CH454431A

CH454431A - Misch- und Kneteinrichtung

Info

Publication number: CH454431A
Application number: CH1451067A
Authority: CH
Inventors: G Weber Wilhelm; Sutter Fritz
Original assignee: Buss Ag
Priority date: 1967-10-13
Filing date: 1967-10-13
Publication date: 1968-04-15
Also published as: FR1589237A; NL6814302A; SE341065B; US3582049A; ES359154A1; BE722236A; NL143137B; GB1208823A

Description

Misch- und Kneteinrichtung
An kontinuierlich arbeitenden Misch- und Knetmaschinen, die z. B. für chemische Reaktionsprozesse oder zum Aufbereiten von gekneteten Mischungen in der Plastik-, Gummi- oder Lebensmittelindustrie eingesetzt sind, wurde bisher das Fehlen einer einfachen, rasch wirksamen und zuverlässigen Schliessvorrichtung für den Austritt der Misüh-- und Knetkammer als nachteilig empfunden. Eine -solche Schliesseinrichtung ist an und für sich erforderlich, um beim Anfahren sicherzustellen, dass die Misch- und Knetkammer gut volläuft, damit die gewünschte Reaktion anspringen kann, worauf dann rasch der Austritt geöffnet werden sollte, ohne dass die Reaktion dabei abreisst.

-Bisherige Versuche, dieses Problem mittels einer Schwenkklappe, Sperrschieber, Verstellring oder Kugelventil zu lösen, brachten nur teilweisen Erfolg, und zwar einmal, weil ein Festsetzen von Material am Schliesskörper nicht verhindert werden konnte und sich ausserdem bei dem notwendigen raschen Öffnen eine unsymmetrisch geformte Druckwelle bilden konnte, die in der Misch-und Knetkammer oftmals zu einem Abreissen der Anfahr-Reaktion führte. Auch mit Drosseleinrichtungen bekannter Art, wie sie z.

B. an Schneckenpressen verwendet werden, konnte das Problem nicht zufrieden stellend gelöst werden, da id;ise diese Erurichtungen zur Fein- regelung Ides Arbeitsdrucks in der Mischkammer dienen und daher, selbst wenn mit Fernverstellung motorangetrieben, nicht rasch genug von einer geschlossenen Stellung in eine offene Stellung gebracht werden können.

Es wird nun eine Misch- und Kneteinrichtung vorgeschlagen, mit welcher die oben geschilderten Nachteile überwunden werden sollten. Die erfindungsgemässe Misch- und Kneteinrichtung weist mindestens eine in einer Misch-und Knetkammer angeordnete Schnecken- welle auf und ist dadurch gekennzeichnet, dass am Austritt der Miseh- und Knetkammer eine gleichachsig mit der Schneckenwelie angeordnete Schliesseinrichtung vorgesehen ist, welche ein achsial verschiebbares und drehbares Schliessorgan aufweist, das unter Wirkung eines Spannorganes und eirtes Arretierorganes steht.

Vorzugsweise kann die Schliesseinrichtung einen koaxial mit der Schneckenwelle an der Austrittsöffnung angeordneten Düsenring und einen gleichachsig mit der Schneckenwelle angeordneten, mit dem Düsenring zusammenwirkenden und in einem Gehäuse mit Austritts öffnung gelagerten Schliessdorn aufweisen.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf den beiliegenden Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch den mit der Schliesseinrichtung versehenen Teil der Misch- und Kneteinrichtung,
Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Düsenring mit geraden Führungselementen und
Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Düsenring mit gebogenen Führungselementen.

Die vorgeschlagene Einrichtung weist ein Gehäuse 17 auf, das eine Misch- und Knetkammer 1 umschliesst, in welcher eine Schneckenwelle 14 angeordnet ist. Am Austritt der Misch- und Knetkammer 1 ist ein Düsenring 2 koaxial zur Schneckenwelle 14 angeflanscht. Dieser Düsenring 2 weist eine zylindrische Bohrung auf, die nach beiden Seiten konisch erweitert ist.

An den Düsenring 2 ist ein Gehäuse 3 angeflanscht, das eine Austrittsöffnung 3' aufweist. Ferner weist das Gehäuse 3 einen zylindrischen Sitz für eine Lagerbüchse 4, eine ebene Tragfläche für einen Motor 5 sowie einen Tragarm 18 für ein Arretierorgan 6 auf. Die Lagerbüchse 4 wird einerends von einer Ringmutter 4' im Gehäuse 3 fixiert und trägt andernends ein drehbares, vom Motor 5 angetriebenes Messerrad 7. Ferner weist die Lagerbüchse 4 innen zwei zylindrische Lagerflächen zur Aufnahme eines Schliessdornes 8 auf und ist zwischen den beiden Lagerflächen mit einem steilgängigen Trapezgewinde versehen.

