CH661682A5 - Vorrichtung zum bearbeiten von viskosen stoffen bzw. stoffen, die bei der bearbeitung viskos werden. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DD-PS 135 171 bekannt. Hierbei sind die jeweiligen Kammern direkt mit dem Auslass verbunden; es liegt also eine einstufige Vorrichtung vor. Durch den Stau des Materials in einer Kammer vor der Staustelle erfolgt eine Relativbewegung zwischen dem zu bearbeitenden Stoff und den Stirnseiten der Scheiben, wodurch also diese die Kammer begrenzenden Wände auf den in der Kammer befindlichen Stoff einwirken und ihn verflüssigen, plastisch machen, fördern, pumpen oder mischen. Nachteilig bei dieser Ausgestaltung ist, dass eine für ein Entgasen ausreichende Arbeitsstrecke nicht zur Verfügung steht, und dass auch der mögliche Druckaufbau begrenzt ist.

Aus der US-PS 3 042 264 ist eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Stoffen mit einem Gehäuse bekannt, in dem zwei zueinander parallele, einander durchdringende Bohrungen angeordnet sind. In diesen Bohrungen ist jeweils eine Welle mit auf dieser Welle angeordneten Scheiben drehbar angeordnet, wobei in die Kammer, die zwischen zwei auf einer Welle angeordneten Scheiben begrenzt ist, eine Scheibe der benachbarten Welle hineinragt. In den Scheiben sind verhältnismässig grosse Durchbrüche angeordnet, durch die einerseits das Material axial gefördert wird und die zum Zerkleinern und Mischen dienen, wobei die Begrenzungslinien dieser Öffnungen als Scher- bzw. Schneidkanten dienen.

Aus der DE-OS 2 933 655 ist eine einwellige Vorrichtung zum Plastifizieren, Mischen, Entgasen, Reagieren und dgl. bekannt. Hierbei ist in einer Bohrung eines Gehäuses ein drehantreibbarer, aus einer mit geschlossenen Scheiben versehenen Welle bestehender Scheibenrotor angeordnet. Die Scheiben haben nur geringes Spiel gegenüber der Wandbohrung und begrenzen jeweils zwischen sich eine Kammer, die vor einer Staustelle einen Auslass aufweist. Die im Gehäuse jeweils benachbarten Kammern sind mit einander verbindenden Überströmkanälen ausgebildet, die sich - bezogen auf die Drehrichtung der Scheiben — jeweils vor einem bis in die Nähe der Welle in die Kammer hineinragenden ortsfesten Stauelement befinden, so dass durch den Stau des Materials vor dem Stauelement das Material über den Überströmkanal in die benachbarte Kammer gedrückt wird.

Auch hier findet eine Relativbewegung zwischen den Stirnseiten der Scheiben und dem zu bearbeitenden Stoff statt. Gegenüber anderen einwelligen Bearbeitungsvorrichtungen liegt ein wesentlicher Vorteil dieser bekannten Vorrichtung darin, dass ein erheblich höherer Druckaufbau und ein erheblich besserer Förderwirkungsgrad erreichbar ist. Es können auf sehr einfache Weise grosse Entgasungsoberflächen erzielt werden. Nachteilig an dieser bekannten Vorrichtung ist, dass das ortsfeste Stauelement keine Selbstreinigung erfährt und dass relativ grosse Durchmesser bei hohen Durchsätzen pro Zeiteinheit erforderlich sind, was zu erheblichen mechanischen und verfahrenstechnischen Problemen bei einem Durchsatz von mehr als 10 t/h führt. Weiterhin ist ein besonders wesentlicher Nachteil, dass die Übergabe der viskosen Materialien von Kammer zu Kammer ausserhalb des eigentlichen Verfahrensraumes erfolgen muss, was sich auf die Bearbeitungsqualität nachteilig auswirkt. Eine dieser Vorrichtung im Prinzip gleiche Vorrichtung ist auch aus der US-PS 4 142 805 bekannt.

