DE1679878A1 - Maschine zur kontinuierlichen Behandlung plastischer Massen - Google Patents

Maschine zur kontinuierlichen Behandlung plastischer Massen

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Description

Werner & Pile!derer 7000 Stuttgart-Fcuerbaoh The0dor»traß· 10
Maschine but kontinuierlichen Behandlung plastischer Hassen
Die-Erfindung betrifft eine Maschine zur kontinuierlichen Behandlung plastischer Massen mit einem oder mehreren innerhalb eines Gehäuses umlaufenden Misch«- und Förderorganen, welche in Achsrichtung hintereinander liegende Abschnitte mit einzelnen, sloh jeweils über eine Absohnittbreite erstreckenden Stegen aufweisen«
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Bei der Verarbeitung plastisch-elastischer bzw. hochviskoser Mischungen, wie z*B. Gummi- oder Kunststoff mischungen in Sohneokenmasohinen, ist es wichtig, daß die einzelnen Bestandteile der Ausgangsmischung gut miteinander vermengt werden, um ein homogenes Gemisch zu erhalten· Dies läßt sich insbesondere mit den heute bei bekannten Schneokenmaschinen verwendeten Sohnecken immer dann erreichen, wenn ee sich um wenig empfindliche Mischungen handelt· Wenn dagegen solche Mischungen oder Massen behandelt werden sollen, die während des Misohvorganges die Einhaltung bestimmter.Temperaturen bzw. bestimmter Sohichtdicken erforderlich machen, um beispielsweise eine gleichmäßige Zugabe bestimmter Bestandteile in die Mischung oder ein gleichmäßiges Entgasen flüchtiger Teile aus der entsprechenden Mischung zu ermöglichen, dann ergeben sich vielfach Schwierigkeiten« Diese können u.a. darin bestehen, daß entweder unvollständig behandelte Teile aus der Maschine austreten oder aber infolge auftretender Druckstauungen innerhalb der Maschine unerwünschte Reaktionen hervorgerufen werden.
Der Erfindung liegt, die Aufgabe zugrunde, Mängel dieser Art zu vermeiden und eine Maschine zu schaffen, bei welcher durch eine genau kontrollierte Behandlung der Mischung schädliche Reaktionen zuverlässig ausgeschaltet werden und durch eine vorbestimmbare Behandlung der Mischung in gleichmäßiger und schonender Weise ein Produkt von optimaler Güte hergestellt werden kann·
Gemäß der Erfindung ist dies im wesentlichen dadurch erreicht, daß e-*n oder mehrere Abschnitte des Mis oh- und Förderorgane in Umfangerichtung derart mit Stegen besetzt sind, daß jeweils auf einen die zu behandelnde Masse axial fördernden Steg mindestens ein die Masse ausstreichender Steg folgt. Durch diese Maßnahme wird ein gleiohmäßigea FOrdern. der Masse
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durch die Maschine bewerkstelligt und gleichzeitig erreicht» daß die.Masse an bestimmten Stellen in bestimmte Schichtdicken ausgestrichen wird· Dann kann die Klasse beispielsweise einem Vakuum ausgesetzt werden, in welchem eine Entgasung oder dergl. stattfinden kann* In gleicher Welse können die von den die Masse ausstreichenden Stegen gebildeten Sohichten auch einer Begasung oder sonstigen Behandlung ausgesetzt wer« ' den, wobei die Anordnung der einzelnen Stege so gewählt ist« daß nur behandeltes Material weitergefördert wird*
Um eine gleichmäßige Förderung der Masse durch die Maschine sicherzustellen, empfiehlt es sich, die die Masse axial fördernden Stege der einzelnen Abschnitte so anzuordnen, daß sie einen gleichen Neigungswinkel aufweiseηβ Gegebenenfalls können die die Masse axial fördernden Stege auch In verschiedenen Richtungen geneigt sein» Dies empfiehlt sich besonders in solchen Fällen, wenn schwer zu verarbeitende Massen aufbereitet und in dünne Sohichten ausgestrichen werden sollen. Zn einem solchen Pail können z.B. mehrere Förderstege mit einem die Masse behandelnden Steg zusammenwirken. '