Der Schliessdorn 8 weist einen ersten zylindrisch geformten Teil 8' auf, der an seinem dem Düsenring 2 zugekehrten Ende konisch mit abgerundeter Spitze ausgebildet ist. In einem zweiten mittleren Teil 8" ist der Schliessdorn 8 mit einem Trapezgewinde versehen, wel ches komplementär zum Trapezgewinde in der Lagerbüchse 4 ausgebildet ist und in dieses eingreift. Der dritte Teil 8"' des Schliessdornes 8 trägt ein Gewinde, auf welches eine Mutter 10 aufgeschraubt ist, sowie eine Scheibe 12, die im Durchmesser grösser als der Schliessdorn ist und am dem Düsenring 2 abgekehrten Ende desselben angeordnet ist. Zwischen der Scheibe 12 und einem mit dem Gehäuse 3 verbundenen Bügel 11 ist ein Spannorgan in Form einer Schraubenfeder 13 angeordnet, die einen Druck auf den Schliessdorn 8 in Richtung von dem Düsenring 2 weg ausübt.

Die Mutter 10 ist zur Begrenzung der achsialen Bewegung des Schliessdornes in der einen Richtung verstellbar und kann mit einer Stellschraube 15 blockiert werden. Sie weist eine umlaufende Ringnut 10' auf, in welche der Stift 6' des am Tragarm 18 angeordneten Arretierorganes 6 eingreift. Dieser Stift 6' wird durch die Feder 6" in die Nut 10' gedrückt, wobei die Federspannung mittels einer Überwurfmutter 6"' einstellbar ist.

Ferner ist am Bügel 11 eine Stellschraube 16 vorgesehen, die die achsiale Bewegung des Schliessdornes 8 in der anderen Richtung einstellbar begrenzt.

Der Düsenring 2 trägt an der von der Austritts öffnung der Misch- und Knetkammer abgekehrten konischen Innenfläche Führungselemente 9, die im Querschnitt keilförmig sind und mit der Spitze gegen die Austrittsöffnung der Misch- und Knetkammer 1 gerichtet sind. Diese Führungselemente 9 sind gleichmässig entlang des Umfanges der konischen Innenfläche angebracht und können gerade oder gebogen ausgebildet sein.

Das Messerrad 7 trägt eine Anzahl Messerarme 7' mit einstellbaren Messern 7". Die Messer 7" bewegen sich bei Rotation des Messerrades 7 an der ringförmigen Öffnung vorbei, welche durch den Düsenring 2 und den Schliessdorn 8 begrenzt wird.

Zu Beginn des Arbeitsprozesses befindet sich der Schliessdorn 8 in der in Fig. 1 gezeichneten Lage. Die Misch- und Kneteinrichtung nimmt die Arbeit auf und im Material in der Misch- und Knetkammer 1 baut sich ein Druck auf. Sobald dieser eine gewisse Grösse erreicht hat, wird der Stift 6' aus der Nut 10' entgegen der Wirkung der Feder 6" herausgedrückt und der Schliessdorn 8 bewegt sich, unterstützt durch die Feder 13, in eine geöffnete Stellung weg vom Düsenring 2. Diese Bewegung geht nicht nur rasch vor sich, sondern ist mit einer Drehbewegung des Schliessdornes 8 überlagert, was eine saubere Trennung der abgerundeten Spitze des Schliessdornes 8 vom gestauten Material bewirkt.

Diese kombinierte Längs- und Drehbewegung kommt durch das Trapezgewinde zustande, über welches der Schliessdorn 8 mit dem Gehäuse 3 bzw. der Lagerbüchse 4 verbunden ist.

Das Material fliesst nun durch die vom Düsenring 2 und vom Schliessdorn 8 begrenzte ringförmige Öffnung hinaus, wobei es durch die Führungselemente 9 in mehrere Stränge unterteilt, und, bei Bedarf, durch das rotierende Messerrad 7 zerschnitten wird.

Um die Schliesseinrichtung wieder in ihre Ausgangslage, das heisst in die geschlossene Stellung zu bringen, genügt es, den Schliessdorn 8 solange in Richtung zum Düsenring hin zu verschieben, bis der Stift 6' des Arretierorganes 6 wieder in die Nut 10' der Mutter 10 eingreift. Dies kann gegebenenfalls auch durch eine automatische Einrichtung geschehen.

Der zur Öffnung der Schliesseinrichtung benötigte Druck kann einesteils mittels der Vorspannung der Feder 6" des Arretierorganes 6, andernteils durch die Vorspannung der Feder 13 beeinflusst werden.

Die Mutter 10 wird so eingestellt, dass sie die Bewegung des Schliessdornes 8 in Richtung zum Düsenring 2 so begrenzt, dass zwischen dem konischen Ende des Schliessdornes 8 und der konischen Innenflache des Düsenringes 2 ein kleines Spiel bestehen bleibt, um die Gefahr des Verklemmens der beiden Konusse zu verhindern.

Um den Anforderungen gewisser Reaktionsprozesse zu genügen, können sowohl der Düsenring 2 als auch der Schliessdorn 8 heiz- oder kühlbar ausgebildet sein.