Weitere Vorrichtungen zum Bearbeiten von viskosen Stoffen bzw. Stoffen die bei der Bearbeitung viskos werden, bei denen nur ein Rotor vorgesehen ist und bei dienen vor einem Auslass eine Staustelle ausgebildet ist, sind aus der DE-OS 2 648 948 und der DE-AS 1 129 681 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemässen Art so auszugestalten, dass hoher Druckaufbau und grosse Entgasungsoberflächen bei geringer Baulänge und ohne Beeinträchtigung der Bearbeitungsqualität der zu bearbeitenden Stoffe erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemässen Massnahmen wird eine grosse Prozess5

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länge, d.h. die Anordnung zahlreicher Stufen hintereinander erreicht, wodurch grosse Entgasungsoberflächen und grosser Druckaufbau erreicht werden. Das Material kann ohne nennenswerte Umlenkungen, nämlich tangential zu den Scheiben von Kammer zu Kammer überströmen. Dies ermöglicht auch die Behandlung schwieriger Stoffe, wie z.B. solcher Stoffe, in die Füllstoffe einzuarbeiten sind. Diese Ausgestaltung ermöglicht andererseits eine sehr kurze axiale Baulänge bei vergleichbar hohem Druckaufbau.

Bei einem Betrieb als Compounder ist die Ausgestaltung nach Anspruch 2 ganz besonders bevorzugt.

In der Weiterbildung nach Anspruch 3 werden trotz sehr kurzer axialer Baulänge sehr lange Strömungswege für den zu bearbeitenden Stoff erreicht. Besonders diese Ausgestaltung eignet sich zur Integration als Baugruppe im Zwei-Wellenextruder. Bei der Weiterbildung nach Anspruch 4 wird eine besonders kompakte Bauweise mit grossem Strömungsweg erreicht, während in der Weiterbildung nach Anspruch 5 eine schonendere Behandlung mit verkürzter Verweilzeit des Stoffes in der Vorrichtung erreicht wird.

Bei der Weiterbildung nach Anspruch 6 können zusätzliche Schereffekte erreicht werden, die durch die ergänzenden Massnahmen nach Anspruch 7 beeinflussbar sind.

Durch die Massnahme nach Anspruch 8 ist der Prozess beeinflussbar. Da in der Regel beide Scheibenrotoren gleiche Wellen- und Scheiben-Durchmesser aufweisen, sind nach Anspruch 8 unterschiedliche Drehzahlen der Rotoren vorzusehen.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen horizontalen Mittenschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung,

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt gemäss der Schnittlinie II—II in Fig. 1,

Fig. 3 einen horizontalen Mittenschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung in einer Draufsicht,

Fig. 5 einen Schnitt gemäss der Schnittlinie V—V in Fig. 4,

Fig. 6 eine Reihenschaltung der Vorrichtung in der Ausführung nach den Fig. 4 und 5,

Fig. 7 die Anordnung mehrerer erflndungsgemässer Vorrichtungen in einem Zwei-Wellen-Extruder und

Fig. 8 einen Teilausschnitt aus Fig. 7 in vergrösserter Darstellung.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung weist ein dickwandiges Gehäuse 1 auf, das stirnseitig mit Gehäuseseitenwänden 2, 3 verschlossen ist, die mit Schrauben 4 angebracht sind. Das Gehäuse 1 weist eine sich in seiner Längsrichtung, also von Gehäuseseitenwand 2 zu Gehäuseseitenwand 3 erstreckende Ausnehmung 5 auf, in die eine gegebenenfalls als Verschleissbüchse ausgebildete Büchse 6 eingesetzt ist, wie es allgemein bei zweiwelligen Schneckenmaschinen üblich ist. Die Büchse 6 weist zwei Bohrungen 7, 8 auf, deren Längsachsen 9,10 parallel zueinander verlaufen. Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, durchdringen die beiden Bohrungen 7, 8 einander, so dass die Büchse 6 bzw. — bei Nichtvorhandensein einer Büchse — die Ausnehmung 5 im Durchdringungsbereich zwei Zwickel 11,12 bilden.

