DE1961970A1 - Vorrichtung zum Mischen und Plastifizieren von Kunststoffen,Kautschuk und anderen hochviskosen Materialien unter Einwirkung von regelbaren Druck-,Friktions- und Scherkraeften - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. Rr/iH^'d Kfamor

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Dinl.-Ing. Henrik Niel"nder, Zürich, Schweiz

iHlCHTUHJ ZU?/. KIdCIiHM UUu PLASXIFIZIErvall VCiI

Kliilu /CN IHüSLHAH-OM IiHIiCK-, FHIKl*IQHd- CNü oiJHiV

Üio Erfindung betrifft eine Vorrichtung zuia Mischen und Plostifialerun von Kunststoffen, Kautschuk und anderen hochvinkosen Materialien unter liinwirkung von rogelbarcn, beliebig groassen Druck-, Friktion^- und Scherkräften. In uer erfindun£-sgemäi;scn Vorrichtung kann daß Misch- unu plaatifiziergut inKbesondere unter Kituvirkun_{; eines uehr hohen soeiiifinchen Misch- unrl Plastifl?.L'jr:iruckes benrboltöt werden. Die erfintiun^-tr^erntisüe Vorrichturif; kunn aucli aIü Mi.«chvorrLohtung füt· pa&fc-^o, pul uml flüjjuitjc Materiell lon ο Lnfte.'jiä t/.t werden..

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Zum Mischen und plastifizieren vcn Kunststoffen und Krutschuk wurden bisher h&untsächlich tfalzv/erke. und sojjünrnntc- Innenmischer verwendet. £ie letzteren, such Ütennelkr.eter odar Drnbury- -Mischer genannt, bestehen im prinzip aus einer ^eschlosücnen f/ischkrrr.mer, in welcher zwei horizontal angeordnete tisch- und Knotortjr.ne mit verschiedener üeschwindi^keit, d.h. Friktion, ^ee/eneinanderltiufen. Der pneuxctisch bet^ti^te Jtemnel drückt acs Materini in die Mischkammer und hSlt es während des i'isch- und Knetnrozesses im Bereich der Misch- und Knetorjane unter einem gewissen spezifischen btemneldruck oder ".tyischuruck, reicher nor-

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malerweise er. ?. kp/cm , höchstens co. 12 ko/cn b.etr'i^t. Sobald jedoch der snezif ische Mischdruck über d-in genannt en ." hinaus ei'hVht wird, steigt der Kraftbedarf des Innenmischer inausserordentlichen L!ssse pn.

Die obenerwähnten Innennischer weisen beaeutende Nachteile auf. V/io schon erw"hnt, ist der spezifische Lüschdruck, d.h. der speaif loche ßtemneldruck, sehr niedrig, ochon bei dem normrlen soe-

zifiüchon Miüchdruck von ca. '2 kp/cia ist der Kraftbcdnrf pusaerordentlich hoch. Ds zwei MiGchor^an-j in aer Kinchknmmor angeordnet sind und mit sehr niedrigen, unterschiedlichen i-rehzohlen laufen, sind komplizierte üetrieba erforderlich, welche auf Orund der hohen Antriebsleistung eusserordentlich ^rotse Ausnasse erhnlteri. Dio Miachkr.mmer hat eine kunulizierte Form unti ist sehr iarifj zu roini^en und zu reparieren. i>n die fiiöchkammer tnin-

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dcstens zwei und in den meisten Fallen vier '.Vellendurchführungen hat, entstehen schwierige JJichtungs- und Veruchleisinrobleme. Dr> die Kicchorgane ebenfalls eine korn öl i zierte Form auft7eisen, sind diese sehr teuer in der Fertigung und bei dem unvermeidlichen Verschleiss der l'ischorgnne entstehen hohe Hepnrnturkosten. Die für Laborversuche zur Verfügung stehenden Innenmischer weisen ebenfalls eine sehr komplizierte Baur rt und unhandlich grosse Aucmrsse und Antriebsleistungen auf, so dass Labormischversuche unter erhöhtem iiruck bisher mit grossem Aufwand und grooscn üchwlerigkoiten verbunden waren.

Mit dir erfindungsge.T^csen Vorrichtung sollen demgegenüber unter enderom folgende Zwecke und Vorteile erreicht werden:

1· Des Kisch- und Plastif isiergut soll in der erfindungcgenr'ssen Vorrichtung unter Einwirkung eines regelbaren, beliebig hohen spezifischen Misch- und Plastifii'ierdruckes und entsprechend regelbaren Frikticns- und Scherkräften bearbeitet werden k'nnen, ohne dass der Antriebcleistuncsbedr.rf der Vorrichtuno in unwirtschaftlichem Auümasse anrteigt. In tier crfindungsgem"i:sen Vorrichtung soll dr.s L'isch- und Pltstifi:'.ier_t;ut bei verh"ltnisr"ssig niedriger üesnntr·ntriebcleistung nit einem spezifischen ?.'icch- und Plcstifizierdruck womöglich bis er. 5CO ki/ce und darüber bearbeitet werden k'jnnen.

2. Die erfindung£gen«^?isse Vorrichtung εοΐΐ einen zylindrischen liisch- und Plartifizierrrum mit nur einer Wellendurchführung suf-

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weisen.

5. Dv.s Frisch- und Plastifizierorgcn soll einen Mucserst effektiven, dreidimensionalen Misch- und plestifiziercffekt im gesamten zylindrischen f/.isch- und Plastifizierrnum ermöglichen.

4. Sowohl der zylindrische f/isch- und Plastifisierrnum wie des fisch- und Plnntifi/ierorgon sollen wenn n^:5tig wirkungsvoll und mit geringen Aufwand gekühlt bzw. beheizt werden können. Es soll ein Redlichst effektiver Y/'irmep. us tausch zwischen der Innenwandflache des zylindrischen Misch- und Plostifizierrnurr.es, dem I.üsch- und Plc.ctif izierorgen und dam f/.isch- und Plastifiziergut stattfinden. · ■

5. Die crfindunfcj^gce;em^:!söe Vorrichtung soll so cuEgebildct sein, dr.ss die gesamte Innenv/pndflache des zylindrisjchen Misch- und Plcstif ir.ierrnumes vcn dem' Misch- und Piostif izierorgen abgestreift wird, so dass der gesamte f/.isch- und Plnstifizierrcuminhalt vom Mioch- und Pl-^r:stifizierorgan erfcsct wird und keine Krusten und ungemischte Mischgutreste in dem zylindrischen Misch- und Ple.stifir'.ierrnum verbleiben.

6. Sowohl der zylindrische f/.isch- und Plnstifizierrcum wie das Misch- und Plnutifiuieror^an sollen leicht zugänglich und zerlegbar sein zwecks Reinigung unü Hepnrntur.

7. Lie erfinuungt_oem"sse Vorrichtung soll sich nuch als .Loborversuchsonordnung eignen und dabei mit geringem Aufwand Versuchsserien ermöglichen, wobei besonderer ,Vert auf schnelle und ein- fr ehe Reinigung des zylindrischen f/isch- und Ploetif isierroumes und des f/isch- und Plcstifiziercrgnnes zwicchen verschiedenen

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Versuchen gelebt wird.

8. Die mit der Laborversuchsr.nordnung erzielten Krgebnisse sollen in direktem üasstab ouf Vorrichtungen grösster Bauart übertragbar sein.

Die erfindungsgem"sse Vorrichtung zum Wischen und Plastifizieren von Kunststoffen, Kautschuk und onderen hochviskosen Kcterinlien unter Einwirkung von regelbaren 'Druck-, Friktion«- und ochorkr".ften ist gekennzeichnet durch einen f/isch- und Plastifiziert}!Inder und einen Misch- und Plastifizierrotor mit Durchtritts'5ffnungen, dessen V/elle ausserhalb dss Misch- und Plastifizierzjlinders mit einem Drehantrieb verbunden ist, wobei der Misch- und Plastifizierrotor und der f/isch- und .Plast if i zier zylinder im Verhältnis zu einander axial verschiebbar sind, so dass durch die relative Bewegung des F/isch- und Plastifizierrotors und des ?/isch- und Plastifizierzylinders die Innenwandfläche das Misch- und Plrstifizierzylinaers von dem frisch- und Plastifizierrotor abgestreift wird und der Inhnlt des Misch- und Plastifizierzylinders unter Friktion und Sicherung durch die Durchtrittsöffnungen des Wisch- und Plpstifizierrotors gepresst wird.

Dfbei kenn entweder dor Misch- und Plactifizierrotor oxial verschiebbar sein, während der f/isch- und Plastif izierzyl Inder r.xiol nicht verschiebbar befestigt ist, oder der Misch- und Platstifi- zierrotor kann exirl nicht verschiebbar angeordnet sein, während

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der f.!isch- und Plastif isi.erzyl Inder axial verschoben wird. Bei dem Misch- und Plastifiziervorgrng wird der l/isch- und Plastifizierrotor mit einem beliebig hohen Druck gegen das L'isch- und Plastifiziergut georesst, wobei das Misch- und Plastifiziergut durch die Durchtrittsöffnungen des lUseh- und Plactifizicrrotors

nudel ähnlich, d.h. strang- oder bond'ihnlich, gepresst irird, wie dies z.B. der Fall ist bei der Verwendung von festen, unbeweglichen Lochplatten in Kunststoff- und üurnraiextrudern zur !Stützung der für die Reinigung der extrudierten Messen gebräuchlichen Siebe. Durch die gleichseitige Drehung und axiale Verschiebung des Misch- und Plastifizierrctors werden diese strengnhnlichen f/.asseteile jedoch kontinuierlich abgeschert und scvvohl in Radiolrichtung wie in Axialrichtung zwangsweise mit einander vermengt, wobei beliebig grosse Scherkräfte bzw. üchergradiente erreicht werden können. Ea das Misch- und Plastifiziergut nusscrdem gegen die Hotorfi-'iche zwischen den Durchtrittsöffnungen dis liisch- und ple.stifizierrotors gepresst wird, werden beliebig grosse Frik- | tionskrh'fte erreicht, welche bekanntlich eine nuscerordentlich

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wichtige nolle für den-Kiscti- und Plastifiziervorgang bis in den molekularen Bereich spielen. Die erzielboren Friktionskr»fte sind euGserdsm von grosser Bedeutung für die Erzeugung von V/~rme im Misch- und Plastifiziergut durch Umwandlung von mechanischer λγ»- boit, so wie dies bei ediobctisch arbeitenden Extrudorechnecken und Plostifizierschnecken allgemein bekennt ist. Ss hot sich überraschend gezeigt, dcss es sich bei dom'l/isch- und Plastif izicrvorgeng in der erfindungsgem^rissen Vorrichtung keineswegs nur

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um fliecsf^higes oder plastisches Material handeln muss, wie dies bei den obengenannten Extruder!ocholntten unbedingt erforderlich ist. L'it der erf indungc&enr'ssen Vorrichtung V7ird der erwähnte Misch- und Plrstif!ziereffekt r-uch mit oulverförmigen, grnnulfitfTrmigen oder stückfirmigen f/aterinlien erreicht. Fells es sich bßi den oulver-, granulat- oder stückförmigen tinteriolien um organische, thermoplastische stoffe handelt, werden diese vrihrend dis Kisch- "und Plastifiziervorganges in erforderlichem Aus-ORSse Dlr'stifiziert, und falls es sich um anorganische oder nicht thermoplastische Materialien hendelt, werden diese während des Misch- und PlnstifiKiervorgrnges in erforderlichem Ausrarsse zerkleinert, vermählen oder dispergiert. ϊ/.it der erfindungsgem^Mssen Vorrichtunfj; k'innen dumgem^ss Kunütstoffe, Krutschuk und endere hochviskose oder flüssige f.!ntcriclien r.ussercrdentlich effektiv mit nulverförmigen oder grcnulatförmigen Füllstoffen, Pigrpenten, Frrbstoffen und rndercn chemischen Zusätzen homogen genincht und plastifiziert rerden, beispielsweise Hohkautschuk ir.it i<usü und anderen üblichen Zucätsen, usw.

