-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen kontinuierlichen Mischer
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Mischen von Polymermaterialien,
wie Kunststoffe, Gummi oder dergleichen.
-
Ein
kontinuierlicher Mischer ist normalerweise so ausgelegt, dass eine
große
Scherarbeit auf zu mischenden Materialien, wie Kunststoffe, Gummi oder
dergleichen durch Rotoren aufgebracht wird, welche mit hoher Geschwindigkeit
entgegengesetzt drehen, um sie zu plastifizieren, zu schmelzen und
zu mischen. Verschiedene Füllstoffe
und Additive werden wirkungsvoll in die plastifizierten und geschmolzenen
Harze gemischt, um diese zu vermischen und zu verteilen, wodurch
es möglich
ist, Harzprodukte verschiedener Qualitäten zu erzeugen. Insbesondere hat
ein kontinuierlicher Mischer mit einer Mittelkonstruktion, in welcher
beide axialen Enden von Rotoren durch Lager abgestützt sind,
die Eigenschaft, dass die Rotoren nicht ausgelenkt werden und eine
Kammer nicht berühren,
wodurch es möglich
ist, die Rotoren mit hoher Geschwindigkeit zu drehen, so dass auf
einfache Weise eine Misch- und Pelletierausrüstung geschaffen werden kann,
die eine hohe Produktivität
hat.
-
Unter
den kontinuierlichen Mischern mit Mittelkonstruktion gibt es einen
Zweiwellenmischer, der einen Doppelrotor hat und vom zweistufigen
Mischtyp ist, welcher besonders für schwere Mischaufgaben geeignet
ist, wobei der Mischer ein Paar aus einem linken und einem rechten
Rotor hat, die im Zustand der Abstützung an beiden axialen Enden
drehbar in eine Kammer eingesetzt sind, die einen Zuführanschluss
und einen Komponentenauslassanschluss an den beiden axialen Enden
hat. Der Rotor des zuvor beschriebenen zweistufigen kontinuierlichen Mischers
ist mit einem ersten Zuführabschnitt
zum Fördern
der Mischung von dem Zuführanschluss stromabwärts, einem
ersten Mischabschnitt für
die Materialkomponenten, die durch den ersten Zuführabschnitt
stromabwärts
gefördert
werden, einem zweiten Zuführabschnitt
zur Förderung
der Materialkomponenten, die in dem ersten Mischabschnitt gemischt
wurden, und einem zweiten Mischabschnitt versehen, um die Materialkomponenten
weiter zu mischen, die durch den zweiten Zuführabschnitt stromabwärts gefördert wurden,
wobei auf dem halben Wege in Axialrichtung der Kammer ein Durchlass oder
eine Schiebereinrichtung vorgesehen ist, um die Mischungskräfte auf
die Materialkomponenten zu steuern.
-
In
dem zweistufigen kontinuierlichen Mischer kann, weil ein Polymerfluss-
oder Strömungswiderstand
der Materialkomponenten durch die Schiebereinrichtung, die auf halbem
Weg in der Axialrichtung der Kammer vorgesehen ist, eingestellt
werden kann, die Mischkraft auf die Materialkomponenten in dem ersten
und dem zweiten Mischabschnitt vergleichmäßigt werden, wodurch sich der
Vorteil ergibt, dass eine ausreichende Mischzeit sichergestellt
werden kann, ohne die Temperatur der Materialkomponenten übermäßig zu erhöhen.
-
Ferner
können
bei dem herkömmlichen zweistufigen
kontinuierlichen Mischer, der zuvor beschrieben wurde, flüchtige Gase
aus einem Entlüftungsanschluss
abgegeben werden, der unmittelbar stromabwärts der Schiebereinrichtung
vorgesehen ist, um dadurch eine bessere Produktqualität zu halten,
und es können
Materialkomponenten, wie Füllstoffe
später
durch den Entlüftungsanschluss
zugeführt
werden, um dadurch zudem die Einstellung des Füllgrads und die Zusammensetzungseinstellung
der fertigen Produkte zu erreichen. Bei dem herkömmlichen zweistufigen kontinuierlichen
Mischer ist, im Hinblick darauf, dass der Entlüftungsanschluss hauptsächlich die
Funktion als Auslassanschluss für flüchtige Gase
hat, das nachträgliche
Hinzufügen
der Materialen durch den Entlüftungsanschluss
lediglich ausschließlich
durch Schwerkraft bedingten Fall der Materialien erreicht. Jedoch
treten manchmal Schwierigkeiten auf, dass das nachträgliche Hinzufügen der
Materialien nicht ausgeführt
werden kann, weil Gase aus dem Entlüftungsanschluss ausgestoßen werden.