In den Bohrungen 7, 8 sind zwei Scheiben-Rotoren 13,14 angeordnet, deren Mittel-Längsachsen identisch mit den Achsen 9 bzw. 10 sind. Jeder Scheiben-Rotor 13 bzw. 14 weist eine Welle 15 bzw. 16 auf, auf der jeweils Scheiben 17 angeordnet sind. Die Scheiben 17 sind immer geschlossen und — wie in Fig. 1 oben dargestellt — als Zylinderscheiben ausgebildet. Sie können aber auch wahlweise — wie in Fig. 1

unten angedeutet — als Scheiben 17' ausgebildet sein, die einen zylindrischen Körper aufweisen, an dem jeweils stirnseitig ein flacher Kegelstumpf angesetzt ist. Die beiden Wellen 15, 16 einerseits und die Scheiben 17 bzw. 17' andererseits weisen jeweils untereinander gleichen Durchmesser auf, wobei die Scheiben 17 bzw. 17' gegenüber der Wand der jeweiligen Bohrung 7 bzw. 8 nur ein konstruktionsnotwendiges Spiel aufweisen, das also höchstens einige Zehntel Millimeter beträgt. Der Abstand a zweier benachbarter Scheiben 17 bzw. 17' eines Scheiben-Rotors 13 bzw. 14 ist nur um einige Zehntel Millimeter grösser als die axiale Erstreckung b der entsprechenden Scheibe 17 bzw. 17' an der in radialer Richtung identischen Stelle, so dass dort, wo jeweils eine Scheibe

17 des einen Scheiben-Rotors 13 zwischen zwei in axialer Richtung benachbarte Scheiben 17 des anderen Scheiben-Rotors 14 bzw. umgekehrt eingreift, nur ein konstruktiv notwendiges axiales Spiel zwischen den Scheiben 17 bzw. 17' vorhanden ist. Der Abstand c der Achse 9, 10 ist nur wenige Zehntel Millimeter grösser als die Summe des Radius r einer Welle 15 bzw. 16 und des Radius R einer Scheibe 17 bzw. 17', so dass nur ein konstruktiv notwendiger Spalt von einigen Zehntel Millimetern Breite zwischen einer Welle 15 bzw. 16 eines Scheiben-Rotors 13 bzw. 14 und den Scheiben 17 bzw. 17' des anderen Scheiben-Rotors 14 bzw. 13 gebildet wird.

Durch diese Art der Anordnung werden jeweils zwischen zwei axial benachbarten Scheiben 17 bzw. 17' eines Rotors 13 bzw. 14 etwa C-förmige Kammern 18 bzw. 19 begrenzt, die radial aussen von dem zugeordneten Bereich der Wand der jeweiligen Bohrung 7, 8 und innen von der Welle 15, 16 und der Aussenumfangsfläche der in die jeweilige Kammer

18 bzw. 19 hineinragenden Scheibe 17 bzw. 17' des anderen Rotors 14 bzw. 13 und in axialer Richtung von den zugehörigen Stirnseiten der Scheiben des zugehörigen Rotors 13 bzw. 14 begrenzt werden. Alle ineinandergreifenden Begrenzungsflächen sind also bewegt.

Die Wellen 15, 16 sind mittels Lagern 20 in Lagerschildern 21 gelagert, die von aussen auf die Gehäuseseitenwände 2, 3 aufgeschraubt sind. Selbstverständlich können die Lager 20 auch unmittelbar in den Gehäuseseitenwänden 2, 3 untergebracht werden. Die Durchtrittsöffnungen 22 in den Gehäuseseitenwänden 2, 3 für die Wellen 15, 16 sind mit geeigneten Dichtungen 23, beispielsweise Labyrinth-Dichtungen, versehen.

