DE1454780A1

DE1454780A1 - Device for processing plastics

Info

Publication number: DE1454780A1
Application number: DE19631454780
Authority: DE
Inventors: Kaspar Engels
Original assignee: Draiswerke GmbH
Current assignee: Draiswerke GmbH
Priority date: 1963-09-26
Filing date: 1963-09-26
Publication date: 1969-02-20

Description

"Vorrichtung zur Aufbereitung von Kunststoffen" ===================================================== Die Erfindung bezieht aloh aur eine Vorrichtung für die Aufbereitung von Thermoplasten, Duroplasten und sich ähnlich verhaltenden Stoffen, bei der die Rezeptur, beatehend aus dem Xunst. stoffrohmaterial, Weichmacher Füllstoff, Stabilisator, Farbe und dergl. gemischt und augeheizt werden muss, wobei in einer vertikalen, zylindrischen Mischvorrichtung mit einem vertikal gelagerten Rührwerk mit Mischwerkzeugen die notwendige Wärme durch Umsetaung innerer Reibung erzeugt wird. Die Mischung und Gelierung gegebenenfalls auch Oranulierung der aufgegebenen Stoffe erfolgt allein durch die beim 130 trieb der Misohvorrichtung entstehende, an sich bekannte innere Reibungswärme ohne Druckanwendung. "Device for processing plastics" ============================================ ========== The invention also relates to a device for the preparation of thermoplastics, Duroplasts and similarly behaving substances in which the recipe, respiratory from the art. fabric raw material, plasticizer, filler, stabilizer, paint and The like. Must be mixed and eye-heated, with a vertical, cylindrical Mixing device with a vertically mounted agitator with mixing tools necessary heat is generated by conversion of internal friction. The mix and Gelation, possibly also orangulation, of the substances applied takes place alone due to the well-known internal that occurs when the misohing device was driven Frictional heat without the application of pressure.

Kunststoffmischer ntr die Durchführung dieser Aufbereitung sind in verschiedener Form bekannt. So gibt ei Maschinen mit horizontal angeordneter Mischwerkzeugwelle. Es gibt aber auch eine ganze fieihe Ausführungen solcher Maschinen mit vertikalen Misohwerkzeugwellen. Allen diesen bekannten Maschinen haftet nun ein grundsätzlicher Nachteil an. Die bei gegebenem Mischwerk und gegebener Drehzahl durch Reibung umsetzbare Energie schwankt in weiten Grenzen, abhängig @on den Eigenschaften des jeweils verarbeiteten Rohstoffen sowie von der Rezepturzusammenstellung, d.h. von dem Mischungsverhältnis der Kunststoffrohstoffe mit Weichmachern, Füllstoffen, Stabilisatoren und dergl. Eine bestimmte WSrmemenge ist für alle Rezepturen zur Erzielung bestimmter, den Zustand der Mischung beeinflussender Temperaturen notwendig.Plastic mixer ntr performing this preparation are in various forms known. There are machines with a horizontally arranged mixing tool shaft. But there are also a number of designs of such machines with vertical ones Misoh tool shafts. All of these known machines are now fundamentally liable Disadvantage. That which can be implemented by friction with a given mixer and given speed Energy fluctuates within wide limits, depending on the properties of what is being processed Raw materials as well as the composition of the recipe, i.e. the mixing ratio of the plastic raw materials with plasticizers, fillers, stabilizers and the like. A certain amount of heat is for all recipes to achieve certain, influencing the condition of the mixture Temperatures necessary.

Der Unterschiedliche Energieumsatz versehledener Rezeptu@en wirkt sich deshalb vorwiegend in den Laufzeiten aus. Eine Rezeptur mit starkem Energieumsatz ist beispielsweise schon in 6 bis 7 Minuten auareichend gemischt und aufgeheizt, während eine Rezeptur mit geringem Energieumsatz vielfach 30 Minuten und meter benötigt. In diesen Fällen ergibt sich eine äusserst schlechte Auslastung der Maschine.The different energy expenditure of misplaced recipes has an effect therefore predominantly in terms of the running times. A recipe with a high energy turnover is for example mixed and heated up enough in 6 to 7 minutes, while a recipe with low energy consumption often takes 30 minutes and meters. In these cases there is an extremely poor utilization of the machine.

