DE2005313A1

DE2005313A1 - Vorrichtung zum Mischen, Plastifizieren und Auspressen von Kunststoffen, Kautschuk und anderen hochviskosen Materialien unter beliebig hohem Druck

Info

Publication number: DE2005313A1
Application number: DE19702005313
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Nieländer, Henrik, Dipl.-Ing., Zürich (Schweiz); V^r: Kramer, Dipl.-Ing. Reinhold, Pat.-Anw., 8000 München
Priority date: 1969-02-11
Filing date: 1970-02-05
Publication date: 1970-09-03
Also published as: CH515787A; GB1292753A; NL7001440A; ES376284A1; US3669415A; FR2032866A5

Description

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Dipl.-Ing. Henrik Nieländer, Zürich, Schweiz

VORRICHTUNG ZUMMISCHEN» PLASTIFIZISHSN UND AUSPRESSEN' VON KUNSTSTOFFEN, KAUTSCHUK UND ANDEREN KOCHVISKOSEN MATERIALIEN UNTER BELIEBIG HOHEM DRUCK.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen, Plastifizieren und Auspressen von Kunststoffen, Kautschuk und anderen hochviskosen Materialiea unter beliebig hohem Druck. Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann als Hochleistungsraiseher für Kunststoffe und Kautschuk eingesetzt werden, wobei die fertigen Mischungen beispielsweise auf dem Kalander weiterverarbeitet werden, oder als Plastifiziervorrichtung-, wobei das plastifiziert β Material in eine Form gepresst oder gespritzt wird. In beiden Fällen kann der Misch- und Plastifizierzylinderder

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erfindungsgemässen Vorrichtung unter beliebig hohem Druck und mit beliebiger Geschwindigkeit entleert werden. Die erfindungsgeoässe Vorrichtung kann auch als Mischvorrichtung für pasfise, Pulverform ige und flüssige Materialien eingesetzt werden.

P 19 In der Patentschrift Nr (Patentgesuch NiQ^Q :§... )

ist eine Vorrichtung zum Mischen und Plastifizieren von Kunststoffen, Kautschuk und anderen hochviskosen Materialien unter Einwirkung von regelbaren, beliebig grossen Druck-, Friktions- und Scherkräften beschrieben. Diese Vorrichtung ist unter anderem dadurch gekennzeichnet, dass ein axial verschiebbarer Misch- und Plast if izierrotor mit Durchtrittst fnungen beliebiger Querschnittform durch das Misch- und Plastifiziergut gepresst wird, wobei das Misch- und Plastifiziergut nudelähnlich, d.h. strang- oder bandähnlich durch die Durchtrittsöffnungen gepresst wird. Durch die gleichzeitige Drehung und axiale Verschiebung des Misch- und Plastifizierrotors werden diese strangähnlichen Masseteile kontinuierlich abgeschart und sowohl in Radial richtung wie in Axielrichtung zwangsweise miteinander vermengt, wobei beliebig grosse Scherkräfte bzw. Schergradiente erreicht werden können. Da das Misch- und Plnstifiziergut ausserdem gegen die' Rotorfläche zwischen den üurchtrittsöffnungen des Misch- und Plastifizierrotors gepresst wird, werden beliebig grosse Friktionskräfte erreicht, welche bekanntlich eine' ausserordentlich wichtige Rolle für den Misch- und Plastifiziervorgang bis in den

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.molekula.ren Bereich spielen. Der mit der beschriebenen Vorrichtung erreichte Misch- und Plastifiziervorgang ist ausserordentlich intensiv und die Vorrichtung eignet sich nicht nur zum Mischen und Plastifizieren von hochviskosen Elastomeren sondern auch zum Mischen und Plastifizieren von Kunststoffen in (iranulatform, in Pulverform und der Form von soliden Stücken oder Stangen.

Die Vorteile dieser Vorrichtung bei der Verwendung als Hochleistungsmischer für kunststoffe, Kautschuk und anderen hochviskosen Materialien sind in der erwähnten Patentschrift ausführlich beschrieben. Bei der neuen erfindungsgemassen Vorrichtung kommt noch der Vorteil hinzu, dass die fertiggemischte und/oder plastifizierte Charge in einem Arbeitsgang und unter beliebig hohem Druck aus dem Misch-und Plastifizierzylinder gepresst oder gestossen werden kann und dass die Reinigung der Vorrichtung noch zusätzlich vereinfacht ist.