Der Antrieb der Wellen 15, 16 erfolgt von einem gemeinsamen Motor über ein Verteilergetriebe, das in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt der Antrieb der Rotoren 13, 14 gleichsinnig, also entsprechend den Drehrichtungspfeilen 24. Über dem einen Rotor 13 ist ein Zugabetrichter 25 mit einer Einlassöffnung 26 im Gehäuse 1 und entsprechend in der Büchse 6, die in die erste Kammer 18 des Rotors 13 mündet. Die Lage dieser Einlassöffnung 26 in Bezug auf die Kammer 18 ist so gewählt, dass die Einlassöffnung — bezogen auf die Drehrichtung 24 —, also bezogen auf die Förderrichtung 27 in der entsprechenden Kammer 18 an deren Anfang liegt. Am Fuss dieser Kammer 18 ist — tangential aus dieser ausmündend — ein unterer Überströmkanal 28 in den unteren Zwickel 11 gefräst, der — wie gestrichelt in Fig. 1 angedeutet ist — um das Mass (a + b) : 2 in Richtung der Achsen 9 bzw. 10 schräg verläuft, so dass er in die axial versetzt nächste Kammer 19 des anderen Rotors 14 einmündet. Dort wird das Material von den beiden diese Kammer 19 begrenzenden Scheiben 17 ergriffen und entsprechend der Drehrichtung 24 in Förderrichtung 27 über einen Umfang von etwa 270 nach oben gefördert, wo es dann in einen oberen Überströmkanal 29 im oberen Zwickel 12 gelangt, der — wie in Fig. 1 strichpunktiert dargestellt ist — ebenfalls um das Mass (a + b) : 2

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in Achsrichtung versetzt tangential zu den Scheiben 17 beider Rotoren 13,14 zur nächsten Kammer 18 des Rotors 13 führt. Diese Art der Ausbildung setzt sich über die volle Länge des Gehäuses 1 fort, so dass das Material über einen sehr langen Weg immer abwechselnd durch die Prozess-Kammern 18 bzw. 19 der Scheiben-Rotoren 13,14 gefördert wird, wobei dieser Weg etwa einer Anordnung von abgesetzten Ovalen entspricht.

Am Ende dieses Förderweges ist ein Auslass 30 vorgesehen, der durch eine koaxiale Sackloch-Bohrung 31 in einer Welle 16 gebildet sein kann, in die wiederum eine Reihe radialer Bohrungen 32 münden, die die in Förderrichtung letzte Prozess-Kammer 19 mit der Bohrung 31 verbinden. Alternativ kann der Auslass 30 auch durch eine Auslassöffnung 33 in der Gehäusewand 3 gebildet sein.

Die Scheiben-Rotoren 13 bzw. 14 können einstückig ausgebildet sein oder auch aus einzelnen Scheibenelementen aufgebaut werden, die auf die Wellen 15 bzw. 16 aufgeschoben und mit diesen drehfest verbunden werden. Im Gehäuse 1 können Heizkanäle 34 angeordnet sein, die — bei Bedarf — auch in der Büchse 6 angeordnet sein können. Die Büchse 6 wird üblicherweise in der Haupt-Symmetrieebene 35 der Vorrichtung, die durch die beiden Längsachsen 9,10 aufgespannt wird, geteilt ausgebildet sein — wie aus Fig. 2 hervorgeht —, um die Überströmkanäle 28 bzw. 29 in einfacher Weise fräsen zu können. Es ist aber auch möglich, die Büchse 6 aus einzelnen scheibenförmigen Elementen auszubilden, in die dann jeweils einzeln ein Überströmkanal 28 und 29 eingearbeitet ist. Um einen konstruktiv einfachen Aufbau der Gehäuseseitenwände 2, 3 zu ermöglichen, ist die in Förderrichtung 27 erste Kammer 18 des einen Rotors 13 und die in Förderrichtung 27 letzte Kammer 19 des anderen Rotors 14 an der axial jeweils aussenliegenden Seite durch die zugehörige Gehäuseseitenwand 2 bzw. 3 und nicht durch eine Scheibe 17 bzw. 17' begrenzt.