Gemäß der Erfindung empfiehlt es sich weiterhin, die Stege der in Achsrichtung hintereinander liegenden Abschnitte in der Weise anzuordnen, daß mindestens ein die Masse axial federnder Steg in den Wirkungsbereich eines die Masse behandelnden Steges mündet. In der Praxis ergibt sich dabei die Möglichkeit, die einzelnen in Achsrichtung hintereinander liegenden Abschnitte bei gleicher Ausbildung der einzelnen Abschnitte mit einer bestimmten Versetzung gegeneinander auf einer gemeinsamen Welle anzuordnen, z.B. aufzukeilen*
Ferner kann in Rahmen der Erfindung die Breite der in Achsriohtung hintereinander liegenden Abschnitte sowohl gleich als auch verschieden groß gewählt werden· Die jeweilige Anordnung
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wird sioh dabei weitgehend nach dem Arbeitsbereich einer entsprechenden Maschine richten. In gleicher Weise ist es auch möglich, die Form und/oder Anordnung der Stege an in Achsrichtung hintereinander liegenden Abschnitten gleich oder verschieden zu wählen·
Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist es auch möglich, die einzelnen Abschnitte so auszubilden, daß sie ganz bestimmten Verwendungszwecken besonders angepaßt sind. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die an einem Abschnitt vorgesehenen* die Masse ausstreichenden Stege in Bezug auf ihre Umlauf achse gleich oder verschieden ausgebildet sind. Xn gleicher Weise kann die Höhe der die Masse ausstreichenden Stege an in Achsrichtung hintereinander liegenden Abschnitten gleich oder ungleich ausgeführt sein. In beiden Fällen kann damit erreicht werden, daß die Schichtdicke in bestimmten Zonen eine vorbestimmte Dicke aufweist, um damit die für eine besondere Behandlung günstigsten Eigenschaften zu schaffen. Die Schichtdicke kann aber auoh von den in einem Aohsabsohnitt, gegebenenfalls in einer Gruppe verschiedener Höhe hintereinander angeordneten Stegen bzw. den entsprechenden Stegen in mehreren hintereinander liegenden Ab se !mitten fortlaufend, z.B. im Sinne einer Verringerung, bestimmt werden. Schließlich ist es auch möglich, die die Masse ausstreichenden Stege der einzelnen Abschnitte so auszubilden, daß sie sich geradlinig oder bogenförmig über ihre Absolinittsbreite erstreoken.
Die Jeweilige Form kann dabei verschiedenartig gewählt werden, und beispielsweise kreisbogenförmig oder andersartig gekrümmt bzw* in mehreren geradlinig und zusammenhängenden Abschnitten Über die Abschnittebreite auegeführt werden.
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Um ein axiales Übertreten der innerhalb des Behandlungsraumes befindlichen Masse über die die Masse ausstreichenden Stege in Achsrichtung zu vermeiden, kann an ihren dem Austragende der Maschine zugekehrten Seiten ein jeweils mit umlaufendes» beispielsweise scheibenförmiges Segment vorgesehen sein, deβsen Außenfläche der das Misch- und Förderorgan aufnehmenden Bohrung angepaßt ist und eine Art umlaufende Sichtung bildet·
Die erfindungsgemäße Anordnung bietet darüberhinaus in einfacher Weise die Möglichkeit» Misch- und Förderorgane - d.h. also Schnecken - der verschiedensten Wirkungsweise in einfacher j(| Art zusammenzustellen. Sa gemäß der Erfindung die einzelnen Abschnitte als zusammensetzbare Baueinheiten ausgebildet werden können» die dann entsprechend den gegebenen Bedürfnissen zu Misch- und Förderorganen bestimmter länge und/oder Wirkung zusammengebaut in Misch- und Förderorgane verschiedener Bauarten eingesetzt werden oder mit Misch- und Förderorganen gleicher oder ähnlicher Bauart in einer Maschine zusammenwirken können» läßt sich auoh in einfacher Weise eine Umrüstung bereite vorhandener Maschinen erreichen bzw. die Erstellung neuer Maschinen in kostensparender Weise verwirklichen·
