DE1038532B

DE1038532B - Knet- und Mischmaschine fuer plastische Massen

Info

Publication number: DE1038532B
Application number: DER16752A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Ellermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-06-01
Filing date: 1955-06-01
Publication date: 1958-09-11

Description

Knet- und Mischmaschine für plastische Massen Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Knet- und Mischmaschine für plastische Massen, insbesondere für natürliche oder künstliche Kautschukmassen sowie thermoplastische Kunststoffe.
Bei der Verarbeitung plastischer Massen, insbesondere zur Herstellung von Mischungen mit Füllstoffen, Weichmachern, Farben und Chemikalien, ist es meist üblich, nicht kontinuierlich arbeitende Maschienen zu verwenden, wie geschlossene Knetmischmaschinen oder Innenmischer und Mischwalzwerke.
Es wird jedoch angestrebt, nach Möglichkeit kontinuierlich arbeitende Vorrichtungen zu verwenden, die fast immer wirtschaftlicher arbeiten und bei denen auch leichter die Automatisierung des Arbeitsprozesses durchzuführen ist.
Die bekanntgewordenen kontinuierlich arbeitenden Knet- und Mischmaschinen sind durchweg Schneckenpressen. Sie bestehen im wesentlichen aus einem geschlossenen Gehäuse mit einer Einfüll- und einer Austrittsöffnung an den Enden. In der Bohrung des Gehäuses rotiert eine Schnecke, meistens rotieren mehrere, im allgemeinen zwei Schnecken im gleichen oder entgegengesetzten Drehsinn. Diese Schnecken haben die Aufgabe, das zu mischende oder zu knetende Material durch die Maschine zu fördern und es auf diesem Wege zu einer homogenen Masse zu vermischten und zu kneten. Bei einer bekannten Ausführung dieser Schneckenpressen wird die Schnecke so ausgebildet, daß die Steigung der Schneckengänge an der Einfüllöffnung wesentlich größer ist als an der Austrittsöffnung. so daß in den ersten Schneckengängen das Material teilweise zurückströmt und dadurch in diesen Schneckengängen ein Misch- und Knetvorgang stattfindet. Bei dieser Schneckenart ist jedoch der Effekt des Misch- und Knetvorganges nur gering, da er lediglich durch die verschiedenen Strömungsrichtungen der Masse innerhalb der Schneckengänge bewirkt wird. Man muß daher die Schnecken außerordentlich lang machen oder auch mehrere solcher Schnecken hintereinanderschalten. um eine genügende Mischwirkung zu erreichen.
Andere Ausführungen von Schneclçenpressen, dier mit zwei ineinandergreifenden Schnecken ausgebildet werden, erzielen einen Misch- und Knetvorgang dadurch. daß die Schneckenkonstruktion in drei Zonen jeweils verschiedenartig ausgeführt wird. Hierbei ist die erste Zone der Schnecken an der Einfüllöffnung mit Schneckengängen versehen, die eine im wesentlichen nur fördernde Wirkung ausüben und das eingefüllte Material von der Einfüllöffnung aus in den Bereich der zweiten Schneckenzone fördern. Diese zweite Schneckenzone wird durch Knet- und Mischwerkzeuge gebildet, die gegeneinander und auch zur Gehäusewand hinarbeiten und dadurch das eingefüllte Material intensiv kneten und mischen. Diese Zone hat meist keine oder nur eine sehr geringe Förderwirkung, so daß das Material durch den Fördereffekt der ersten Schneckenzone durch den Bereich der zweiten Schneckenzone hindurchgedrückt wird. Die sich anschließende dritte Schneckenzone ist wieder mit Schneckengängen versehen, die eine Förderwirkung haben und somit das Material zur Austrittsöffnung hin fördern. Die zu mischenden Massen haben dabei zumeist ein geringes Schüttgewicht und werden durch den Knet- und Mischprozeß verdichtet, so daß die Fördergänge der dritten Schneckenzone eine geringere Leistung haben müssen- als die der ersten Zone. .Es ist außerordentlich schwierig, diese Differenz -in der Förderwirkung der beiden Schneckenzonen aufeinander al>zustimmen, da der Verdichtungsgrad der Massen sehr verschiedenartig sein - kann. Außerdem ist die Herstellung dieser Schnecken mit den- drei verschiedenen Zonen - außerordentlich schwierig und kostspielig.
Die Erfindung bezweckt, die- erwähnten Nachteile der I,ekünuten Ausführungen zu vermeiden.
Gegenstand der Erfindung ist eine in einem Gehäuse umlaufende zweiteilige Schnecke, deren Spalt zwischen der äußeren Kante des Schneclienprofils und dem Gehäuse im ersten Teil groß und im zweiten Teil möglichst klein ist. Der erste Teil ist dabei in belcannter Weise nahe der Eintrittsöffnung als Knet-und Mischschnecke mit verhältnismäßig großer Steigung und der zweite Teil als Förderschnecke mit geriliger Steigung ausgebildet.
Vorzugsweise besitzt die Misch- und Knetschnecke mindestens die doppelte Steigung der Förderschnecke, imd ihre Länge kann ein Vielfaches der Länge der Förderschnecke sein. Zweckmäßig besitzt die Alischuiid Knetschuecke einen im wesentlichen ovalen und die Förderschnecke einen kreisförmigen Kernquerschnitt.
