DE1679800B2

DE1679800B2 - Vorrichtung zum Mischen von Füllstoffen und härtenden Kunstharzen

Info

Publication number: DE1679800B2
Application number: DE1679800A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Aust & Schuettler & Co Maskunststoffmaschinen 4000 Duesseldorf GmbH
Current assignee: Aust & Schuettler & Co Maskunststoffmaschinen 4000 Duesseldorf GmbH
Priority date: 1967-10-05
Filing date: 1967-10-05
Publication date: 1973-10-04
Also published as: LU57026A1; NL6814323A; DE1679800A1; FR1604220A; CH492471A; BE721846A; GB1236220A; US3583680A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Mischen von Füllstoffen und härtenden Kunstharzen als Bindemittel, mit einer in einem mindestens eine Materialzuführung aufweisenden Gehäuse geführten, mit variabler Drehzahl antreibbaren Schnecke, die drei Arbeitsabschnitte aufweist, wobei der in Förderrichtung erste Abschnitt als einziehender Förderabschnitt mit ununterbrochenem Schnekkengang, der folgende Abschnitt als Mischabschnitt und der letzte Abschnitt als austragender Förderabschnitt mit ununterbrochenem Schneckengang ausgebildet ist und der Schneckengang des austragenden gegenüber dem des einziehenden Förderabschnitts eine geringere Steigung aufweist.

Bei der Herstellung von Kunststein und Kunstholz werden Mischungen von verschiedensten Füllstoffen wie Sand, Steingranulat, Steinmehl. Kaolin, Holzspäne und Holzmehl und von den Füllstoffen gegebenenfalls zur Verstärkung des FertigproduKtes zugesetzten Fasern, insbesondere Glasfasern, mit verschiedenen Bindemitteln wie Latex, Bitumen und insbesondere härtenden Kunstharzen wie Polyester- und Epoxyharz benötigt, die in Formen gegossen oder gepreßt oder durch Extrusion ausgeformt werden können.

Die Herstellung und Verarbeitung solcher Gemische bietet erhebliche Schwierigkeiten, die in der Art des Materials und in der Ausformung begründet liegen. So bieten abrassive Füllstoffe besondere Schwierigkeiten. Bei den Bindemitteln wachsen die Schwierigkeiten mit dem Viskositätsgrad. Die Herstellung der Gemische erfolgt bisher in Trommelmischern, die eine umlaufende, innen mit Schneckengängen besetzte, um eine geneigte Achse drehbare Trommel besitzen. Ebenso werden Rührwerke eingesetzt, bei denen die Trommel feststeht und die Mischung der Stoffe durch ein rotierendes, exzentrisch arbeitendes Rührwerkzeug bewirkt wird. Die Trommelmischer und Rührwerke haben den Nachteil der diskontinuierlichen Arbeitsweise. Die Mischwirkung ist insbesondere dann nicht ausreichend, wenn sehr zähflüssige Bindemittel verwendet werden. Bei den Rührwerken kommt hinzu, daß sie die Füllstoffe oftmals in unerwünschtem Maße zerkleinern und daß die Rührwerkzeuge von abrassiven Füllstoffen stark angegriffen werden. Auch sind die Trommelmischer und Rührwerke nicht geeignet, eine Verdichtung des Gemisches zu bewirken und das Gemisch beispielsweise durch eine Düse auszupressen.

In der Technik der Kunststoffverarbeitung sind Schneckenmischer für die Herstellung von Zusatzstoffe enthaltenden Formmassen bekannt, deren in einem mit einer Materialzuführung versehenen Gehäuse geführte und mit variabler Drehzahl angetriebene Schnecke drei Arbeitsabschnitte aufweist, wobei der in Förderrichtung erste Abschnitt als einziehender Förderabschnitt mit ununterbrochenem Schnekkengang, der folgende Abschnitt als Mischabschnitt und der letzte Abschnitt als austragender Förderabschnitt mit ununterbrochenem Schneckengang au^gebildet ist und der Schneckengang des austragenden gegenüber dem des einziehenden Förderabschnittes eine geringere Steigung aufweist (USA.-Patentschrift 2519 014). Schneckenmischer dieses Bauprinzips sind ohne besondere Ausgestaltung zum Mischen von Füllstoffen und härtenden Kunstharzen nicht geeignet. Ferner sind Mischeinrichtungen mit Schnecken bekannt, die zwischen zwei Förderzonen einen durch unterbrochene Schneckengänge gebildeten Mischabschnitt aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schneckenmischer der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er zur kontinuierlichen Herstellung von Mischungen mit den verschiedenartigsten Füllstoffen und härtenden Kunstharzen als Bindemittel geeignet ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß im Bereich des einziehenden Förderabschnittes eine Zuführung für den Füllstoff und am