-
Mit
anderen Worten, in dem kontinuierlichen Mischer dieser Art werden
die Materialkomponenten sowie die darin enthaltenen Gase von dem
ersten Zuführanschluss
in die Kammer zugeführt
und die zunächst
zugeführten
Gase werden aus dem Entlüftungsanschluss
zur Außenseite
der Kammer ausgestoßen,
wodurch es sehr schwierig ist, nachträglich zusätzliche Komponenten gleichmäßig und
hinreichend durch den Entlüftungsanschluss
einzubringen. Ferner nimmt die Menge der zunächst in die Kammer zugeführten Gase
proportional zu einer Förderate und
einem freien Volumen des kontinuierlichem Mischers zu und folglich
ist, insbesondere im Fall eines groß bemessenen kontinuierlichen
Mischers zur Erfüllung
der Nachfrage nach hoher Produktivität in letzter Zeit, das Rückblasen
von Materialien aus dem Entlüftungsanschluss
stark ausgeprägt
und bei einem Füllstoff
mit einer geringen Schüttdichte
besteht die Schwierigkeit, dass die nachträgliche Hinzufügung durch
den Entlüftungsanschluss
selten wirklich erfolgt.
-
Ein
gattungsbildender Mischer ist aus der
US 5,265,955 A bekannt. Der in dieser Druckschrift
gezeigte Mischer hat einen stromaufwärtigen Trichter zum Zuführen. der
Materialkomponenten, einen zweiten Trichter zum Zuführen von
Additiven oder Füllmaterialien,
sowie einen stromabwärts
vom zweiten Trichter angeordneten dritten Trichter mit einem Regelventil
zum Entgasen. Ferner zeigt
DD
278 303 A1 einen kontinuierlichen Mischer mit einer Dosiereinrichtung
mit der eine zusätzliche
Komponente nach der Drosselstelle zugeführt werden kann. Die
US 5,590,959 A zeigt
einen kontinuierlichen Mischer ohne eine besondere Zuführeinrichtung
für Zusatzstoffe
und die
EP 0 391 003
A2 zeigt einen kontinuierlichen Mischer mit einer Schiebereinrichtung
und einer stromabwärts
der Schiebereinrichtung angeordneten Entgasungsöffnung.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Mischer bereitzustellen, der eine bestimmte
Zusammensetzung eines extrudierten Materials kontinuierlich gewährleisten
kann.
-
Diese
Aufgabe wird mit einem Mischer nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgezeigt. Die
vorliegende Erfindung schafft einen kontinuierlichen Mischer, welcher
mit ersten und zweiten Mischabschnitten an Rotorabschnitten ausgebildet ist,
die stromaufwärts
bzw. stromabwärts
einer Schiebereinrichtung angeordnet sind, wobei eine Zwangszuführeinrichtung
zur zwangsweisen nachträglichen Hinzufügung von
Materialien mit einem Abschnitt stromabwärts der Schiebereinrichtung
in einer Kammer und stromaufwärts
eines Auslassanschlusses verbunden ist. Gemäß dieser Anordnung kann, weil die
Materialien zwangsweise nachträglich
in den Abschnitt stromabwärts
der Schiebereinrichtung in der Kammer und stromaufwärts des
Abgabeanschlusses hinzugefügt
werden können,
die nachträgliche
Hinzufügung
der Materialien in den zweiten Mischabschnitt gleichmäßig und
in ausreichender Menge verwirklicht werden und die Einstellung einer
Füllstoffkonzentration
der Materialien und die Einstellung der fertigen Produkte kann auf
einfache Weise verwirklicht werden. Die Zwangsfördreinrichtung ist ein horizontal angeordneter
Schneckenförderer,
der von dem Entlüftungsanschluss
getrennt an einem Abschnitt stromabwärts der Schiebereinrichtung
in der Kammer und stromaufwärts
des Auslassanschlusses vorgesehen ist.
-
Gemäß dieser
Anordnung wird das nachträgliche
Hinzufügen
der Materialien möglich,
während
das Ausstoßen
flüchtiger
Gase aus dem Entlüftungsanschluss,
die Einstellung einer Füllstoffkonzentration
der Materialien und die Einstellung der fertigen Produkte auf leichte
Weise verwirklicht werden kann, wodurch eine bessere Produktqualität beibehalten
wird.