Anstelle der Auslassöffnung 33 in der zugeordneten Gehäuseseitenwand 3 kann selbstverständlich auch eine aus der letzten Prozess-Kammer 19 radial ausmündende Auslassöffnung 36 im Gehäuse 1 ausgebildet sein.

Weiterhin können zusätzlich von aussen Stau- oder Scherelemente 37 in eine oder mehrere Prozess-Kammern 19 eingeführt werden, um den Prozess zu beeinflussen. Derartige Elemente 37 werden in der einfachsten Ausführung als Bolzen ausgeführt, die von aussen durch die Gehäusewand hindurch in die entsprechende Kammer 19 bzw. 18 geführt sind. Des weiteren können Entgasungsöffnungen 38 vorgesehen sein, durch die das zu behandelnde Material entgast wird.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 ist ähnlich der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2; aus diesem Grunde werden in Fig. 3 für übereinstimmende Teile gleiche Bezugsziffern und für funktionell übereinstimmende Teile gleiche Bezugsziffern mit einem oder mehreren hochgesetzten Bezugsstrichen verwendet. Eine erneute Beschreibung erfolgt nur soweit notwendig.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 dadurch, dass eine Beschickung von beiden Enden her erfolgt und dass der Materialübertritt nicht in jede unmittelbar benachbarte Kammer des benachbarten Scheiben-Rotors erfolgt. Die Scheiben-Rotoren 13', 14' sind in diesem Fall in ihrem mittleren Bereich mit Scheiben 17', also mit auf beiden Seiten kegelstumpfförmig ausgebildeten Scheiben, versehen. Am einen Ende des Gehäuses 1' ist über der ersten Prozess-Kammer 18 des Rotors 13' eine Einlassöffnung 26 angeordnet, der eine weitere Einlassöffnung 26' zugeordnet ist, die in die unmittelbar benachbarte Prozess-Kammer 18 desselben Rotors 13' einmündet.

