren Bereich zwischen den Zu- und Rückflußbohrungen angeordnete Das Anschlußgehäuse besitzt an den Enden außerhalb der Abdichtungen angeordnete Leckbohrungen· Da sich auf den beiden Schneckenschäften des Doppelschnekkenextruders die Anschlußgehäuse gegenüberliegen, sind die Gehäuse an diesen Stellen mit Abflachungen versehen.The achievement of the object according to the invention provides to arrange on the worm shaft peripheral annular channels for the supply and return of the temperature control and peripheral annular grooves for the sealing elements. The annular channels are connected by short axially parallel channels with the radial inflow and return bores. The described arrangement of the annular channels on the worm shaft is in principle made possible in view of an undiminished transmissible torque that the Schnekkenschaft according to its weakest cross-section, that is at the inflow, or * Rückflußbohrung dimensioned so that in addition to these bores torque side not loaded on the worm shaft connection housing is provided with a smooth continuous bearing bore, which encloses the worm shaft with a small bearing clearance over its entire length, The length of the connection housing is dimensioned such that between the inflow bore and the return bore and between each These bores and the outer edges of the terminal housing a longer bearing point is present "The located on the worm shaft annular grooves for receiving the annular sealing elements with a round or rectangular cross-section are based on there The connection housing has leakage bores arranged at the ends outside the seals. Since the terminal housing faces the two worm shafts of the double-snail extruder, the housings are flattened at these locations.

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Die Anschlußgehäuse sind mit einer Halterung ausgestattet, die mit am Maschinenkörper angeordneten Widerlagern formschlüssig verbunden ist«The connection housings are equipped with a holder which is positively connected to abutments arranged on the machine body «

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Temperiermittelanschlusses gegenüber dem bekannten Stand der Technik bestehen darin, daß die Anschlußgehäuse in den entscheidenden radialen Abmessungen nur wenig größer sind als der Schneckenschaftdurchmesser· Dadurch ist es möglich, auch bei besonders geringem Achsabstand der Schneckenwellen beide Anschlußgehäuse einander gegenüberliegend auf den Schneckenschäften anzuordnen, und die nachteilig; die Baulänge vergrößernd© Staffelung der Anschlußgehäuse zu vermeiden©The advantages of the invention Temperiermittelanschlusses over the prior art are that the terminal housing in the crucial radial dimensions are only slightly larger than the screw shaft diameter · This makes it possible to arrange both terminal housing opposite each other on the screw shafts even with very small center distance of the screw shafts , and the disadvantageous; increasing the length © avoid staggering the connection housing ©

Die Abdichtung zwischen Anschlußgehäuse und Schneckenschaft ist relativ unempfindlich gegenüber großen Beanspruchungen, die beispielsweise beim Auswechseln der Schneckenwellen auftreten_β Die Halterung der Anschlußgehäuse in Widerlagern am Maschinenkörper schließt radiale Belastungen der Dichtungselement© durch im Betrieb auftretende radiale Verlagerungen der Schneckenwellen aus* Die so vorhandene Punktionskombination von Lagerung und Abdichtung des Temperiermittel&nschlusses gewährleistet eine dauerhafte und sichere Betriebsweise«The seal between the terminal housing and the worm shaft is relatively insensitive to high stresses that occur, for example, when replacing the worm shafts _ß The holder of the terminal housing in abutments on the machine body excludes radial loads on the sealing element © by occurring during operation radial displacements of the worm shafts * The puncture combination of Storage and sealing of the tempering agent and connection ensures a permanent and safe operation «

Ausfuhrungsbeispielexemplary

Die Erfindung soll an einem Auaführungsbeispiel nachstehend näher erläutert werden·The invention will be explained in more detail below on an exemplary embodiment.

In der zugehörigen Zeichnung zeigt:In the accompanying drawing shows:

Pig« 1: den Längsschnitt des Schneckenschaftes mit AnschlußgehäusöPig «1: the longitudinal section of the auger shaft with connecting housingö

Pig* 2j die Ansicht A nach Pig» 1«Pig * 2j the view A after Pig »1«

In der Pige 1 ist der Längsschnitt des Schneckenschaftes mit dem Anschlußgehäuee 10 für die Zu- und Rückführung des Temperiermittels in die Schneckenwelle dargestellt* Der S hneckenschaft 1 ist mit der Axialbohrung 2 und dem darinnen angeordneten Leitrohr 3 versehen· Die radiale Zuflußbohrung 4 stellt die Verbindung zum Leitrohr 3 her, in dem das Temperiermittel bis zur nichtdargestellten Schneckenspitze geführt und dort zum Rückfluß umgelenkt wird, der sich in dem von der Wand der Axialbohrung 2 und dem Leitrohr 3 begrenzten und mit der Rückflußbohrung 7 verbundenen Ringspaltraum vollzieht_β Die radialen Zu~ und Rückflußbohrungen 4;7 sind über kurze achsparallel verlaufende Kanäle 5;8 mit den Ringkanälen 6j9 verbunden«In the Pige 1, the longitudinal section of the screw shaft is shown with the Anschlussgehäuee 10 for the supply and return of the temperature control in the worm shaft * The S hneckenschaft 1 is provided with the axial bore 2 and the guide tube 3 arranged therein · The radial inflow bore 4 provides the connection to the guide tube 3 ago, in which the temperature control is guided to the unillustrated screw tip and deflected there to reflux, which takes place in the bounded by the wall of the axial bore 2 and the guide tube 3 and connected to the return bore 7 annular gap space _β The radial Zu ~ and Return bores 4, 7 are connected to the ring channels 6j9 via short channels 5;

