DD139543A1

DD139543A1 - DEVICE FOR PREPARING PLASTIC AND ELASTIC MASSES

Info

Publication number: DD139543A1
Application number: DD78208984A
Authority: DD
Inventors: Armin Rumpf; Gerd Kalusche
Original assignee: Armin Rumpf; Gerd Kalusche
Priority date: 1978-11-09
Filing date: 1978-11-09
Publication date: 1980-01-09

Abstract

In der plast- und elastverarbeitenden Industrie werden die einzelnen Komponenten zu Dry-Blends, Agglomeraten oder Kaltmischungen aufbereitet. Mit zunehmender Automatisierung geht der Trend immer mehr zur Einfärbung der Massen auf den Verarbeitungsmaschinen durch den Einsatz von Farbkonzentrat. Die herkömmlichen Heiz-Kühl-Mischerkombinationen eignen sich infolge des hohen Reinigungsaufwandes bei häufigen Farbwechseln wenig zur Herstellung solcher Konzentrate. Die bisher bekannten Mischmaschinen, bei denen das Aufheizen und Kühlen in einer Maschine realisiert werden, sind infolge ihrer Konstruktion mit dem Nachteil behaftet, daß die Abkühlzeit viel zu lang und zu energieaufwendig ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, die genannten Nachteile auszuschließen. Hierbei ist ein mit einem Doppelmantel ausgeführter, an sich bekannter, Schnellmischer rait zwei Antrieben (zweistufig schnelldrehend bzw. niedrige Drehzahl) ausge-· rüstet, die, je nachdem ob aufgeheizt oder gekühlt wird, zugeschaltet werden. Den Doppelmantel durchströmt entsprechend der Arbeitsaufgabe des Schnellmischers Heiß- bzw. Kühlwasser.In the plastic and elastin processing industry, the individual components to dry blends, agglomerates or cold mixes edited. With increasing automation, the trend is always more for coloring the masses on the processing machines the use of color concentrate. The conventional heating-cooling mixer combinations are suitable due to the high cleaning effort frequent color changes little for the preparation of such concentrates. The previously known mixing machines in which the heating and cooling are realized in a machine, are due to their construction with the disadvantage that the cooling time much too long and too is energy consuming. The device according to the invention makes it possible to exclude the disadvantages mentioned. Here is one with a Double jacket executed, known per se, fast mixer rait two Drives (two-speed fast-turning or low speed) equipped, which, depending on whether it is heated or cooled, switched on become. The double jacket flows through according to the work task of the fast mixer hot or cooling water.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Vorrichtung zum Aufbereiten von plastischen und elastischen Massen Device for processing plastic and elastic masses

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen mechanischen Mischer, mit dem thermoplastische Massen diskontinuierlich zu Heißmischungen in Form von Dry-Blend oder Agglomerat bzw. als Kaltmischungen aufbereitet werden·The invention relates to a mechanical mixer, with which thermoplastic compositions are prepared batchwise to hot blends in the form of dry blend or agglomerate or as cold blends.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist ein Mischer bekannt, bei dem der Heiz-Kühl-Prozeß in einem Mischgefäß durchgeführt wird (OS 2001739). Das charakteristische besteht bei dieser Vorrichtung darin, daß das Mischwerkzeug als Rohrschlange, durch die das Kühlmedium fließt, ausgebildet ist. Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß bei dieser Ausführung durch das Mischwerkzeug nicht die nötigen Scherkräfte erzeugt werden.können. Dadurch erhöht sich wesentlich die Taktzeit in der Heizphase, bzw. muß zur Verringerung dieser Taktzeit wesentlich mehr Wärmeenergie dem System zugeführt werden. Ein weiterer entscheidender Nachteil bei dieser Vorrichtung ist in dem Dichtproblem der von dem Kühlmedium durchflossenen Mischerwelle zu sehen. Es ist ein weiterer Mischer be-There is known a mixer in which the heating-cooling process is carried out in a mixing vessel (OS 2001739). The characteristic is in this device is that the mixing tool as a coil, through which the cooling medium flows, is formed. The disadvantage of this device is that in this embodiment by the mixing tool not the necessary shear forces are generated werden.können. This significantly increases the cycle time in the heating phase, or must be supplied to reduce this cycle time much more heat energy to the system. Another significant disadvantage of this device is the problem of sealing the mixer shaft through which the cooling medium flows. There is another mixer