In der Zeichnung 1st die Erfindung in Ausführungsbeispielen ,m dargestellt· Säbel zeigtt
Fig· 1 eine Maschine zur kontinuierliohen Behandlung plastischer Massen mit nur einem Misch- und Förderorgan in sohematisoher Sarstellung,
Fig· 2 eine Maschine mit zwei Misch- und Förderorganen,
ebenfälle in sohematischer Sarstellung, ■
Fig· 3 einen Querschnitt duroh einen Abschnitt βineβ Misch- und Forderorganes,
Fig· 4 eine Abwicklung des Abschnittes gemäß Fig· 3
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Pig* 5 - 8 verschiedene AusfuTirungsinoglichkeiten in Achsrichtung hintereinander geschalteter Abschnitte mit verschieden angeordneten Stegen,
Fig.9 u.10 Ausführungsmöglichkeiten und Anordnungen
verschiedener Stege in abgewickelter Darstellung der Abschnitte ,
Pig. 11 eine weitere Ausführungsmögliohkeit einzelner in Achsrichtung hintereinander geschalteter Abschnitte mit verschiedenen Stegen,
Pig· 12 einen Querschnitt durch einen Abschnitt in einer gegenüber Pig· 3 abgewandelten Ausführung,
Pig· 13 eine Abwicklung des Abschnittes gemäß Pig. 12 und
Pig« 14 eine Ausführungemöglichkeit eines Misch- und PÖrderorganes·
Sin innerhalb eines Masohinengehäuses 1 drehbar gelagertes Misch- und Förderorgan 2 wird von einem Motor 3 angetrieben· P Sie au behandelnde Masse wird durch einen Einfüll schacht 4 in die Behandlungskammer gegeben, die eine weitere öffnung 5 aufweist, Biese kann beispielsweise zum Anschluß eines Vakuums für die Entgasung der Masse oder zum Einführen von Zusätzen dienen, die in die Masse eingearbeitet werden sollen·
Bei dem Ausführungebeispiel nach Pig. 2 der Zeichnung nimmt ein Maschinengehäuse 1 * zwei zusammenwirkende Misch- und Pörderorgane 2, 2* auf. Die Zufuhr der zu behandelnden Masse erfolgt gleichfalls über eine Einfüllöffnung 4, wobei das Gehäuse 1* mehrere zusätzliche öffnungen 5 bzw· 5* aufweist,
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die eine Behandlung der Masse an mehreren voneinander getrennten Stellen in oben erwähntem Sinne ermöglichte
Das Misch- und Pörderorgan 2 bzw. 2* ist aus einzelnen in Achsrichtung hintereinandergeschalteten Abschnitten 6 zusammengestellt, wobei die einzelnen Abschnitte - wie aus dem .Querschnitt gemäß Pig. 3 der Zeichnung zu ersehen ist - in Umfangsrichtung versetzt voneinander angeordnete Stege 7 bzw· 8 aufweisen. Sie beiden Stege erstrecken sich dabei über die gesamte Breite des Abschnittes 6, wobei der Steg 7 im wesentlichen parallel zur Längsachse des Abschnittes 6 verläuft, der Steg 8 dagegen geneigt zu derselben angeordnet ist· Dies bewirkt, daß der Steg 7 die Masse 9 -wie es insbesondere in Fig. 3 der Zeichnung veranschaulicht ist - nur knetet bzw· ausstreicht, während der Steg 8 die Masse in Achsrichtung zum Austragende der Maschine 1 hin fördert·
Pig. 5 der Zeichnung zeigt eine Ausführung mit mehreren hintereinander geschalteten Abschnitten 6, die jeweils gleich ausgebildet sind, wobei die Stege 7 eines Abschnittes 6 jeweils mit Stegen 8 des nächsten Abschnittes zusammenwirken. Auf diese Weise ergibt sich ein stetiger Massefluß zum Austragende der Masohine hin und ein zwischenzeitliches Behandeln und Ausstreichen der Masse in eine vorbestimmte Schichtdicke« Die Masse wird demnach auch unter einem im wesentlichen gleichbleibenden Axialforderdruck weitergeschoben, so daß Druokstauungen und dergl. zuverlässig ausgeschaltet sind.
Anstelle der in Fig. 5 der Zeichnung dargestellten gleich breiten Ausbildung der einzelnen Abschnitte 6 ist es möglich, die einzelnen Abschnitte auch verschieden breit auszubilden, wie dies in Pig. -6 der Zeichnung dargestellt ist« Hier folgt jeweils einem breiten Abschnitt 16 mit Stegen 7, 8, gemäß Pig, 4 ein schmaler Abschnitt 16* mit Stegen 7, 8.