Die n"here Srl^-ute-rung der Erfindung erfolgt an Ausführungnbeisoielen on Hr.nd der beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine einfsche Vorrichtung, in welcher der Misch- und Plcstifizierrotcr axißl nicht verschiebbar ist, während der !fisch- und Plnstifizierzylinder cxie.l verschiebbar ist,

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Fiß. ?- die Vorrichtung noch Fig. 1,. jedoch mit dem Unterschied, dass der Misch- und Plsstifizierzylinder und der LÜsch- und Plastifizierrotor aus der Vorrichtung ausgebaut worden sind und oberhalb der Vorrichtung in einer Position gezeigt sind, aus welcher sie wieder in der Vorrichtung befestigt v/erden lönnen, Fig. 3 einen Längsschnitt durch den KÜsch- und Plastifizierzylindcr, den lüsch- und Plcstifizierrotor sowie dessen Lagerung und· Drehantrieb gem"ss Fig. 1,

Fig. 4 einen analogen Längsschnitt durch den Kisch- und Pla/stifizierrotor, wobei dieser jedoch hohl ε-usgeführt ist und gekühlt odor beheizt werden kann,

Fiß. 5 einen detaillierten Längsschnitt durch den Misch- und Plastif izierzylinder und den Misch- und Plsstifizierrotor,

« Fig. 6 einen Längsschnitt durch den Misch- und Plsstif isierzylinder ohne den Misch- und Plastifizierrotor und ohne Zylinderdeckel,

Fig. 7 den f/isch- und Plastif izierzylinder nach Fig. 6 in Vorderansicht,

Fig. 8 den f/isch--und Plastifizierzylind-ir nach Fig. 6 im Querschnitt,

Fig. b den Misch- und Plastifizierzylinder noch Fig. 6 mit anderer Anordnung aer hohrstutzen für Kühl- oder Heizraedium, Fig. 10 den Lüsch- und Plactifizierzylindcr mitsamt dem kisch- und Plcstifizierrotor und den beiden Zylinderdeckeln in einer Position, in welcher das Misch- und Plastifiziergut in den Miech- und Plast if izierzylinder eingefüllt werden konn, . **

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Fig, 11 einen detaillierten Längsschnitt durch den frisch- und Plcstifi7ierrotor mitsomt Welle,

Fig. 12 bzw. Fig. 13.verschiedene Ausführungsfox-raen des f.'isch- und Plastifizierrotors und der LmrchtrittsSffnungen in Vorderansicht! von der Welle eus gesehen,

Fig. 14 verschiedene Ausführungsformen des f-Üsch- und Plastifizierrotors und der üurchtrittsöffnungen im Längsschnitt, Fig. 15 eine Vorderansicht der axial verschiebbaren Platte 5 nach Fig. 1,

Fig. 16 eine Rückansicht der axial verschiebboren Platte 6 nach Fig. 1,

Fig. 17 eine andere Befestigung des Misch- und Plast if izierz;,linders nach Fig. 3,

Fig. 18 bzw. 19 zwei verschiedene Misch- und Plastifizierzylinder nach Fig. 17 in Querschnitt,

Fig. 20 im Unterschied zu Fig. 1 eine Vorrichtung, in 'welcher der Misch- und Plastifizierrotor mitsemt Drehantrieb axial verschiebbar ist, während der Misch- und Plastifizierzylinder axial nicht verschiebbar ist,

Fig. 21 eine Vorrichtung nach Fig. '20, wobei der oxipl nicht verschiebbar befestigte Misch- und Plastifizierzylinder von.der Endseite aus beschickt und entleert werden kann, Fig. ?2 einen Längsschnitt durch den Misch- und Plestifizierzylinder und den Misch- und Plastifizierrotor nnch Fig. 21, Fig. 23 den Kiech- und PlestifizierzylInder npch Fig. 22, wobei der Miach- und Plnstifizierzjlindor zwecks Boachickung odor

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Entleerung ^eöffnet ist,'

Fig. 24 den Misch- und Plastifizierzylinder nach Fi^. ?3, V7obei dsr I/.isch- und Plastif izierzylindor einen iSinfülltrichter und Eirifüllstempel aufweint,

Fit;. ?5 sohliesslich eine Vorrichtung nach Fig. 20, jedoch mit dep Unterschied, dass nur der Misch- und Plsstifizierrotor cxinl verschiebbar ist, während der mit dem Misch- und Plpstifizicrrotor verbundene Drehantrieb axial nicht verschiebbar befestigt ist«

Die Figuren werden im folgenden einzeln erläutert:

In der Vorrichtung nnch Fig. 1 bezeichnet 1 den f.!nschinenstHnder, auf welchem die beiden festen Platten 2 und 3 angeordnet sind. Diese beiden Platten sind mit 1 fest verbunden. Die Platten 2 und 3 sind durch vier Holmö 4 sowie durch die Holmmuttern 7 fest mit einander verbunden, so dass der Pressens finder einer horizontalen 4-Kolmenpresse gebildet wird. Zwischen den Platten 2 und 5

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und auf den Holmen 4. sind zwei axial verschiebbare Platten 5 und 6 angeordnet. Der Misch- und Pl'astifizierzylinder 8 ist zwischen den beiden Platten 5 und 6 mittels vier öoannschrauben S schraubstockHhnlich befestigt und gegen Verdrehung gesichert, zusnmmen mit 5 und 6 jedoch exial verschiebbar. Die Welle 10 des Misch- und Plrstifizierrotors, welche durch eine Bohrung der axial verschiebbaren Platte 5 geführt ist, iat in der Kuoolung derart befestigt, dess sie mit dieser bei sämtlichen vorkommenden

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Drehmomenten und Axirlkräften fest verbunden ist. 12* ist ein mit der PIrtte 2 fest, verbundenes Lagergehäuse, in welchem die Antriebswelle 13 gelagert ist. JJer Vorderteil der Antriebswelle ist ols Kuoolung 11 ausgebildet. 14 ist dr«s mit der Antriebswelle 13 verbundene Antriebsrad,, welches durch die Transmission 15 mit dem uetriebemotor 16,17 verbunden ist, wobei 16 das Getriebe und 17 den Motor bezeichnet. Als Transmission 15 kann ein Keilriementrieb, Zshnriementrieb, Kettentrieb oder Znhnredgetriebe zur Anwendung gelrngen. Ώββ Getriebelö kenn eine feste Drehzahl aufweisen oder stufenlos verstellbor sein. 18 ist ein doppeltwirkender Arbeitszylinder, in diesem* Falle ein Hydraulikzylinder, welcher nn der festen Platte 3 befestigt ist, so dr-ss die Kolbenstcnge 19 des Hydraulikzylinders 18 durch eine Bohrung der platte 3 geführt ist und mit 6 fest vorschrcubt ist. 20 bezeichnet die Oelleitungen von 18, 21 ein Hydraulikventil mit Druckregulierventil und 22 den b'chclthebel von 21. 23 ist die Hydraulikoumoengruope mit Oelbeh'Uter, 24 der Motor der HydraulikoumOengruone und 25 ein Hrnometer.

Aus Fig. 2 geht hervor, dces 5 axial frei verschiebbar ist und manuell auf den Holmen 4 hin- und herve ^schoben werden kann. 3s ist auch ersichtlich, de.ss 6 mit IS fest verbunden ist und nur durch Betätigung dee Hydraul ikrylindors 18 auf den Holmen pxial verschoben werdan knnn.

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In Fio· 3 ist der f.Üsch- und Plastifizierzylinder 8 zwischen 5 und 6 befestigt, wobei die Spannschrauben 9 nsch Fig. 1 bzw. 2 zwecks deutlicherer Darstellung nicht ersichtlich sind. ?6 ist eine Stiftschrnube mit konischer oder runder Spitze, welche in eine entsprechende Vertiefung der V/elle 10 eingeschraubt wird und dadurch diese in Bezug auf ao'.vohl Drehmomente wie AxialkrHfte mit der Kupolung 11 fest verbindet. Es kenn selbstverstHndlieh auch jede rndere Art von Verbindung zur Verwendung gelangen, wie Keil-, Flrnsch- und Schraubverbindungen, vie Antriebswelle ' 13, deren Vorderteil als Kunolung 11 ausgebildet ist, ist in den sphärischen Pendelrollenlcgern 27 gelagert. Die Leger sind so dimensioniert, dass sie sämtliche auftretenden Radial- und Axiplkr»fte aufnehmen kennen. Es kennen auch andere Lpgertypen zur Verwendung gelangen, sofern sie die genannten Kräfte aufnehmen können, wie Kegelrollenleger und Axialrillenkugellager. Die axial verschiebbaren Platten 5 und 6 sind auf den Holmen 4 mit Führungsbüchsen 28 üblicher Art gelagert. Die Führungsbüchsen 28 k "innen ε-us Bronze, Sinterbronze oder Bimetall bestehen; eusseraera können auch Kugelbuchsen verwendet werden, i/ie Holmen 4 können hcrtverchromt sein. 29 ist eine" Bohrung in 5, welche freien Lurchtritt für die Welle 10 gewährleistet. 30 ist eine Gewindebohrung in 6, in welcher die Kolbenstrnge li> mit dem Gewinde 31 fest verschraubt ist. 19 kpnn selbstverständlich auch ouf Jede andere Art irit 6 verbunden sein. 32 ist der Misch- und Plaetifizierrotor mit den L/urchtrittsöffnungen 33. Die Welle 10 des tisch- und Plcstifizierrotors.ist durch das Gewinde 34 mit den