kannt, bei dem eine Mischerwelle durch eine Hohlwelle geführt wird (Gbm 7526582). Beide Wellen tragen Mischwerkzeuge. Die Hohlwelle ist mit einer Riemenscheibe versehen, über die der Antrieb erfolgt. Beide Wellen sind über eine Elektromagnetkupplung verbunden. Bei Zuschalten des Zusatzwerkzeuges über die Magnetkupplung wird die Friktion erhöht und damit der Wärmeeintrag' durch Reibung.knows, in which a mixer shaft is passed through a hollow shaft (Gbm 7526582). Both waves carry mixing tools. The hollow shaft is provided with a pulley over which the drive is made. Both shafts are connected by an electromagnetic clutch. When connecting the additional tool via the magnetic coupling, the friction is increased and thus the heat input 'by friction.

Der entscheidende Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß eine Kühlung des Mischgutes durch diese Anordnung nicht möglich ist. Diese Anordnung läßt zwar ' nach Erreichen der Mischendtemperatur ein Abschalten der oberen Mischwerkzeuge zu, verhindert aber nicht den ständig neuen Wärmeeintrag in das Mischgut durch die hohe Friktion des unteren Werkzeuges, so daß eine Kühlung nicht gegeben ist. . : The decisive disadvantage of this device is that cooling of the mix by this arrangement is not possible. Although this arrangement allows' after reaching the mixing end temperature switching off the upper mixing tools, but does not prevent the constantly new heat input into the mix due to the high friction of the lower tool, so that cooling is not given. , :

Nach einer Firmenschrift des VEB Plasttechnik Greiz ist bekannt, daß Labormischer durch einen dreistufigen polumschaltbaren Motor sowohl zum Aufheizen als auch zum Abkühlen des Mischgutes benutzt werden können. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß die kleinste Drehzahl des Antriebsmotors noch zu hoch ist, um eine Kühlung des Mischgutes in vertretbarer Zeit zu erreichen. Polumschaltbar Motoren mit den geforderten Drehzahlstufen würden in Gewicht und Größe unvertretbare Ausmaße annehmen. According to a company brochure of VEB Plasttechnik Greiz, it is known that laboratory mixers can be used both for heating and for cooling the mixed material by means of a three-stage pole-changing motor. The disadvantage of this solution is that the smallest speed of the drive motor is still too high to achieve cooling of the mix in a reasonable time. Pole-reversible motors with the required speed steps would assume unacceptable weight and size dimensions.

Es ist weiterhin eine Lösung bekannt, nach der eine Vorrichtung (Gbm 1948171, OS 2346691) mit zwei Antriebsmotoren über Welle und Hohlwelle zwei Mischwerkzeug- · paare gleich- oder gegenläufig antreibt«. Dadurch kann die Friktion wahlweise.gesteuert werden, und man erreicht kurze Taktzeiten beim Aufheizen. Mit dieser Anordnung besteht aber nicht die Möglichkeit des kombi-Furthermore, a solution is known according to which a device (Gbm 1948171, OS 2346691) with two drive motors via shaft and hollow shaft drives two mixing tool pairs simultaneously or in opposite directions. " This allows the friction to be selectively controlled, and it achieves short cycle times during heating. With this arrangement, however, there is no possibility of the combination

nierten Einsatzes als Heiz-Kühl-Mischer. Ziel der Erfindungned use as a heating-cooling mixer. Object of the invention