Ein Ausführungsbeispiel einer Knet- und Mischmaschine gemäß der Erfindung ist aus der Zeichnung ersichtlich.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Knet-und Mischmaschine gemäß der Erfindung; Fig. 2 zeigt einen Querschnitt nach der Linie A-B und Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie C-D der Fig. 1.
Die in Fig. 1 dargestellte Knet- und Mischmaschine besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Gehäuse 1 mit einem Befestigungsflansch 2. In dem Gehäuse 1 ist die durchgehende Schnecke 3 untergebracht. Zur Befestigung der Schnecke 3 an den nicht dargestellten Antriebseinrichtungen ist ein Ansatz 4 vorgesehen. Das zu verarbeitende Gut wird in die Einfüllöffnung 5 eingefiihrt und verläßt die Vorrichtung durch eine am vorderen Ende angebrachte Diise 10.
Die Schnecke 3 ist zweiteilig ausgeführt. Der erste Teil 6 dient als Knet- und Mischschnecke und besitzt eine verhältnismäßig große Steigung sowie einen verhältnismäßig großen Gehäuseabstand 7. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Querschnitt der Schnecke im wesentlichen oval ausgebildet.
Der vordere Teil 8 der Schnecke 3 dient als Förderschnecke und besitzt eine verhältnismäßig geringe Steigung und gegenüber dem zylindrischen Gehäuse einen kleinstmöglichen Abstand. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist der Kernquerschnitt der Förderschnecke 8 im wesentlichen kreisförmig.
Vorzugsweise beträgt die Steigung der Misch- und Knetschnecke 6 wenigstens das Doppelte der Förderschnecke 8. Die Länge der Misch- und Knetschnecke 6 ist vorzugsweise ein Vielfaches der Länge der Förderschnecke 8.
Es ist nicht erforderlich, daß die heiden Schnecken 6 und 8, wie in der Zeichnung dargestellt, verhältnismäßig scharf voneinander unterschieden sind, sondern es kann sich auch ein allmählicher Übergang von einer Schnecke zur anderen vollziehen.
Die erwähnten Nachteile der bekannten Konstruktionen sind durch die Erfindung beseitigt. Eine Schnecke der beschriebenen Ausführung hat nicht nur eine fördernde, sondern auch eine außerordentlich gut knetende und mischende Wirkung, da zwischen der inneren Wand der Zylinderbohrung ein genügend großer Spalt vorgesehen ist, in welchen das zu knetende Material gut eingezogen, stetig gepreßt, geknetet und vermischt wird. Die Misch-und Knetwirkung wird dabei besonders intensiv, wenn die Schnecke in diesem Teil einen ovalen Querschnitt besitzt. Damit die zu mischende und zu knetende plastische Masse nicht zu schnell durch die Maschine befördert wird, sondern genügend lange Zeit der Bearheitung ausgesetzt ist, muß der Durch- fluß durch die Maschine zur Austrittsseite hin abgedrosselt werden. Die Schnecke ist daher zur Austrittsöffnung hin am letzten Teil mit Gewindegängen versehen, deren Förderleistung um ein Mehrfaches kleiner ist als das der knetenden Scheckengänge. Da in der Regel das austretende Gut durch eine Düse mit dem gewünschten Profil (runder oder flacher Strang oder Schlauch) gedrückt wird, müssen diese letzten Gänge eine gute Druckwirkung in Förderrichtung ausüben können. Ttm dies zu erreichen, muß der Spalt der äußersten Kante dieser Schneckengänge und der Zylinderbohrung so klein wie möglich gehalten werden. jedenfalls nur ein Bruchteil des Spaltes, der in den knetenden Scheckengängen zweckmäßig ist.
Um die Knet- und hlischmaschine nach der Erfindung für die Verarbeitung verschiedenartiger Massen verwendbar zu machen, bei denen die Knetwirkung und vor allem die Knetzeit abweichend sind, wird man zweckmäßig den Schneckenteil an der nustrittsöffnung auswechselbar machen. so daß man Schneckenteile verschiedener Förderleistung einhauen und dadurch den Knet- und Alischeffekt und auch die Bearbeitungszeit in der Maschine verändern kann.
Der Afaschillenzvlinder wird zweckmäßig in bekannter Weise so ausgeführt, daß man Heiz- und Kühlvorrichtungen anbringt. um ihn auf der gewiinschten Temperatur zu halten.
PATENTAXSPnt'CHE 1. Knet- und Mischmaschine für plastische Massen, deren zweiteilige, durchgehende, in einem Gehäuse umlaufende Schnecke in dem der Eintrittsöffnung nächstliegenden ersten Teil als Knet- und Mischschnecke mit verhältnismäßig großer Steigung und im zweiten Teil als Förderschnecke mit geringer Steigung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen der äußeren Kante des Schneckenprofils und dem Gehäuse im ersten Teil groR und im zweiten Teil möglichst klein ist.

Claims

2. Knet- und Mischmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Misch- und I(netschnecke mindestens die doppelte Steigung der Förderschnecke besitzt.

3. Knet- und Mischmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Misch- und Knetschnecke ein Vielfaches der Länge der Förderschnecke ist.

4. Knet- und Mischmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Misch- und Knetschnecke einen im wesentlichen ovalen und die Förderschnecke einen kreisförmigen Kernquerschnitt besitzt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 691990, 1038999.