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entsprechenden Gewinde 34' des .Misch- und Plactifisierrotory fest verschmubt, wobei die Lirehrichtung so gewählt wird, dosssich das Gewinde bei der drehung nicht last. Die //eile 10 knnn selbstverständlich euch auf jede andere geeignete Art mit dem K'isch- und Plnstif ir:ierrotor fest verbunden werden, v/ie mit Schweiss-, Keil- oder Flanschverbindungen. Sie können auch in einem Stück gefertigt werden. 35 ist der vordere Zylinderdeckel, 36 der hintere Zylinderdeckel. Im vorderen Zylinderdeckel 35 ist eine Dichtungsbuchse 37 für die Welle 10 eingepresst, uer vordere Teil der Dichtungsbuchse 37 hat einen grösseren durchmesser als die Bohrung 2b und eus Fig. 3 geht', hervor, dass 37 bei fest eingesppnntem Misch- und Plastifizierzylinder 8 ebenfalls fest eingespannt ist und bei den vorkommenden Axislkr'iften nicht verschoben vferden kann. 37 besteht aus Bronze, dinterbronze, Bimetall oder einem temperaturbeständigen Kunststoff, ^s eignen sich besonders Fluorkehlenwasserstoffpolymericote und Silicone. Wenn der liisch- und Plastif izierzylinder 8 mitsamt den beiden Zylinderdeckel η 35 und 36 aus der Vorrichtung ausgebeut wird, kann die JJichtungsbuchse 37 sehr leicht eusgewechselt werden. Die3 ist ein grosser Vorteil, z.B. beim Mischen von stark verschleissenden Kateriniien. Es kennen selbstverständlich r.uch geeignete Stopfbuchsen Jeder Art zum Einsatz gelangen. 38 ist der JJoppelmantol des V.isch- und Plast if izierzylInders 8, wodurch der Misch- und Plostifizierraum 4 2 beliebig gekühlt oder beheizt werden kann, z.B. mit Kühlwasser, Heiscwssser, V/asserdrmpf, V/*irmetr'fgQrflüssigkeiten, wie Chlordinhonyl, dilicon'U, Mineralöl usw. Die

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Zuleitungen für' dns Kühl- bzw. Heiznedium sind in Fi(J. 3 nicht ersichtlich. Der Misch- und Plastifizierzylindor 6 kr?nn selbstverständlich auch elektrisch beheizt v/erden, z.B. mit Heizmanschetten, Heizstäben, Heizspiralen oder Heizortronen. h~ dor g~nze Umfang d3o Misch- und plastifizierzylinders 8 nls W"rmeübergan'üSfl'i.che dient, wird eine nusserordentl ich wirkungsvolle Kühlung oder Beheizung des Misch- und Plastifiziergutes erreicht.

Eine ncch bessere Kühlung oder Beheizung des Misch- und PIpstifiziergutes wird erreicht, wenn der Misch- und Plastifizierrotor nach Fig. 4 hohl ausgeführt ist. In Fig. 4 ist die Hohlwelle 10* des hohlen Kusch- und Plastifizierrotors 32' mit dem üewinde 59 in dem entsprechenden Gewinde der Kupplung 11' fest verschraubt. Die Antriebswelle 1'3' ist ebenfalls als Hohlwelle ausgeführt und mit einer Flussigkeitsdrehkupplung 56 für Kühl- bzw. Heizmedium _Nverbunden. 57 ist die Eintrittssonde für Kühl- bzw. Heizrncdium, welche bis in den Misch- und Plast if izierrotor 32* geführt ist. 58 ist die Austrittöffnung für Kühl- bzw. Heizmedium. Itie Zirkulationspfeile in Fig. 4 zeigen die Ötr'-imung des Kühl- bzw. Heizmediums in dem fc'isch- und Plastifizierrotor. Dia Durchtrittsöffnungen 33' des Misch- und Plestifizierrotors werden in diesen Felle durch Rohrstücke gebildet, v/elche mit dem hohlen liisch- und Plastifizierrotor verschweisst od^r in diesem eingewalzt sind, wie das bei Hohrbündelw^rmenustauschern üblich ist. Dor hohle Misch- und Plestifizierrotor nach Fig. 4 kann also ale ein sehr kurzer RohrbündelwHrmeaustruscher betrachtet worden. Bei

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der Drehung"des hohlen Visch- und Plastifizierrotors wird.eine lusserst günstige Strömung des Kühl- bzw. Heizmediunis erreicht. Durch die Einwirkung der Zentrifugalkraft wird ausserdem die ft^r1rnseübergrsngsz8hl zwischen dem Kühl- bzw. Heizmedium und der Hotorflache bedeutend erhöht. Kit dem hohlen Misch- und Plcstifizierrotor nach Fig. 4 l'isst sich clso die Temperatur des Misch- und Plastifiziergutes susserordentlich wirkungsvoll regulieren. Die Beheizung des hohlen Visch- und Plnstifizierrotors 32' kann selbstverständlich nuch elektrisch erfolgen, wobei anstelle der Eintrittssonde 57 eine Heizontrone oder Heizspirale in 32' engeordnet ist und die FlüssigkeitsdrQhkupplung 56 als Elektrodrehkupplung ausgeführt ist· Bei Beheizung des Misch- und Plastifizierrotors kennen z.B. massive Kunststoffstücke, Kunststoffstangen oder Kunststofftabletten sowie Kunststoffpulver und Kunststoffgranulat innert kürzester Zeit plastifiziert bzw. aufgeschmolzen werden.

Fig. 5 reigt einen detoillierten Längsschnitt durch den Kisch- und Plost if izierzyl Inder und den f/isch- und Plnctif izierrotor noch Fig. 3, jedoch aus der übrigen Vorrichtung ausgebaut. 39 sind die Rohrstutzen für Kühl- bzw. Heizir.edium (in Fig. 1-3 nicht dargestellt). 40 sind Stiftschrcuben zur Sicherung der Zylinderdeckel 35 und 36 bein Kontieren des kisch- und Plaetifizierzylindars nueserhnlb der übrigen Vorrichtung, z.B. bein Beschicken. Die Zylinderdeckel 35 und 36 k"nnen somit sehr leicht entfernt «erden und Flg. 6 zeigt den fisch- und Plastif izierzyl ind j r 8

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ohne Zylinderdeckel. Aus Fig. 6 geht hervor, drss die Heinigung des Misch- und PlactifiVierzylinders noch beendetem Misch- und Pla.'Jtifiziervorgnng äusscrst einfach ist. Der Misch- und Plostifizierzylinder braucht lediglich mit einem Spctel cusgekrctzt oaer mit einem Putzlappen ausgewischt werden. 41 sind die Endflächen des Misch- und Plrstif izierzylind.jrs und 4 2 bezeichnet den Misch- und Plastifizierrcum. Fig. 7 zeigt den Misch- und Plestifizierzylinder n?ch Fig. 6 in Vorderr-nsicht und Fig. 8 im Querschnitt. Fig. 9 z.eigt den Misch- und Plast if izierzylinder nach Fig. 6 mit einer anderen Anordnung der hohrstutzen 39 für Kühl- bzw. Heizmedium. Fig. 10 zeigt den Misch- und Plastifizierzylinder mitsamt dem Misch- und Plastifizierrotor und den beiden Zylinderdeckeln in einer Position, in welcher dos Misch- und Plnstifiziergut in den Misch- und Plestifizierzylinder eingefüllt werdon kenn. 4 3 sind die dchlouchkunolungen und 44 die !Schläuche für das Kühl- bzw. Heizmedium. 4 5 ist eine Packung aus geeignetem Mr.terial, die zwischen den Zylinderdeckeln 35 bzw. 36 und den nlnngedrehten 2ndfl"chen des Misch- und Plastifizierzylinders 8 angeordnet werden kann.

Lie Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt:

Der Misch- und Plastifizierzylinder 8 mit dem Zylinderdeckel 36, welcher mit der otiftschraube 40 an Misch- und Plestifizierzylinder gesichert ist, wird auf eine horizontale unterlege gestellt, beisoielsweise einen Lnbortisch (Fig. 10). J3e.r tUsch- und Plosti-

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fiziorrotor 32 wird in den Misch- und Plnstifi?.ierrrum gestellt und dr.s Misch- und Plnetif iziei'gut wird in den f,:isch- und rinuti-♦fisierreum eingefüllt, z.B. uohknutschuk- oder Kunststoffctücke, Kunststoffgranulat, Kunststcffpulver usw., sowie Füllstoff, Pigment usw. Danach wird der Zylinderdeckel 35 auf den f/isch- und Plestif izierzyl inder 8 gesetzt, so dass' die Welle 10 des Misch- und plnstifizierrotors in der Dichtungsbuchse 37 geführt ist, und rm Misch- und Plnstifizierzylinder 8 durch Anziehen der Stiftschrsube 40 gesichert. Man kann auch so vorgehen, dass der Misch- und Plastifizierraum zuerst beschickt wird, wonrch der Misch- und Plnstifizierrotor oben auf das Misch- und Plnstifiziergut gestellt wird und danach der Zylinderdeckel 35 aufgesetzt wird, iier üuf diese //eise beschickte fisch- und Plastifizierzylinder kann jetzt bequem in jeder Lage hantiert werden und noch Fig. 2 in der Vorrichtung befestigt werden, Der Misch- und Plastifizierzyl inder wird zu diesem Zweck zwischen don axial verschiebbaren Platten 5 und 6 abgesenkt, so dass die Mittellinie des Misch- und Plostifizierzylinders mit der Mittellinie der axial verschiebberen Platten 5 und 6 zusammenfallt. 5 wird jetzt manuell nach rechts verschoben, so drss die Spannschrauben S durch die entsorechenden Bohrungen in 5 geführt werden. Uurch Anziehen der zu den Spannschrauben 9 gehörenden Muttern wird dar Misch- und Plnntif izierzyl inder Z7/ischen 5 und 6 schraübstockihnlich und gegen Verdrehung gesichert befestigt. Durch Betätigung des Schalthebels 22 (Fig. 1) wird die r^olbenstnnge 19 dos Hydraulikzylind- ers 18 in Bewegung gesetzt und der zwischen 5 und 6 befestigte

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Misch- und Plostifizierzylinder 8 nach links verschoben, so dass die Welle 10 in die Kupplung 11 gedrückt wird [Fiß. 3). Sodann wird die Stiftschraube 26 in ciio entsprechende Vertiefung der Welle 10 geschraubt, so dass diese mit der Aunolung 11 in Bezug auf sowohl Drehmomente wie A*i«lkräfte fest verbunden ist. Die· Schlauche '44 für das Kühl- bzw. Heizmedium können entweder schon bei der Beschickung des Misch- und Plastifizierroumeü nra Misch- und Plastif izierzyl'inder 8 rngeschlossen sein und mit . Kühl- b/w. Heizmedium durchströmt werden (Fig. IC) oder euch erst noch der Befestigung des Misch- und PIr st ifizierzylinucrs 6 zwischen 5 und 6 angeschlossen werden. Aus Fig. 10 geht hervor) dass die Schläuche 44 weder die Beschickung noch die Hcinigung des Misch- und Plastifizierzylinaerß 8 behindern, und somit kenn des Kühl- bzw· Heizmedium während einer gcnzen /ersuchsserie den LoTjpelmantel 38 des Misch- und Plnstif izierzyl ir.ders 8 durchströmen, wcs bei der praktischen Versuchsdurchführung ein bedeutender Vorteil ist. In den Leitungen für Kühl- bzw. Eeirm-edium werden selbstverständlich Thermometer und Thermostaten für die

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Temoerrturregelung angeordnet.