-
Eine
Mischkrafteinstelleinrichtung zum Einstellen einer Mischkraft für die Materialkomponenten in
dem zweiten Mischabschnitt kann an dem Auslassanschluss der Kammer
oder an einem Abschnitt stromabwärts
des zweiten Mischabschnitts vorgesehen sein.
-
Gemäß diesem
Aufbau kann die Mischkraft der Materialkomponenten nach Vollendung
der nachträglichen
Hinzufügung
durch die Zwangsfördereinrichtung
ebenfalls passend durch die Mischkrafteinstelleinrichtung eingestellt
werden. Die Mischkrafteinstelleinrichtung kann eine Schiebereinrichtung
zur Einstellung des Durchflusswiderstands der Materialkomponenten
sein.
-
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die
Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigt:
-
1 eine
seitliche Schnittansicht eines kontinuierlichen Zweiwellenmischers
gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
-
2 eine
Schnittansicht, die den in 1 gezeigten
Mischer unmittelbar stromabwärts
einer Schiebereinrichtung geschnitten zeigt;
-
3 eine
seitliche Schnittansicht eines kontinuierlichen Zweiwellenmischers
gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
-
4 eine
seitliche Schnittansicht eines kontinuierlichen Zweiwellenmischers
gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
-
5 eine
Schnittansicht einer modifizierten Form einer Anschlusskonstruktion
eines Schneckenförderers.
-
1 und 2 zeigen
ein erstes Ausführungsbeispiel
eines kontinuierlichen Zweiwellenmischers mit zwei Mischstufen,
auf den die vorliegende Erfindung angewandt ist. Wie in diesen Figuren
gezeigt ist, umfasst der Mischer 1, ein kontinuierlicher Zweiwellenmischer
in diesem Ausführungsbeispiel, eine
Kammer 2 als den Vorrichtungskörper, wobei in Längsrichtung
zwei im wesentlichen zylindrische Mischkammern 3 in der
Kammer 2 als im Querschnitt im wesentlichen brillenförmiges Loch
ausgebildet sind.
-
In
die Mischkammern 3 der Kammer 2 ist parallel und
drehbar ein Paar aus linkem und rechtem Rotor 4 eingesetzt,
welche die Materialkomponenten von einer Seite (stromaufwärtige Seite
auf der rechten Seite in 1) der Kammer 2 in
Richtung auf das andere Ende (stromabwärts auf der linken Seite in 1)
fördern
und die Materialkomponenten kneten und auf halben Wege davon schmelzen.
Die Rotoren 4, deren beide Enden um die Durchmessermitte drehbar
durch Lager 5, 6, 7 gehalten sind, die
sowohl stromaufwärts
als auch stromabwärts
der Kammer 2 angeordnet sind, sind in voneinander abweichender Richtung
angetrieben, so dass die einander gegenüberliegenden inneren Seiten
sich von oben nach unten bewegen.
-
Die
Antriebseinrichtung für
die Rotoren 4 ist mit dem stromaufwärtigen Ende der Kammer 2 verbunden.
Die Antriebseinrichtung 8 umfasst ein Gehäuse 9,
welches tandemartig an dem stromaufwärtigen Ende der Kammer 2 angebracht
ist, ein Paar vorderer und hinterer Lager 5, 6,
die drehbar einen erstreckten Abschnitt 10 jedes Rotors 4 abstützen, der
in das Gehäuse 9 eingeführt ist,
und ein Antriebszahnrad 11, das bezüglich einer Axialrichtung des
erstreckten Abschnitts in einem Mittelbereich befestigt ist. Von
den Rotoren 4 steht der erstreckte Abschnitt 10 eines
Rotors 4 stromaufwärts
aus dem Gehäuse 9 vor
und das vorstehende Ende ist mit einem Motor (nicht gezeigt) mit
einem Reduktionsgetriebe verbunden. Die Antriebszahnräder 11 der
Rotoren 4 sind unmittelbar im Kämmeingriff miteinander, wodurch, wenn
ein Rotor 4 durch den Motor drehend angetrieben wird, der
andere Rotor 4 in einer Gegenrichtung dreht.
