DD151273A5 - Kontinuierlich arbeitende knet-und mischvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Knet- und Mischvorrichtung fuer plastische Formmassen, an deren Auslaszoeffnung eine den Querschnitt der Auslaszoeffnung veraendernde Drosselvorrichtung angeordnet ist. Ausgehend vom Ziel der Erfindung, eine kostenguenstige Konstruktion der Drosselvorrichtung zu schaffen, soll die Knet- und Mischvorrichtung mit einer technisch einfachen und montagefreundlichen Drosselvorrichtung im Auslaszbereich ausgeruestet werden. Erfindungsgemaesz wird dies dadurch erreicht, dasz der Mischrotor im Bereich der Auslaszoeffnung von einer drehbaren, eine Durchlaszoeffnung aufweisende Zylinderhuelse konzentrisch umgeben ist.
Description
21S87
Berlin, den 2. 6. 1980 GZ 57 452 2|iirm;fen0,cs p
Kontinuierlich arbeitende Knet- und Mischvorr>igrUTM. Wqlistroß'a 23-24 Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Knet- und Mischvorrichtung für plastische Massen, insbesondere thermoplastische Kunststoffmassen, mit einem in einem mit Einlaß und Auslaß versehenen Gehäuse umlaufenden Mischrotor, durch den die Formmasse plastifiziert und gefördert wird, und mit einem den Querschnitt der Auslaßöffnung verändernden Drosselorgan*
Kontinuierlich arbeitende Knet- und Mischvorrichtungen für Kunststoff- oder Kautschukmassen sind hinlänglich bekannt. In diesen Knet- und Mischvorrichtungen wird der zu verarbeitenden Forumasse mittels der sich drehenden Knet- und Mischwerkzeuge Scherenergie zugeführt, so daß die Formmasse plastifiziert und Zuschläge in der Formmasse dispergiert werden.
Bei der praktischen Arbeit mit diesen bekannten Knet- und Mischvorrichtungen hat es sich als wünschenswert erwiesen, die Verweilzeit der Formmasse in der Knet- und Mischvorrichtung steuern zu können. Die Mischwirkung und der Temperaturanstieg können über die Verweilzeit und den Massedruck beeinflußt werden« Es sind aus diesem Grunde Drosselvorrichtungen bekannt, die den Querschnitt der Auslaßöffnung der Knst- und Mischvorrichtung verändern. Ober das Verengen oder Erweitern des Querschnittes der Auslaßöffnung kann der Betrag der Scherenergie, den die zu verarbeitende Formmasse aufnimmt, geregelt werden.
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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Der Stand der Technik offenbart eine Vielzahl von Ausführungsformen dieser Drosselvorrichtungen im Bereich der Auslaßöffnung, Allen bekannten Drosselvorrichtungen haftet aber der Nachteil einer großen technischen Aufwendigkeit bzw» einer nicht befriedigenden Wirkungsweise an*
Es ist eine Knet- und Mischvorrichtung bekannt (DE-AS 16 79 829)e bei der an der Auslaßöffnung eine verschwenkbare Querwand angeordnet ist. Diese Querwand kann mehr oder weniger nach innen gegen den Auslaßkanal verschwenkt werden. Durch die Querwand wird die Querschnittsgröße des Auslaßkanales verändert« Dem Austritt der plastifizierten Formmasse tritt ein Widerstand entgegen, der im wesentlichen von der veränderlichen Querschnittsgröße des Auslaßkanales abhängt.
Auch bei mehrstufigen Schneckenstrangpreßvorrichtungen sind Drosselvorrichtungen im Auslaßbereich der ersten Strangpreßstufe und im Einlaßbereich der zweiten Strangpreßstufe bekannt. Diese zweistufigen Strangpreßvorrichtungen werden in bestimmten Fällen vorteilhaft eingesetzt, weil mit diesen, beispielsweise in der Kaskadenanordnung aufgebauten Strangpreßvorrichtungen , eine schonende Behandlung der Formmasse möglich ist, da die Schneckenwellen jeder Verarbeitungsstufe mit voneinander unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden können» Diese unabhängige Drehzahleinstellung der einen Stragpreßstufe zur anderen StrangpreSstufe ermöglicht das Trennen von Verfahrensschritten in der Extrusionstechnik.
