DE19706134A1 - Mixing and kneading component of a plastics processing machine - Google Patents

Mixing and kneading component of a plastics processing machine

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Abstract

A mixing and kneading part for processing plastics has kneading blocks (3a,3b) on two driven shafts (2a,2b) rotating in the same direction within two parallel, intersecting chambers of a housing (1) and the individual kneading members (3a',3a'',3a'''; 3b',3b'',3b''') of the blocks (3a,3b) are cam discs with a single start earthmover profile whose end face opposite the inner wall (1a,1b) of the housing has slots (4,5). Preferably each kneading block (3a,3b) has three or more kneading members (3a',3a'',3a'''; 3b',3b'',3b''') offset at an angle, preferably 60-180 deg , to each other. The profile of each kneading member (3a',3a'',3a'''; 3b',3b'',3b''') broadens out relative to the kneading block hub as it approaches the housing wall. The slots (4,5) each have a radially running flank (6) and an angled flank (7) relative to the axis of the kneading blocks (3a,3b) and the slots (4,5) are angled relative to the axis of the kneading blocks (3a,3b). A gap exists between adjacent kneading members (3a',3a'',3a'''; 3b',3b'',3b''') of each kneading block so that one (3b'') of the kneading members has a step extending down to the level of the outer contour of the adjacent kneading element (3b''').

Description

Die Erfindung betrifft ein Misch- und Knetteil für die Kunststoffverarbeitung, mit Knetblöcken, die auf zwei gleichsinnig angetriebenen Wellen sitzend in ineinander übergehenden, parallel zueinander verlaufenden Kammern eines im Querschnitt brillenförmigen Gehäuses untergebracht sind, wobei die einzelnen Knetelemente der Knetblöcke als Nockenscheiben ausgebildet sind.The invention relates to a mixing and kneading part for the Plastic processing, with kneading blocks on two Waves driven in the same direction, sitting one inside the other passing, parallel to each other chambers of a housing shaped in cross-section are housed, the individual kneading elements of the Kneading blocks are designed as cam disks.

Bei der Verarbeitung von Kunststoffen in Extrudern wird häufig gefordert, daß aus Gründen verbesserter Qualität des zu extrudierenden Materials oder aus Gründen einer guten Homogenität insbesondere bei der Einspeisung verschiedener Kunststoffmaterialien das Material beziehungsweise die Materialien in der Extruderschnecke geknetet und vermischt wird beziehungsweise werden.When processing plastics in extruders often requested that for reasons of improved quality of the material to be extruded or for reasons of one good homogeneity, especially when feeding different plastic materials the material or the materials in the extruder screw is kneaded and mixed.

In der Praxis haben sich als Knetteil Vorrichtungen bewährt, die aus einem im Querschnitt brillenförmigen Gehäuse und in dessen beiden ineinander übergehenden Gehäusehälften auf angetriebenen Wellen sitzenden Knetblöcken bestehen. Die Knetblöcke bestehen aus einzelnen axial hintereinander angeordneten und gegeneinander winkelförmig versetzten Nocken mit jeweils einer oder mehreren Spitzen. Diese Knetblöcke werden derart angetrieben, daß die jeweils benachbarten nockenartigen Knetelemente sich mit den Scheiteln ihrer Stege annähernd tangieren. Dabei üben sie eine Scher- und Knetbewegung auf das Kunststoffmaterial aus. Eine Misch- und Zerteilwirkung wird dabei kaum ausgeübt.In practice there have been devices as a kneading part proven from a glasses-shaped in cross section Housing and in its two merging Housing halves sitting on driven shafts Kneading blocks exist. The kneading blocks consist of individual axially one behind the other and cams offset at an angle to each other with each one or more tips. These kneading blocks will driven such that the neighboring  cam-like kneading elements with the tops of their Touch the webs approximately. They practice a shear and Kneading movement on the plastic material. A mixed and splitting effect is hardly exerted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Misch- und Knetteil für die Kunststoffverarbeitung zu schaffen, das sowohl eine gute Knet- als auch eine gute Mischwirkung hat.The invention has for its object a mixing and To create kneading part for plastics processing both a good kneading and a good mixing effect Has.

Diese Aufgabe wird mit einem Misch- und Knetteil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die nockenförmigen Knetelemente ein eingängiges Erdmenger- Profil aufweisen, dessen der Gehäuseinnenwandung zugewandte Stirnseite mit Schlitzen versehen ist.This task is done with a mixing and kneading part type mentioned solved in that the cam-shaped kneading elements a catchy Erdmenger- Have profile, the housing inner wall facing end face is provided with slots.