Die Erfindung beinhaltet eine Vorrichtung zum energiesparenden Aufbereiten von thermoplastischen Massen in einem Mischgefäß zu Dry-Blend bzw.. Agglomerat, insbesondere Farbkonzentratagglomerat, wobei eine schnelle Aufheizzeit sowie schnelle Abkühlzeiten der aufzubereitenden Massen erreicht werden.The invention includes a device for energy-saving processing of thermoplastic materials in a mixing vessel to dry-blend or agglomerate, in particular Farbkonzentratagglomerat, with a fast heating time and fast cooling times of the masses to be prepared are achieved.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Mischwerkzeug in einer doppelwandigen Mischerschüssel über zv/ei Antriebsmotoren wahlweise angetrieben wird. Auf der Welle des Mischwerkzeuges befindet sich im unteren Bereich eine Riemenscheibe, die mit einem zweistufigen polumschaltbaren Motor über Keilriemen kraftschlüssig verbunden ist. Am unteren Ende der Mischerwelle ist eine Elektromagnetkupplung in der Form angebaut, daß die eine Kupplungshälfte kraftschlüssig mit der Mischerwelle verbunden ist, während die zweite Kupplungshälfte eine Riemenscheibe trägt. Zwischen dieser Riemenscheibe.und einem kleinen Getriebemotor besteht über Keilriemen ebenfalls wieder Kraftschluß.According to the present invention, the object is achieved in that a mixing tool is selectively driven in a double-walled mixing bowl via zv / ei drive motors. On the shaft of the mixing tool is located in the lower part of a pulley, which is non-positively connected via a V-belt with a two-stage pole-changing motor. At the lower end of the mixer shaft, an electromagnetic clutch is mounted in the form that one coupling half is frictionally connected to the mixer shaft, while the second coupling half carries a pulley. Between this Riemenscheibe.und a small gear motor is also V-belt again adhesion.

Der zweistufige ρolumsehaltbare Motor dient als Antrieb des Mischwerkzeuges während der Phase des Heißmischens. Durch die hohen Motordrehzahlen wird ein Aufheizen des Mischgutes durch Wärmeeintrag infolge von Friktion hervorgerufen. Der Mischer wird mit der kleineren Drehzahl angefahren, das Mischgut fluidisiert und in Turbolenzen versetzt. Nach vollständiger Fluidisierung erfolgt dieThe two-stage ρolumsehaltbare engine serves as a drive of the mixing tool during the phase of hot mixing. Due to the high engine speeds, a heating of the mixed material is caused by heat input due to friction. The mixer is started up at the lower speed, the fluid is fluidized and mixed with turbulences. After complete fluidization takes place

Umschaltung in die höhere Drehzahlstufe. Durch die Bewegung des Mischwerkzeuges und des Mischgutes in der Mischerschüssel erhitzt sich das Mischgut. Die Anfangserwärmung wird unterstützt durch Heißwasser, mit dem der Doppelmantel der Mischerschüssel beschickt wird. Hat das Mischgut die Heißwassertemperatur erreicht, wird der Zufluß gestoppt und das Mischgut bis zur Mischgutendtemperatur ausgefahren. Liegt diese Temperatur an, schaltet der Hauptantrieb ab. Bei Stillstand .des Mischwerkzeuges wird der KraftSchluß über die Magnetkupplung hergestellt, der Getriebemotor läuft an. Gleichzeitig durchströmt Kühlwasser den Doppelmantel der Mischerschüssel. Das Mischgut wird durch das Mischwerkzeug bei einer sehr geringen Drehzahl umgewälzt. Dadurch ist ein optimaler. Kühlprozeß gewährleistet. Nach Erreichen der Kühlendtemperatur wird das Mischgut ausgetragen, Getriebemotor und Kühlwasserzufuhr abgeschaltet sowie der Kraftschluß über die Magnetkupplung unterbrochen. Diese Vorrichtung gestattet es, Mischungen in beliebiger Reihenfolge herzustellen, die auf den herkömmlichen Mischerkombinationen bei Wechsel der Einsatzstoffe erhebliche Ausfallzeiten infolge eines technologisch notwendigen, jedoch hohen Reinigungsaufwandes hervorrufen, z„ B. Mischen von Parbkonzentratagglomeraten.Switchover to the higher speed level. The mixture is heated by the movement of the mixing tool and the mixture in the mixer bowl. The initial heating is supported by hot water, with which the double jacket of the mixer bowl is charged. If the mix has reached the hot water temperature, the inflow is stopped and the mix is extended to the final mix temperature. If this temperature is applied, the main drive switches off. When the mixing tool is at a standstill, the force is closed via the magnetic coupling and the geared motor starts. At the same time, cooling water flows through the double jacket of the mixer bowl. The mix is circulated through the mixing tool at a very low speed. This is an optimal. Cooling process guaranteed. After reaching the cooling end temperature, the mix is discharged, gear motor and cooling water supply switched off and the adhesion is interrupted via the magnetic coupling. This device makes it possible to produce mixtures in any order, which cause considerable downtime due to a technologically necessary, but high cleaning effort on the conventional mixer combinations when changing the starting materials z "B. Mixing Parbkonzentratagglomeraten.