Vor der Inbetriebsetzung aer Verrichtung befindet sich scmit aer Misch- und Plnstifizierzylinder 8 entweder in der Position ganz rechts, so dass der Misch- und Plestifirierrotor 32 gegen den Zylinderdeckel 35 anliegt, oder ganz links, oo daos dor Misch- und Plfstifiziorrotor gegen den Zylinderdeckel 36 anliegt.

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liurch Einschalten des fcotors 17 wird der !.'.isch- und Plastifizier- ;rotor in jurehung gesetzt und die Kolbenstange 15 dot» Hydrrulikzylinders 18 in Bewegung gesetzt durch Betätigung des Schnlthebels 22, se dass der Misch- und Plostifizierzylinder 8 bis zur cnderen Endinge Terschobon wird, d.h. bis der andare Zylinderdeckel mit dem Misch- und Plostifizierrotor 32 in Berührung kommt. JJabei wird von dem Misch- und Plestifizierrotor 32 ein vollständiger Hub im yisch- und Plnstifizierzylinder 8 durchgeführt. Noch Erreichung der Endlr.ge nird das Hydrpulikventil ?1 umgescholtet, so dnss ein vollständiger Hub In der anderen hichtung durchgeführt wird. Auf diese Art und Weise wird, die erforderliche Hubr.ahl durchgeführt. l»ie Umschaltung des Hydraulikzylinders 18' knnn rein manuell unter visueller Beobnchtung der Endlagen erfolgen, was beispielsweise bei Laborversuchen durchaus oraktisch ist, da normalerweise schon nach einer sehr niedrigen Hubzohl ein ausgezeichnetes Misch- und Plastifizierresultrt erreicht wird. i>ie Umscheltung kenn selbstverständlich auch elektrisch mit Endlagenscholtern und elektrischen Hydraulik ν ent ilen erfolgen, uie '/orrichtunä kenn nuch automatisiert werden, indem auf einem elektronischen Vorwahlzähler die gewünschte Hubzahl eingestellt wird und die Vorrichtung nrch Erreichung der οingesteil en Kubzahl automatisch abgesdiialtet wird. Ncch beendetem liisch- oder Plastifiziervorgcne wird der Misch- und Plostifizierzylinder 8 wieder aus der Vorrichtung nusgebcut, wonach die Zylinderdeckel 35 und 36 rbgenoramen werden und der l'.ischrauminhalt mit Hilfe des Uisch- und Plr.stifizierrotors 32 aus dem Misch- und Plastifizierrrum ge-

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drückt wird. Der Misch- und Plostifizierzylindjr 8, die Zylinderdeckel 35 und >6 sowie der f/isch- und Plastifizierrotor 32 können danach sehr schnell* und einfach gereinigt werden. Es kennen mit der beschriebenen Vorrichtung somit Versuchsserien durchgeführt werden, ohne d--ss die Arbeit wie bei den herkömmlichen Lr.borinnenmischerrr durch zeitrr-ubendj und schwerfällige rieinigungsprozeduren behindert wird.

Fig. 11 zeifc-t einen detaillierten Längsschnitt durch den fn und Plastifirtiexrotor 32 mit der «eile 10. Aus dor Figur hervor, d&ss des uewinde 34 der '.Teile 10 einen kleineren durchmesser hnt nls die Welle 10 selber, damit die Welle bei gröseeren Drehmomenten nicht durch den Misch- und Plestifizierrotor geschraubt wird. Fig. 12 und 13 zeigen den f/isch- und Pin st if izierrotor in /ordernncicht, von der Welle 10 her gesehen, und z7/or rrit verachiedenen Querschnittformen der üurchtritts'iffnungen. In Fi^. 13 sind die üurchtrittsb'ffnungen teilweise miteinander verbunaen, so drss Öurchtritttciffnungen mit Gchlitzf"irmiger Ouerschnittform vorliegen. 60 ict die sogenannte. Friktionefleiche, d.h. die Kotοrfliehe zwischen den iurchtrittsöffnungen. 61 ist die sogenannte Scherfliehe, d.h. die QuerschnittflSche der Durchtritts'iffnungen. Beide diese Begriffe werden im folgenden niher erläutert. Die iXirchtritts'iffnungen können in Jeder beliebigen symmetrischen Konfiguration angeordnet cein und oucser den in Fig. 12 und 13 dargestellten runden und schlitzf^rniigen Durch-

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tritts"ffnungen können selbstverständlich auch Durchtrittsöf fnungen mit anderer Quorschnittform verwendet werden, hcisniels- - weise ßurchtrittsöffnungen mit elliptischer oder polygonaler Querschnittform.

Fig. 14 zeigt verschiedene Ausführungcformen des Misch- und Plostifizierrotors 32 im Längsschnitt und zwar «eigen Fig. 14-s- -14f verschiedene strömungsgeonietrische Ausführungsformen der Durchtrittsöffnungen .33.· ßs liegt auf der Hnnd, dass die jeweils günstigste strömungsgeor.etrische Form der Iiurcht ritt soff nungen sich nnch den rheologischen Üigenschnften das Mischgutes oder Plostifiziergutes richtet und durch ornktische Versuche ermittelt werden krnn. Fig. 14o, 14b und 14c zeigen verschiedene doppelkonische Bohrungen bzw. abgeschrägte Schlitze. Fig. 14 d zeigt Lurchtritts'jffnun&en, deren Länjsschnittlinien eine Kurve beschreiben, z.B. ή-reis, Parabel oder Hyperbel. Fig. 14 β zeigt konische Bohrungen bzw, schräge Schlitze, welche in der gleichen itechtuntj oder in entgegengesetzten dichtungen konvergieren. Fig. 14 f zeigt schr"_c"gestellte Bohrungen bzw. Schlitze, welche konvergent oder rorällell rn^eordnet sein k"nnen oder schraubenlinienförmig im Verhältnis zur Mittellinie das Misch- und Plostifizierrotors οngeordnet sein können. Noch Fig. 14 g sind kcrr/entricche Hillen cder dpuren in die 4wyH&e«fläche gedreht. Die breite der Killen oder Spuren kann den radialen Abstnnd zwisohen zwei nebeneinnnderliegenden Durchtrittcüffnungen unterschreiten

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oder überschreiten. Im ersten Falle sind die iiillen oder Touren ungebrochen, im letzterer. Falle Gind die iUllen oder oouren gebrochen, go dass die Rotorfläche zahnähnliche oder stiftähnliche Vorsorünge erhält. Durch diese zahnähnlichen odnr atiftähnlichen Vorspränge können zusätzliche ocher-, Zerkleinerung- und Dispergiereffekte bei gewissen Materialien erreicht werden. Nach Fig. 14 h besteht die Perirturie des Idisch- und Plastifizicrrotors bug einem anderen Werkstoff als der Werkstoff im Misch- und Plastifizierrotor selber. Ss kann sich hierbei um Kunststoffe hrndaln, ψ z.B. die obenerw'ihnten Fluorkohlenwosserstof fpolymericrte , dnmit

eine bessere Abstreifung der InnenwandflHche des Misch- und , Plastifizierzylinders erreicht wird und die Friktion zwischen dom frisch- und Plastifizierrotor und der Innenwand fin ehe verringert wird. Es können auch metallische V/erkstoffe zu diesem Zweck verwendet werden, wie Bronze oder Bimetall. Bei etork verschleissenden Misch- oder Plastifizier^ütern kann der Misch- und Plnstifizierrotor auch mit harten Werkstoffen geoanzert sein, beiaoielsweise mit Hartmetallen oder keramischen Werksteffen, wie .VoIframknrbid, Chromkgrbid, i'itankcrbid und Aluminiunoxiden. Fi^·. 14 i zeigt den Misch- und Plastif izierrotor mit ßbgcfr-'lsten Peribheriekcnten und Fig. 14 j nbgerundete Perioheriekanten. Fig. 14 k zeigt den f/.isch- und plootifizierrotor mit ähnlichen IUllen oder Spuren wie in Fig. 14 g, wobei die Rillen oder Spuren einen hclb- kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Die Hillen oder dpuron nach Fi£. 14 g oder Fig. 14 k k'innen nuch epirclffimig in dor »totor-

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flache nngeordnet sein, so dass bei der Drehung des Misch- und Plr.stifizierrotora eine zusätzliche Ksssentrnnsrcortwirkung von der Innenwandflache des Misch- und Plnstif izierzylinders zu den Durchtrittsöffnungen des Misch- und Plr.stifizierrotors erreicht wird. Fig. 14 1 zeigt schliesslich einen f/isch- und Plastifizierrotor.rait in der Rotorflache rodiol eingefristen Rillen, bpuren, Nuten oder Schlitzen.

Fig. 15 zeigt eine Vorderansicht der cxinl verschiebbaren Platte 5 noch Fig. 3 mit der Bohrung 29 für den Durchtritt der Welle 10 und mit den vier Bohrungen 46 für die Soannschrnuben 9. Bei kielneren Antriebsdrehmomenten und Axiclkr'tften kennen euch, zwei Spnnnschrnubcn 9 ausreichend sein, welche zwischen den Bohrungen 46 engedautet sind. Fig· 16 zeigt eine Rückansicht der nxinl verschiebbaren Platte 6, von der Kolbenstange ISi nus gesehen.