Bei dem erfindungsgemäßen Misch- und Knetteil wird durch die besondere Ausgestaltung der Knetelemente und das Zusammenwirken der Knetelemente eines Knetblocks mit den entsprechenden Knetelementen eines zweiten Knetblocks eine kombinierte Misch- und Knetwirkung erzielt. Die Knetwirkung wird dabei im wesentlichen durch das Erdmenger-Profil der Knetelemente erreicht, während die Mischwirkung im wesentlichen durch die Schlitzung der Knetelemente hervorgerufen wird.In the mixing and kneading part according to the invention, through the special design of the kneading elements and that Interaction of the kneading elements of a kneading block with the corresponding kneading elements of a second kneading block a combined mixing and kneading effect. The Kneading effect is essentially by the Erdmenger profile of the kneading elements reached during the Mixing effect essentially through the slitting of the Kneading elements is caused.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist jeder Knetblock mindestens drei Knetelemente auf, die winkelversetzt zueinander angeordnet sind. Der Winkelversatz beträgt dabei vorzugsweise 60° bis 180°. According to a preferred embodiment of the invention each kneading block has at least three kneading elements on it are arranged offset from one another. Of the Angular offset is preferably 60 ° to 180 °.  

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß das Erdmenger-Profil bezüglich der auf der Welle (2a, 2b) sitzenden Nabe des Knetblocks in Umfangsrichtung zunehmend breiter wird. Diese Ausgestaltung ermöglicht die Ausbildung einer relativ hohen Anzahl von Schlitzen.Another advantageous embodiment consists in that the profile of the Erdmenger on the shaft (2 a, 2 b) of the kneading block is seated hub increasingly wider with respect to the circumferential direction. This configuration enables the formation of a relatively large number of slots.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß die Schlitze der Knetelemente jeweils eine gegenüber der Drehachse des jeweiligen Knetblocks radial verlaufende Flanke und eine schräg verlaufende Flanke aufweisen. Hierdurch wird die Ausbildung einer gerichteten Strömung in dem erfindungsgemäßen Misch- und Knetteil unterstützt.Another advantageous embodiment consists in that the slots of the kneading elements are opposite each other the axis of rotation of the respective kneading block radially flank and a sloping flank exhibit. This will make training a directed flow in the mixing and Kneading part supported.

Alternativ oder zusätzlich können die Schlitze gegenüber der Drehachse des jeweiligen Knetblocks eine Neigung haben. Je nach Orientierung der Neigung können sie eine Förderwirkung oder Stauwirkung erzeugen.Alternatively or additionally, the slots can be opposite the axis of rotation of the respective kneading block an inclination to have. Depending on the orientation of the slope, they can be one Generate conveying effect or accumulation effect.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn benachbarte Knetelemente eines Knetblocks mit Abstand zueinander angeordnet sind, und zwar derart, daß eines der benachbarten Knetelemente eine Abstufung aufweist, die bis auf die Höhe der Außenkontur des benachbarten Knetelements herabreicht. Hierdurch wird der kombinierte Misch- und Kneteffekt zusätzlich verstärkt.It is also advantageous if adjacent kneading elements of a kneading block are arranged at a distance from one another, in such a way that one of the neighboring kneading elements has a gradation up to the level of The outer contour of the adjacent kneading element extends down. This creates the combined mixing and kneading effect additionally reinforced.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:In the following the invention is based on a Exemplary embodiment drawing closer explained. In detail show:

Fig. 1 ein Misch- und Knetteil im Querschnitt und Fig. 1 is a mixing and kneading part in cross section and

Fig. 2 einen Knetblock des Misch- und Knetteils gemäß Fig. 1 in Seitenansicht. Fig. 2 shows a kneading block of the mixing and kneading part of FIG. 1 in side view.

