DE2027363A1

DE2027363A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Mischen von Material

Info

Publication number: DE2027363A1
Application number: DE19702027363
Authority: DE
Inventors: James Toshio Brecksville; Cantarutti. Armindo Akron; Ohio Matsuoka (V.St.A.)
Original assignee: Intercole Automation Inc
Current assignee: Intercole Automation Inc
Priority date: 1969-07-14
Filing date: 1970-06-04
Publication date: 1971-01-28
Also published as: US3700374A; GB1304604A; CA928288A; JPS5624608B1; DE2027363B2

Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom ±_t Juni 1970 Sch// Name d. Anm. intercole Automation,

Inc.

Verfahren und Vorrichtung zum Mis-chen von Material.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen kontinuierlichen Innenmischer zum Mischen von Materialien, wie Gummi, Kunststoff und dergleichen, sowie insbesondere einen kontinuierlichen Mischer mit Zwillingsrotoren und einer durch eine Schnecke geregelten Abführung.

Innenmischer zum kontinuierlichen Mischen von Materialien innerhalb einer Kammer durch die Wirkung von parallelen Rotoren sind bekannt. In solchen Mischern kann der Materialdurchsatz geregelt werden durch die Geschwindigkeit der Materialzuführung und/oder durch die Geschwindigkeit, mit welcher die Rotoren angetrieben werden, in Abhängigkeit von der Rotorkonstruktion. Die Intensität des Mischens, d.h. die am Material geleistete Arbeit oder die vom Material absorbierte Energie, verändert sich nicht nur mit der Rotordrehzahl, sondern auch mit dem Druck, dem das Material innerhalb der Mischkammer unterworfen wird. Dieser Druck kann geregelt werden durch Einstellung der Größe einer Verengung, durch welche das Material bei seiner Strömung aus der Mischkammer hindurchgehen muß. Typisch ist, daß das gemischte Material getrennt und unabhängig von dem Mischvorgang später weiter verarbeitet wird.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich daher auf ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung der gewünschten Mischbedingungen in einem kontinuierlichen Mischer und Insbesondere eines gewünschten Drucks in einer Mischkammer durch Regelung des Abführungswiderstandes, der dem Material ent·

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gegengesetzt wird, das durch die Mischkammer der Vorrichtung vorgeschoben wird, ohne die Größe einer Verengung zu verändern, durch welche das Material hindurchgehen muß, sondern vielmehr durch wirksame Förderung von Teilmengen des gemischten Materials mit einer geregelten Geschwindigkeit aus einer eine konstante Größe aufweisenden Abführungsöffnung der Mischkammer. Gemäß der Erfindung regelt eine in einer Abführungsleitung umlaufende Schnecke die Abführungsgeschwindigkeit durch die Drehzahl der Schneckendrehung und ist so ausgebildet, daß im wesentlichen jeder Durchsatz von Material bei fehlender Schneckendrehung verhindert wird. Vorteilhaft wirkt die Schnecke auch als ein Strangpressenrotor, um das Material weiter zu konditionieren und dasselbe durch eine Strangpressenmafcrize auszupressen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist ein kontinuierlicher Mischer zwei parallele, mit Flügeln versehene Rotoren auf₈ welche in nebeneinander liegenden, in der Längsrichtung miteinander verbundenen, zylindrischen Teilen einer Mischkammer¹ angeordnet sind, die an einem Ende einen Einlaß und am anderen Ende einen Auslaß aufweist. Die Mischflügel der Rotoren sind so ausgebildet, daß sie das Material innerhalb der Kammer während des Mischens hin und her bewegen. Der Materialdurchsatz ergibt sich aus einer Kombination der Flügeldrehung und einer progressiven Abnahme der Viskosität des Materials infolge der Mischwirkung in der Richtung gegen den Kammerauslaß. Die Geschwindigkeit des Durchsatzes oder der Produktion wird bestimmt durch die Geschwindigkeit der Zuführung des Materials In die Mischkammer und durch die Geschwindigkeit, mit welcher die Abführungsschnecke gedreht wird,,

Jeder Rotor umfaßt in axialer Richtung einen Sehneckenelngangs- oder Materialzuführungsabschnitt, einen mittleren Misehabsehnltt mit Flügelteilen, die in entgegengesetzter Richtung verwunden sind, um das Material innerhalb des Mischabschnitts der zylin drischen Kammern zu mischen,, und einen ,Schneekenausgangsab schnitt, 'der mit einem wesentlichen Spielraum in <gäaer umgebenden Kammer außerhalb der Mischkammer angeordnet 1st» Der Schneckenausgangsabschnitt unterstützt teilweise das Vorschieben des gemisch ten Materials in die Auslaßöffnung, dient aber hauptsächlich zum

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Dämpfen der an den Rotorantrieb gestellten pulsierenden Belastungsanforderungen, die für mit Flügeln versehene Mischer charakteristisch sind.