Bei der Verwendung der erfindungsgemassen Vorrichtung als Piast if !ziervorrichtung für Spritzgussrnaschinen, Pressen, Behälterblssmasehinen usw. sollen unter anderem folgende Zwecke ur.d Vorteile erreicht werden:

1. Die erfindungsgemässe Vorrichtung soll nicht nur granulat- oder pulverförmiges Kunststoffmaterial plastifizieren kennen, sondern auch solides, stück- oder stangenförmiges Kunststoffmate-

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rial. Dabei kann es sich sowohl um Thermoplaste wie Duroplastpressmassen handeln. Die Duroplastpressmassen können dabei, falls erwünscht, in Tablettenform oder Stückform vorliegen.

2. Es sollen beliebige Mischvorgänge im Misch- und Plastifizierzylinder durchgeführt werden können. So sollen z.B. beliebige Farbstoffe, Füllstoffe oder Verstärkungsmittel (Glasfasern usw.) direkt im Misch- und Plastifizierzylinder homogen mit dem Kunststoff- oder Elastomerenmaterial gemischt werden können. Bei der Verarbeitung von beispielsweise Kautschukmassen im Press- oder Spritzgussverfahren sollen auf Wunsch die Füllstoffe und Vulkanisiermittel direkt im Misch- und Plastifizierzylinder mit dem Kautschuk homogen vermischt werden können, wodurch ein separates Mischen und Granulieren der Kautschukmasse eliminiert werden kann.

3. Da das Misch- und Plastifizierorgan der erfindungsgemässen Vorrichtung, d.h. der Misch- und Plastifizierrotor, auch mit sehr grossem Durchmesser gefertigt werden kann und im Vergleich mit beispielsweise den bisher verwendeten Plastifizierschnecken bedeutend niedrigere Fertigungskosten beansprucht, soll der Misch- und Plastifizierzylinder auch mit sehr grossem Zylinderdurchmesser und Zylindervolumen hergestellt werden können.

Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung sollte es möglich sein, Materialmengen bis zu ca. 200 Liter oder darüber innert sehr kurzer Zeit zu mischen und/oder zu plastifizieren und in eine Form zu pressen oder zu SDritzen.

4. Die Vorrichtung soll so beschaffen sein, dass der Misch- und

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Plastifizierzylinder und das Misch- und Plastifizierorgan sehr schnell und einfach gereinigt und repariert oder ausgewechselt werden können.

5. Die erfindungsgemässe Vorrichtung soll auch zum Mischen von flüssigen Kunsttstof fen, wie 2-Koroponent en-Kunstst offen, verwendet werden können. Hierbei kommen Ipeispielsweise Epoxide, Polyester, Polyurethane, Silikoneund Thiökole in Frage. Diese Kunststoffe sollen im Misch- und Piastifizierzylinder der erfindungsgemässen Vorrichtung dosiert werden können und, falls erwünscht, |) mit den erforderlichen Farbstöffeny Füllstoffen oder Verstärkungsmitteln, wie Glasfasern, homogen vermischt werden können. Die fertige Reaktionsmischungsoll danach in einem Schuss in eine Form gepresst oder gespritzt werden können oder zwecks Verarbeitung im Auflege- oder StreichverfahrenPortionsweise aus dem Misch- und plastifizierzylinder gepresst oder gespritzt werden können.

6. Die erfindungsgemässe Vorrichtung soll sich auch für das . Spritzgiessen oder Pressen von Thermoplasten mit Treibmittelzusatz eignen, wobei das Thermoplastmaterial im Misch- und Plasti- ™ fizierzylinder mit dem Treibmittel intensiv und homogen vermischt, wird und danach in eine Form gespritzt oder gepresst wird, wobei der Thermoplast durch Einwirkung des Treibmittels aufgeschäumt wird und ein Formgegenstand mit Hartschaumstruktiür gebildet wird (Structural Thermoplastlc Foam).

7» Die den herkömmlichen Sqhneckenplastifizieraggregaten anhaftenden Mängel und Nachteile bezüglich Iieckströmung oder Rückströ-

mung zwischen den Schneckenstegen und die damit verbundenen Druckverluste sollen bei der erfindungsgeroässen Vorrichtung möglichst vermieden werden.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Mischen, Plastifizieren und Auspressen von Kunststoffen, Kautschuk und anderen hochviskosen Materialien unter beliebig hohem Druck ist gekennzeichnet durch einen Misch- und plastifizierzylinder, einen axial ver-™ schiebbaren Misch- und Plastifizierrotor mit Durchtrittsöffnungen oder Durchlässen beliebiger Ouerschnittform, dessen Welle ausserhalb des Misch- und Plastifizierzylinders mit einem Drehantrieb verbunden ist, und einen axial verschiebbaren, nicht drehbaren Presskolben, wobei der Misch- und Plastifizierrotor und der Presskolben unabhängig von einander im' Misch- und Plastif izierzylinder axial verschiebbar sind.

