DE1035890B

DE1035890B - Knet- und Mischwerkzeug fuer plastische Massen, wie Kautschuk und thermoplastische Kunststoffe

Info

Publication number: DE1035890B
Application number: DEE12297A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Ellermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-04-25
Filing date: 1956-04-25
Publication date: 1958-08-07

Description

Knet- und Mischwerkzeug für plastische Massen wie Kautschuk und thermoplastische Kunststoffe Die Erfindung bezieht sich auf ein Knet- und Mischwerkzeug für plastische Massen, wie Kautschuk und thermoplastische Kunststoffe. Es ist bekannt, für die Verarbeitung dieser Massen, die in der Regel aus verschiedenen Mischungsbestandteilen bestehen, geschlossene Knet- und Mischmaschinen zu verwenden. Diese Maschinen haben ein Gehäuse mit meist zwei nebeneinander angeordneten und in Verbindung zueinander stehenden zylindrischen Bohrungen, in denen die Knet- und Mischwerkzeuge rotieren. Erfahrungsgemäß erreicht man den besten Effekt, insbesondere bei plastischen Massen sehr hoher Zähigkeit, wenn die Knetwerkzeuge im Querschnitt ein ovales Profil haben.
Dieses Profil ist in der Regel nach einer Seite hin verlängert auf die innere Wand der zylindrischen Bohrung zu. Diese Verlängerung läuft meist mehr oder weniger spitz aus und bildet zusammen mit der inneren Gehäusewand den eigentlichen Arbeitsspalt, in den beim Rotieren des Werkzeuges die plastisch Masse eingezogen wird, wobei sie in dem Spalt unter hohen Druck in sich rollt und hierdurch der eigentliche Knet- und Mischeffekt bewirkt wird. Das Kneten und Mischen in diesem Arbeitsspalt erfordert eine hohe Energie, die in Reibungswärme umgesetzt wird.
Es ist daher üblich, die Knet- und Mischwerkzeuge hohl auszuführen und vom Inneren aus intensiv zu kühlen, um die entstehende Wärme abzuführen und so eine unzulässige Erhitzung der zu mischenden Massen zu vermeiden.
Um eine möglichst hohe Leistung mit diesen Maschinen zu erreichen, wird die Umfangsgeschwindigkeit der rotierenden Werkzeuge möglichst hoch gewählt, wobei jedoch eine Grenze gesetzt ist, da bei den bisher bekannten Konstruktionen die Reibungswärme nur in einem begrenzten Umfang durch das Kühlwasser abgeführt werden kann. Da der hauptsächliche Knet- und Mischprozeß in dem Arbeitsspalt zwischen der äußeren Profilkante des rotierenden Werkzeuges und der inneren Zylinderwand stattfindet, ist die entstehende Reibungswärme an dieser Stelle am größten. Bei den bekannten Ausführungen ist es schwierig, gerade diese Stelle besonders gut zu kühlen, denn einmal kann die Wandstärke sowohl aus Festigkeitsgründen als auch aus gießereitechnischen Griinden nicht dünn genug ausgeführt werden, zum anderen läßt sich diese Stelle von der Bohrung aus mechanisch nicht bearbeiten. Da diese Werkzeuge im allgemeinen als Stahlgußstücke gegossen werden brennen erfahrungsgemäß gerade an dieser Stelle Formsandreste des Bohrungskernes fest, die nicht entfernt werden können und eine Verschlechterung der Wärmeabfuhr bewirken.
Nach der Erfindung wird dieser Übelstand beseitigt und eine verbesserte Kühlwirkung an der Stelle des Knetwerkzeuges erzielt, wo die Reibungswärme am größten ist. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß in der oder den der inneren Oberfläche des Maschinengehäuses am nächsten gelegenen Profil kanten in die Wand des Knetwerkzeuges dicht nebeneinander Kühlbohrungen angebracht sind. Dadurch wird die Materialanhäufung an dieser Stelle beseitigt und gleichzeitig die kühlende Oberfläche vergrößert.