Fig. 17 zeigt eine nndere Befestigung des Misch- und Plrstifizierzylinders 8 nech Fig. 3, wobei der Misch- und Plostifir.ierzylinder en Jedem Ende einen Flοnscn 47 nufweist und die beiden Zylinderdeckel 35 und 36 ebenfclle die entsni'echenden Flansche 48 bz.vr. 49 aufweisen« Sämtliche Flansche weisen Bohrungen für die dnnnnschrcuben S euf. i*ie Befesti£^ing das Kisch- und Plastifizierr.ylindere 8 in der Vorrichtung erfolgt wie vorher beschrieben, nur mit dem Unterschied, dass die Sprnnschrcuben 9 durch die gensnnten Flenschbohrungen geführt werden und den liisch- und Plcstifizier-

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zylinder 8 mitsnmt den Zylinderdeckeln gegen jegliches Drshen und rodioles Verschieben sichern. Die in Fig. 3 dargestellte Befestigung des f/isch- und Plastifizierzylinders 8, wobei der Misch- und Plastifizierzylinder zwischen den beiden Plc-tten 5 und 6 Gchrnubstock-'ihnlich eingespannt ist und durch die Friktion gegen die Platten ge^en JJrehung gesichert ist, ist ousreichend für niedrigere Antriebsdrehmomente, z.B. bei Lcbcrvorrichtungen und kleineren Produktiünsvorrichtungen. ide in Fig. 17 dargestellte Befestigung des Misch- und Plastif i zier Zylinders eignet sich deingegenüber für /»ntriebsdrehmomente und Zylinderdurchmeescr jeder ürössenordnung. Fig. 16 zeigt einen Querschnitt eines Minch- und Plrstifizierzylinders in der ochnittmarkierungslinie noch Fig. 17, In diesem Felle gelangen zwei Soannschrnuben ^ zum Einsatz und die erwähnten Flcnsche weisen nur zwei Flaaschbohrungen ouf. Fig. Ib zeigt ebenfalls einen Querschnitt eines Kisch- und Plaetifizierr£ linders np.ch Fig. 17i Jedoch mit dem'Unterschied, daea sechs Spannschmuben 9 verwendet werden. Bei sehr £ro^ssen Vorrichtungen rr.it entsprechenden Antriebsdrehmorrenten und Axif-lkr^:iften kann selbstverständlich eine noch ßnssere Anzahl üoannechrauben zum Einsrtz gelangen. Bei Vorrichtungen der genannten ür^saenordnung knnn üer f.'isch- und Plrstif izierzylinder eine Einfüll- und eine Entleerun^s'T'ffnung eufweisen, so drse der Misch- und Plastifizierzylinder nicht zwecks Beschickung oder Entleerung aus der Vorrichtung ausgebeut werden muse. So kann der k'isch- und Plastifizierzylinder beisoielsweiee oben einen Einfülltrichter

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und eine Verschlussklaope und unten eine Entleerungsklappe aufweison.

Ein bedeutender Vorteil der beschriebenen Befestigungsarten des Misch- und Plcstifizierzylindcrs in der erfindungsgemnssen Vorrichtung ist, dass die Kittellinien des Misch- und Plastifizierzylinders und des Misch- und Plastifizierrotors immer genau mit der Verbindungslinie zwischen der Antriebswelle und dem Kraftvektor des Schubmotors bzw, Hydraulikzylinders zusammenfallen, unabhängig von der ür'^sse dss Misch- und Plostifizierzylinders und der Dresse der JJrehmomente und Axialkräfte sowie Erweiterung oder Kontraktion des Misch- und Plastifiziert linders bei Tempe-

raturveranderungeη. Ein Festklemmen oder "Fressen" des Misch- und Plastifizierrotors auf Grund mangelhafter Zentrierung oder Schiefstellung in Wisch- und Plastifizierzylinder kann somit nicht stattfinden. Es kann deshalb auch keine Knick- oder ßiegebeansnruchung der V.'elle 10 des Misch- und Plastif izierrotors stattfinden.

Zwecks näherer Erläuterung der bei dem Betrieb der erfindungsgemäcsen Vorrichtung zu berücksichtigenden Faktoren und Vorginge, insbesondere bezüglich der Druck-» Friktions- und Scherkraftbedingungen, werden nachstehend einige theoretische Begriffe und Definitionen angegeben. Es sollte jedoch ausdrücklich bemerkt werden, dann diese theoretischen begriffe und Definitio-

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nen nur zum besseren Verständnis dor Erfindung dienon und den o,chutzumfang der Erfindung nicht einschränken sollen. Hc kennen im Rahmen der Erfindung auch andex'e Begriffe und Definitionen verwendet werden.

Es wurde vorher schon erv.""hnt, dass das .Misch- und Plastifiziergut bei dem Betrieb der erfindungcgem^ssen Vorrichtung Strandähnlich oder bcndMhnlich durch die Durchtritts'iffnungen des Misch- und Plrstifizierrotors gepresst wird, wobei es gleichgültig ist ob das Misch- oder Plostifiziergut zähelnstisch, hochviskös, pulverförmig oder granulatförmig ist. Durch die gleichzeitige Drehung und axiale Verschiebung des Misch- und Plastifizierrotors im Verhältnis zum Kisch- und Plastifiziorzylinder werden diese Gtrnng".hnlichen Uasseteile kontinuierlich abgeschert. Es kann beisOielshfilber angenommen v/erden, dass der tusch- und PlestifizierzylInder mit einem soliden Stück Kautschuk beschickt wird und dass der Wisch- und Plastifizierrotor durch Bet-'iti^unt; des Hydraulikzylinders 18 gegen den Kautschuk georesst wird, ohne jedoch eine Drehbewegung auszuführen. Ist der Anore^sdruck genügend gross, so dass die Fliessgrenze des Kautschuks überschritten wird, wird ein Teil des Kautschuks in die iJurchtrittsöffnungen des Misch- und Plastifizierrotors gepresst. Bei gcnü-

gelid lenger Einwirkung der Druckkraft kannte auf diese Weise theoretisch die gesamte Kautschukmesse durch die Jüurchtritts'iffnungen gepresst worden. Ein praktisch brauchbarer Misch- oder PlnGtifizioroffokt wird hierbei Jedoch nicht erzielt, .Vird der gleiüno

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Versuch nit pulver- oder granule tf M rmigem Material durchgeführt, so wird lediglich eine gewisse Kompression des .Keteriales erreicht, wonach der tisch- und Plastifizierrotor nicht mehr treiterdringen kann, da diese Materialien keine Flicssf'ihigkeit besitzen. Die für einen praktisch brnuchbnren Misch- und Plnctif!ziereffekt erforderlichen Friktions- und Scherkräfte können somit nur erzeugt werden, fnlls der Misch- und Plrstifizierrotor euch mit einem gewissen Antriebsdrehmoment in Drehung gesetzt wird. Die Scher- und Friktionskrifte zwischen dem Misch- und Pl υ st if izierrotor und dem Kautschuk gem'iss obigem Beispiel k"nnen nit den Scher- und Friktionsverh"4tnissen bei zwei miteinender vernieteten Stahlplatten verglichen,werden. Fnlls die eine Stahlplntte fest engeordnet ist und die andere Stahlplatte mit einem genügend grossen Drehmoment in Drehung gesetzt wird, werden die Niete rbtjeschert. Dabei kenn die totale Querschnitt fläche der Niete bzw. der Nietbohrungen "ScherflHche" genannt werden und die zwischen den Nietbohrungen liegende Fl «.ehe "Frikt ions flache" genannt werden. JemgemHss werden folgende Definitionen eingesetzt:

Wird der Durchmesser des Uisch- und Plastifisierrotors mit U bezeichnet, ist die

Rotorfliehe »

4 '

Wird der Bohrungsdurchmesser ir.it d bezeichnet, ist die

>?d²

Bohrungsfliehe « —-——

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Daraus erhHlt men die

njd²'

Scherfleiche ■ Die totale' Bohrungsfl^ö.che =J—jj— j

Friktiünsflache, = (Rotorflache - Scherfl'iche)

Flache zwischen den Bohrungen}

. ,'_.*-,,.. u fcr-\ Sehe rf leiche · 100 * . Präsentuple Scherfl'tche {%) =* — '

♦ ι v'*t,*A ^t η u t-;\ Friktionsfl%che · 100 , Prozentuole FriktionsflKche (#) = — '

Wird die auf den frisch- ,und Plostifizierrotor ousgetibte iiruck· krcft mit F (kp) bezeichnet, ist der.

Spezifische Hctordruck « ρ a —^-^ (kp/cra )

und weiter der

Frikticnsfl-chendruck * f .

Bei der Üerechnunß der FrikticnsflHche für die ffelleneoite doe Wisch- und Plaßtifizierrotors muss seibetverständlich die Querschnittflüche dor Welle ebgezogen werden, ·,

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Für die axiale Verschiebung des f/isch- und Plnstifizierrotors sind, ausser der Druckkraft, der Hub oder die Hubl-'inge, die Vorschubgeschwindigkeit sov/ie die Hubzahl von Bedeutung. Jjer Hub ist die LHnge des Misch- und Plastifizierzylinders mit Abzug der Dicke des Misch- und Plnstifizierrotors. Für die .Drehbewegung des Misch- und Plastifizierrotors sind Drehmoment und Drehzahl sowie die dcreus resultierende Peripheriegeschwindigkeit des Uisch- und Plastifizierrotors von Bedsutung. De.bei wird die Peripheriegeschwindigkeit für den jeweiligen radialen Abstend der Durchtritts'iffmangen von dem Kittelpunkt des Misch- und Plast ifizierrotors in Betracht gezogen.

Aus obigen Ausführungen geht hervor, dass der spezifische Rotor-: druck beliebig gewählt werden kann, indem ein Schubmotor oder Arbeitszylinder mit entsprechender druckkraft eingesetzt wird. Normalerweise kann eine Drukkraft von 500 bis 50COOO kp und darüber zum Einsatz gelangen, je nach Hotordurchmesser. Die Erzeugung grosser Druckkräfte ist mit verhältnismässig geringem technischen Aufwand verbunden, da lediglich die Leistung des Schubmotors oder Hydraulikzylinders und dessen Hydrauliknunpengruope der Druckkraft und dar Vorschubgeschwindigkeit nngeossst werden muss, ohne dass grosae und komolizierte mechanische getriebe erforderlich sind. Des Drehmoment des Misch- und Plastifizierrotors muss selbstverständlich dem jeweiligen spezifischen Hotordruck angepasst werden. Durch Veränderung des Drehmomentes bzw.