Dabei kann die Welle des Misch- und Plastifizierrotors durch den Presskolben aus dem Misch- und Plastifizierzylinder geführt sein, wobei der Ausstoss des fertig gemischten oder tdastifizierten Material es durch die dem Presskolben gegenüberliegende Endöffnung des Misch- und Plastifizierzylinders erfolgt. Die Welle des Misch- und Plastifizierrotors kann dabei in einer Dichtungsbuchse im Presskolben geführt sein. Die Welle des Misch- und Plastifizierrotors kann jedoch auch durch einen dem Presskolben gegenüberliegenden Endverschluss des Misch- und Plastifizierzylinders ge-

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führt sein, wobei der Ausstoss des fertig gemischten oder plastifizierten Materiales durch eine seitliche öffnung des Misch- und Plast if izierzylinders erfolgt. Im letzteren Falle kann der Ausstoss des Materiales auch durch eine Bohrung im Presskolben serber erfolgen.

Die nähere Erläuterung der Erfindung erfolgt an Ausführungsbeispielen an Hand der beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindüngsgemässen Vorrichtung, wobei die seitlichen Arbeitszylinder zur axialen Verschiebung des Presskolbens der Deutlichkeit wegen nicht dargestellt sind,

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Fig. 2 eine Draufsicht nach Fig. 1, wobei die seitlichen Arbeitszylinder ersichtlich sind,

Fig. 5 einen -'vertikal enLängsschnitt durch den Misph- und plastifizierzylinder der Vorrichtung nach Fig. 1 mitsamt dem Miscto- und plastifizierrotor und dem Presskolben, wobei der Misch- und Plastifizierzylinder geöffnet/und nach beendetem AuspressVorgang gezeigt ist,

Fig. 4 einen horizontalen Längsschnitt durch den Misch.zylira.-~r der Vorrichtung nach Fig, 2 mit dem Presskolben und dem Mischurid Plastifizierrotor in der Ausgangsüosition vor Beginn des Misch- oder Plastifiziervorganges,

Fig. 5 den Längsschnitt nach Fig. 4, wobei der Presskolben in unveränderter Position gehalten wird, während der Misch- und

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Plastifizierrotor im Misch- und Plastifizierzylinder axial verschoben wird und dabei die erforderliche Anzahl Hübe ausführt, Fig. 6 den Längsschnitt nach Fig. 4 und 5, wobei der Presskolben sowie der Misch- und Plastifizierrotor aus dem Misch- und Plastifizierzylinder herausgezogen worden sind zwecks Reinigung oder Reparatur der Vorrichtung,

Fig. 7 den Längsschnitt nach Fig. 3, wobei jedoch das fertige gemischte oder plastifizierte Material durch eine verschliessbare Düse im Endverschluss des Misch- und Plastifizierzylinders ausgepresst wird und die Materialzufuhr durch eine Einfüllschnecke erfolgt,

Fig. 8 sohliesslich den Längsschnitt nach Fig. 7 rait dem Auspresskolben und dem Misch- und Plastifizierrotor in Misch- und Plastifizierposition und mit geschlossener Düse.

Die Figuren werden im folgenden einzeln erläutert:

In der Vorrichtung nach Fig. 1 bezeichnet 1 den Maschinenständer auf welchem die beiden festen Platten 2 und 3 angeordnet sind. Beide diese Platten sind mit 1 fest verbunden. Die Platten 2 und 3 sind durch vier Holme 4 sowie durch die Holmmuttern. 7 fest miteinander verbunden, so dass der Pressenständer einer horizontalen 4-Holmenpresse gebildet wird. Zwischen den Platten 2 und 3 und auf den Holmen 4 sind drei axial verschiebbare Platten 5, 5' und 5*' angeordnet. Der Misch- und Plastifizierzylinder