Es wurde bereits vorgeschlagen, den Maschinenantrieb bzw. die Drehzahl regelbar zu gestalten und damit den Energieumsatz für die nur wenig umsetzenden Produkte durch Drehzahlsteigerung zu erhöhen. Abgesehen von dem Kostenaufwand eines entsprechendenä Regelantriebes ist dieser Vorschlag aber auch deshalb nur begrenzt anwendbar,weil die Drehzahl steigerung schon bald die Grenze erreicht, bei der die Kunststoffpartikel durch die örtlich auftretenden hohen Reibtemperaturen, vor allem an der Flügelzpitze, schon teilweise überhitzt werden.It has already been proposed to use the machine drive or the speed to be controllable and thus the energy expenditure for the little converting To increase products by increasing the speed. Aside from the cost of a corresponding control drive, this suggestion is therefore only limited applicable because the increase in speed will soon reach the limit at which the Plastic particles due to the locally occurring high friction temperatures, especially at the tip of the wing, are already partially overheated.

Ferner ist ein Mischgerät für flüssige und/oder feinkörnige feste Stoffe, bestehend aus einem triohterfarmigen Behälter mit vertikaler Welle und gegen die Rührwerkswelle verschwenkbaren Mischflügeln bekannt. Auf dem im Behälter befindlichen Abschnitt der Welle sind Rohrstücke aufgeschoben, die Je einen die Form eines nach aussen sich verbreiternden Trapezes aufweisenden Mischflügel tragen. Die Rohrstücke werden durch eine Lasche, die durch einen Schraubbolzen angespannt werden kann, auf der Welle verdrehfest angesohraubt. Die einzelnen Rohrstücke sind übereinander auf die Welle aufgesetzt, wobei der Abstand der Mischflügel durch die Länge der Rohrstücke bestimmt ist. Der Schraubbolzen spannt ebenfalls den Mischflügel fest, wobei dessen Lage zur Welle einstellbar ist, da der Schraubbolzen zugleich die Schwenkachse für den Mlsohflügel darstellt. Duroh die Verschwenkung der MiachtlUgel soll das Mischgut entweder nach oben oder nach unten gefördert werden, die Flügel arbeiten Jedoch immer mit dem Mischgut zusammen, Das bekannte Mischgerät ist wegen der kleinen Durchmesser im Bereich des Behälterbodens und wegen der Ausbildung der Mischflügel nicht geeignet zur Aufbereitung von Kunststoffen, da mit dieser bekannten Einrichtung keine Mischung und Gelierung oder gegebenenfalls Granulierung von Thermoplasten, Duroplasten und dergl. ertolgen konnte. Es wäre nicht möglich, mit der bekannten Einrichtung die notwendige Wärmemenge auf das Kunststoffmaterial zu übertragen oder die Wärmezufuhr zu intensivieren bzw. zu regeln.There is also a mixer for liquid and / or fine-grained solids Substances consisting of a triohterfarmigen container with a vertical shaft and against known the agitator shaft pivotable mixing blades. On the one in the container Section of the shaft are pipe pieces, each one according to the shape of one outside widening trapezoid having mixing blades wear. The pipe sections are clamped by a bracket, which is clamped by a screw bolt can be screwed on the shaft so that it cannot rotate. The individual pieces of pipe are placed one above the other on the shaft, the distance between the mixing blades by the Length of the pipe sections is determined. The screw bolt also tightens the mixer blade fixed, its position in relation to the shaft is adjustable, since the screw bolt at the same time represents the pivot axis for the Mlsohflügel. Duroh the pivoting of the MiachtlUgel if the mix is to be conveyed either up or down, the wings However, always work together with the mix, the well-known mixer is due to the small diameter in the area of the container bottom and because of the formation of the Mixing paddles are not suitable for processing plastics, as they are known with this Set up no mixing and gelling or possibly granulation of thermoplastics, Thermosetting plastics and the like. It wouldn't be possible with the familiar Facility to transfer the necessary amount of heat to the plastic material or to intensify or regulate the heat supply.

Der Erfindung liegt dig Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die in einfacher Weise eine Anpassung der zu erzeugend@n Wärmemenge an den Energieumsatz der zu verarbeitenden Mischung ermöglicht.The invention is based dig object to create a device which in a simple way an adaptation of the amount of heat to be generated to the energy consumption the mixture to be processed.