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Es ist eine zweistufige, kontinuierlich arbeitende Misch- und Knetvorrichtung bekannt (DE-PS 11 31 389), die zwischen der ersten und der zweiten Verarbeitungsstufe einen den Querschnitt des Verbindungskanales zwischen der ersten und zweiten Stufe verändernden Drehschieber aufweist. Die Anordnung eines derartigen Drehschiebers ist äußerst platzaufwendig und störungsanfällig·
Bei einer anderen zweistufigen Strangpreßvorrichtung für plastische Stoffe (DE-AS 15 54 896) weist eine vertikale Förderschnecke an ihrem Ende eine konische Schulter auf, welche mit einem ebenfalls konischen Teil des zugehörigen Schneckengehäuses zusammenwirkt. Dadurch entsteht eine Drosselstelle, ober die der Obertritt der Formmasse von der ersten Verarbeitungsstufe zur zweiten Verarbeitungsstufe durch axiales Verschieben der vertikalen Förderschnecke geregelt werden kann. Das axiale Verschieben der vertikalen Förderschnecke ist technisch aufwendig, da ein axial wirkender Antrieb for die Förderschnecke vorgesehen werden muß, der wiederum eine technisch aufwendige Lagerung dieser Förderschnecke erfordert·
Ziel (JeC1 Erfindung
Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Knet- und Mischvorrichtung für plastische Massen mit einer Drosselvorrichtung auszubilden, die den Querschnitt der Auslaßöffnung der Knet- und Mischvorrichtung bei geringem technischem Aufwand sicher verändern kann«
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pc^„desiniWesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kontinuierlich arbeitende Knet- und Mischvorrichtung für plastische Massen, insbesondere thermoplastische Kunststoffrnassen, mit einem in eine mit Einlaß und Auslaß versehenen Gehäuse umlaufenden Mischrotor, durch den die Formmasse plastifiziert und gefördert wird, und mit einem den Querschnitt der AuslaBöffnung verändernden Drosselorgan zu schaffen, die eine technisch einfache und montagefreundliche Drosselvorrichtung im Auslaßbereich aufweist«
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Mischrotor im Bereich der Auslaßöffnung von einer drehbaren, eine Durchlaßöffnung aufweisenden Zylinderhülse konzentrisch umgeben ist·
Mit der drehbaren Zylinderhülse ist eine Druckregelung in der Knet- und Mischvorrichtung möglich. Die Verweilzeit der Formmasse kann über die Veränderung des Auslaßquerschnittes verändert werden. Dabei wird die Durchlaßöffnung der Zylinderhülse mit der Auslaßöffnung der Knet- und Mischvorrichtung mehr oder weniger in Deckung gebracht. Der Auslaßquerschnitt für die aus der Knet- und Mischvorrichtung austretende Forramasse wird somit verändert. Verringert man den Auslaßquerschnitt durch Verdrehen der Zylinderhülse, so erhöht sich der Ausflußwiderstand für die plastifizierte Formmasse« Zur Überwindung des erhöhten Ausflußwiderstandes ist ein höherer Massedruck erforderlich, der zu einer größeren Rückstaulänge innerhalb der Knet- und Mischvorrichtung und darait zu einer größeren Verweilzeit und Scherung der Form-
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- 5 masse führt·
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Durchlaßöffnung der Zylinderhülse mit einem ins Freie führenden Nebenauslaß der Knet- und Mischvorrichtung in Deckung gebracht werden kann· Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung kann die den Arbeitsdruck in der Knet- und Mischvorrichtung steuernde Zylinderhülse gleichzeitig als Anfahrventil benutzt werden· Im Anfahrzustand der Knet- und Mischvorrichtung wird die Durchlaßöffnung der Zylinderhülse mit dem Nebenauslaß der Knet- und Mischvorrichtung in Deckung gebracht. Die geförderte Formmasse tritt aus dem Nebenauslaß ins Freie· Wenn die austretende Formmasse ausreichend plastifiziert ist, wird die Zylinderhülse gedreht und die Durchlaßöffnung der Zylinderhülse mit der Auslaßöffnung der Knet- und Mischvorrichtung in Deckung gebracht· Am Ausgang der Knet- und Mischvorrichtung tritt nun gleich ausreichend plastifizierte Formmasse aus, die nachgeschalteten Verarbeitungseinrichtungen, z· B, einem Austragsextruder, zugeführt werden kann.
Die erfindungsgemäße Drosselvorrichtung kann somit gleichzeitig als Anfahrventil ausgebildet werden· Die bisher bekannten Drosselvorrichtungen des Standes der Technik weisen diese vorteilhafte Verknüpfung nicht auf·
Au s f ti h r u ng sb e i so i e 1
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachstehend näher erläutert· Auf nicht zum Verständnis der Erfindung notwendige Einrichtungen wurde der besseren Obersicht halber verzichtet. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
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Fig. Ι: eine kontinuierliche Knet- und Mischvorrichtung, unter der ein Austragsextruder rechtwinklig zur Knet- und Mischvorrichtung angeordnet ist;
Fig. 2: einen Schnitt gemäß Linie IX-II in Fig. 1.
Die Knet- und Mischvorrichtung weist ein mit einer Zylinderbohrung 3 versehenes Gehäuse 4 auf, in dem ein Mischrotor drehbar angeordnet ist. Dieser Mischrotor 5 kann aus einer zweiseitig gelagerten Welle mit aufgesteckten Schneckenteilen und Knetscheiben in beliebiger Reihenfolge bestehen. Am aufgebrochenen Auslaßende der Knet- und Mischvorrichtung weist der Mischrotor 5 ein Schneckenfördsrteil 6 auf, dem sich ein feingängiges Rückfördergewinde 7 anschließt. Das Schneckenförderteil 6 überstreicht einen Verbindungskanal 8 im Gehäuseblock 9, der den Auslaßbereich der Knet- und Mischvorrichtung mit dem Einlaßbereich eines unter der Mischvorrichtung angeordneten Austragsextruders 11 verbindet» Der Austragsextruder 11 ist rechtwinklig zur Knet- und Mischvorrichtung angeordnet und weist in einem Gehäusezylinder 12 eine drehbare Austragsschnecke 13 auf. Am Ende des Austragsextruders 11 ist ein Extrudermundstück 14 angeordnet.