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8 ist durch eine Bohrung der festen Platte 2 geführt und mit dieser fest verbunden. Am Ende der Holmen 4 ist eine schwenkbare Platte 6 angeordnet, welche als Endverschluss des Misch- und Plastif izierzylinders 8 dient. Die schwenkbare Platte 6 ist mittels den Schwenkbolzen 25 gelagert und mittels den herausnehmbaren Verschlüssbolz.en 26 gegen den Misch- und plastif izierzylinder 8 gesichert. 6 kann sowohl seitlich wie vertikal ausgeschwenkt werden. 9 ist die Welle des Misch- und Plastifizier--

rotors, welche aus dem Misch- und Plastifizierzylinder 8 durch W

eine Dichtungsbuchse im Presskolben 10 geführt ist. 11 ist der Einfülltrichter des Misch- und plastifizierzylinders 8, und 12 bezeichnet den Schaft eines Einfüll Stempels oder einer Einfüllschnecke. Die Welle 9 ist mittels der Kupplung 13 mit der Antriebswelle des Drehantrjiebes 15,16 verbunden, wobei 14 das Lagergehäuse bezeichnet. Der Drehantrieb 15,16 ist zwischen den beiden axial verschiebbaren Platten 5' und 5'* befestigt, wobei 15 das Getriebe und 16 den Motor bezeichnet. An der festen Platte 5 ist ein dopDeltwirkender Arbeitszylinder, in diesem Falle ein Hydraulikzylinder, befestigt. Die Kolbenstange 18 des Hydraulikzylinders 17 ist mit der Platte 5" fest verbunden. Durch Einwirkung der Kolbenstange 18 des Hydraulikzylinders 17 kann der Drehantrieb 15,16 auf den Holmen axial verschoben werden und s.o-

mit die Welle 9 mit dem Misch- und plastifizierrotor unter Einwirkungeiner beliebig grossen Druckkraft und eines beliebig hohen Drehmomentes im Misch- und Plastifizierzylinder 8 axial

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verschoben werden. 19 bezeichnet die Oelleitungen des Hydraulikzylinders 17 und 20 ein Hydraulikventil mit Druckregelventil.

21 ist der Schalthebel zur Betätigung des Hydraulikventils und

22 die Hydraulikpumpengruupe mit QelbehAlter. 23 ist der Motor der Hydraulikpunipengruppe und 24 ein Manometer.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht der Vorrichtung nach Fig. 1, wobei die beiden in Fig. 1 nicht dargestellten seitlichen Hydrauliker zylinder 17' und 17'' ersichtlich sind. Diese beiden doppeltwirkenden Hydraulikzylinder dienen zur axialen Verschiebung und Positionierung des Presskolbens 10, welcher an der axial verschiebbaren Platte 5 befestigt ist. Die Hydraulikzylinder 17' und 17'* sind an der festen Platte 3 befestigt und die entsprechenden Kolbenstangen 18' und 18'' sind mit der axial verschiebbaren Platte 5 fest verbunden. 17' und 17'* arbeiten im Gleichlauf und sind ebenfalls mit der Hydraulikpumpengruppe 22 (Fig. 1) verbunden. Sie werden jedoch in völliger Unabhängigkeit von 17 mittels eines separaten Hydraulikventils betätigt.

In Fig. 3 bezeichnet 27 den Misch- und Plastifizierrotor mit den Durchtritts?5ffnungen oder Durchlassen 28. Die Durchtritts^ffnungen kennen zylindrische oder konische Bohrungen sein oder ν schlitzförmige bzw. Dolygonale Querschnittform aufweisen. Der Misch- und Plastifizierrotor ist mittels dem Gewinde 29 mit der Welle 9 fest verschraubt, wobei die Drehrichtung so gewählt wird,

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dass das Gewinde sich bei der Drehung nicht löst. Der lölisch- und Plastifizierrotor und die Welle 9 können selbstverständlich auch in einem Stück gefertigt sein. Der Presskolben 10 ist mittels den Schrauben 30 an der axial verschiebbaren platte 5 befestigt. 31 ist eine Dichtungsbuchse im Presskolben 10 für die Welle

9 des Misch- und Plastif izierrot or s. Die Dichtungsbuchse ist gemäss Fig. 3 leicht auswechselbar und kann aus Bronze, Sinterbronze, temperaturbeständigem Kunststoff oder anderen geeigneten Werkstoffen bestehen. Es können auch andere geeignete Stopfbüchs- ^ entypen zur Verwendung gelangen, 32 ist ein Doopelraantel zur Kühlung oder Beheizung des Misch- und PlastifizierZylinders 8. Dieser kann selbstverständlich auch elektrisch beheizt werden. Der Misch- und Plastifizierrotor kann ebenfalls hohl ausgeführt sein und durch die Welle 9, welche in diesem Falle als Hohlwelle ausgeführt ist, beheizt oder gekühlt werden. Auch der Presskolben