Übergang des einziehenden Förderabschnitts in den durch unterbrochene Schneckengänge gebildeten Mischabschnitt eine Zuführung für das Bindemittel

^_{1W Wl} _,__, Mischvorrichtung zeichnet

sich durch ihre "besondere Vielseitigkeit sowohl hinsichtlich der zu verarbeitenden Materialien sowie der Beschaffenheit und Art der mit ihr herzustellenden Erzeugnisse aus. So lassen sich abrassive Füllstoffe ebenso wie hochviskose Bindemittel verarbeiten. Die Mischung kann durch Eingießen und gegebenenfalls Pressen in Formen ebenso wie durch Extrusion ausgeformt werden.

Werden gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung als Zuführung für das Bindemittel zwei aetrennffTZuführWtungen vorgesehen, so kann das Bindemittel in zwei Komponenten zugeführt werden, die so gewählt sind, daß sie vor ihrer Vermischung praktisch keine Härtungserscheinungen zeigen, nach ihrer Vermischung jedoch eine Härtung in einer vorbestimmten Zeit erfahren, so daß die Aushärtungszeit auf die besondere Art der Ausformung (Gießen, Pressen oder Extrudieren) und die mit der Ausformung verbundenen Arbeitsgänge abgestellt werden

misches aus FuUstoΪ, ^B^^ndemi _{Schnecke auch}

.st, die auftsr dur J * J ⁰JgJ_{s am Mund}. durch ehe GrößeresAustaBq ^.^ ^

_gehende Farb_ie Kontrast-

des Zuführdruckes Sä bzw. die

Die aus Fi

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schnitt.10 b als

4°

Soll dem Werkstück eine bestimmte Farbe gegeben werden, so kann diese durch die Farbe des Füllstof- «erhalten werden, indem ein Füllstoff gewünschter natürlicher Farbe verwendet oder der Füllstoff durch Zueabe von Farbpulver entsprechend emgefarot 30 10, die wird. Auch ist es möglich, das Bindemittel mit ent- Lager sprechenden Farbzusätzen zu versehen. Besonders testi,,t. ekifach gestaltet sich die Farbgebung, wenn gemäß ag einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung am lung " Übergang vom einziehenden Förderabschnitt zum 35 den. Die Mischabschnitt der Schnecke eine Zuführleitung fur geteilt, den in Z Grundfarbe vorgesehen wird. Bei der Zugabe der hd

Grundfarbe an dieser Stelle ist für eine vollkommene Einmischung der Farbe in den Füllstoff zuglexch mxt

dera Bindemittel Gewahr gegeben

Um die Bindemittelmenge und gegebenenfalls die Farbmenge zu beeinflussen, die dem Füllstoff beige-SnStL sind gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung den Zuführleitungen für das Binderni tel bzw. die Komponenten des Bindemittels und fur die Giundfarbe Druckregeleinnchtungen zugeordnet, durch die der Zufüh, druck des Bindemittels bzw. der Komponenten des Bindemittels und der Grundfarbe auf die Verdichtung des Füllstoffes enstellbar,st ^g

Eine Marmorierung (marmorähnliches Aussehen 50 blech 13 an des Produktes) wird durch Zugabe einer Kontrast- Μ"*^Γ ^ farbe oder mehrerer Kontrastfarben erreicht. Hierzu den ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Er induni am Beginn des austragenden Förderabschnittes

5er Schnecke mindestens eine Zuführleitung fur zu- 55 swck

^ΧΛΧ'Αε A Zufuhrdruck der

trastfaiben ^. um ^ J
menge und um so wender
farbe cm.

Die ^^^^BSäm m den ^J^nSub^f_ührende Grundfarbe sour ^g^n^^ _zuzuführende Kontrastfarbe die "zuzuführenden Kontrastfarben wird gemäß . ^d^ z^uiunr _{der Erfindung} in

,η in den Zulei-

^_n^_ef_bare Verdrängerpumpen antungen dre-^hza^^r^^ _{di s}£_{ffe ZU}gefördert geordnet sind, von welchen mese

_A^ _{Zeichnung durc}h einer erfradungsgemäßen als Gießmaschine zum efewefae Formen von Plat-J ^££ _au ^P _soebii_{det isL} Es zeigt ten, as_^Ku^^a^j_tJ\°_rch _die Mischvorrichtung

und Prin^indarstellun"

F ι g 2 eine Pnnzipd*«*»""»·

*¹ ^f

^Oie

nur noch geringfügig in die Mischung von Füllstoff und Bindemittel sowie gegebenenfalls der Grundfarbe eingemischt.