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Die Stege 7, 8 erstrecken sich dabei gleichfalls nur über die entsprechende Breite des Abschnittes und wirken, ohne sich zu übersehneiden, mit Stegen des in Achsrichtung nachfolgenden oder vorgeschalteten Abschnittes zusammen·
Pig. 7 der Zeichnung zeigt eine weitere Ausführungsmöglichkeit eines Misch-' und Förderorganee, bei welchem die einzelnen Abschnitte 26, 26' gleichfalls verschieden breit sind, jedoch nicht unmittelbar mit einem die Masse ausstreichenden Steg des nachfolgenden Abschnittes zusammenwirken, sondern die die Masse ausstreichenden Stege der einzelnen Abschnitte etwa auf gleicher Höhe liegen· Diese Anordnung kann besondere in solchen Fällen vorteilhaft sein, wenn es erforderlich ist9 daß die Masse in Form eines möglichst geschlossenen Felles einer zusätzlichen Behandlung, beispielsweise Be- oder Entgasung, ausgesetzt wird.
Wenn das Ausstreichen der Masse unter einer besonders intensiven Misch- oder Khetwirkung erfolgen soll, empfiehlt sich eine Anordnung gemäß fig· 8, bei welcher die die Masse fördernden Stege 8 bzw. 8' gegeneinander gerichtet sind und dadurch die Masse Jeweils einem ausstreichenden Steg 7 zuführen. Die Breite der einzelnen Abschnitte 56 bzw. 36' kann bei dieser Anordnung verschieden gewählt werden, so daß beispielsweise die Dioke der ausgestrichenen Masse vorgegeben werden kann.
Hinsichtlich der Ausbildung der Stege sind mannigfache Abwandlungen möglich. Anstelle geradlinig verlaufender Stege 7, 8, wie die β aus den Zeichnungen Pig· 1-8 hervorgeht, können sowohl die die Masse fördernden Stege 8 als auch die die Masse ausstreichenden Stege 7 verschiedene Formen haben.
Die Fig. 9 und 10 zeigen Ausführungsmöglichkeiten in der Art, daß der die Masse ausstreichende Steg 7' pfeilförmig an dem
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entsprechenden Abschnitt 6 angeordnet ist· In Fig. 10 der Zeichnung erstreckt sich der Steg 7" zum Ausstreichen der Masse bogenförmig über den Abschnitt 6.
Unabhängig von der Formgebung der Stege 7i 7'» 7" können die die Masse ausstreichenden Stege auch eine geringe Neigung sowohl gegenüber der Umlaufachse des Misch- und Förderorganes bzw« der einzelnen Abschnitte 6 aufweisen» als auch über die Breite des Abschnittes gesehen eine verschiedene Höhe besitzen. Fig. 11 der Zeichnung zeigt eine Anordnung, bei welcher den die Masse fördernden Stegen 8 Stege 17 zugeordnet sind, die geringfügig geneigt sind» so daß die Ausstreiohwirkung mit einer vorgegebeneii "Neigung der entsprechenden Stege in Aoheriohtung erfolgt*
In allen Fällen können den die Masse behandelnden und ausstreichenden Stegen J9 7'> 7" oder 17 scheibenförmige Segmente 10 zugeordnet werden, wie dies aus den Fig. 12 und 13 hervorgeht. Diese Segmente, deren äußerer Hand der das Misch- und Förderorgan aufnehmenden Bohrung des Behandlungsraumes angepaßt ist, verhindern zuverlässig ein axiales Übertreten der Masse in den nächsten Abschnitt«
Da jeder Abschnitt als Baueinheit ausgeführt sein kann, ist es möglich, verschiedenartige Misch- und Förderorgane zusammenzustellen bzw* entsprechende Baueinheiten zu bilden. In Fig. der Zeichnung ist eine dieser Möglichkeiten dargestellt, wobei zwischen zwei normale Schnecken^übschnitte solche mit den vorerwähnten Stegen 7 bzw. 8 eingeschaltet sind· Selbstverständlich sind dabei die verschiedenartigsten Kombinationen möglich, so das eine Anpassung an praktisch sämtlich auftretende Betriebsfälle erreichbar ist» Hinsichtlich der Ausbildung und Anordnung der einzelnen Stege sind im Rahmen der Erfindung mannigfach« Abänderungen und Abwandlungen, möglich· Dies bezieht
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sieh sowohl auf die Anzahl der auf jeden Abschnitt entfallenden Stege als auch auf ihre Befestigung und/oder Formgebung. Wie bereits erwähnt, können insbesondere die die
Masse ausstreichenden Stege aucn in zusammenwirkenden
Gruppen mit verschieden großen oder verschieden geformten Einzelstegen innerhalb jeden Abschnittes oder in mehreren hintereinanderfolgenden Abschnitten angeordnet sein.