10 kann teilweise hohl ausgeführt sein und gekühlt oder beheizt werden. 12' bezeichnet den mit dem Einfüllstemoelschaft 12 verbundenen Einfüllstempel. Dieser kann beispielsweise pneumatisch oder hydraulisch betätigt werden und wird während des Misch-, Plastifizier- und Auspressvorganges in der in Fig. 3 gezeigten Position fest verriegelt gehalten. Die Kolbenstangen 18' bzw.

<18" nach Fig. 2 sind zwecks deutlicherer Darstellung in Fig. 3 nicht ersichtlich. Der Presskolben IQ kann auf übliche Art und Weise mit Dichtungsringen, Dichtungsmanschetten usw. ausgestattet sein.

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Die Funktion der beschriebenen Vorrichtung wird anhand Fig, 4 bis 6 erläutert. Diese zeigen einen horizontalen Längsschnitt durch den Misch- und Plastifizierzylinder nach Fig. 2 mit verschiedenen Positionen des Misch- und Plastifizierrotors und des Presskolbens.

Fig. 4 zeigt die Ausgangsposition des Misch- und Plastifizierrotors 27 und des Presskolbens 10, wobei der Misch- und Plastifizierzylinder einerseits durch die schwenkbare Platte 6 und anderseits durch den presskolben 10 verschlossen ist. In dieser Lage kann das zu mischende oder zu plastifizierende Material mittels des Einfüllstempels 12,12' nach Fig. 3 in den Misch- und Plastifizierzylinder eingefüllt werden, wonach der EinfüllstemOel in der in Fig. 3 dargestellten Position verriegelt wird. Gemäss Fig. 5 wird jetzt der Misch- und Plastifizierrotor 27 durch Einwirkung des Hydraulikzylinders 17 unter gleichzeitiger Drehung in dem Misch- und Plastifizierzylinder axial hin- und herverscho-

ben, bis die zur Durchführung des Misch- oder Plastifiziervorganges erforderliche Anzahl Hübe ausgeführt worden ist. Der Presskolben wird während des Misch- oder Plastifiziervorganges durch Verriegelung der Hydraulikzylinder 17* und 17'* in der AusgangSOOsition gehalten. Der Presskolben kann jedoch auch während des Uisch- oder Plastifiziervorganges zur Kompression oder zur Druckerhöhung des ZyIinderinhaltes verwendet werden, wobei also das Volumen des Misch- und Plastifizierzylinders während

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des Misch— oder Plastifiziervorganges in gewünschtem Masse verringert werden kann.

Nachdem die für den Misch- und Plastif iziervorgang erforderliche Anzahl Hübe durchgeführt worden ist, wird der Misch- und Plastifizierrotor wieder in die Ausgangsposition nach Fig. 4 gebracht. Zwecks Auspressen der fertigen gemischten oder plastifizierten '.' Charge wird der Endverschluss des Misch- und Plastifizierzylindersgeöffnet , d.h. die schwenkbare Platte 6 wird herausgeschwenkt, ^J wonach alle drei Hydraulikzylinder 17, 17' und 17" im Gleichlauf betätigt werden, so dass der Presskolben 10 zusammen mit dem Misch- und Plastifizierrotor 27 einen vollständigen Hub im Miseh- und PlastifizierzylInder durchführt und somit das Material aus dem Misch- und Pia stifizierzylinder gepresst wird, siehe Fig. 3. Aus Fig. 3 und 4 ist ersichtlich, dass der Misch- und Plastif izierrotor 21 während des Auspress Vorganges die -Uichtungsbuchse 31 ventilartig abdeckt, so dass auch bei sehr hohen Auspressdrücken' kein Material durch die Dichtungsbuchse gedrückt werden ~ kann. Der Misch- und Plastifizierrotor kann während des Auspressvorganges nichtrotierend oder rotierend sein.

Nach beendetem Auspressvorgang wird, der Presskolben zusammen mit dem Misch- und Plastifizierrotor wieder in die Ausgangsposition nach Fig, 4 gebracht und der gleiche Misch- oder Plastifiziervorgang kann wiederhohlt werden, nachdem die End^ffnung des

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!lisch- und Plastifizierzylinders wieder verschlossen worden ist und neues Material in den Misch- und Plastifizierzylinder eingefüllt worden ist.