Am anderen Ende desselben Scheiben-Rotors 13' ist ebenfalls über der ersten Kammer 18 eine Einlassöffnung 26a und in der unmittelbar benachbarten Kammer 18 desselben Rotors 13' eine weitere Einlassöffnung 26a' angeordnet. Von den diesen Einlassöffnungen 26,26' und 26a und 26a' zugehörigen Prozess-Kammern 18 führen — wie beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 — untere Überströmkanäle 28', 28" bzw. 28a und 28a' in die in Förderrichtung unmittelbar benachbarte Prozess-Kammer 19 des anderen Scheiben-Rotors 14'. Diese Überströmkanäle 28', 28" bzw. 28a und 28a' sind — wie beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 — im unteren — nicht dargestellten — Zwickel der in diesem Fall einteilig ausgebildeten Büchse 6' angeordnet. Die entsprechenden oberen Überströmkanäle 29', 29" bzw. 29a und 29a' sind ebenfalls im oberen Zwickel ausgebildet und verlaufen derart, dass sie unter Überbrük-kung der nächsten Kammer 19 desselben Rotors 14' erst in die übernächste Kammer 18 des anderen Scheiben-Rotors 13' münden. Auf diese Weise werden von jedem axialen Ende der Vorrichtung her zwei weitgehend voneinander getrennte Materialströme parallel zueinander zur axialen Mitte der Vorrichtung gefördert, wobei dieser Fördervorgang ansonsten gleich dem bei der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 ist.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, münden die beiden von jedem Ende kommenden Förderströme in einer Kammer 19 des Rotors 14', so dass hier in jeweils einer Kammer 19 bereits zwei Förderströme zusammengefasst werden, die dann wiederum zusammengefasst durch eine gemeinsame radiale Auslassöffnung 36' austreten. Während bei dieser Ausführung die unteren Überströmkanäle 28', 28", 28a, 28a'jeweils um das Mass (a + b) : 2 in Längsrichtung der Vorrichtung versetzt sind, sind die oberen Überströmkanäle 29', 29", 29a, 29a' um das Mass 1,5 (a + b) in Längsrichtung der Vorrichtung versetzt angeordnet. Nur jeweils am Ende des Strömungsweges gilt für den letzten Überströmkanal 29" und 29a', dass er nur um das Mass a + b versetzt ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Differenz zwischen dem axialen Abstand zweier benachbarter Scheiben 17 bzw. 17' und der axialen Erstreckung b einer Scheibe 17 bzw. 17' erheblich vergrössert, und zwar bis auf einige Millimeter, im Grenzfall sogar bis zu 10 mm. Hierdurch werden zwischen den jeweils eine Kammer 18 bzw. 19 begrenzenden Scheiben 17 bzw. 17' Spalte 39,40 gebildet, durch die ebenfalls Material hindurchgedrückt wird, wobei es einem Schereffekt unterworfen wird. Dieser Schereffekt kann beeinflusst werden, wenn die Weite der Spalte 39 bzw. 40 einstellbar ist. Dies kann, ohne dass die Gesamtweite der Spalte 39,40 verändert wird, dadurch erreicht werden, dass der eine Rotor 13' axial um ein geringes Mass in Längsrichtung verschiebbar ausgebildet wird. Hierzu wird mit der Welle 15' ein Paar von hydraulisch beaufschlagbaren Arbeitszylindern 41 gekoppelt, die den entsprechenden Rotor 13' um ein Mass verschieben können, das insgesamt kleiner ist als a—b. Um eine über dieses Mass hinausgehende Verschiebung zu verhindern, durch die die Scheiben der beiden Rotoren 13', 14' axial gegeneinander schieben könnten, werden zweckmässigerweise Endschalter vorgesehen. Wenn durch eine derartige Verschiebung der jeweils eine Spalt 39,40 vergrössert wird unter gleichzeitiger entsprechender Verkleinerung des jeweils anderen Spaltes 40, 39, dann wird hierdurch ein leichterer und damit schonenderer Materialdurchtritt ermöglicht.

In den Fig. 4 und 5 ist in stark schematisierter Darstellung dargestellt, wie eine erfindungsgemässe Vorrichtung als sogenannte Schmelzepumpe ausgestaltet werden kann. Hierbei ist es zweckmässig, die Wellen 15", 16" übereinander anzuordnen, also die Haupt-Symmetrieebene 35" vertikal zu legen. Der Antrieb der Wellen erfolgt hierbei gegensinnig,

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also entsprechend den Drehrichtungspfeilen 42,43. Eine Einlassöffnung 26"' erstreckt sich hierbei über die Länge des Gehäuses 1", über die sich auch die Rotoren 13" bzw. 14" erstrecken. Die Einlassöffnung 26"' erstreckt sich also im wesentlichen über den Bereich, in dem bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 3 der obere Zwickel angeordnet ist, der hier fehlt. Über den Bereich, in dem bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 3 der untere Zwickel angeordnet ist, erstreckt sich eine Auslassöffnung 36'". Die Drehrichtung entsprechend den Drehrichtungspfeilen 42, 43 ist derart, dass sich die Scheiben 17 jeweils von der Einlassöffnung 26"' nach aussen und zur Auslassöffnung 36"' dann nach innen bewegen. Bei dieser Ausführung findet also kein Wechsel des Materials von einer Kammer 18 bzw. 19 in eine in Richtung der Achsen 9" bzw. 10" versetzte Kammer 18 bzw. 19 oder 19 bzw. 18 statt; das bereits flüssige Material wird vielmehr lediglich unter entsprechender Druckerhöhung von der Einlassöffnung 26'" zur Auslassöffnung 36"' gefördert.