-
In
der oberen Fläche
des stromaufwärtigen Endes
der Kammer 2 ist ein Zuführanschluss 13 zum Zuführen pulverförmiger oder
pelletierter Materialien zu der Mischkammer 3 vorgesehen
und ein Trichter (nicht gezeigt) ist mit dem Zuführanschluss 13 verbunden.
Auf der oberen Oberfläche
des Zwischenabschnitts der Kammer 2 ist ein Entlüftungsanschluss 14 zum
Abführen
von Gasen, die eingebracht werden, wenn die Materialkomponenten
zugeführt
werden, und von flüchtigen
Gasen vorgesehen, die während
des Mischens in der Mischkammer 3 erzeugt werden. Ferner
ist an dem stromabwärtigen
Ende der Kammer 2 ein Auslassanschluss 15 zum
Abgeben des geschmolzenen und gemischten Materials aus der Kammer 2 vorgesehen.
Ferner ist auf dem halben Abschnitt oder der halben Länge in Achsenrichtung der
Kammer 2 eine Schiebereinrichtung 17 vorgesehen,
die ein paar obere und untere Schieberplatten 16 hat, die
bezüglich
des Außenumfangsabschnitts des
Rotors 4 verschiebbar und an dessen radial äußerer Seite
angenähert
oder davon entfernt sind. Die Schiebereinrichtung 17 ist
vorgesehen, um den Durchfluss widerstand de Materials durch Änderung der
Stellung der Schieberplatten 16 bezüglich des Rotors 4 einzustellen,
wobei die Mischkammer 3 innerhalb der Kammer 2 in
zwei Mischstufen 3A und 3B unterteilt ist, die
stromaufwärts
und stromabwärts der
Schiebereinrichtung 17 in Tandemanordnung ausgerichtet
sind.
-
Wie
in 1 und 2 gezeigt ist, ist der in die
erste Stufe 3A stromaufwärts der Schiebereinrichtung 17 eingesetzte
Rotor 4 an seiner Außenumfangsfläche, von
stromaufwärts
beginnend in dieser Reihenfolge, mit einem ersten Zuführabschnitt 18 mit einem
Schneckengang zum Vorwärtsfördern von Pellets
oder pulvrigen Materialkomponenten von dem Zuführanschluss 13 sowie
mit einem ersten Mischabschnitt 19 versehen, um die große Scherkraft
auf die Pellets oder die pulvrigen Materialkomponenten aufzubringen,
um die Materialkomponenten zu mischen und zu schmelzen. In dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
umfasst der erste Mischabschnitt 19 einen Fördergangabschnitt 19A der
in der Richtung des Extrudierens der Materialkomponenten in stromabwärtiger Richtung
durch Drehen des Rotors 4 gewunden ist, und einen Rückführgangabschnitt 19B,
der in Richtung des Zurückdrückens der Materialkomponenten
in stromaufwärtiger
Richtung durch die Drehung gewunden ist.
-
In
dem Rotor 4 des vorliegenden Ausführungsbeispiels verwenden der
Mischgang und der Schneckengang einen Typ mit drei Schaufeln, die
mit Intervallen von 120° in
der Umfangsrichtung ausgebildet sind. Es ist anzumerken, dass für den Mischgang
und den Schneckengang ein zweigängiger
oder zweiblättriger
Typ verwendet werden kann und für
die Ganganordnung können
Intervalle verwendet werden, die zwischen 90° bis 140° in Umfangsrichtung betragen.
-
Andererseits
ist der in die zweite Mischstufe 3B stromabwärts der
Schiebereinrichtung 17 eingeführte Rotor 4 an der
Außenumfangsfläche davon,
in dieser Reihenfolge weiter stromabwärts, mit einem zweiten Zuführabschnitt 20 mit
einem Schraubengang zum zwangsweisen Fördern von Materialkomponenten
von dem ersten Mischabschnitt 19 in Richtung auf den Auslassanschluss 15 und
einem zweiten Mischabschnitt 21 versehen, um die Scherkraft weiterhin
auf die Materialkomponenten aufzubringen, um sie zu mischen und
zu schmelzen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der
zweite Mischabschnitt 21 ebenfalls einen Fördergangabschnitt 21A der
in der Richtung zum Extrudieren der Materialkomponenten stromabwärts durch
Drehung des Motors gewunden ist, und einen Rückführgangabschnitt 21B,
der in der Richtung zum Zurückdrücken der
Materialkomponenten in stromaufwärtiger Richtung
durch die Drehung gewunden ist.