Fig. 6 zeigt den Presskolben IQ und den Misch- und Plastifizierrotor 27 herausgezogen aus dem Misch- und Plastifizierzylinder. Die schwenkbare Platte 6 ist entfernt worden. Aus Fig. 6 ist ersichtlich, dass die mit dem Misch- oder Plastifiziergut in Berührung kommenden Teile der erfindungsgemässen Vorrichtung ausserordentlich leicht zugänglich sind zwecks Reinigung, Reparatur oder Austeusch von Verschleissteilen. Dies ist ein bedeutender Vorteil bei dem praktischen Betrieb der Vorrichtung. Der Misch- und Plastifizierrotor 27 kann leicht aus der Vorrichtung entfernt werden, indem die Welle 9 von der Kupplung 13 (Fig. 1) getrennt wird. Der Misch- und Plastifizierzylinder 8 ist nach Fig. 6 völlig frei zugänglich und beidseitig offen.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, welche sich besonders als Plastifiziervorrichtung für Spritzgussmaschinen, Pressen und Behälterblasinaschinen eignet. Die Vorrichtung nach Fig. 7 unterscheidet sich von der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform durch die schwenkbare Platte 6', welche eine Düse 34 aufweist, sowie einen Düsenverschluss 35, welcher schieberähnlich drehbar ausgeführt ist. Es kennen selbstverständlich auch andere übliche Düsenverschlussanordnungen

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verwendet werden. Anstelle des Einfüllstempeis 12,12* nach Fig. ist in diesem Falle eine drehbare Einfüllschnecke 35 vorgesehen, welche das granulat- oder pulverförmige Kunststoffmaterial von dem Einfülltrichter 11 in den Misch- und Plastifizierzylinder fordert. Fig. 7 zeigt die Vorrichtung wie in Fig. 3 nach beendetem Auspress- oder SpritζVorgang, mit offener Düse. Die Düse der Vorrichtung kann dabei auf die bei Spritzgussmaschinen übliche Art und Weise gegen den Angusskanal der Spritzform gepresst werden (in der Figur nicht dargestellt). .

Fig. 8 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 7 mit dem Presskolben und dem Misch- und Plastifizierrotor in Misch- oder Plastifizierlage und mit geschlossener Düse. Aus der Figur ist ersichtlich, dass der presskolben nach beendetem EinfüllVorgang soweit vorgeschoben werden kann, dass die Einfüllöffnung mit der Einfüllschnecke vollständig geschlossen ist. Kunststoffmaterial in Granulatoder Pulverform kann dabei gleichzeitig nach Wunsch komprimiert werden und unter Druck gesetzt werden, wodurch der Misch- und Plastifiziervorgang ausserordentlich intensiviert wird. Aus Fig. 8 ist ersichtlich, dass der Misch- und Plastifizierraum vollständig geschlossen werden kann während des Misch- oder Plastifizierprozesses. Eine Leckströmung oder Rückstr'imung ist somit ausgeschlossen. Falls jedoch andererseits eine Entgasung oder Entfeuchtung des Materiales während des Misch- oder plastifizierprozesses erforderlich sein sollte, kann eine Entgasungsöffnung

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leicht erstellt werden durch entsprechenden Rückzug des Presskolbens. Falls der Presskolben und der Misch- und Plastif izierrotor in Fig. 8 aus dem Misch- und Plastifizierzylinder herausgezogen werden, so wie bereits in Fig. 6 dargestellt ist, kann der Misch- und Plastifizierzylinder mit Kunststoffmaterial in Stück-, Stangen- oder Ballenform beschickt werden. Es kennen beispielsweise solide, zylinderformige Thermoplaststangen oder Duroplastpressmassentabletten in den Misch- und Plastifizierzylinder gegeben werden, wonach der Misch- und Plastifizierrotor und der Presskolben in die Ausgangsposition nach Fig. 4 vorgefahren werden. Danach kann das Kunststoffmaterial durch die von dem Misch- und Plastifizierrotor geleistete Friktionsarbeit allein plastifiziert werden, was besonders bei ueberhitzungsempfindlichen Materialien wünschenswert sein kann. Der Plastifiziervorgang wird selbstverständlich beschleunigt bei Beheizung des Misch- und Plastifizierzylinders und/oder des Misch- und Plastifizierrotors auf übliche Art und Weise. Da der Misch- und Plastif izierrotor einen eusserordentlich effektiven Masse- und Wärmeaustausch in dem Misch- und Plastifizierzylinder gewahrleistet, können auch