Die Ausgestaltung nach den Fig. 4 und 5 kann auch — wie aus Fig. 6 hervorgeht — in einer Reihenschaltung als Compounder, also zu den Zwecken, die die Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 3 auch erfüllen, eingesetzt werden. Hierzu werden mehrere derartige Vorrichtungen in Reihe hintereinandergeschaltet, so dass jeweils die Auslassöffnung 36"' der ersten Vorrichtung unmittelbar vor der Einlassöffnung 26"' der nächsten Vorrichtung liegt. Die Zahl der Vorrichtungen, die so miteinander gekoppelt werden können, ist grundsätzlich unbegrenzt. Auf diese Weise ist dann auch ein Compoundieren bei gegensinnigem Antrieb der Rotoren 13", 14" möglich, ohne dass die verhältnismässig aufwendigen Massnahmen im Zwickelbereich vorgenommen werden. Auch bei dieser Ausführung ist jeweils eine Staustelle bzw. ein Stauelement dort gebildet, wo eine Scheibe eines Rotors zur Anlage bzw. in die unmittelbare Nähe der Welle des anderen Rotors kommt. Jeweils vor dieser Staustelle ist dann ein Auslass.

Aus Fig. 7 und 8 geht hervor, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung auch mit anderen Teilen einer zwei- oder mehrwelligen Misch- und Kneteinrichtung kombiniert werden kann. Hierbei ist ein Gehäuse vorgesehen, das aus mehreren Gehäuseabschnitten 44 besteht, die jeweils an ihren Enden Flansche 45 aufweisen, mittels derer die einzelnen Abschnitte fluchtend miteinander verbunden werden. Den einzelnen

Gehäuseabschnitten ist ein Einlaufgehäuseteil 46 vorgeordnet, das mit einem Einfülltrichter 47 versehen ist. Ein nicht dargestellter Motor treibt über eine Welle 48 und über ein Getriebe 49 zwei parallel nebeneinanderliegende Wellen an, bei denen es sich im Grundsatz um die Wellen 15, 16 handelt. Wie sich aus der aufgebrochenen Darstellung ergibt, ist einer Einzugszone 50 eine Plastifizierzone 51 nachgeordnet, in der die erfindungsgemässen ineinandergreifenden Scheiben-Rotoren 13, 14 vorhanden sind. Dem schliesst sich eine Misch- und Homogenisierzone 52 an, der wiederum eine mit erfindungsgemässen Scheiben-Rotoren 13, 14 versehene Druckaufbau-Zone 53 folgt, aus der eine Auslassöffnung 54 radial ausmündet. Die Ausbildung der einzelnen Zonen mit Ausnahme der erfindungsgemässen Scheiben-Rotoren ist allgemein bekannt (siehe beispielsweise DE-AS 1 679 884.8 entsprechend US-PS 3 608 868). Wie sich aus der Zeichnung ergibt, erfolgt bei dieser Ausgestaltung in der Plastifizierzone 51 die Zuführung und Abführung des zu bearbeitenden Stoffes und in der Druckaufbauzone 53 die Zuführung des Materials jeweils in axialer Richtung, also von der Seite her, wo bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 3 die Gehäuseseitenwände 2 bzw. 3 angeordnet sind.

Wie die Darstellung in Fig. 7 erkennen lässt, kann über einen entsprechenden Anschluss 55 mit einer entsprechenden handelsüblichen Rohrkupplung eine Beheizung der Wellen 15, 16 im Bereich der Druckaufbauzone 53, aber auch im Bereich der Plastifizierzone 51 bzw. der Homogenisierzone 52 vorgesehen sein.