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der Drehzahl des f/isch- und Plcntifir.ierrotors krnn die Friktion und die Scherkraft, ochergeschvvindigkeit, ochergradiente usw. beliebig reguliert werden.· Die erfindungsgem^sse Vorrichtung ermöglicht somit die Durchführung von Kisch- und Plnstifizierprozessen unter beliebig regelbaren ©ruck-, Friktions- und Scherkrpftbedingungen. Da des Drehmoment des Kisch- und Plastifizierrötors nur so hcch sein muss, doss drs en die HotorflHcho grenzende Misch- und Plastifizisrgut mit den erforderlichen öcher- und Friktionskr'iften bearbeitet wird, ist die erforder- * liehe Gesnmtontriebsleistung überraschend niedrig. Dies geht daraus hervor, dess bei der Drehung des l'isch- und Plnstifizierrotors jeweils nur ein differentialer Querschnitt eil des Misch-' und Plostifizierzylinders erfasst wird, während bei der exi^len Verschiebung des Misch- und Plastifizierrotors durch den Misch- . und plr.stifizierzylinder eine mechpnische Integration des Zylinderinhaltes durchgeführt wird,· Im Gegensatz hierzu wird in den herkömmlichen Innenmischern der gesamte üischrpuminhnlt praktisch gleichzeitig erfasst,, wodurch eusserordentlich hohe An-) triebsleistungen benötigt werden. Bei den eusserordentlich grosücn AuL'massen der Unteroetzungngetriebe dor herkömmlichen Innenmischer geht ein grosser 'feil der Antriebsleistung verloren durch mechanische Reibungsverluste im Getriebe. Dn bei dsr erf indungsgem-lssen Vorrichtung der gr'isste Teil der Antriebsie is- ^l tung von dem Schubmotor oder HydrculikzylInder für die Erzeugung dor erforderlichen Druckkraft beansnrucht wird, ohne Zwiechen-

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scheltung τοη grossen Getrieben, werden die gencnnten Verluste Yonnieden. Die erfindungsgeartsse Verrichtung weist demnach einen bedeutend höheren Wirkungsgrad auf ols die herk*5mmlichen Innennischer.

Aus Fig. 1 ißt ersichtlich, dass Misch- und Plestifizierzylinder verschiedener ΙΛη#β und rerschiedenen imrehmessen. in derselben Vorrichtung befestigt norden können. Wird bei gleichbleibender Antriebsleistung ein Kisch- und Plostifizierzylinder gleichen Durchmessers cber mit gr"*sserer Ltnge und entsprechend grösserer !lisch- und Plnstifiziergutmenee in der Vorrichtung befestigt, wird lediglich die erforderliche Kischaeit langer, d.h. der Ge-

Saatenergiebedarf steigt, während der Effekt- oder Leistungsbednrf unverändert bleibt. Die Uesamtantriebsleistung muss lediglich erhöht werden, falls ouch dor liurchmesser des Misch- und Plcstifizlerzyl Inders vergr^ssert wird, ünrnuc geht nuch hervor, dnss die Antriebsleistun&en für verschiedene ZyI indergr'*ssen praktisch mrssfiblich berechnet werden können, fnlls die Leistungskennwerte für eine Zylindergr'isse bekannt sind. Ss ist somit ein wesentlicher Vorteil äer/erfindun£££em^;*sscn Vorrichtung, dnss L::bcrvertuche in kleinen lines tr b mit guter Uenr-uigkeit ruf Vorrichtungen gr^sster Bnunrt übertragbar sind.

Der Bohrungsdurchmesser oder die Schiitsbreite kann cc. 1 bis cn. 20 % des Hotordurchmesäers betrogen, wobei ein Bohrurigedurch-

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messer oder eine Schlitzbreite von cc. 5 bis co. 15 M des Hotordurchmessers besonders 7.weckm"ssig ist. Die nrozenturle Scherfl^:iche knnn cn. 5 bis co. ,50 % der RotorflHche betragen, wobei eine prozentuale iacherflHche von ca. 15 bis co. 40 *f> besondero zv.eckm".ssit5 ist. Dos Verhältnis zwischen der nrozentunlcn iacherflHche und der prozentualen FriktiGnsfl-'lche ist von wesentlicher Bedeutung für das Misch- bzw. Plostifizierergebnis sowie für die l/.isch- und Flastifizierzeit. 1st die nrozentuole Schcrflflche klein, wird eine verhätltnismHssig lange Zeit für den Misch- oder Plßstifizicrvorgrmg benötigt, da der V/iderctond gegen die oxinle Verschiebung des Misch- und Plostifizierrotors große ist. Uo in diesem Frlle Jedoch die prozentunle Friktionsfl'iche entsprechend gross ist, wird eine erhebliche Friktioner.rbeit in dem tischcdar Plastifiziergut geleistet, wes eine kräftige Erwirmung dos Misch- und Plestifizier^utes sonic eine sehr wirkungsvolle Plηetifizierung und Homogenisierung bewirkt. Kunststoffe in Pulverform, Urcsnulatform und Stückform k'innen durch diese Friktionswärme allein plastifi?iert werden. Wird anderseits eine grosse prozentufl.le öcherfl".che gewnhlt, ist der V/iderstnnd gegen die axiale Verschiebung des I'isch- und 'Plc«tif izierrotors zwor gering und die Misch- oder Plostifizierzeit entsorochend kurz, w'lhrend euf ürund der relativ kleinen Friktionsfliehe die Plestifizierung und Horaioßenisierung des Misch- und Plastiflziergutee geringer ist als im vorigen FnIl und des fcischreöultct sich von dem vorigen unterscheidet. Es besteht denjgemSse, Je nach

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dem zu mischenden und/oder zu olestifizierenden Viaterial, ein optimales Verhältnis zwischen der orozentualen ^cherflTChe und ' der orozentuplen Friktionsfl'iche. Für drs Mischen und Plastifizieren von Kunststoffen und Kautschuk erweist sich eine nrozentuale. iicherfläche ν,οη ca, 15 bis ca. 35 % der Rotorfläche im allgemeinen als ootimel.

2 Der spezifische Rotordruck kf?nn c?.. 5 bis cf, 500 krc/cm und darüber betragen, wobei ein spezifischer Rotordruck von ca» 10 bis cn. 100 kp/cm im allgemeinen ausreichend ist. Mit einem spezifischen Hotordruck von 25 bis 35 kp/cm" erreicht tn?n im s meinen pusgezeichnetß Ergebnisse beim Mischen und Plastifizieren von Kunststoffen und Kautschuk» Höhere soezifische Hctordrücke kennen z.B. für solche Wisch- und Plastifizierprozesse eingesetzt werden, wo sehr hohe üchergradiente erforderlich sind, beispielsweise zur .Durchführung mechanochemischer rieaktionen mit polymeren Kateriolen. Der Friktionsflächendruck ist selbstverständlich noch höher ctls der soezifische Rotordruck, je nach der Gr'Ssse der joweilieen Scherfl'lche bzw. Friktionsflüche.

Verhältnis zwischen der L'inge und dem Uurchmesssr de3 Viech- und Plnutifiziorzylinüers kann ca. 10:1 bis cn, 0,5:1 betreten., wobei ein Verhältnis von cn. 3:1 bis cn. 1:1 besonders zweckm'lKOit; ist. 'Du« Vorh'iitnio zv/Lcchen der Län^e des Misch- und Plaütifiziorzilinders und der Dicke des Miach- und Plestifiziorrotors knnn cd* 100:1 bis er. 2;1 betragen, wobei öin Vbr-

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h'lltnis von cd. 20:1 bis co. 5:1 besonders zweckm^;fcsig ist.

Dr.s ÖOiel zwischen dem. Misch- und Plastifizierrotor und dem Misch- und plastifizierzylinder soll einerseits so gering sein, dass eine einwandfreie Abstreifung der Innenv/andfl-'iche de3 lüsch- und Plrstifizierzylinders erreicht wird und Krustenbildung on der InnenwanüflHche vermieden wird, anderseits so bemessen sein, dtss die axiale Verschiebung des f/isch- und Plestifizierrotors, insbesondere bei iemperaturver^nderungen, nicht behindert wird.

Im folgenden werden noch einige weitere üusführungebeisoiele der erfindungsgem^ssen Vorrichtung erläutert.

Fig. 20 zeigt im Unterschied zu Fig. 1 eine '/orrichtung, in welcher der Misch- und Plastifizierrotor mitsamt i»rehrntrieb axial verschiebbor ist, während der Hr. i sch- und Plast if ir.ierzylinder axiol nicht verschiebbar befestigt ist. t-er Kisch- und Plastifizierzylinder 8 ist zwischen der festen Platte 2' und dar

axial verschiebbaren Platte 5 mittels den vier Üoannschrouben S befestigt. iJer üetriebemotcr 16' ,17* ist zwischen den axial vorschiebbrren Platten 5' und 6 befestigt. Des Lagergehäuse 12* ist in 5' angeordnet und bildet eine Einheit mit dem üetriebemotor 16',17'. Die welle 10 des Misch- und Plastif izierrotors int in der Kurralung 11 befestigt, ijer Drehrntrieb knnn somit durch Betätigung das Hydraulikzylinaers 18 auf den Holmen axial verschoben werden. Der Antriebsmotor 17'knnn auch in einer nnde-

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ren Lßge angeordnet sein, z.B. seitlich oder unter den Holmen. Als Antriebsmotor 17* eignet sich besonders ein Hydraulikmotor, der gegebenenfalls von derselben Hydraulikoumoengruppe angetrieben werden kann wie der Hydraul ikzylander 18 oder auch von einer sepereten HydraulikDumnengrunpe, welche .im l· a sch ine ns tender un- tergebrocht werden knnn. uie erforderlichen Axiallager sind teils im Lagergehäuse 12* und teils im Getriebegehtfuse 16* unteryebrrcht. bar Visch- und Plcstifizierzylinder 8 kann "hnlich wie noch Fig. 1 aus der Vorrichtung ausgebaut werden, indem die Spannschrauben S gelöst werden und die axial verschiebbore Platte 5 nrch rechts verschoben wird.

Fig. 21 zeigt eine Vorrichtung nach Fig. 20, wcbei jedoch der

axial nicht verschiebbr.r befestigte f.:isch- und Plcstifizierzylinder von der Endceite ous beschickt und entleert werden kann. Der kisch- und Plr.stifizierzylinder 6', welcher einen Flansch 50 aufweist, ist reit einer. Ende durch eine Bohrung der Platte 2" geführt und mit Hilfe des Flansches 50 zwischen 2" und 5 mittels Spnnnschrnuben S befestigt. Urrbei kennen die dnannschrcüben 9 durch Bohrungen im Flρnscn 5C geführt sein, wie schon anhand Fig. 17 beschrieben worden ist. 5" ist eine schwenkbar angeordnete PIrtte, welche en den Knden der Holmen 4 mittels Üchwenkbolzen 51 ^eIπgert ist und während des Betriebes der Vorrichtung mittels den herausnehmbaren Verschlussbolzcn 52 gegen den Zylinderdeckel 36 gecichert ist.