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grosse Materialmengen innerJC sehr kurzer Zeit homogen plastifiziert werden. Die Plastifizierleistung übersteigt die der her-r kömmlichen Schneckenolastifizieraggregate um ein vielfaches. Die beschriebene Vorrichtung eignet sich unter anderem auch besonders für das Spritzgiessen oder Pressen von Duroplastpressmassen. Dabei können diese in Pulverform oder Tablettenform von hinten in den

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Misch- und Plastif izierzylInder gegeben werden, wobei der Press-. kolben Und der Misch- und Plastifizierrotor nach Fig. 6 aus dem Misch- und Plastifizierzylinder herausgezogen sind. Auf Grund der Üeberhitzungsempf indlichkeit der Durot>lastpressmassen kann der Plastifiziervorgang, falls erwünscht, allein durch die Friktionsarbeit des Misch- und Plastifizierrotors bewirkt werden. * Falls das Duroplastmaterial bei etwaigen Betriebsstörungen während des Plastifiziervorgsnges ausharten sollte, kann die Vorrichtung wie vorher beschrieben äusserst schnell und einfach gerei-

riigt werden. Das gesagte gilt selbstverständlich auch für Elastomersprit zmassen, z.B. auf Kautschuk-, Silikon- oder Polyurethanbasis, welche vorzeitig ausvulkanisieren könnten.

Der Drehantrieb des Misch- und Plastifizierrotors 27 kann auch axial nicht verschiebbar angeordnet sein, wobei die Welle 9 des axial verschiebbaren Misch- und Plastifizierrotors mit dem Drehantrieb im Eingriff steht und im Verhältnis zu diesem axial verschiebbar ist. Die Welle kann als Keilwelle ausgebildet sein und in einer Keilnabe des Drehantriebes durch Einwirkung des Arbeitszylinders 17 axial verschoben werden. Die Welle 9 des ; .'■ . . Misch- und Plastifizierrotors kann auch auf die bei den herkömmlichen Schubschneckenplastif izieraggregaten übliche Art und Weise mit der Kolbenstange 18 des Arbeitszylinders 17 fest verbunden sein, so dass der Arbeitskolben des ArbeitsZylinders 17 zusammen mit der Welle 9 bei der axialen Verschiebung rotiert.

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Die Bewegungsabläufe des Misch- und Plastifizierrotors und des Pr.esskolbens können selbstverständlich elektronisch gesteuert werden, beispielsweise durch Lochkartensteuerung oder numerische Steuerung, wodurch ein vollautomatisches Arbeiten der erfindungsgemassen Vorrichtung gewährleistet wird.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann selbstverständlich auch in Vertikalbauart ausgeführt sein. Für die gegenseitige Bewegung A der axial verschiebbaren Teile der Vorrichtung kann statt der genannten Holmenpresäe beispielsweise auch eine Bahmenpresse verr wendet werden, wobei die axial verschiebbaren Teile der Vorrichtung zwischen den Rahmen auf tile it schienen, Gleitt>latten oder anderen Führungselementen geführt sind.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE '-

l./Vorrichtung zum Mischen, Plastifizieren und Auspressen von Kunststoffen, Kautschuk und anderen hochviskosen Materialien unter beliebig hohem Druck, gekennzeichnet durch einen Misch- und Plastifizierzylinder (8), einen axial verschiebbaren»Misch- und Plastifizierrotör (27) mit Durchtrittsoffnungen (.28), dessen Welle (9) ausserhalb des Misch- und Plastifizierzylinders mit einem Drehantrieb (15,16) verbunden ist, und einen axial verschiebbaren, nicht drehbaren Presskolben (10), wobei der Misch- und Plastifizierrotor und der Presskolben unabhängig von einander im Misch- und Plastifizierzylinder axial verschiebbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (9) des Misch- und Plastifizierrotors (27) durch den Presskolben (10) geführt ist und dass der Inhalt des Misch-, und' Plastifizierzylinders (8) durch die Endöffnung des Misch- und Plastifizierzylanders auspressbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (9) des Misch- und Plastifizierrotors (27) durch einen dem Presskolben (.10) gegenüberliegenden Endverschluss des Misch- und Plastifizierzylinders (8) geführt ist und dass der Inhalt des Misch- und Plastifizierzylinders durch eine seitliche Öffnung, des Misch- und Plastifizierzylinders auspressbar ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Inhalt des Misch- und PlastifizierZylinders (8) durch eine Bohrung des Presskolbens (10) auspressbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Presskolben (10) auf mindestens zwei Holmen (4) geführt ist und durch mindestens einen doppeltwirkenden Arbeitszylinder (17',17") auf den Holmen axial verschoben wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (15,16) des Misch- und Plastifizierrotors (27) auf mindestens zwei Holmen (4) geführt ist und durch einen doppeltwirkenden Arbeitszylinder (17) auf den Holmen axial verschoben wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