Dies wird erfindungsgemäss bei der Vorrichtung zur Aufbereitung von Thermoplasten oder Duroplasten und sich ähnlich verhaltender Stoffe unter Verwendung einer vertikal angeordneten zylindrischen und einem vertikal gelagerten Rührwerk mit Mischwerkzeugen Mischtrommel, der die Kunststoff-Rohmaterialien mit Farbstoff, Füllstoff, Stabilisatoren, Eleitmittel und der aufgegeben werden. und wobei die Mischung und Gelierung gegebenenfalls auch Granulierung der aufgegebenen Stoffe allein durch die beim Betrieb der Mischtrommel entstehende innere Reibungswärme ohne Druckanwendung erfolgt, dadurch erzielt, dass die Mischwerkzeuge Je nach der zu verarbeitenden Mischung und in Abhängigkeit von dem auf das Mischgut zu Ubertragenden Energieumsatz durch axiales Verschieben aur der vertikalen Mischwerkswelle hdhenverstellbar angeordnet sind und eine wShlbare Anzahl der Mischwerkzeuge innerhalb oder ausserhalb des Mischgutspiegels anbringbar ist. Durch die Höhenverstellbarkeit der Mlschwerkzeuge auf der vertikalen Mischwerkswelle ist es möglich, die Mischwerkzeuge Je nach dem zu verarbeitenden Mischgut oder in Abhängigkeit vom Mischgutzustand im Mahlbehälter wirksam bzw. unwirksam einzusetzen.According to the invention, this is the case with the device for processing Thermoplastics or thermosets and similarly behaving substances using a vertically arranged cylindrical agitator and a vertically mounted agitator with mixing tools mixing drum, which the plastic raw materials with dye, Fillers, stabilizers, electrolytes and the can be abandoned. and the mixing and gelling optionally also granulating the abandoned Substances solely through the internal frictional heat generated during operation of the mixing drum takes place without the application of pressure, achieved in that the mixing tools depending on the to be processed mixture and depending on the mixture to be transferred Energy consumption through axial displacement on the vertical mixer shaft adjustable in height are arranged and a selectable number of mixing tools inside or outside of the mix level can be attached. Due to the height adjustability of the milling tools on the vertical mixer shaft it is possible to use the mixing tools depending on the The mix to be processed or depending on the condition of the mix in the grinding container effective or ineffective to use.

Gemäss der Erfindung wird nun nicht mehr die Drehzahl angepasst, sch sondern die Anzahl der Mischflügel bzw. Misch werter oder Mischmesser oder dergl. Dei einem schlecht energieumsetzenden Produkt werden die Mischelemente der Zahl nach vermehrt. Die insgesamt entstehende Reibungswrme vermehrt sich dementaprechend, ohne dass sich die örtlich auftretenden Temperaturspitzen erhöhen.According to the invention, the speed is no longer adjusted, sch but the number of mixing blades or mixing values or mixing knives or the like. In the case of a poorly energy converting product, the mixing elements become the number after increased. The overall resulting frictional heat increases accordingly, without increasing the locally occurring temperature peaks.

Auf diese Weise gelingt es, auch in schlecht energieumsetzenden Produkten die Misch-Heiz-Zeit auf die Zeiten gut energieumaetzender Produkte herabzudrücken. Somit wird die volle Kapazitätsausnutzung einer gegebenen Maschine ermöglicht, Die Anzahl der Jeweils zu- und abzuschaltenden Misohelemente bestimmt sich aus der Jeweils zur Verfugung stehenden Antriebs leistung und/oder der gewUnschten Mischzeit. Nach der Erfindung kann somit eine gegebene Anlage immer voll aus@enützt werden, während ii. bisher bei schlecht wärmeenergieumsetzenden Produkten nur zu einem Bruchteil ausgelastet war. Von einer bisher nur 15 bis 20 %igen Umsetzung der verfügbaren Antriebsenergte ermöglicht die Erfindung eine Steigerung bis auf annähernd 100%.In this way it is possible, even in products with poor energy conversion to reduce the mixing-heating time to the times of good energy-converting products. Thus, the full capacity utilization of a given machine is enabled The number of Misoh elements to be switched on and off is determined by the respective available drive power and / or the desired mixing time. To the invention a given system can therefore always be used to the full be, while ii. so far only to with poor heat energy converting products was used to a fraction of its capacity. From an implementation rate of only 15 to 20% so far the available drive energy enables the invention to be increased up to almost 100%.

