DE6800967U - Rohrmantelheiz- und -kuehlvorrichtung fuer schneckenstrangpressen - Google Patents

Description

ap/A 2888 J.M. Voith GmbH.

Kennwort: "Rohrmantelheizkörper" Heidenheim (Brenz)

Rohrmantelheiz- und -kühlvorrichtung für Schneckenstrangpressen

Die Neuerung betrifft eine Rohrmantelheiz- und -kühlvorrichtung für Schneckenstrangpressen zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe in Form eines den Preßzylinder umgebenden, mit Rohrheizelementen und mit als Kühlmittelkanäle dienenden Nuf^n versehenen Metallmantels. Derartige Heiz- und Kühlvorrichtungen liegen unmittelbar auf der Außenhaut des Preßzylinders auf und werden im allgemeinen auf diesem aufgeschrumpft. Sie dienen dazu, die Temperatur möglichst exakt innerhalb möglichst enger Regeltoleranzen zu halten. Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur nicht nur die Zuführung von Heizleistung einzustellen, sondern darüberhinaus Wärme mittels eines Kühlmittels abzuführen. Dies ist insbes. bei bestimmten Kunststoffen sehr vorteilhaft, um die beim Plastifizieren durch innere Reibung freiwerdende Wärme abzuführen, wenn die Temperatur den zulässigen Wert überschreitet.

Es sind hierzu Vorrichtungen bekannt, bei denen auf der Innenseite eines Metallmantels axial verlaufende Kühlnuten angeordnet sind, die von einem in den Metallmantelkörper eingegossenen und schraubenförmig zu seinen Mantellinien verlaufenden Rohrheizelement umgeben sind (DBP 1 1^9 161). Das eingegossene Rohrheizelement hat hierbei mindestens einen der Tiefe der Nuten für das Kühlmittel entsprechenden Abstand von der Preßzylinderaußenwand, so daß der Wärmeübergang auf Grund der sich hierdurch ergebenden relativ dicken Wandstärke zwischen dem Rohrheizelernent und dem Preßzylinder nicht besonders günstig ist. Außerdem muß bei Beschädigung eines Rohrheizelementes die gesamte Heizvorrichtung ausgetauscht werden. Deren Montage und Demontage ist aber relativ, schwierig durchzuführen, da

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die Heiz- und Kühlvorrichtung über den Zylinder geschoDen und auf diesem aufgeschrumpft wird. Auch sind die Herstellungskosten einer solchen Vorrichtung sehr hoch.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Heiz- und Kühlvorrichtung zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Vorrichtungen nicht aufweist und die insbes. eine noch engere Regeltoleranz als die bekannten Einrichtungen durch Herbeiführung eines optimalen Wärmeüberganges gewährleistet.

Die Neuerung löst das Problem dadurch, daß die Rohrheizelemente in im*wesentlichen axial und parallel zueinander verlaufenden Nuten des Metallmantels angeordnet werden, daß zwischen und parallel zu diesen Nuten sich die als Kühlmittelkanäle dienenden Nuten erstrecken und daß ferner eine Abdeckschale die Nuten für die Rohrheizelemente und für das Kühlmittel radial begrenzt, während sich axial an einem Ende des Metallmantels eine an sich Dekannte ringförmige Kühlmittelverteilungskammer anschließt. Hierdurch erhält man eine Vorrichtung, welche es gestattet, sowohl die Heizelemente als auch den Kühlmittelumlauf gleich nah von der Preßzylinderaußenwand anzuordnen, so daß schon auf Grund des kurzen Weges ein sehr guter Wärmeübergang gewährleistet ist. Als Kühlmittel kann Luft dienen, welcher gegebenenfalls zerstäubtes Wasser beigemengt werden kann. Wegen des guten Wärmeüberganges brauchen auch die Rohrheizelemente nicht so hoch belastet werden, wodurch ihre Lebensdauer verlängert wird. Die zu erwärmenden bzw. abzukühlenden Massen können sehr gering gehalten werden, was sich ebenfalls im Sinne einer schnell reagierenden Temperaturregelung günstig auswirkt. Außerdem läßt sich eine solche in ihrem Aufbau sehr einfache Vorrichtung mit wesentlich geringeren Kosten als die bekannten derartigen Vorrichtungen herstellen.

Werden in weiterer Ausbildung der Neuerung die Nuten für die Rohrheizstäbe und das Kühlmittel auf der Außenseite des Metallmantels angeordnet und ferner der Metallmantel aus Schalenteilen, vorzugsweise zwei Halbschalen gebildet, was auf Grund der axialen

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Anordnung der Rohrheizkörper ermöglicht ist, dann ergibt sich eine schnelle und einfache Montage bzw. Demontage der Vorrichtung, z.B. mittels die ebenfalls aus Teilschalen gebildete Abdeckschale umgreifender Spannschellen. Durch die hierdurch bewirkte Anpressung der Heiz- und Kühlvorrichtung wird auch für einen guten Wärmeübergang von dieser auf den Preßzylinder gesorgt. In gleicher Weise und zu dem gleichen Zweck dient zweckmäßigerweise die Abdeckschale zum Anpressen der Rohrheizstäbe in die Nuten, wobei entweder die Rohrheizstäbe geringfügig über die Nuten herausragen, so daß sie durch die Anpreßkraft der Abdeckschale unmittelbar Gegen diese und den Grund der Nuten gepreßt werden oder bei tieferen Nuten unter Zwischenschaltung eines Füllelementes, wie z.B. von einzufüllendem Thermozement oder einer Profilleiste.