-
Wie
in 1 gezeigt ist, ist in dem kontinuierlichen Zweiwellenmischer 1 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ein seitwärts
geöffneter Zwischenzuführanschluss 22 getrennt
von dem Entlüftungsanschluss 14 in
der Seite eines Abschnitts ausgebildet, der mit dem ersten Zuführabschnitt 18 in der
Kammer 2 übereinstimmt,
und eine Zwangszuführeinrichtung 23 zum
zwangsweisen nachträglichen
Zuführen
von Materialien ist mit dem Zwischenzuführanschluss 22 verbunden.
-
Wie
in 2 gezeigt ist, umfasst die Zwangszuführeinrichtung 23 einen
Schneckenförderer,
der einen Förderzylinder 24,
der horizontal bezüglich
der Kammer 2 angeordnet und unmittelbar mit dem seitlichen
Zwischenzuführanschluss 22 verbunden
ist, eine linke und eine rechte Förderschnecke 25, die
drehbar in den Zylinder 24 eingesetzt sind, einen Motor 26 mit
einer Reduktionseinheit zum Drehen und Antreiben der Förderschnecken 25 und einen
Trichter 27 aufweist, der mit einer oberen Öffnung des
Förderzylinders 24 verbunden
ist.
-
Ferner
hat der kontinuierliche Zweiwellenmischer gemäß dem vorliegendem Ausführungsbeispiel
eine stromabwärtige
Schiebereinrichtung 29 mit einem Paar aus oberer und unterer
Schieberplatte 28, die in Durchmesserrichtung verschiebbar
und nahe an oder entfernt von dem Außenumfangsabschnitt des Rotors 4 sind,
wobei die Schiebereinrichtung 29 an dem Auslassanschluss 15 am
stromabwärtigen
Ende der Kammer 2 vorgesehen ist. Diese stromabwärtige Schiebeeinrichtung 29 ist,
wie die vorgenannte Schiebereinrichtung 17, vorgesehen, um
den Durchflusswiderstand der Materialien durch Änderung eines Spalts der Schieberplatten
bezüglich des
Rotors 4 einzustellen. Folglich wird im Fall des vorliegendem
Ausführungsbeispiels
die Mischkraft auf die Materialkomponenten durch den ersten Mischabschnitt 19 des
Rotors 4 durch die Schiebereinrichtung 17 eingestellt
und die Mischkraft auf die Materialkomponenten durch den zweiten
Mischabschnitt 21 nach der nachträglichen Hinzufügung durch
die Zwangsfördereinrichtung 23 kann
durch die stromabwärtige
Schiebereinrichtung 29 eingestellt werden.
-
Beim
Mischen der Materialkomponenten durch den kontinuierlichen Zweiwellenmischer
mit dem zuvor beschriebenen Aufbau werden zunächst pulverförmige Materialkomponenten
(die anorganische Füllstoffe
enthalten können)
durch den Zuführanschluss 13 eingebracht.
Dann werden die Materialkomponenten in der ersten Stufe 3A durch
den ersten Zuführabschnitt 18 stromabwärts gefördert und, wenn
die Komponenten die Spitze des ersten Mischabschnitts 19 passieren,
werden sie durch die große
Scherkraft dispergiert oder verteilt und durch Selbsterhitzung geschmolzen.
Danach werden die geschmolzenen Materialkomponenten in den zweiten
Zuführabschnitt 20 der
zweiten Stufe 3B bewegt, während die Mischkraft durch
die Schiebereinrichtung 17 eingestellt wird, sie werden
durch die Schneckenwirkung des Zuführabschnitts 20 in
den zweiten Mischabschnitt 21 gefördert und sie werden weiter vermischt,
wobei die Mischkraft durch die stromabwärtige Schiebereinrichtung 29 eingestellt
wird.