Weiterhin kann — was insbesondere aus Fig. 8 hervorgeht — vorgesehen sein, dass die Scheiben-Rotoren 13, 14 in der Druckaufbauzone 53 mit einem eigenen Antrieb 56 versehen sind. Hierzu sind die Wellen 15, 16 dieser Rotoren 13, 14 zu dem dem Getriebe 49 entgegengesetzten Ende herausgeführt, wo sie mit dem Antrieb 56 verbunden sind. Die anderen Schneckenabschnitte 57 sind mittels entsprechender Wellenzapfen 58 in den Lagerbohrungen 59 der Rotoren 13, 14 mittels Lagern 60 gelagert. Die Wellen 15,16 sind in einem Lagerabschnitt 61 mittels Lagern 62 gelagert, der an den letzten zugeordneten Gehäuseabschnitt 44 angeflanscht ist. Durch diese Ausgestaltung kann durch einen entsprechend höhertourigen Antrieb der Rotoren 13, 14 in der Druckaufbauzone 53 eine entsprechend grössere Druckerhöhung erreicht werden.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

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1. Vorrichtung zum Bearbeiten von viskosen Stoffen bzw. Stoffen die bei der Bearbeitung viskos werden, mit einem Gehäuse, mit zwei in Bohrungen des Gehäuses drehan-treibbar angeordneten Scheibenrotoren aus jeweils einer Welle und auf dieser angeordneten Scheiben, wobei die Scheiben geschlossene Stirnwandflächen oder Ringstirnflächen und nur ein Spiel von einigen Zehntel Millimetern gegenüber der Wand der Bohrung aufweisen und jeweils zwischen sich eine Kammer begrenzen, die jeweils vor einer Staustelle einen Auslass aufweist, wobei die Bohrungen des Gehäuses achsparallel zueinander und einander teilweise durchdringend sind, wobei der jeweilige Auslass in einem der im Durchdringungsbereich der Bohrungen gebildeten Zwik-kel ausgebildet ist, und wobei die Scheiben des jeweils einen Scheibenrotors in die Kammern des jeweils anderen Scheibenrotors hineinragen und mit ihrem Aussenumfang einen Abstand von einigen Zehntel Millimetern von der Welle des anderen Scheibenrotors jeweils unter Bildung der Staustelle haben, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslässe als in einem oder beiden Zwickeln (11,12) tangential zur jeweiligen Scheibe (17,17') und in Richtung der Längsachsen (9,10) der Scheibenrotoren (13,14; 13', 14') schräg verlaufende Überströmkanäle (28,29; 28', 28", 28a, 28a', 29', 29", 29a, 29a') ausgebildet sind, die in Richtung der Längsachsen (9, 10) gegeneinander versetzte Kammern (18,19) miteinander verbinden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenrotoren (13,14; 13', 14') gleichsinnig antreibbar sind.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils in einem Zwickel (11) die Kammern (18) des einen Scheibenrotors (13,13') mit jeweils stromabwärts angeordneten Kammern (19) des anderen Scheibenrotors (14,14') verbindende Überströmkanäle (28,28', 28", 28a, 28a') ausgebildet sind, während in dem anderen Zwickel (12) die Kammern (19) des anderen Scheibenrotors (14, 14') mit stromabwärts angeordneten Kammern (18) des einen Scheibenrotors (13,13') verbindende Überströmkanäle (29, 29', 29", 29a, 29a') ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Überströmkanäle (28,29; 28', 28", 28a, 28a') jeweils einander benachbarte Kammern (18,19) verbinden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Überströmkanäle (29', 29", 29a, 29a') mindestens an einer benachbarten Kammer (18,19) vorbeigeführt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einander benachbarten Scheiben (17, 17') der beiden Scheibenrotoren (13', 14') Spalte (39,40) mit einer Breite bis zu 10 mm ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Scheibenrotor (13') in Richtung seiner Längsachse (9') verschiebbar ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenrotoren (13,14; 13', 14') mit unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit antreibbar sind.