V/ie bekannt ist, ist bei Parbwechsel ein gründliches Reinigen der Mischerschüssel sowie aller mit dem Stoff in Berührung kommenden Teile des Mischers erforderlich. Durch den Wegfall des Kühlmischers im herkömmlichen · Sinne wird bei der vorliegenden Vorrichtung dieser Aufwand sowie die damit verbundenen Ausfallzeiten minimiert. Gegenüber den bekannten Mischmaschinen, die als Heiz-Kühl-Mischer verwendet werden, wurde bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Energiebedarf optimiert.As is well known, when cleaning the parquet, thoroughly clean the mixing bowl and all parts of the mixer that come into contact with the material. Due to the omission of the cooling mixer in the conventional sense, this expense and the associated downtime is minimized in the present device. Compared to the known mixing machines, which are used as a heating-cooling mixer, the energy requirement has been optimized in the inventive device.

Ausführungsbeispielembodiment

Oberhalb auf dem Mischerrahmen (15) sind senkrecht stehend ein polumschaltbarer Motor (2) sowie ein Getriebemotor (3) jeweils auf einer zur Herstellung der notwendigen 'Keilriemenspannung dienenden Spannplatte (16, 22) angeflanscht. Außerdem ist auf dem Rahmen (15) der Lagerbock (13) angeordnet, der die Mischerschüssel (1) und die Lager für die Führung der mit den Misch- . werkzeugen (4) versehenen Welle (5) trägt. Die Mischerschüssel (1) ist mit dem Mantel (19) versehen.Above the mixer frame (15), a pole-reversible motor (2) and a geared motor (3) are each flanged vertically on a clamping plate (16, 22) serving to produce the necessary belt tension. In addition, on the frame (15) of the bearing block (13) is arranged, the mixer bowl (1) and the bearings for the leadership of the mixed. tools (4) provided shaft (5) carries. The mixer bowl (1) is provided with the jacket (19).