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Claims (11)

1. Maschine zur kontinuierlichen Behandlung plastischer Massen mit einem oder mehreren innerhalb eines Gehäuses umlaufenden MiBCh- und FörderOrganen, welche in Achsrichtung hintereinander liegende Abschnitte mit einzelnen sich Jeweils über eine Abschnittsbreite erstreckenden Stegen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Abschnitte (6,16, 16', 26, 26*, 36, 36') in Umfangsrichtung derart mit Stegen (7i 7',7" »8, 17) besetzt sind, daß jeweils auf einen die zu behandelnde Masse axial fördernden Steg mindestens ein die Masse ausetreiehender steg folgt*
2* Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Masse axial fördernden Stege (8) der einzelnen Abschnitte (6, 16, 16',26, 26', 36, 36') einen gleichen Neigungswinkel aufweisen·
3« Maschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Masse axial fördernden Stege (8) in gleicher oder yersohiedenen Richtungen geneigt sind»
4· Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege der in Achsrichtung hintereinander liegenden Abschnitte (6, 16, 16',26, 26', 36, 36') in der Weise engeordnet sind, daß mindestens ein die Masse axial fördernder Steg (8) in den Wirkungsbereich eines die Masse behandelnden und ausstreichenden Steges (7f 7'» 7"ι 17) mündet.
5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der in Achsrichtung hintereinander liegenden Absohnitte (6» 16, 16'» 26, 26', 36, 36*) gleich oder verschieden groß ist·
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6. Maschine naoh den Ansprüchen 1-4 oder 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Form und/oder Anordnung der Stege (7t 7' 7% 8, 17) an in Achsrichtung hintereinander liegenden Abschnitten (6, 16, 16', 26» 26', 36, 360 gleich oder verschieden sind.
7· Maschine nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die an einem Abschnitt vorgesehenen, die Masse behandelnden und ausstreichenden Stege (7» 7',7" » 17) in Bezug auf ihre Umlaufaohse gleich oder verschieden groß ausgebildet sind
$· Maschine nach Anspruch 1-6 oder 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der die Masse ausstreichenden Stege (7V 7* »7% 17) && äen in Achsrichtung hintereinanderliegenden Abschnitten (6,16,16',26, 26', 36,36') gleich oder ungleich ist·
9· Maschine naoh den Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Masse ausstreichenden Stege (7» 1* t 7", 17) der einzelnen Abschnitte sich geradlinig oder bogenförmig über ihre Abschnittsbreite erstrecken·
10. Maschine naoh Anspruch 1 und folgenden, daduroh gekennzeichnet, daß den die Masse ausstreichenden Stegen (7, 7'»7M,17) an ihren dem Austragende der Maschine zugekehrten Seiten in an sich bekannter Weise umlaufende Segmente (10) zugeordnet sind, deren Außenflächen der das Misch- und Förderorgan aufnehmenden Bohrung angepaßt 1st·
11. Maschine naoh Anspruch 1 und folgenden, daduroh gekennzeichnet, daß die einzelnen Abschnitte (6,16,16',26,26*,36,36') als zusammensetzbare Baueinheiten ausgebildet sind, die zu Mlsch-und Förderorganen bestimmter Längen zusammengebaut, in Miseh~ und Förderorgane verschiedener Bauarten eingesetzt sind oder mit MiBCh- und Förderorganen gleicher oder ähnlicher Bauart in einer Maschine zusammenwirken·
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EP0490056A1 (de) * 1990-12-14 1992-06-17 HERMANN BERSTORFF Maschinenbau GmbH Verfahren und Vorrichtung zur einstufigen, kontinuierlichen Herstellung einer Kautschukgrund- und -fertigmischung für Fahrzeugreifen, Antriebsriemen, Transportbänder sowie für technische Gummiartikel in nur einer Mischung

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