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FiL. 2? zeigt einen Längsschnitt durch den Uisch-.und Plasti- -fiKierzylInder 8' noch Fig. 21, wobei die üornnschrauben 9 sowie etwnige Flcnschbotirungen im Flansch 50 sowie im Zylinderdeckel 55 nicht dargestellt sind.

Fig. 23 zeigt ebenfolls einen Längsschnitt durch den Hisch- und Plr.stifizier&ylinder 8' nr.ch Fig. 21, wobei der Misch- und Plostifi zier zylinder zwecks Beschickung oder üntleerung geöffnet ißt. üie schwenkbar angeordnete Platte 5" kenn selbstverständlich sowohl horizontal wie vertikal schwenkbar angeordnet sein und manuell oder autonrtisch betätigt werden. Nach Fig. 25 kann der

' Kisch- und Plnstif izierzylinder leicht mit Misch- oder Plostifiziergut beschickt werden und nnch Beendigung des Kisch- bzw· Plastifiniervo.rgrngeG kjjnn das Material durch,einen oder mehrere ,Hübe des Uisch- und Plastifizierrotors aus dem Liisch- und Pia3tifizierzylinder gestossen werden, i/er irisch- und plactifizierrauro sowie der Misch- und Plcstifizierrotor sind aueserdem von dor Iändöffnung auu sehr leicht zugänglich für erforderliche ueinigungcflrbeiten zwischen f/flterielicn verachiedono^r Art und Frrbe, us«. Bei Bedarf kann d«bei der Misch- und Ploatifirierrotor euch' durch die Endöffnung aus den Misch- und Ploßtifizlerzylinder entfernt werden, nachdem die R'ello IC von der Kuoolung 11 (Fig. 20,ί?1) getrennt worden ist. Bei gründlicheren Reinigungcfrboiten oder rteparfiturorbeiten kenn der Viech- und PleotifiziorzylInder 8' selbstverständlich nech wie vor leicht ouc der Vorrichtung

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οusßobrut werden, indem die Srmnnschrauben 9 nach Fig. ?1 (in Fig. 23 nicht ersichtlich) entfernt werden und die nxinl verschiebbare Plrtte' 5 nach rechts verschoben wird.

Fig. 24 zeigt einen Misch- und PlastifiaierzylInder 8' nach Fig. 23, wobei der Misch- und Plastif izierzylinder einen Einfüll trichter 53 und einen Einfüllstempßl 54 aufweist, 55 ist die Einfüllstemnelstnnge. Der Binfüllstempel kann beispielsweise oneumatisch oder hydraulisch betätigt worden und wird w'ihrond deo yiuch- und PlßGtif i ζ ie rv ο ringes durch eino Vorrie£jolung in dor in Flg. 24 dargestellten Loge gehalten, uie untere Flache des Jiinftillsternpels ist in Uebereinstimmung mit der Zylinderinnenv/nnd gew"lbt, so dr.es die sxi.'ile Verschiebung des Misch- und PlDstiflzierrctors nicht von dom ISinfüllsfemnel behindert wird. Kit dem Binfüllstern-

• _ψ

pol k'mnen einzelne Kateriolkoraoonenten in den Misch- und Plastifizierzjlinder eingefüllt werden, ohne dcss der Endverschluss des Misch- und Plrstifizierzylindcrs geöffnet werden muss, Weiter ·. kennen auch Füllstoffe, Pigmente und Farbstoffe mit grossem Schiittvolumen w.'ihrend des Misch- und Plastifiziervorganges zugegeben werden. Der Einfüll Stempel noch Fig. ?4 hat demgem'lss eino Hhnliche Material zugabefunkt ion wie bei den herk">nimlichen Innenmiöchern, jedoch nur in sekunderem Umfange die Aufgabe, den Betriebedruck in dem Misch- und Plsstifiziersylindar ',veiiontlich zu booinflu3uen, da dieser in der orfiridungagem'iüsen Vorrichtung Jp in erster Linie durch dea f/.iach- und Plostifizioror^an direkt, d.h. durch den Minch- und Ploßtifizierrotor, erzeugt wird. An-

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statt lüinfüllt.richter mit Eir.fülli-temnel kann somit in gewissen Füllen auch ein Einfülltrichter mit einer Einfüllschnecke verwendet werden. Diese Anordnung eignet eich besonders, falls beispielsweise gronulatf'-irmiges, pulverförmiges oder sennit reifermiges Kunststoffmcterinl im Misch- und Plsstifi?.icrzylInder plrstifizisrt und mit Füllstoffen, Pigmenten unw· gemischt r/erden soll. Frlls rtohkoutschuk, Kunststoff usw. in Blockform, ütückform oder Stengenform vorliegt, kennen diese durch die £nd"ffnung in den Mischrpur. gegeben werden und die "weiteren Pulverform igen, W grenulatföriTiigen oder flüssigen Komnonenten durch den 2infülltrichter bzw. Einfüllschrcht zugegeben werden. Es kennen selbstverständlich auch sämtliche zu mischenden odar zu olastifizierenden Kinterinlkomponenten durch den Einfülltrichter.bzw. Kinfüllschucht zugegeben werden, wie bei den herkömmlichen Innenmischern. Sin bedeutender Vorteil der erfindungsgemMssen Vorrichtung nr.ch Fi£. 21-24 ist cusserdem, dass die fertiggemischte Charge vor dem nusstoss aus der. End'iffriung mit dam Kisch- und Plastifizierrotor verdichtet und komprimiert wird, so dass des Kisch- und Plnctifiziergut als nnhezu homogener, zylindrischer Ifsterialklumoen susgestossen wird, welcher direkt weitervernrbeitet vrerden krnn, beispielsweise im Kclond3r. -In üegensotz hierzu wird bei den herkömmlichen InnenRiischern das Mischgut in Form von unzuscmmenh-n^cnden,

unregelm'lssigen Mosseteilen cusgeleert, welche vor der Weiterver arbeitung, beispielsweise im Kalandar, zuerst über mindestens einem Zweiwrlzwerk zu einem homogenen «alzfell verarbeitet worden müssen«

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• - 39 - * "

Fit· 25 zeigt schliesslich eine Vorrichtung noch Fig. ?1, in welcher nur der Misch- und Plnstifir.ierrotor cxiol verschiebbar ißt, w'lhrend der mit dem Misch- und Plestifizierrotor verbundene Drehantrieb axial nicht verschiebbar befestigt ist. Die Antriebswelle 13" des tisch- und Plcstifizierrotors ist eis Keilwelle rurgebildet und zwischen den oxid verschiebboren Platten 5' und 6 in den Lagergeh~.usen 12* und 12". gelagert, iiie axinl verschiebbcren Plntten 5* und 6 sind mit einander fest verbunden, beiepielcweise durch Spnnnschrr.uben, welche in Fig. 25 nicht ersichtlich sind. Uns Antriebsrad 14' ist oxinl nicht verschiebbar golngert und steht durch eine Keilqnbe im Eingriff mit dor als Koilwelle ausgebildeten Antriebswelle 13". Durch die Trrnsmission 15' ist dos Antriebsrnd 14' mit dem Getriebemotor 16'',17'* verbunden. Als Trr.nsraission 15' kenn ein Keilriementrieb, Zrhnriementrieb, Kettentrieb oder Zahnradgetriebe zur Anr/enuung ^clnngen. Der Getriebemotor 16",17" ist im Maschinenständer 1 befestigt. Durch Betätigung des Hydraulikzylinders 18 wird die eis Keilwelle pucgebildete Antriebswelle 13" in der Keiln^be des Antriebsrades 14' hin- und herverschoben, so dnss der mit aer Antriebswelle 13" mittels der Kuoolung 11 verbundene fisch- und Plostifizierrotor axial verschiebbnr ist im Verhältnis r.u der exinl nicht verschiebbaren üetriebenotor 16",17".

Die erf indungsgemSsse Vorrichtung knnn selbstverst'indlich r.uch so ausgeführt sein, dass der Kisch- und Plastifisierrotor und der

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Misch- und Plostif izierzylinder vertikal angeordnet sind. Dabei können die Holmen und die Plntten eine vertikale Presse bilden, wobei der Schubmotor oder Hydraulikzylinder oben ungeordnet 6ein knnn und der Drehantrieb unten oder umgekehrt. Es bestünde nuch die Möglichkeit, str;tt der genennten Holmenoresse eine nrhnenpresse zu verwenden, wobei die exial verschiebbcren Teile der Vorrichtung zwischen den itehmen cuf üleitschienen, uleitnlotten oder onderen Führungselementen geführt sind, otntt des erkühnten üchubmotort', d.h. des Hydraul ikzylindorc 18, kannten ouch Pneu- ψ matikzylinder oder Zohnstr.ngennntriebe, Gewindesoindelontriebe

usw. verwendet werden, wobei jedoch nur verhHltniGm^sGig niedrige Axii'.lkrHfte erzeugt v/erden kennen. Weiter bestünde die Möglichkeit, den Misch- und Plnstifizierzylinder und den Misch- und Plcstifizicrrotor mit Hilfe einer horizontalen odar vertikalen 3inst'inderDrease gegenseitig oxinl zu verschieben, z.B. nit Hilfe verschiedener Bohrvorrichtungen. f,'.it derartigen Vorrichtungen können jedoch nur verhHltnism^Guig niedrige Drehmomente und /.xiclkräfte auf dos l/.iech- und Plastifiziergut übertragen werden, d.h. " es kannten bestenfolls nur geringe Miochgutmengen bearbeitet v/erden, und ec besteht die üefp.hr des Feßtklcmmens oder "Frescene" des Misch- und Plr.ctifizierrotoro ouf ürund ncngelhnfter Zentrierung oder Schiefstellung im Misch- und Plnctifir.lerzylInder.