der Drehantrieb des axial verschiebbaren Misch- und Plastifizierw rotors (27) axial nicht verschiebbar ist und dass die Welle (9) des axial verschiebbaren Misch- und Plastifizierrotors mit dem Drehantrieb im Eingriff steht und im Verhältnis zu diesem axial verschiebbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (9) des axial verschiebbaren Misch- und Plastifizierrotors als Keilwelle ausgebildet ist und in einer Keilnabe des Urehan-

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triebes durch Einwirkung des Arbeitszylinders (17) axial verschiebbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (9) des axial verschiebbaren Misch- und Plastifizier-■ rotors (27) mit der Kolbenstange (18) des Arbeitszylinders (17). fest verbunden ist, so dass der Arbeitskolben des Arbeitszylinders (17) zusammen mit der Welle (9) bei der axialen Verschie-

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bung rotiert. .
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei feste Platten (2 und 3)» welche durch mindestens zwei Holme (4) mit einander verbunden sind, drei auf den Holmen axial verschiebbare Platten (5, 5' und 5''), einen doppeltwirkenden Arbeitszylinder (17), der an einer der festen Platten (3) befestigt ist, und zwei seitlich angeordnete doppeltwirkende Arbeitszylinder (17'» 17*'), welche zwischen der axial verschiebbaren Platte (5) und der festen Platte (3) befestigt sind, wobei der Presskolben (10) an der axial verschiebbaren Platte (5) befestigt ist, der Misch- und Plastifizierzylinder (8) an der festen Platte (2) befestigt ist und der drehantrieb (15*16) zwischen den axial verschiebbaren Platten (5! und 5") befestigt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Endöffnung des Misch* und Plastifizierzjlinders (8) durch

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eine schwenkbar angeordnete Platte (6) verschliessbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Endverschluss des Misch- und Plastifizierzylinders (8) eine verschliessbare Düse (34) vorgesehen ist, durch welche der Inhalt des Misch- und Plastifizierzylinders in eine Form gespritzt oder gepresst werden kann·
A 13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der liisch- und Plastif izierzylinder (8) einen Einfülltrichter (11) mit einem Einfüllstempel (12,12*) oder einer Einfüllschnecke (33) aufweist»
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Misch- und Plastifizierzylinder (8) einen Einfülltrichter mit einer Einfüllschnecke (33) aufweist.
™ 15. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 31 gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung, dass der Misch- und Plastifizierrotor (27) und der Presskolben (10) vollständig aus dem Misch- und Plastifizierzylinder (8) herausgezogen werden können, so dass · dieser von mindestens einer Endseite aus frei zugänglich ist.
16. Vorrichtung nach Ansnruch 2 und 12, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung, dass der Misch- und Plastifizierrotor

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(27) und der Presskolben (10) zusammen aus dem Misch- und Plsstifiziei^zylinder (8) herausgezogen werden können, so dass der Misch- und Plastif izierzylinder durch die freigelegte Endöffnung ' mit Kunststoffmaterial in Stückform, Stangenform oder Tablettenform beschickt werden kann.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Misch- und Plastifizierrotor (27) und der Presskolben (10)

hohl ausgeführt sind und gekühlt oder beheizt werden. ü
18. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Presskolben (10) zusammen mit dem Misch- und Plastifizierrotor (27) axial verschoben wird, wobei die Dichtungsbüchse (31) der Welle (9) im Presskolben (16) von dem Misch- und plastifizierrotor ventilartig abgedichtet wird.
19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

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die Durchtrittsöffnungen des Misch- und Plastifizierrotors ^ zylindrische oder konische Bohrungen sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnungen des Misch- und Plastifizierrotors schlitzförmige oder polygonale Querschnittform aufweisen.

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