Die Gehäusebohrung 3 der Knet- und Mischvorrichtung ist im Bereich des Verbindungskanales 8 vergrößert und enthält eine drehbar eingepaßte Zylinderhülse 15, deren Innendurchmesser dem Innendurchmesser des Gehäuses 4 entspricht« Die Zylinderhülse 15 weist an ihrem aus dem Gehäuse austretenden Ende einen angeschweißten Ringansatz 16 auf, der einen Hebelarm 17 zum Verdrehen der Zylinderhülse 15 aufweist. Die Zylinderhülse 15 ist durchbrochen und somit mit einer Durchlaßöffnung 18 versehen. Ober diese Durchlaßöffnung 18 kann die von der Knet- und Mischvorrichtung vorplastifizierte
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Formmasse durch den Verbindungskanal 8 in den Austragsextruder 11 eintreten. Im Kreuzungsbereich der beiden Arbeitsstufen 5 und 11 weist das Gehäuse 12 des Austragsextruders 11 eine Entgasungsöffnung 19 auf, die entweder mit der Atmosphäre oder mit einer Unterdruckquelle in Verbindung steht·
Entgegengesetzt zur mit dem Verbindungskanal 8 übereinstimmenden Aoslaßöffnung der Knet- und Mischvorrichtung ist im Gehäusebiock 9 der Knet- und Mischvorrichtung ein Nebenauslaß 21 ins Freie angeordnet· Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, wird der Nebenauslaß 21 in der gezeichneten Darstellung von der Zylinderhülse 15 verschlossen· Der Verbindungskanal 8 wird von der Durchlaßöffnung 18 der Zylinderhülse 15 zum größten Teil freigegeben.
Die Wirkungsweise der vorstehend geschilderten Strangpreßvorrichtung ist wie folgt:
Die zu verarbeitende Formmasse, z» B· thermoplastische Kunststoffmasse, wird in den Einfülltrichter 22 aufgegeben. Der Mischrotor 5 ist mit Förderteilen, Knet- und Mischteilen ausgerüstet und fördert und plastifiziert die Forramasse. Die vorplastifizierte Formmasse tritt über die Durchlaßöffnung 18 der Zylinderhülse 15 und den Verbindungskanal 8 in den Austragsextruder 11 und wird von diesem Austragsextruder 11 schonend weiterbefördert und ausgepreßt.
Wird am extrudierten Endprodukt festgestellt, daß eine Erhöhung der eingeleiteten Scherenergie notwendig ist, so
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wird die Zylinderhülse 15 über Verschwenken des Hebelarmes 17 verdreht und der Verbindungskanal 8 von der Zylinderhülse 15 noch mehr verdeckt. Der Auslaßquerschnitt für die aus der Knet- und Mischvorrichtung austretende Masse wird dadurch verkleinert« Die Folge sind ein Druckanstieg und eine Verlängerung der Verweilzeit der Formmasse in der Knet- und Mischvorrichtunge
Im Anfahrzustand der Knet~ und Mischvorrichtung wird die Durchlaßöffnung 18 der Zylinderhülse 15 durch Verschwenken der Zylinderhülse 15 mit dem Nebenauslaß 21 in Deckung gebracht. Die geforderte Formmasse tritt suo dem Nebenauslaß 21 ins Freie. Erst wenn die austretende Formmasse ausreichend plastifiziert ist, wird die Durchlaßöffnung 18 der Zylinderhülse 15 wieder mit dem Verbindungskanal 8 der Knet- und Mischvorrichtung in Deckung gebracht* Dadurch wird gleichzeitig der Nebenauslaß 21 von der Zylinderhülse 15 wieder verschlossen.
Claims (2)
- 2· 6. 80GZ 57 452 26221587IErfinduncfsanspruchΙ. Kontinuierlich arbeitende Knet- und Mischvorrichtung fur plastische Massen, insbesondere thermoplastische Kunststoff massen, rait einem in einem mit Einlaß und Auslaß versehenen Gehäuse umlaufenden Mischrotor, durch den die Formmasse plastifiziert und gefördert wird, und mit einem den Querschnitt der Auslaßöffnung verändernden Drosselorgan, gekennzeichnet dadurch, daß der Mischrotor (5) im Bereich der Auslaßöffnung (8) von einer drehbaren, eine Durchlaßöffnung (18) aufweisenden Zylinderhülse (15) konzentrisch umgeben ist·
- 2· Knet- und Mischvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Durchlaßöffnung (18) der Zylinderhülse (15) mit einem ins Freie führenden Nebenauslaß (21) der Knet- und Mischvorrichtung in Deckung gebracht werden kann·Hierau_JLSeifen Zeichnungen
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