Gemäss der Erfindung sind zur Höhenverstellung@ bzw. Wirksam-oder Unwirksammachung der Mischelemente auf der Mischwerkswelle Uber deren Umfang verteilt axial verlaufende vorzugsweise als Nuten ausgebildete FUhrungsmittel vorgesehen, in welche zugeordnete Führungsmittel, beispielsweise Nasen der Mischwerkzeuge eingreifen.According to the invention, for height adjustment @ or effective or Ineffectiveness of the mixing elements on the mixer shaft distributed over its circumference axially extending guide means, preferably designed as grooves, are provided, in which assigned guide means, for example noses of the mixing tools, engage.

Durch eine Reihe von Nuten in der Mischwerkswelle, in welche die Nasen der Misohwerkz.ugflUgel eingreifen, ist eine Längsvers@hiebung aur der Welle möglich, während eine Verdrehung der FlUgel nicht stattfindet. Ferner können aufeinanderfolgende Mischelemente abwechselnd versetzt in die Nuten der Mischwerkswelle eingeschoben werden. Zusätzlich sind an sich bekannte Klemmelemente vorgesehen, um die PlUgel an den Jeweils zweckmässigen Stellen der Mischwerkswelle zu fiiieren. Nicht rWr den Mischvorgang benötigte Mischelemente können auf der Welle bis oberhalb des Mischgutspiegels angehoben werden.Through a series of grooves in the mixer shaft into which the lugs the Misohwerkz.flUgel intervene, a longitudinal shift on the shaft is possible, while the wings are not twisted. Furthermore, consecutive Mixing elements are pushed alternately offset into the grooves of the mixer shaft will. In addition, clamping elements known per se are provided around the plugs to fiiieren at the appropriate points on the mixer shaft. Not rWr The mixing elements required for the mixing process can be placed on the shaft up to above the mix level be raised.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung näher erläutert. Bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung werden die Mischwerkauge durch Höhenverschiebung dem gewünschten Energieumsatz angepusst. In einem vertikalen zylindrischen Mischgefäl 1, das durch clne Haube 2 abgedeckt ist, läuft vorzugsweise zentrisch eine hochtourig angetriebene Welle 3. Die Antriebseinrichtung ist nicht dargestellt. Die Welle 3 ist in an sich bekannter Weise in einem Lager 4 gehaltert. Am unteren Ende der Welle 3 ist ein ständig wirksames Mischwerkzeug 5 angeordnet, welches das Mischgut in Richtung der Welle A in Bewegung hält. Die Bestandteile der Rezeptur werden dabei sowohl gemischt als auch durch die schlagend-reibende Bewegung des Mischwerkzeuges 5 erhitzt. Da die Dauer des Mischvorganges vorwiegend vond der Aufheizzeit abhängt, genügt ein Mischwerkzeug 5 bei schlecht energieumsetzenden Produkten nioht. Die Antriebsenergie wird nicht voll ausgenutzt und die Laufzeit wird zu lang. Gemäss der Erfindung können deshalb weitere vorzugsweise schwertartige Mischwerkzeuge 6,7,8 Je nach Bedarf, zugeschaltet werden. Diese Mischwerkzeuge können, wie erläutert, bei gut energieumsetzenden Produkten gegebenenfalls ganz entfernt worden, sie können aber auch, wie in der Zeichnung strichliert dargestellt, in die Stellungen 6a, 7a und 8a hochgeschoben werden, sodass sie sich außerhalb des Mischgutspiegels befinden. Die Haube 2 weist eine Zufuhröffnung 9 auf. Die Mischwerkzeuge 5,6,7,8sind aur der Welle 3 verschiebbar bzw. an fest vorgegebenen Stellen angeordnet. Die Welle 3 weist Führungsmittel, vorzugsweise Nuten 10 und 11 aur, die mit entsprechenden Führungsmitteln der Mischwerkzeuge, beispielsweise Nasen oder dergl. zusammenarbeiten, sodass die Höhenverschiebung eines Mischwerkzeugflügels lediglich entlang einer Erzeugenden der Welle 3 möglich ist, wobei zwei aufeinanderfolgende Mischwerkzeuge in zwei um 900 verzetzten Nuten geführt sind. Dadurch wird erreicht, dass die Mischwerkzeuge zweier aufeinanderfolgender Flügel jeweils um einen bestimmten Winkel im vorgegebenen Ausführungsbeispiel 90°, zueinander versetzt angeordnet sind. Es ist natürlich auch möglich, dndore Winkel vorzusehene Ebenso ist es möglich, mehrere Nuten anzuordnen, sodass der Zentriwinkel in Achsrichtung gesehen zwischen aufeinanderfolgenden Mischwerkzeugen kleiner als 90° ist. Innnnchen FAllen kann es zweckmässig sein, die Nuten lo und 11 nur Uber einen Teil der Weile 3 zu führen, während im Bereich oberhalb des Misohgutspiegels die Welle 3 abgesetzt ist, sodass die nicht wirksamen Mischwerkzeuge in beliebigen Winkelstellungen festgehalten werden können.Further advantages and details of the invention are based on the Explained in the drawing device shown in more detail. At the one in the drawing the device shown are the mixer eye by adjusting the height of the desired Energy turnover pinned on. In a vertical cylindrical mixing vessel 1, which by When the hood 2 is covered, a high-speed driven one preferably runs centrally Shaft 3. The drive device is not shown. Wave 3 is in itself known way in a warehouse 4 held. At the bottom of the Shaft 3 is a constantly active mixing tool 5, which the mix keeps moving in the direction of wave A. The ingredients of the recipe are thereby both mixed and by the beating-rubbing movement of the mixing tool 5 heated. Since the duration of the mixing process mainly depends on the heating time, A mixing tool 5 is not sufficient for products that do not convert energy well. the Drive energy is not fully used and the running time is too long. According to the invention can therefore further preferably sword-like mixing tools 6,7,8 Can be switched on as required. As explained, these mixing tools can in the case of products that convert energy well, they may have been completely removed but also, as shown in dashed lines in the drawing, in the positions 6a, 7a and 8a are pushed up so that they are outside of the mix level. The hood 2 has a feed opening 9. The mixing tools 5,6,7,8 are also the Shaft 3 displaceable or arranged at fixed predetermined locations. The shaft 3 has Guide means, preferably grooves 10 and 11 aur, with corresponding guide means the mixing tools, for example noses or the like. Work together so that the Height displacement of a mixing tool wing only along a generatrix the shaft 3 is possible, with two successive mixing tools in two to 900 meshed grooves are performed. This ensures that the mixing tools two consecutive wings each at a certain angle in the specified Embodiment 90 °, are arranged offset from one another. It is of course too possible to provide dndore angles It is also possible to arrange several grooves, so that the central angle seen in the axial direction between successive mixing tools is less than 90 °. It can fall inside be appropriate, the grooves lo and 11 only guide over part of the while 3 while in the range Above the Misohgutspiegel the shaft 3 is offset, so that the ineffective Mixing tools can be held in any angular positions.