Eine weitere Verhesserung des Kühleffektes kann dadurch erreicht werden, daß das in bekannter Weise zentral in der Bohrung angebrachte Kühlwasserzuführungsrohr mit dem Werkzeug zusammen rotiert und die einzelnen Austrittsdüsen für das Kühlwasser so auf diesem Rohr angebracht sind, daß das Kühlwasser in scharfen Strahlen stets in die Kühlbohrungen gespritzt wird. Im übrigen ist es bekannt, die Zuführung für Heiz- und Kühlmittel zum Hohlraum von Knetern so anzuordnen, daß sie mit dem Kneter rotiert.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der eine beispielsweise Ausführung des Knetwerkzeuges dargestellt ist. Das im Querschnitt gezeichnete Knetwerkzeug 1 hat ein ovales Profil, das nach einer Seite zur Wand der Bohrung des Maschinengehäuses 2 verlängert ist und dessen äußere Profilkante zusammen mit der inneren Bohrungsoberfläche des Maschinengehäuses den Arbeitsspalt 3 bildet. An dieser Stelle sind in die Wand des hohl gegossenen Knetwerkzeuges die Kühlbohrungen 4 dicht nebeneinander liegend angebracht. Das gemeinsame Zuführungsrohr 5 liegt in der Mitte und ist an dem Knetwerkzeug befestigt, so daß es mit diesem gemeinsam rotiert. Die Ausspritzdüsen 6 für das Kühlwasser sind so angebracht, daß jeder Kühlwasserstrahl auf eine Kühlbohrung 4 gerichtet ist. Die Kühlbohrungen 4 werden beispielsweise durch Hilfsbohrungen 7 in der gegenüberliegenden Wand des Knetwerkzeuges hindurch eingearbeitet und die Hilfsbohrungen 7 dann wieder verschlossen, sie können aber auch in anderer Weise eingearbeitet werden, indem sie beispielweise direkt von außen in die Wand gebohrt und dann nach außen hin etwa durch Zuschweißen wieder verschlossen werden. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung des Knetwerkzeuges wird die Abfuhr der Reibungswärme gerade an der Stelle, wo sie in der Hauptsache entsteht, ganz erheblich verbessert, so daß es möglich ist, die Umfangsgeschwindigkeit der Knetwerkzeuge und damit die Ausstoßleistung der Knet- und Mischmaschinen beträchtlich zu erhöhen.
Das Knetwerkzeug kann im Querschnitt auch eine andere Form haben, als in der Zeichnung dargestellt.
Es können beispielsweise zwei gegenüberliegende Arbeitsspalten vorgesehen werden, indem das ovale Profil nach beiden Seiten spitz ausläuft. Das Profil kann auch ein Drei- oder Mehreck sein, wohei an jeder Ecke ein Arbeitsspalt gebildet wird.
PATENTANSPRCE.
1. Knet- und Mischwerkzeug für plastische Massen, wie Kautschuk und thermoplastische Kunststoffe, das in der Gehäusebohrung einer geschlossenen Knet- und Mischmaschine rotiert, vorzugsweise etwa einen ovalen Querschnitt hesitzt und zum Zwecke der Abfuhr der entstehenden Reibungswärme hohl ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der oder den der inneren Oberfläche des Maschinengehäuses am nächsten gelegenen Profilkanten in die Wand des Knetwerkzeuges dicht nebeneinander Kühlbohrungen (4) angebracht sind.

Claims

2. Knet- und Mischwerkzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in bekannter Weise zentral in der Bohrung angebrachte Kühlwasserzuführungsrohr am Knetwerkzeug befestigt wird und mit diesem zusammen rotiert, wobei die einzelnen Kühlwasseraustrittsdüsen so an dem Zentralrohr angebracht sind, daß die Kühlwasserstrahlen direkt auf die Kühlbohrungen (4) gerichtet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 1 567 587, 1 881 994.