Es können Kontrastfarbenmenge und/oder Auflosungsgrad der Kontrastfarbe bzw Kontrastfarben llun

»""»· _msbesondere

^feine Schneckenwelle

_drehbar gelagert ist. Die " _{3 d 14 be}.

S das Stegblech 14 Steckkupp-

ie 10 drehfest verbun-Arbeitsabschnitte auf_{rsten Abschnitt} i_Ofl,

£ reiten Ab-

d einen dritten _{Förderabschnitt}.

^^^^,μ^ Förderab- ^g ™^Q JJ B _{d des austrag}enden Förder-

⁵^¹""⁵ ™ ^a _o ^e™ "Sererseits sind so bemessen, daß abschnitte 10 c anderer eits sma _Forfer_

der emaehende *£%£££££& ₁₀ _c aufweist, leistung a s der austragen unterbrochene

Ä£> daß dieser Abschnitt einer _{her wirkt Die}

^ zweiteiligen Schneckenzylins _χη ^ ^ _{das Steg}_

_{dessen zweit}er Teil 17 Anschlußringes 18 an

^ ist. Mit einer Über

g ^^ ^ _TeUs „ _b

ΐ_βΓ8 ein auswechselbares Mund-Ein Bund 21 auf der Schnecken- ™J _{mit dem} Teil 17« des am antriebsseitigen Ende der

einziehenden Förderabschnitts _{ist in einem} Durchbruch des derteils 17 a ein Trichter 22 als FuIl-Diesem Trichter 22 läuft e g Bhältr 5 über eine Rinne

ist
der^mg^eben;

sich zwischen den beiden Teilen 17 α und 17 ft des pausen von Bindemittel und Farbe zu reinigenden

Schneckenzylinders der Anschlußring 18, der mit den Anlagetcile gefördert. Ein weiterer Behälter 38 ist

notwendigen Zuführleitungcn für die vollkommen in vorgesehen zur Bevorratung eines Harzes, wobei als

den Füllstoff einzumischenden Zusätze (Bindemittel, Behälter 38 der Transportbehälter des Harzes ver-

Bindemittelkomponcnten, Grundfarbstoffe) versehen 5 wendbar ist. Zur genauen Dosierung des Harzes, des

ist. Im Ausführungsbeispiel ist der Fall berücksich- Katalysators und der Kontrastfarbe werden diese

tigt, daß die Grundfarbe bereits dem Füllstoff züge- Stoffe von Verdrängerpumpen 35 c, 36 c und 38 c

hört. Der Anschlußring 18 ist mit zwei Zuführleitun- aus den Kesseln 35 und 36 bzw. dem Behälter 38

gen 28 und 29 für die Komponenten (Harz und Ka- entnommen und der Mischvorrichtung zugefördert,

talysator bei Epoxyharzen — bei Polyesterharzen zu- io Die besondere Genauigkeit der Dosierung der nur in

meist eine Teilmenge des Harzes, dem ein Beschleu- geringen Mengen zugegebenen Flüssigkeiten, nämlich

niger beigemischt ist, und dem Katalysator, der dann Katalysator und Kontrastfarbe, wird dadurch sicher-

in die andere Teilmenge des Harzes eingemischt ist) gestellt, daß diese Stoffe in den Behältern 35 und 36

des Bindemittels (Epoxyharz, Polyesterharz) verse- unter einem konstanten, einstellbaren Druck bevor-

hen. Soll die Grundfarbe jedoch getrennt vom Füll- 15 ratet werden. Die Drehzahl der Verdrängerpumpen

stoff beigemischt werden, so ist der Anschlußring 18 und damit deren Fördervolumen und der sich auf-

mit einer weiteren Zuführleitung 50 für die Zufüh- bauende Zuführdruck sind stufenlos regelbar durch

rung des Grundfarbstoffes versehen. Regler 35 d, 36 d und 38 d, die auf die Gleichstrom-

Im Bereich des Beginns des austragenden Förder- motoren 35 e, 36 c und 38 e wirken, von denen die

abschnitts 10 c der Schnecke ist der Teil 17 ft des ao Verdrängerpumpen angetrieben werden. Der sich

Schneckenzylinders mit einer Zuführleitung 30 für einstellende Zuführdruck für die einzelnen Stoffe ist

eine Kontrastfarbe versehen. an den Manometern 35 /, 36 / und 38 / ablesbar.