-Ansprüche--Expectations-

Claims

New claims 1. Device for processing thermoplastics or thermosetting plastics and similarly behaving substances using a vertical, cylindrical mixing drum and a vertically mounted roller mechanism with mixing tools, of the plastic raw materials with dye, filler, stabilizers, lubricants and the like, and the mixing and gelation, if necessary, as well Granulation of the substances fed in solely by the operation of the mixing drum resulting frictional heat takes place without the application of pressure, characterized in that that the mixing tools (6,7,8) Depending on the mixture to be processed and depending on of the energy consumption to be transferred to the mix due to axial displacement are arranged on the vertical mixer shaft (3) and a selectable number the mixing tools (6, 7, 8) can be attached inside or outside the mix level is, 2. Device according to claim 1, characterized in that the mixer shaft (3) Distributed over its circumference, axially extending, preferably as grooves (lo, ll) has trained guide means, in which associated guide means, for example Lugs that engage the mixing tools (6,7,8).

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the mixing tools (6,7,8) offset from one another, non-rotatably on the mixer shaft (3) are clamped in a selectable number and at the desired altitude (6a, 7a, 8a).

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized by a constantly effective mixing tool (5) at the lower end of the mixing mechanism shaft (3) and other effective or ineffective adjustable in the mixed area @ @@@ @@@ @@