-
Dann
werden die in dem zweiten Mischabschnitt 21 erneut gemischten
Materialkomponenten aus dem Auslassanschluss 15 aus der
Kammer 2 unter Passieren der stromabwärtigen Schiebereinrichtung 29 abgegeben
und einem Einschneckenextruder zugeführt um das Material in eine
Nachverarbeitungseinrichtung (nicht gezeigt) zu fördern (beispielsweise
ein Pelletierer). Anstelle des Einschneckenextruders kann auch ein
Doppelschneckenextruder und/oder eine Zahnradpumpe als Fördereinrichtung verwendet
werden. Weil in dem vorliegendem Ausführungsbeispiel die Zwangsfördereinrichtung 23 unmittelbar
stromabwärts
der Schiebereinrichtung 17 in der Kammer 2 angeschlossen
ist, ist es möglich
die Materialien und Füllstoffe
gleichmäßig und
sicher separat in die bereits durch den ersten Mischabschnitt 19 geschmolzenen Materialkomponenten
zuzuführen
und das Einstellen der Füllstoffkonzentration
der Materialkomponenten in dem zweiten Mischabschnitt 21 und
die Mischungseinstellung der Endprodukte kann leicht ausgeführt werden.
-
Weil
in dem vorliegendem Ausführungsbeispiel
der Entlüftungsanschluss 14 getrennt
von der Zwangszuführeinrichtung 23 ausgebildet
ist, ist die nachträgliche
Hinzufügung
der Materialien auch möglich,
während
flüchtige
Gase, die bei der Mischung entstanden sind, von dem Entlüftungsanschluss 14 abgegeben
werden, und es ist zudem möglich,
die Einstellung der Füllstoffkonzentration der
Materialkomponenten und die Mischungseinstellung der Endprodukte
auszuführen,
wobei eine bessere Produktqualität
beibehalten werden kann. Weil ferner die stromabwärtige Schiebereinrichtung 29, die
die Funktion als Mischkrafteinstelleinrichtung in dem zweiten Mischabschnitt
hat, an dem Auslassanschluss 15 vorgesehen ist, ist es
möglich,
die Mischkraft der Materialkomponenten nach der nachträglichen
Hinzufügung
von Füllstoffen
oder dergleichen passend einzustellen.
-
3 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen kontinuierlichen
Zweiwellenmischers. In diesem Ausführungsbeispiel ist als die
Einrichtung zum Einstellen der Mischkraft in dem zweiten Mischabschnitt 21 eine
verschließbare
Blende 30 schwenkbar an dem Auslassanschluss 15 angebracht,
um eine Öffnungsstellung
einstellen zu können,
und wird anstelle der stromabwärtigen Schiebereinrichtung 29 verwendet.
Es ist anzumerken, dass, weil die anderen Ausbildungen gleich denen
im ersten Ausführungsbeispiel
sind, die gleichen Teile durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind
und deren genaue Beschreibung unterbleibt.
-
4 zeigt
einen kontinuierlichen Zweiwellenmischer gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. In diesem kontinuierlichen Zweiwellenmischer
ist eine Zahnradpumpe 33 mit der Unterseite des Auslassanschlusses 15 über eine
Verbindungsleitung 32 verbunden und ein Pelletierer (eine
Pelletiereinrichtung) und eine Nachbearbeitungseinrichtung 34 sind
mit der Auslassseite der Zahnradpumpe 33 verbunden.
-
Die
Zahnradpumpe 33 hat nicht nur die Funktion der Veränderung
der der Nachverarbeitungseinrichtung 34 zugeführten Materialmenge durch
Steuern ihrer Drehzahl, sondern sie dient auch zur Änderung
des Füllstoffverhältnisses
von Harzen innerhalb der zweiten Mischstufe 3B, um die
Mischkraft des zweiten Mischabschnitts 21 einzustellen, wodurch
sie zusätzlich
als Mischkrafteinstelleinrichtung für die Materialkomponenten in
dem zweiten Mischabschnitt 21 dient.
-
Beispielsweise
kann die vorliegende Erfindung auch für kontinuierliche Mischer des
Typs verwendet werden, in welchem ein Querschnitt der Kammer 2 geneigt
ist, wie in 5 gezeigt ist. Ferner kann der
Zwischenzuführanschluss 22 stromabwärts der
Schiebereinrichtung 17 und stromaufwärts des Auslassanschlusses 15 angeordnet
sein, er ist jedoch vorzugsweise in einem Abschnitt vorgesehen, der
mit dem zweiten Zuführabschnitt 20 in
der Kammer 2 übereinstimmt,
damit die nachträglich
hinzugefügten
Materialien zuverlässig
in den zweiten Mischabschnitt 21 gefördert werden, um einer ausreichenden
Mischarbeit unterworfen zu werden.