Auf dem Schneckenschaft 1 ist das mit Zu- und Rückflußbohrungen 11112 versehene Anschlußgehäuse 10 gelagert, das in der gesamten Länge den Schneckenschaft 1 mit geringem Lagerspiel ums abließtoOn the screw shaft 1 which is provided with supply and return bores 11112 terminal housing 10 is mounted, which in the entire length of the worm shaft 1 with a low bearing clearance ums to

Auf dem Schneckenschaft 1 sind die Ringnuten 14j19 zur Aufnahme der Dichtungsringe 15;20 derartig angeordnet, daß sie sich bezogen auf das Änschlußgehäusa 10 nahe den Gehäuseenden und im mittleren Bereich zwischen den Zu° und Rückflußbohrungen 11512 befinden* An den Enden ist das Anschlußgehäuse 10 mit Leckbohrungen 13 versehen»On the screw shaft 1, the annular grooves 14j19 for receiving the sealing rings 15, 20 are arranged such that they are located relative to the connection housing 10 near the housing ends and in the central region between the inlet and return bores 11512 * At the ends of the terminal housing 10 with Leakage holes 13 provided »

Die Abdichtung zwischen dein Anschlußgehäuse 10 und dem Schneckenschaft 1 zielt nicht auf eine vollkommene Abdichtung, sondern nur auf ein© stark© Drosselung des-Temperiermittelaustrittes einerseits nach dem Außenraum und andererseits nach dem Innenraum, um dort weit» gehendet eine Vermischung des Temperiermittels im Zu- und Rückfluß zu unterbinden«» Die Drosselwirkung wird erreicht durch das enge Lagerspiel dor Lagerstellen 16517518 im Anschlußgehäuse 10« Durch zweckentsprechende Dimensionierung der Dichtungsringe 15j20 kann die Drosselwirkung beeinflußt werden· Die bewußt herbeigeführte geringe Temperiermittelleckage dient zur Schmierung der Lagerstellen 16;17?18 und der Dichtungsringe 15|2O_e The seal between your terminal housing 10 and the screw shaft 1 is not aimed at a perfect seal, but only at a strong © throttling des-Temperiermittelaustrittes on the one hand to the outside and on the other hand to the interior, to go there far a mixing of the temperature control in Zu- and throttling backflow "" The throttling effect is achieved by the tight bearing clearance dor bearings 16517518 in the connection housing 10 "By suitable appropriate dimensioning of the sealing rings 15j20, the throttle effect can be influenced · The deliberately induced low temperature control medium serves to lubricate the bearings 16, 17? 18 and the Sealing rings 15 | 2O _e

Die Pig« 2 zeigt die Ansicht in Richtung A nach Pig_e 1* Die auf den Schneckenschäften 1 gelagerten Anschlußgehäuse 10 sind an den gegenüberliegenden Stellen mit Abflachungen 21 versehene Zur Sicherung gegen Verdrehung und der axialen Lage auf den Schneckenschäften 1 sind die Anschlußgehäuse 10 mit der Halterung 22 versehen, die mit den am Maschinenkörper 24 angeordneten Widerlagern 23 in formschlüssiger Verbindung steht*The Pig «2 shows the view in direction A to Pig _e 1 * The mounted on the Schneckenschäften 1 terminal housing 10 are provided at the opposite points with flats 21 To secure against rotation and the axial position on the Schneckenschäften 1, the terminal housing 10 with the Mount 22 provided which is in positive connection with the abutments 23 arranged on the machine body 24 *

Claims

3157 13157 1

invention claim

Tempering agent connection for windrows of twin-screw extruders with 'one arranged on each Schneichenachaft terminal housing, which is equipped with channels for the supply and return of the temperature control in the provided with radial bores Sehneckenachaft, characterized in that provided with a smooth continuous bearing bore connection housing (10) on the screw shaft (1) has a holder (22) which is positively connected to a machine body (24) abutment (23) and on the screw shaft (1) peripherally annular channels (6j 9) are arranged, on the one hand with Zu- and return bores (11j 12) in the connection housing (10) and on the other hand with the radial supply and return bores (4i 7) in the screw shaft (1) are connected and, based on the central and outer region of the connection housing (10) on the screw shaft ( 1) annular grooves (14; 19) are arranged with sealing rings (15-20) _e

For this

2 sheets of drawings