Die Arbeitsweise im gesamten ist an Hand der Der Antriebsmotor 15 für die Schnecke ist ein stu-F i g. 2 beschrieben. Hier ist mit 31 ein Druckluftkes- fenlos in der Drehzahl mittels eines Reglers 39 regelsei bezeichnet, zu dessen ständiger Auffüllung eine 35 barer Gleichstrommotor. Durch die Regelung der von einem Motor 32 angetriebene Pumpe 33 vorge- Schneckendrehzahl und der Dosierung wird die sehen ist. Es sind drei Kessel 34, 35 und 36 vorgese- Menge des in der Zeiteinheit zur Verarbeitung gelanhen, von denen der Kessel 34 zur Bevorratung eines genden Füllstoffes bestimmt. Die Schneckendrehzahl Lösungsmittels, der Kessel 35 zur Bevorratung eines bestimmt aber zusammen mit der Größe des Auslaß-Katalysators und der Kessel 36 zur Bevorratung 30 querschnitts des Mundstücke⁰ 20 auch die Höhe der einer Kontrastfarbe dient, über Druckminderventile Verdichtung des Materials. Der über die Regler 38 d 34 α, 35 a und 36 a sind die drei Kessel 34, 35 und und 35 rf einregulierbare Zuführdruck der Bindemit-36 an den Druckluftkessel 31 angeschlossen, so daß telkomponenten bestimmt die Bindemittelmenge. Der in jedem dieser Kessel 34, 35 und 36 ein an den Ma- über den Regler 36 d einregulierbare Zuführdruck nometern 34 ft, 35 ft und 36 ft ablesbarer, einstellba- 35 der Kontrastfarbe regelt abhängig vom Staudruck in rer Druck besteht. Unter dem im Kessel 34 herr- der Schnecke, der sich aus Füllungsgrad, Schnekschenden Druck wird Lösungs- bzw. Reinigungsflüs- kendrehzahl und Größe der Austrittsöffnung des sigkeit aus dem Kessel 34 in die Rohrleitung 37 und Mundstückes 20 ergibt, die Kontrastfarbenmenge von dort über nicht dargestellte Leitungen und Ven- und den Auflösungsgrad bzw. Einmischungsgrad der tile in die bei Arbeitsende oder längeren Betriebs- 40 Kontrastfarbe.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Mischen von Füllstoffen und härtenden Kunstharzen als Bindemittel, mit einer in einem mindestens eine Materialzuführung aufweisenden Gehäuse geführten, mit variabler Drehzahl antreibbaren Schnecke, die drei Arbeitsabschnitte aufweist, wobei der in Förderrichtung erste Abschnitt als einziehender Förderabschnitt mit ununterbrochenem Schneckengang, der folgende Abschnitt als Mischabschnitt und der letzte Abschnitt als austragender Förderabschnitt mit ununterbrochenem Schneckengang ausgebildet ist und der Schneckengang des austragenden gegenüber dem des einziehenden Förderabschnitts eine geringere Steigung aufweist, dadurch ^kennzeichnet, daß im Bereich des einziehenden Förderabschnitts (10 a) eine Zuführung für den Füllstoff und am Übergang des einziehenden Förderabschnitts (10 a) in den durch unterbrochene Schneckengänge gebildeten Mischabschnitt (10 6) eine Zuführung für das Bindemittel vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführurg für das Bindemittel aus mindestens zwei getrennten Zuführleitungen (28, 29) besteht.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß τη Übergang vom einziehenden Förderabschnitt (10«) zum Mischabschnitt (10Z)) eine Zuführleit; ag (SO) für eine Grundfarbe vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Zuführleitungen (28, 29, 50) für das Bindemittel bzw. die Bindemittelkomponenten und für die Grundfarbe Druckregeleinrichtungen zugeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Beginn des austragenden Abschnitts (10 c) mindestens eine Zuführleitung (30) für zusätzlichen Farbstoff vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführleitung bzw. Zuführleitungen (30) für zusätzlichen Farbstoff Druckregeleinrichtungen zugeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß alle Zuführleitungen (28, 29, 30, 50) an drehzahlregelbare Verdrängerpumpen anschließbar sind.