Die Mischerschüssel (1) wird über den im Deckel (18) befindlichen Einfüllstutzen (17) mit den zu mischenden Komponenten beschickt. Durch Zuschalten des polumschaltbaren Motors (2) wird das auf der Welle (5) befindliche Mischwerkzeug (4) über die Riemenscheiben (9, 6) sowie die Keilriemen (20) mit der kleineren Drehzahl in Bewegung gesetzt. Gleichzeitig öffri'et das Magnetventil (11), das Heißwasser strömt in den durch den Mantel (19) und die Mischerschüssel (1) gebildeten Raum und heizt das System auf eine Temperatur von ca. 80 G. Nachdem das zu mischende Gut fluidisiert ist, wird der Antriebsmotor (2) auf die höhere Drehzahl umgeschaltet. Hat sich das Mischgut auf die Heißwassertemperatur eingestellt, schließt das Magnetventil (11). Nach Erreichen der Mischgutendtemperatur schaltet der Antriebsmotor (2) ab. Nach Verharren des Mischwerkzeuges (4) in Ruhestellung v/erden die Magnetkupplung (8) und der Getriebemotor (3) zugeschaltet. Das Mischwerkzeug (4) wird über die Riemenscheiben (10, 7) sowie die Keilriemen (21) in Bewegung gesetzt. . Außerdem öffnet das Magnetventil (12) und gibt den Kühlwasserzulauf frei. Mit Erreichen der Kühlendtemperatur öffnet der Auslauf (14), das Mischgut wird ausgetragen. Die Auslaufklappe (14) schließt; der Antriebs-The mixing bowl (1) is charged with the components to be mixed via the filler neck (17) located in the lid (18). By connecting the pole-changing motor (2) located on the shaft (5) mixing tool (4) via the pulleys (9, 6) and the V-belt (20) is set in motion at the lower speed. At the same time the solenoid valve (11) opens, the hot water flows into the space formed by the jacket (19) and the mixer bowl (1) and heats the system to a temperature of about 80 G. After the material to be mixed is fluidized, the drive motor (2) is switched to the higher speed. If the mix has adjusted to the hot water temperature, the solenoid valve (11) closes. After reaching the Mischgutendtemperatur the drive motor (2) switches off. After the mixing tool (4) has remained in the neutral position, the magnetic coupling (8) and the geared motor (3) are switched on. The mixing tool (4) is set in motion via the pulleys (10, 7) and the V-belts (21). , In addition, the solenoid valve (12) opens and releases the cooling water inlet. When reaching the cooling end temperature opens the outlet (14), the mix is discharged. The outlet flap (14) closes; the drive

motor (3) und die Magnetkupplung (8) werden abgeschaltet, das Magnetventil (12) geschlossen.motor (3) and the magnetic coupling (8) are switched off, the solenoid valve (12) closed.

Ein neuer Mischzyklus kann- begonnen v/erden.A new mixing cycle can be started.

Claims

-? -

Brfindungsanspruch

1. A device for processing plastic and elastic masses, in particular for hot mixing of Farbkonzentratagglomeraten, characterized in that in one of a shell (19) surrounded mixing bowl (1) befindliches on a vertical double-shaft (5) arranged mixing tool (4) a pole-reversible motor (2) or a geared motor (3), which are located together with the mixing bowl (1, 19) and the bearing block (13) on a common frame (15) over which in the lower part of the 7 / elle (5) arranged pulley (6) or pulley (7) with magnetic coupling (8) and arranged on the motor shafts pulleys (9, 10) via the associated V-belt (20, 21) is driven V / Ahlweise.

1.1. Device according to item 1, characterized in that the pulley (6) is fixed non-positively on the shaft (5).

1.2. Device according to the points 1. bi3 1.1., Characterized in that the magnetic coupling (8) is arranged non-positively on the shaft (5).

1.3. Device according to points 1. to 1.2.

characterized in that the pulley (7) is non-positively connected to the magnetic coupling (8).

1.4. Device according to points 1 to 1.3 * characterized in that in the heating phase the mixing tool (4) is driven by the motor (2) and the cavity formed by the mixer bowl (1) and the jacket (19) is open ( 11) flows through hot water, with the motor (3) and the pulley (7) are at rest.

1.5 · Device according to points 1. to 1.4 · »characterized in that when the hot water temperature through the mixed material, the solenoid valve (11) is closed v / ird.

1.6. Device according to points 1 to 1.5 · »characterized in that in the cooling phase, the mixing tool (4) by the geared motor (3) via the pulley (7) with the magnetic coupling (8) is driven and the double jacket with open solenoid valve (12) flows through cooling water.

A. Be a drawing