Die Neuerung ist im folgenden an Hand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Heiz- und Kühlvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 einen vergrößerten Teilquerschnitt entlang der Linie H-II der Flg. 1 und

Fig. 3 und Fig. 4 vergrößert im Schnitt Varianten der Befestigung eines Rohrheizelementes in einer Nut des Metallmantels.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 besteht die Heiz- und Kühlvorrichtung aus einem aus zwei Halbschalen 5 und 6 gebildeten Leichtmetallmantel, auf dessen Außenseite axial verlaufende Nuten 7 zur Aufnahme von Rohrheizelementen 8 und Nuten 9 für das Kühlmittel, z.B. Kühlluft, vorgesehen sind. Die Halbschalen 5 und können als geschlossene Zylinder z.B. im Kokillenguß gegossen und in zwei Hälften auseinandergesägt werden. Die Rohrheizelemente 8 sind in den Nuten 9 mittels eines gut wärmeleitenden Thermezementes 10 eingebettet. Eine ebenfalls aus zwei Halbschalen bestehende Abdeckschale 11 umhüllt die Halbschalen 5 und 6 des Metallmantels und werden zusammen mit diesen auf dem Preßzylinder 12 der Schnecken-

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strangpresse mittels Spannschellen 13 gehalten und gegen dessen Oberfläche gepreßt. Die Kühlluft wird über die Kühlmittelverteilungskammer 14 zugeführt und über eine entsprechend auf der gegenüberliegenden Seite angeordnete Sammelkammer 15 wieder abgeführt. An der Verteilungs- bzw. Sammelkammer 1} und 15 für das Kühlmittel sind auch die Anschlußklemmen 16 für die obere Halbschale 5 und die Anschlußklemmen 17 für die untere Halbschale für den elektrischen Anschluß der z.B. Je Halbschale in Reihe geschalteten Rohrheizkörper 8 angebracht. Für diese nicht näher dargestellten an sich bekannten elektrischen Verbindungen dienen LUsterklemmen 18. Auf der Außenseite der Abdeckschale 11 ist eine Isolierschicht 19 aus Glaswolle od. dgl . gegen Wärmeabstrahlung nach außen aufgebracht.

Wie in der Fig. 3 dargestellt, kann zwischen dem Rohrheizelement δ und der Abdeckschale 11 eine Metallschiene 20 z.B. aus Messing oder Aluminium vorgesehen werden, die eine solche Stärke hat, daß sie geringfügig aus der Nut 7 im Metallmantel 5 bzw. herausragt, so daß mit Sicherheit ein Einpressen des Rohrheizelementes in die Nut 7 gewährleistet ist. In der Ausführungsform gem. Fig. 4 ist das Verhältnis der Nutentiefe zum Durchmesser des Rohrheizelementes 8 derart gewählt, daß letzteres ebenfalls zur Erzielung einer guten Anpressung geringfügig aus der Nut 7 herausragt.

Heidenheim (JQrenz), den 2. Oktober I968

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Claims (4)

c»itit · r· r· r· • ltil · · · tr» « · ap/A 2888 j.M. Voith GmbH. "Rohrmantelheizkörper" Heidenheim (Brenz) Schutzansprüche

1. Rohrmantelheiz- und -kühlvorrichtung für Schneckenstrangpressen zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe in Form eines den Preßzylinder umgebenden, mit Rohrheizelementen und mit als Kühlmittelkanäle dienenden Nuten versehenen Metallmantels, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrheizelemente (8) in im wesentlichen achsparallel verlaufenden Nuten (7) des Metallmantels (5 und 6) angeordnet sind und daß zwischen und parallel zu diesen Nuten (7) sich die als Kühlmittelkanäle dienenden Nuten (9) erstrecken und daß ferner eine Abdeckschale (11) die Nuten (7,9) für die Rohrheizelemente (8) und für das Kühlmittel radial begrenzt, während sich axial an einem Ende des Metallmantels eine an sich bekannte ringförmige Kühlmittelverteilungskammer (14) anschließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (7,9) für die Rohrheizelemente (8) und das Kühlmittel auf der Außenseite des Metallmantels (5»6) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallmantel aus Schalenteilen, vorzugsweise zwei Halbschalen (5 und 6) gebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckschale (11) zum Einpressen der Rohrheiz· elemente (8) in die Nuten (7) - gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Füllelementes (20)-dient.

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