Ter Misch- und Pltctifizierr.ylinder kann aus den üblichen //erketcffen bestehen, wie dtohl cder nichtroctendor ctohl, oder nuch

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SAD

mit Hartmetall gepanzert sein. Der Misch- und Plostifizierzylin- der kann auch mit keramischen Werkstoffen ausgekleidet sein, - z.B. mit keramischen HrrtSinterwerkstoffen, welche rnnühernd den gleichen Temperaturerweiterungskoeffizienten aufweisen wie der metallische Trugerwerkstoff. Der Zylinderinnenrnum kenn auch auf der in der chemischen Industrie üblichen Art und Weise hnrtglasemnilliert v/erden, was besonders zwecknriasig ist, foils FCautschuk oder andere polymere Materiale unter möglichst inerten Bedingungen mit grossen Druck-, Friktions- und Scherkräften bearbeitet werden sollen. Dies ist beisüielsweise der Fell bei n;echrnochemischen Abbau- und Polymerxsationsrer.ktionen mit oder ohne Freiradikalbildnern sowie bei der Herstellung von sogenannten Polymerlegierungen oder polymeren Schmelzemulsionan, welche feindiepers nebeneinander vorliegende Ausgangsnolymerisate und Blockpfropfoolymerisate enthalten.

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Claims (1)

1. PAT3NTAiloPHU3CHE

   IJ Vorrichtung zum Mischen und Plestifizieren von Kunststoffen, Kautschuk und anderen hochviskosen Kateriolien unter Einwirkung von regelbrren Druck-, Friktions- und Scherkräften, gekennzeichnet durch einen fisch- und Plastifizlerzylinder (8) und einen Misch- und Plr.stif izierrotor (32) mit Durchtritts"ffnungen (33) _f dessen ",VeIIe (10) nusserhnlb des Visch- und Plostifizierzyl Inders mit einem Drehantrieb verbundan ist, wobei der !.fisch- und Plcstifizierrotor und dar Misch- und Plastifizierzylinder im Verhältnis zu einander axial verschiebbar sind, so dcss durch dio relative Bewegung des kusch- und Pliistifizierrotors und des Wisch- und Plnstif izierzyl inders dio InnenvvrndflMche dec Lisch- und Plr.stifizierzylinders von dem l/isch- und Plostifizierrotor abgestreift wird und der Inhalt dJs Misch- und Plastifizierzilinders unter Friktion und Scherung durch die Lurchtritts"ffnungen des Misch- und Plastifizierrotors genresst wird.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der f/isch- und Plastif izierrotor als Scheibe oder Kolben ausgebildet ist.

   3. Vorrichtung noch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dnso der

   Misch- und Plautifizierzylinder (Θ) axial nicht verschiebbar engeordnet ict, während der L'isch- und Plastif izierrotor (32) oxinl verschiebbar ist.

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   4* Vorrichtung noch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, donu dor KiBch- und PlcstifizierzylInder (8) axial veruchiebbnr nngeordnet ißt, während der L'isch- und Plnstifizierrotor (32) axiol nicht verschiebbar ist.

   5. Vorrichtung nrch Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dnss

   der Lirehnntrieb (16* ,17') des axial verschiebbnren f/isch- und Plretifiziorrotors (32) ebenfnlls nxiol verschiebbar ist.

   6· Vorrichtung nach Ansoruch 3» drdurch gekennzeichnet, dcss der Drehantrieb (I6^fi,17^ff) dee /ixirl verschiebbaren l'isch- und Plaotifizierrotors (3?) cxinl nicht verschiebbpr ist Und d»ss die Welle (8) des rxinl verschiebbaren F.'isch- und Plcstifizierrotoro mit dem ürehontrieb im Kingriff steht und im Verhältnis su diasem εχΐηΐ verschiebbar ist.

   7· Vorrichtung noch Ansoruch 5, dadurch gekennzeichnet, dnss der Drehantrieb (16* ,17') des exir-1 verschiebbaren l/.isch- und Ploetifir.iorrotcrs (3i?) uuf Helmen (4) geführt ist und cturch mindestens einen donoeltvirkenden Arbeitszylinder (IG) auf den Holmen nxirl verschiebbar ist.

   8. Vorrichtung nrch Anspruch 1, gekennrelehnet durch zwei feate Platten (? und 3), »eiche durch mindestens znei üolire (4) mit einnnder verbunden sind, mindestens eine euf dm Holmen axial

   • ί *

   verschiebbare Platte (5), und mindestens einen dccoeltvrirkenJen

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   Arbeitszylinder (18), der cn einer der festen Platten (5) befestigt iüt, wobei der t/isch- und Plgctifizierzylinder und der f.;isch- und Plnstif ir.ierrotor zwischen den Platten und den Holmen gegenseitig so angeordnet sind, drss sie durch Einwirkung des doooeltwirkendeη Arbeitszylinder im Verhältnis zu einonder rxial verschiebbor sind,

   9. Vorrichtung nt:ch Ansoruch 8, gekennzeichnet durch ein Lagergehäuse (12), welches mit einer der beiden festen Platten (f) P fest verbunden ist, eine in dem Lagergehäuse gelagerte Antriebswelle (13) mit einer Kupplung (11), in welcher die Welle (10) des Misch- und Plastifizierrotors (3?) exinl nicht verschiebbar befestigt iüt, einen Drehantrieb (16,17), welcher über eine Transmission (15) die Antriebswelle (13) sowie die Welle (10) antreibt, einen doppeltwirkenden Arbeitszylinder (18) , welcher nn der onderen festen Platte (3) befestigt ist, und zwei nxinl verschieb-' bcre Plptten (5 und G), wobei der Misch- und Plrstifizierzylindcr (8) zwischen den axial verschiebbaren Platten (5 und 6) mittels Sntnnuchrruben (ίί) befestigt ißt und die Kolbenstange (19) des doooeltwirkenden Arbeitszylinders (18) mit der oxirl vercchiebbcren Platte (6) verbunden ist, so dcsü der f/icch- und Plcctifizicrzylindcjr durch Einwirkung des Arbeitszylinders cxicl verschiebbar ict im Verhältnis zu dem pxinl nicht vercchiobbrren f/isch- und Plrstii'izierrotor (32).

   BAD ORIGINAL 0 9 8 2 6/1921

   10. Vorrichtung nach Ansoruch 8, gekennzeichnet durch eine fe^tc Plntto (2¹)· einen Drehontriob (16',17') mit einem Lagergehäuse * (12') für eine Antriebswelle mit einer Kuonlung Ü.1), in welcher die .'/eile (10) des Misch- und Plostifizierrotors (32) befestigt ist, einen doooeltwirkenden Arbeitszylinder (18), welcher cn der enderen festen Platte (3) befestigt ist, und drei axial verschiebbare Platten (5, 5' und 6), wobei der Misch- und Plastifizierzylinder zwischen der festen Platte (2') und der axial verschiebboren Platte (5) mittels Spannschrauben (9) befestigt ist und der Drehentrieb (16',17') zwischen den beiden anderen axial verschiebbaren Platten (5* und 6) befestigt ist, so dass der Misch- und Plostifizierrotor (32) mitsamt dem Drehantrieb (16',17') cxial verschiebbar ist im Verhältnis zu dem axial nicht verschiebbaren f/isch- und Plostifizierz}linder (8).

   11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine feste Plntte (2") mit einer durchgehenden Bohrung für den Misch- und Plnatifizierzylinder (8'), welcher einen Flansch (50) aufweist, sonie eine an den Enden dar Holmen (4) schwenkbar engeordnete Plntte (5")» wobei dar Misch- und Plr.stif izierzylinder (8') durch die Bohrung der feston Platte (2") geführt ist und mit Hilfe des Flansches (50) zwischen der festen Plntte (?") und der nxinl verschiebbaren Platte (5) mittels SDannschrouben (9) befestigt ist, QO dess der Misch- und Plostifizierzylinder nach Ausschwenken der schwenkbar angeordneten Plctte (5") durch exinles

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   Verschieben des.Misch- und Plnstifizicrrotors (32) entleert werden kann.

   12. Vorrichtung nnch Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch einen Drehantrieb (16'',17")· welcher russerhnlb der beiden mit eincndor fest verbundenen, axial verschiebbaren Platten (5' und 6) angeordnet ist und cn deren Axialverschiebung nicht teilnimmt, eine nls Keilwelle ruc^ebildete Antriebswelle (l}'¹), welche zwischen den axial verschiebbaren Plctten (5') und (6) in den Lf)ßergeh^;!usen (I?') und (12*') gelagert ist, "^d ein axial nicht verschiebbares Antriebsrad (14'), welches mit der cxinl verschiobboren Antriebswelle· (13'') durch eine Keil nabe im aingriff :;teht und über eine Transmission (15') von den drehantrieb (16'',17'¹J «ingetrieben wird, so dnss der mit der Antriebswelle (13*^f) mitteln der Kuoülung (11) verbundene Lisch- und Plnstifizicrrotor (32) axicl verschiebbar ist im Verhältnis zu dem p.xir.l nicht verschiebbrren Drehantrieb (16'',17''J.

   .13- Vorrichtung nach Anspruch; 1, dcdurch gekennzeichnet, dcss die l;urchtritts"ffnungen des Misch-' und Plnstifizierrotors zylindrische oder konische Bohrungen sind.

   14. Vorrichtung noch Ansoriich 1, dodurch tjekennre ichne t, dass die Uurchtrittsöffnunten des Misch- und Plait if izierru tors schlitzförmige oder nolytjonnle. Quorschnittforro nuf.-.eisen. .

   BAD ORIGINAL

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   1 5· Verrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dktßö die Durchtrittscffnungen des Misch- und Plastifiy.ierrotors GchrSß^estellt sind und schraubenlinienförmig im Verhältnis zur Mittellinie des Misch- und Plastifizierrotors angeordnet sind.

   16. Vorrichtung nnch Ancnruch 1, dndurch ^ekcnn/eichnet, dose die totale Fläche der Durchtrittsöffnungen (Scherfl^'che) des Wisch- und Plast if ifcierrotora weniger als die Hälfte der totelen Fläche des Misch- und Plastifizierrotors auorcacht.

   17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dp.öü der Misch- und Plastif izierrotor hohl ausgebildet ist und durch dessen Wolle, welche ebenfalls hohl ausgebildet ist, gekühlt cder beheizt wird. ^

   18. VOrrichturig nach Anspruch 17, dadurch <5«kennzeichnet, dans der hohle Misch- unu Plastifi-ierrotor nls kurzer Rchrbündelnärraesustauscher nusgebildet ist.

   19. Verrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, doss der Misch- und Plast ificier^ylinder »inen Einfülltrichter (58) und ei:ien Bim'üllstempel (59,60) oder eine Einfüllschnecke aufneist.

   Vorrichtung nach Anspruch 1, dsdurch gekennzeichnet, dass

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   der Misch- und Plastifizierrotor en der Oberfläche zsvhnähnliche

   oder stiftähnliche Vorsnrünße aufweist.

   ?1. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dose der Misch- und Plaetifizierrotor radiale Schlitze oder Nuten aufweist.

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