In einem brillenförmigen Gehäuse 1 sind zwei zylindrische, einander überschneidende, parallel zueinander angeordnete Gehäusekammern angeordnet, in denen auf gleichsinnig angetriebenen Wellen 2a, 2b drehfest mehrere Knetblöcke 3a, 3b mit jeweils drei Knetelementen 3a′, 3a′′, 3a′′′, 3b′, 3b′′, 3b′′′ drehfest angeordnet sind. Die als Nockenscheiben ausgebildeten Knetelemente 3a′, 3a′′, 3a′′′, 3b′, 3b′′, 3b′′′ eines jeden Knetblocks 3a, 3b weisen ein eingängiges Erdmenger-Profil auf, das im Radialschnitt des Misch- und Knetteils bezüglich der auf der Welle sitzenden Nabe in Umfangsrichtung zunehmend breiter wird. Die Stirnseiten der Knetelemente 3a′, 3a′′, 3a′′′, 3b′, 3b′′, 3b′′′, d. h., die Bereiche der Knetelemente, die bei der Rotation des Knetblocks an der Innenwandung 1a, 1b der jeweiligen Gehäusekammer entlanggeführt werden, sind gegeneinander winkelversetzt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Winkelversatz etwa 120°. In a spectacle-shaped housing 1 , two cylindrical, mutually overlapping, mutually parallel housing chambers are arranged, in which several kneading blocks 3 a, 3 b, each with three kneading elements 3 a ′, 3 a ′ ′, are rotatably fixed on shafts 2 a, 2 b driven in the same direction. 3 a ''', 3 b', 3 b '', 3 b '''are rotatably arranged. The kneading elements 3 a ′, 3 a ′ ′, 3 a ′ ′ ′, 3 b ′, 3 b ′ ′, 3 b ′ ′ ′ of each kneading block 3 a, 3 b have a catchy Erdmenger profile, that in the radial section of the mixing and kneading part becomes increasingly wider in the circumferential direction with respect to the hub seated on the shaft. The end faces of the kneading elements 3 a ', 3 a'', 3 a''', 3 b ', 3 b'', 3 b''', that is, the areas of the kneading elements, which rotate with the kneading block on the inner wall 1 a, 1 b of the respective housing chamber are angularly offset from each other. In the exemplary embodiment shown, the angular offset is approximately 120 °.

Die jeweils paarweise zusammenwirkenden Knetelemente 3a′/3b′, 3a′′/3b′′, 3a′′′/3b′′′ benachbarter Knetblöcke 3a, 3b in den beiden Gehäusekammern sind in ihrer Form und im Winkelversatz ihrer Stirnseiten unter Berücksichtigung des synchronen gleichsinnigen Antriebs derart ausgebildet und angeordnet, daß beim Umlauf die Scheitel ihrer Stege annähernd berühren. Dadurch wird eine Knetwirkung in Verbindung mit einem Verdrängen des in den zwischen der Innenwandung der Gehäusekammern und den Nockenscheiben gebildeten Zwischenräumen befindlichen Kunststoff­ materials von einem Zwischenraum in den anderen Zwischen­ raum und demzufolge auch eine gewisse Förderwirkung bewirkt.The kneading elements 3 a '/ 3 b', 3 a '' / 3 b '', 3 a '''/ 3 b''' of adjacent kneading blocks 3 a, 3 b in the two housing chambers are in their shape and formed and arranged in angular displacement of their end faces, taking into account the synchronous drive in the same direction, so that the apex of their webs almost touch during rotation. As a result, a kneading effect in connection with displacing the plastic materials located in the spaces formed between the inner wall of the housing chambers and the cam disks is caused by a space in the other space and consequently also a certain conveying effect.

Im Bereich ihrer größten Höhe weisen die Knetelemente 3a′, 3a′′, 3a′′′, 3b′, 3b′′, 3b′′′ in Achsrichtung verlaufende Schlitze 4, 5 auf, die eine besonders gute Durchmischung des Kunststoffmaterials bewirken. Wie in der Zeichnung deutlich zu erkennen ist, weisen diese Schlitze 4, 5 jeweils eine gegenüber der Drehachse des jeweiligen Knetblocks 3a, 3b radial verlaufende Flanke 6 und eine hierzu schräg verlaufende Flanke auf. Diese Ausgestaltung trägt zu einer gerichteten Strömung innerhalb des Misch- und Knetteils bei. Je nach Neigungsrichtung dieser Schlitze 4, 5 gegenüber der Drehachse des jeweiligen Knetblocks kann mit den Schlitzen 4, 5 zusätzlich eine Förder- oder Stauwirkung des Kunststoffmaterials erzielt werden. In the area of its greatest height, the kneading elements 3 a ', 3 a'', 3 a''', 3 b ', 3 b'', 3 b''' in the axial direction slots 4 , 5 , which are particularly good Mix the plastic material. As can be clearly seen in the drawing, these slots 4 , 5 each have a radially extending flank 6 with respect to the axis of rotation of the respective kneading block 3 a, 3 b and a flank running obliquely thereto. This configuration contributes to a directed flow within the mixing and kneading part. Depending on the direction of inclination of these slots 4 , 5 with respect to the axis of rotation of the respective kneading block, the slots 4 , 5 can additionally achieve a conveying or jamming effect of the plastic material.

Neben der guten Mischwirkung sorgt das in Längsrichtung durch die Schlitze 4, 5 strömende Kunststoffmaterial auch dafür, daß es zu keinen Ablagerungen kommt. Außerdem wird eine Selbstreinigung im Außenbereich der Kammern erreicht.In addition to the good mixing action, the plastic material flowing through the slots 4 , 5 in the longitudinal direction also ensures that there are no deposits. In addition, self-cleaning is achieved in the outer area of the chambers.