-
Als
nächstes
werden Ausführungsformen (experimentelle
Beispiele) erläutert
um die Wirkungen der vorliegenden Erfindung zu zeigen. In diesem Experiment
wird der zweitstufige kontinuierliche Zweiwellenmischer 1 gemäß 3 verwendet,
um die Versuchsmaterialien tatsächlich
zu mischen. Die Zusammensetzung wurde wie folgt formuliert: A:B:C = 50 gew%:50 gew%:6 Teile.
- A
- = Hochviskoses und
hochdichtes Polyethylen (HLMI = 0,15)
- B
- = Niedrigviskoses
und hochdichtes Polyethylen (MI = 50,0)
- C
- = Kohlenstoffgrundmischungspellets
(Kohlenstoffkonzentration:40%)
-
Weil
von den Materialien A und B das Material B etwas geringere Dichte
hat als das Material A, bildet, wenn eine Mischung der Materialien
A und B dem Mischen und Schmelzen unterworfen wird, das Material
B (niedrigviskoses Polyethylen) eine Matrixphase (oder kontinuierliche
Phase) des Harzes und das Material A (hochviskoses Polyethylen)
bildet eine disperse Phase (inselförmige Phase) des Harzes. Normalerweise
ist, wenn die Viskosität
der Matrixphase verglichen mit der der dispersen Phase niedrig ist,
das Mischen ziemlich schwierig.
-
Somit
wurde der in 3 gezeigte erfindungsgemäße Mischer
verwendet, wobei zunächst die
Materialkomponenten mit dem Verhältnis
A:B:C = 50 gew%:25 gew%:6 Teile in den ersten Zuführanschluss
eingebracht wurden, und das verbleibende Material B (25 gew%) wurde
nachträglich
aus der Zwangsfördereinrichtung,
die mit der zweiten Stufe verbunden ist, zugeführt. Weil in diesem Falle in
der anfänglichen
Mischung das Material A mit der höheren Viskosität den größeren Anteil
hatte als das Material B mit der niedrigen Viskosität, ging
das höher viskose
Material A in die Matrixphase über,
so dass eine geeignete Durchmischung in der ersten Mischstufe erreicht
werden konnte. Dann wurde das Material B nachträglich von der Zwangsfördereinrichtung der
Mischung zugeführt.
Weil die Komponentenmischung eine höhere Viskosität hat als
das Material B, wurde das Material B gut mit der vorhergehenden
Mischung vermischt und es wurde folglich eine ausreichende Komponentenvermischung
erhalten.
-
Obwohl
die Mischung eine Zusammensetzung hat, die wegen großer Unterschiede
in der Viskosität
besonders schwer zu mischen ist, konnte diese durch die nachträgliche Hinzufügung mit
Hilfe der Zwangsfördereinrichtung
unter Verwendung des Mischers gemäß der vorliegenden Erfindung
gemischt werden, wodurch eine Mischung hergestellt werden konnte,
die hervorragende Streu- oder Mischungseigenschaften hat.
-
Weil,
wie zuvor beschrieben wurde, gemäß der vorliegenden
Erfindung das nachträgliche
Hinzufügen
der Materialien in den zweiten Mischabschnitt sicher in dem zweistufigen
kontinuierlichen Zweiwellenmischer ausgeführt werden kann, kann die Einstellung
der Füllstoffkonzentration
der Materialien und die Mischungseinstellung der Endprodukte auf einfache
Weise erzielt werden, wodurch eine Verbesserung der Mischungsverarbeitungsmöglichkeiten erzielt
ist.
-
Ein
kontinuierlicher Mischer, in welchem ein Paar aus linkem und rechtem
Rotor 4 drehbar in einer Kammer 2 vorgesehen ist,
die einen Zuführanschluss 13 und
einen Auslassanschluss 15 für Materialien an den jeweiligen
beiden Axialenden hat. Eine Schiebereinrichtung 17 zum
Einstellen des Polymerflusswiderstands der Materialien ist auf halben
Wege in Axialrichtung der Kammer 2 vorgesehen, und ein
erster und ein zweiter Mischabschnitt 19, 21 sind
jeweils an Abschnitten des Rotors 4 ausgebildet, die stromaufwärts und
stromabwärts
der Schiebereinrichtung 17 positioniert sind. Eine Zwangsfördereinrichtung 23 zum
zwangsweise nachträglichen
Hinzufügen
der Materialien ist mit einem Abschnitt stromabwärts der Schiebereinrichtung 17 in
der Kammer 2 und stromaufwärts des Auslassanschlusses 15 verbunden.