DE1557167A1

DE1557167A1 - Zweischneckenmischer

Info

Publication number: DE1557167A1
Application number: DE1966N0028944
Authority: DE
Inventors: Karl Bebris; Nikolai Shikhirev
Original assignee: NII SHINNOI PROMY
Current assignee: NII SHINNOI PROMY
Priority date: 1966-06-30
Filing date: 1966-07-29
Publication date: 1969-07-24
Also published as: DE1557167B2; DE1557167C3; GB1199721A

Description

Zweischneckenmischer Die Erfindung betrifft einen Zwischneckenmischer hoher Wirksamkeit zum kontinuierlichen homogenen Mischen, insbesondere von Bestandteilen zäher plastischer Massen, wie gummielastischen und thermoplastischen Massen von Elastomeren bzw. Kautschuken und Kunststoffen.
Bekannt sind Vorrichtungen zum kontinuierlichen Vermischen der Bestandteile von Kautschukmassen mittels nebeneinanderliegenden Doppelschnecken, welche Windungen in dem für die Aufnahme und gleichzeitig für den Vorschub der Ausgangsstoffe dienenden Bereich und Mischglieder im Mischbereich aufweisen.
Derartige Mischer haben aber den Nachteil, daß die Mischglieder im Mischbereich keine ausreichenden Kontaktflächen für die einzelnen Beætandteile schaffen, die Kontaktflächen nicht auf die gesamte Masse der zu mischenden Stoffe verteilen und das Gesamtverhältnis der Bestandteile in jedem Teil des Ge misches nicht konstant halten.
Die der vorliegenden Erfindung zugruddeligende Aufgabe besteht in der Beseitigung der angeführten Nachteile.
Der zum kontinuierlichen Mischen dienende Zweischneckenmischer ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Mischglieder im Mischbereich die Form von an den Schnekkenzylindern angebrachten Einzelkämmen besitzen, welche bezüglich der zu den Schneckenachsen senkrechten Ebene unter verschiedenen Winkeln angeordnet sind. Es ist zweckmäßig, die Kämme mit trapezförmigem Querschnitt auszuführen.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht des Schneckenmischers, teilweise im Längsschnitt; Fig. 2 einen Queræchnitt durch den Mischer nach Linie I-I der Fig. 1; Fig. 3 eine Draufsicht auf den Mischer bei abgenommener oberer Zylinderhälfte und Fig. 4 die plangezeigte Zylinderfläche mit den auf den Schneckenzylindern im Mischbereich angeordneten Kämmen.
Der zum kontinuierlichen Mischen dienende Schneckenmischer besteht aus dem zerlegbaren Gehäuse 1 (Fig.1), in welchem sich die Arbeitskammer 2 (Fig.2) und das Schneckenpaar 3, 4 (Fig. 2,3) befinden.
Das Gehäuse 1 besteht aus zwei hohlen Zwillings-Zylinderhälften 5 und 6 (Sig. 1, 2), welche durch Schrauben 7 miteinander verbunden sind. Die untere Zwillings-Zylinderhälfte 5 besitzt eine Entleerungsöffnung 8 (Fig.1) und Angüsse 9 zur Befestigung der Zylinderhälfte mittels Schrauben 10 am Gestell 11. Die obere Zwillings-Zylinderhälfte 6 enthält die Beschickungsöffnung 12 sowie Öffnungen 13, die auf beiden Seiten längs des Gehäuses 1 sowie in seinem Querschnitt angeordnet sind und zum Einbau von Geräten zum Messen von Temperatur, Druck und anderen Kennwerten dienen. Wenn der Einbau dieser Meßgeräte nicht erforderlich ist, sind die Offnungen 13 durch Gewindestopfen 14 (Fig. 2) verschließbar.
Der Mischer kann erforderlichenfalls mehrere Einfüllöffnungen 12 besitzen, in die je nach Bedarf einzelne Mischungsbestandteile getrennt eingeführt werden können.
Zur Durchführung des Mischvorganges bei vorgegebener Wärmehaltung ist das Gehäuse 1 mit Kanälen 15 und 16 versehen, in dureh swelche Dampf oder Wasser durch den Stutzen 17 zugeführt und durch den Stutzen 18 abgeführt wird. Für den gleichen Zweck sind auch die Schnecken 3, 4 mit Hohlräumen 33 und 34 versehen, in die Kühlflüssigkeit, Heizwasser oder -dampf durch die Rohre 35 und 36 zum und durch die Rohre 37 und 38 abgeführt werden kann (Fig. 1,2,3)i Die Arbeitskammer 2 (Fig.2) wird gebildet durch zwei parallel sich berührende Zylinder 19 und 20, die entlang ihrer Verbindungslinie zwei Rippen 21 und 22 bilden. Die Arbeitskammer 2 hat die Form einer um 900 gedrehten Acht, in welcher die zwei Schnecken 3, 4 angeordnet sind, die in (nicht dargestellten ) Wälzlagern ruhen; letztere sind wiederum in dem vorderen 23 (Fig.1) und in dem hinteren 24 Lagerkörper eingebaut, wobei der vordere (23) und der hintere (24) Lagerkörper an den Stirnseiten der oberen (6) und der unteren (5) Zylinderhälfte des Gehäuses 1 befestigt sind.
Die Arbeitskammer 2 mit dem Schneckenpaar 3, 4 (Fig.3) bildet abschnittsweise zuerst den Bereich 25 zur Aufnahme und zum gleichzeitigen Vorschub der Mischbestandteile, dann den Mischbereich 26 und schließlich den Entleerungsbereich 27.