Die gute Mischwirkung resultiert ferner auch daraus, daß benachbarte Knetelemente eines jeden Knetblocks mit Abstand zueinander angeordnet sind, wobei, wie in Fig. 2 zu erkennen ist, eines der Knetelemente 3b′′ eine Abstufung aufweist, die bis auf die Höhe der Außenkontur des benachbarten Knetelements 3b′′′ herabreicht.The good mixing effect also results from the fact that adjacent kneading elements of each kneading block are arranged at a distance from one another, wherein, as can be seen in Fig. 2, one of the kneading elements 3 b '' has a gradation that up to the height of the outer contour of the neighboring kneading element 3 b '''extends.

Claims (7)

1. Misch- und Knetteil für die Kunststoffverarbeitung, mit Knetblöcken (3a, 3b), die auf zwei gleichsinnig angetriebenen Wellen (2a, 2b) sitzend in ineinander übergehenden, parallel zueinander verlaufenden Kammern eines im Querschnitt brillenförmigen Gehäuses (1) untergebracht sind, wobei die einzelnen Knetelemente der Knetblöcke als Nockenscheiben ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Knetelemente (3a′, 3a′′, 3a′′′, 3b′, 3b′, 3b′′′) ein eingängiges Erdmenger-Profil aufweisen, dessen der Gehäuseinnenwandung (1a, 1b) zugewandte Stirnseite mit Schlitzen (4, 5) versehen ist.1. Mixing and kneading part for plastics processing, with kneading blocks ( 3 a, 3 b), which sit on two shafts ( 2 a, 2 b) driven in the same direction in mutually merging, mutually parallel chambers of a housing ( 1 ) with a cross-section of glasses. are housed, the individual kneading elements of the kneading blocks being designed as cam disks, characterized in that the kneading elements ( 3 a ′, 3 a ′ ′, 3 a ′ ′ ′, 3 b ′, 3 b ′, 3 b ′ ′ ′) have a catchy Erdmenger profile, the front side of the housing inner wall ( 1 a, 1 b) is provided with slots ( 4 , 5 ). 2. Misch- und Knetteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Knetblock (3a, 3b) mindestens drei Knetelemente (3a′, 3a′′, 3a′′′, 3b′, 3b′, 3b′′′) aufweist, die winkelversetzt zueinander angeordnet sind.2. Mixing and kneading part according to claim 1, characterized in that a kneading block ( 3 a, 3 b) at least three kneading elements ( 3 a ', 3 a'', 3 a''', 3 b ', 3 b', 3 b '''), which are arranged at an angle to each other. 3. Misch- und Knetteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelversatz zwischen 60° und 180° liegt. 3. mixing and kneading part according to claim 2, characterized in that the Angular offset is between 60 ° and 180 °.   4. Misch- und Knetteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Erdmenger-Profil bezüglich der auf der Welle (2a, 2b) sitzenden Nabe des Knetblocks (3a, 3b) in Umfangsrichtung zunehmend breiter wird.4. Mixing and kneading part according to one of the preceding claims, characterized in that the Erdmenger profile with respect to the shaft ( 2 a, 2 b) seated hub of the kneading block ( 3 a, 3 b) becomes increasingly wider in the circumferential direction. 5. Misch- und Knetteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (4, 5) jeweils eine gegenüber der Drehachse des jeweiligen Knetblocks (3a, 3b) radial verlaufende Flanke (6) und eine schräg verlaufende Flanke (7) aufweisen.5. Mixing and kneading part according to one of the preceding claims, characterized in that the slots ( 4 , 5 ) each have a radially extending flank ( 6 ) and a sloping flank ( 6 a, 3 b) relative to the axis of rotation of the respective kneading block ( 3 7 ) have. 6. Misch- und Knetteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (4, 5) gegenüber der Drehachse des jeweiligen Knetblocks (3a, 3b) geneigt sind.6. Mixing and kneading part according to one of the preceding claims, characterized in that the slots ( 4 , 5 ) with respect to the axis of rotation of the respective kneading block ( 3 a, 3 b) are inclined. 7. Misch- und Knetteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Knetelemente (3a′, 3a′′, 3a′′′; 3b′, 3b′′, 3b′′′) eines Knetblocks (3a, 3b) mit Abstand zueinander angeordnet sind, und zwar derart, daß eines (3b′′) der benachbarten Knetelemente eine Abstufung aufweist, die bis auf die Höhe der Außenkontur des benachbarten Knetelements (3b′′′) herabreicht.7. Mixing and kneading part according to one of the preceding claims, characterized in that adjacent kneading elements ( 3 a ', 3 a'', 3 a'''; 3 b ', 3 b'', 3 b''') one Kneading blocks ( 3 a, 3 b) are arranged at a distance from one another, in such a way that one (3b '') of the adjacent kneading elements has a gradation which extends down to the height of the outer contour of the adjacent kneading element ( 3 b ''') .
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