Die beschriebene Misch- und Kneteinrichtung weist die nachfolgenden besonderen Vorteile auf:
Es wird ein rasches und volles Öffnen erreicht bei ausgeglichener Druckverteilung. Die Schliesseinrichtung ist selbstreinigend und die Öffnungs-Stellung einstellbar.

Ein weiterer wichtiger Vorteil ist die Anpassung an die Forderung, dass die meisten Materialien nach Verlassen des Austritts der Misch- und Knetkammer in eine Anzahl Materialstränge aufgeteilt werden sollen, die dann je nach Erfordernis noch in Stücke geteilt werden müssen. Dies ist besonders beim Aufbereiten von gekneteten Mischungen aus härtbaren Kunststoffen aber auch bei Thermoplasten, wie z. B. Hart- und Weich-PVC, erforderlich.

Claims

PATENTANSPRUCH Misch- und Kneteinrichtung, welche mindestens eine in einer Misch- und Knetkammer (1) angeordnete Schneckenwelle (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass am Austritt der Misch- und Knetkammer (1) ein gleichachsig mit der Schneckenwelle (14) angeordnete Schliesseinrichtung vorgesehen ist, welche ein achsial verschiebbares und drehbares Schliessorgan (8) aufweist, das unter Wirkung eines Spannorganes (13) und eines Arretierorganes (6) steht.

UNTERANSPRÜCHE 1. Misch- und Kneteinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schliesseinrichtung einen koaxial mit der Schneckenwelle (14) an der Austrittöffnung angeordneten Düsenring (2) und einen gleichachsig mit der Schneckenwelle (14) angeordneten, mit dem Düsenring (2) zusammenwirkenden und in einem Gehäuse (3) mit Austrittöffnung (3') gelagerten Schliessdorn (8) aufweist.

2. Misch- und Kneteinrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schliessdorn (8) drei Teile aufweist, wobei der erste Teil (8') zylindrisch geformt und an seinem dem Düsenring (2) zugekehrten Ende konisch mit abgerundeter Spitze ausgebildet ist.

3. Misch- und Kneteinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil (8") des Schliessdorns mit einem Trapezgewinde versehen ist, welches in ein entsprechendes Trapezgewinde im Gehäuse (3) eingreift, so dass mit einer achsialen Verschiebung des Schliessdornes (8) zwangsläufig eine Rotation desselben erfolgt.

4. Misch- und Kneteinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Teil (8"') des Schliessdorns auf einem Teil seiner Länge mit einem Gewinde versehen ist, auf welches eine Mutter (10) mit einer umlaufenden Nut (10') aufgeschraubt ist, und welcher dritte Teil an seinem dem Düsenring abgekehrten Ende eine Scheibe (12) mit grösserem Durchmesser als der Schliessdorn (8) trägt.

5. Misch- und Kneteinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (3) und der Scheibe (12) ein Spannorgan (13) angeordnet ist, das auf den Schliessdorn (8) einen Druck in Richtung vom Düsenring weg ausübt.

6. Misch- und Kneteinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannorgan eine Schraubenfeder (13) ist.

7. Misch- und Kneteinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein Arretierorgan (6) trägt, das mit der Nut (10') in der Mutter (10) zusammenwirkt.

8. Misch- und Kneteinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierorgan (6) einen Stift (6') mit konischem Ende aufweist, welcher Stift unter Wirkung einer Feder (6"), deren Vorspannung mittels einer Überwurfmutter (6"') einstellbar ist, mit seinem konischen Ende in die im Querschnitt V-förmige Nut (10') in der Mutter (10) eingreift.

9. Misch- und Kneteinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (10) zur Begrenzung der achsialen Bewegung des Schliessdornes (8) einstellbar und mit einer Stellschraube (15) blockierbar ist.

10. Misch- und Kneteinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Begrenzung der achsialen Bewegung des Schliessdornes (8) eine einstellbare Stellschraube (16) vorgesehen ist.

11. Misch- und Kneteinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenring (2) eine zylindrische Bohrung aufweist, die nach beiden Seiten hin konisch erweitert ist.

12. Misch- und Kneteinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der zylindrischen Bohrung im Düsenring (2) kleiner ist als der Durchmesser des Schliessdornes (8).

13. Misch- und Kneteinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenring (2) auf der dem Schliessdorn zugekehrten konischen Innenfläche Führungselemente (9) trägt.

14. Misch- und Kneteinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (9) im Querschnitt keilförmig und gerade oder gebogen ausgebildet und mit der Spitze gegen die Misch- und Knetkammer gerichtet sind.

15. Misch- und Kneteinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-14, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (3) koaxial zum Schliessdorn (8) ein von einem Motor (5) angetriebenes Messerrad (7) vorgesehen ist, das eine Anzahl Messerarme (7') mit Messern (7") trägt, deren Schneidebene mit der dem Schliessdorn zugekehrten Stirnebene des Düsenringes (2) zusammenfällt.