Die Schnecken 3, 4 besitzen im Aufnahmebereich 25 ein- oder mehrgängige Windungen 28, welche für den Vorschub der zu mischeilden Stoffe in den Mischbereich 26 sorgen.
Die Mischglieder der Schnecken 3, 4 im Mischbereich 26 sind in Form von Kämmen 29 und 30 ausgeführt, die bezüglich der zur Schneckenachse senkrechten Ebene abwechselnd unter verschieflenen Winkeln angeordnet sind; beispielsweise können die Kämme 29 unter Winkeln von 10 bis 800, dagegen die Kämme 30 unter Winkeln von 0 bis 600 angeordnet sein. Die Anordnung der Kämme 29, 30 ist aus der in Fig. 4 flach dargestellten Zylinderfläche klar ersichtlich.
Die Kämme 29, 30 haben vorzugsweise einen trapezförmigen Querschnitt; jedoch können sie auch die Form eines Quadrats, Rechtecks, Dreiecks, einer Halbellipse oder eine beliebige andere Form besitzen und in Ring-, Schrauben- oder anderen ähnlichen Linien mit veränderlicher oder konstanter Steigung angeordnet sein.
Die Schnecken 3, 4 im Entleerungsbereich 27 (Fig.3) sind zum Teil mit Kämmen 29, 30 sowie rückwärts gerichteten Windungen 31 versehen; sie können aber auch mit gezahnten oder anders ausgebildeten zylindrischen Flächen ausgeführt sein.
Um zu vermeiden, daß die Stoffgemische in den vorderen Lagerkörper 23 gelangen, haben die Schnecken 3, 4 auch im vordersten Bereich rückwärts gerichtete Windungen 32. Durch eine derartige Oberflächengestaltung der Schnecken 3, 4 im Entleerungsbereich werden örtliche Stauungen des Gemisches verhindert und günstige Bedingungen für die Austragung der Gemische durch die Entleerungsöffnung 8 geschaffen.
Die in den Mischer eingeführten Mischungsbestandteile werden von den Windungen 28 des Schneckenpaares 3, 4 ergriffen und dem Mischbereich 26 zugeführt. Hier werden sie von den Kämmen 29, 30 erfaßt und auf der Rippe 21 der unteren Zylinderhälfte 5 der Arbeitskammer 2 des Gehäuses 1 aufgeteilt.
Ein Teil des Gemisches wird von den Kämmen 29, 30 der Schnecke 3 in die rechte Hälfte der Arbeitskammer 2 geführt, der andere Teil des Gemisches dagegen von den Kämmen 29, 30 der Schnecke 4 ergriffen und gelangt in den linken Teil der Arbeitskammer 2. In der oberen Hälfte der Arbeitskammer 2 treffen sich die Mischungsströme wieder, aber bereits mit einer andersartigen Aufteilung der zu mischenden Bestandteile, welche nun durch Schubdeformation zusätzlich vermischt werden, worauf sich der Vorgang wiederholt.
Die Kämme 29, 30 der Schnecken 3, 4 gewährleisten so hohe Schubspannungen, daß es möglich ist, bei glei (hzeitiger Einführung beispielsweise von Füllstoffen und Weichmachern eine gleichmäßige Verteilung des Rußes in Kautschukmassen oder anderen Massen zu erreichen. Durch wirksame Kühlung des Mischers wird die Herstellung von Gemischen auch bei tiefen-Temperaturen gewährleistet und die gleichzeitige Einführung von Vulkanisiermitteln und anderen Mischungskomponenten ermöglicht.
Die Anordnung der Kämme 29, 30 in Winkellage gewährleistet gleichzeitig eine Selbstreinigung der Schnecken 3 und 4, verhindert örtliche Stauungen der Gemische und gewährleistet eine wirksame Durchführung des Mischvorganges und der Verteilung der Mischbestandteile.
Die erfindungsgemäßen Zweischneckenmischer zum kontinuierlichen Mischen und Plastifizieren gewährleisten die Erreichung homogener Gemische, eine Verkürzung der Mischungszeit und eine durchfünrung des Mischvorganges bei vorgegebener Wärmehaltung. Sie können daher mit Vorteil gerade bei plastischen und zähen Massen von Blastomeren und thermoplastischen Kunststoffen, somit sowohl in der Gummi- als auch beispielsweise in der Kabel-, Kunststoff- und Asbestindustrie sowie in der Elektroindustrie zur Herstellung von Elektrodenmassen und dergleichen verwendet werden.

Claims

Eatentansprüche 1. Zweischneckenmischer zum kontinuierlichen Mischen, insbesondere von Kautschukmassen mittels eines ineinanderarbeitenden Schneckenpaares mit Windungen im Bereich zur Aufnahme und zum gleichzeitigen Vorschub der Ausgangsstoffe und Mischglieder im Mischbereich, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischglieder im Iviischbereich (26) die Form von an den Schneckenzylindern (3,4) angebrachten Einzelkämmen (29,30) besitzen, welche bezüglich der zu den Schneckenachsen senkrechten Ebene unter verschiedenen Winkeln angeordnet sind.
2. Mischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kämme (29,30) einen trapezförmigen Querschnitt haben.

L e e r e i t e