Der Rotor ist mit einem mittleren,.im allgemeinen zylindrischen Hauptteil versehen. Der Mischabschnitt jedes Rotors weist Flügel auf, welche eine im allgemeinen kontinuierliche Rotoroberfläche bilden. Während Flügel von verschiedener Konstruktion verwendet werden können, ist es vorteilhaft und bevorzugt, auf dem Mischabschnitt jedes Rotors erste und zweite Flügelpaare zu verwenden, die sich von den entgegengesetzten Enden nach innen gegen die Mitte des Mischabschnitts erstrecken. Bei einer solchen Konstruktion sind die Flügel jedes Paares in der Ümfangsrichtung um den Rotor um etwa 18O° zueinander versetzt und jedes Paar erstreckt sich in im allgemeinen entgegengesetzt gekrümmten, vorzugsweise schraubenlinienförmigen Bahnen gegen die Mitte des Rotors. Die Flügel des ersten Paares sind in der Ümfangsrichtung um den Rotor zum zweiten Paar versetzt und die inneren Enden der Flügel des ersten Paares überdecken in axialer Richtung die inneren Enden der Flügel des zweiten Paares. Zwischenräume trennen die inneren Endteile benachbarter Flügel gegenüberliegender Paare und erstrecken sich in radialer Richtung des Rotors bis zu einer wesentlichen Tiefe nach innen.

Am Abführungsende der Mischkammer steht ein Abführungs- oder Ausgangsabschnitt des Mischers direkt mit einer Abführungsleitung in abgedichteter Verbindung, so daß die Regelung der Strömungsgeschwindigkeit durch die Abführungsleitung den Druck innerhalb der Mischkammer beeinflußt. Der Kompaktheit halber erstreckt sich die Abführungsleitung im rechten Winkel zu den parallelen, mit Flügeln versehenen Rotoren.

Eine schraubenlinienförmige Abführungsschnecke paßt dicht in die Abführungsleitung und weist relativ zu ihrem Durchmesser eine geringe Steigung auf. Der die Schnecke bildende schraubenlinienförmige Flügel wirkt infolgedessen als ein Hindernis für die Materialströmung. Die gerpegelte Drehung der Schnecke fördert wirksam-Teil mengen des-Materfals vom Abführungsende der Mischkammer und regelt

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dadurch den Rückdruck auf das Material innerhalb der Mischkammer. Diese Rückdruckregelung wird erleichtert durch einen wesentlichen Spielraum zwischen dem Schneckenausgangsabschnitt Jedes parallelen Rotors stromaufwärts von.der Abführungsöffnung und der umgebenden Kammer, so daß die Schneckenausgangsabschnitte der Rotoren keine positive Verschiebung bewirken_s sondern vielmehr ermöglichen, daß der an der Abführungsöffnung durch die Abführungsschnecke erzeugte Widerstand direkt den Druck in der Mischkammer beeinflußt.

Während des Mischens wird die Temperatur des zu mischenden Materials infolge der mechanischen Bearbeitung erhöht. Bei vielen Materialien muß die Temperatur unterhalb bestimmter Werte gehalten werden, um beispielsweise ein Versengen, eine Verschlechterung oder andere unerwünschte Wirkungen zu verhindern. Die Temperaturregelung innerhalb der Mischkammer und der Abführungsleitung etffolgt gemäß der Erfindung durch gebohrte Durchlässe im Wandteil der Mischkammer parallel zu den zylindrischen Teilen, in denen sich die Rotoren drehen., sowie im Wandteil der Vorrichtung, der die Abführungsleitung begrenzt. Ferteilerkammern rund um die Wandteile, in welchen/ali gebohrten Durchlässe erstrecken, setzen Wärmeaustauschflüssigkeit durch die gebohrten Durchlässe in Umlauf und erleichtern die Strömung eines verhältnismäßig großen Volumens der Wärmeaustauschflüssigkeit dicht angrenzend an die Innenflächen der Durchlässe. Dies gewährleistet eine wirksame Wärmeübertragung und regelt in wirksamer Weise die Temperatur des zu mischenden und abzuführenden Materials.

Bei der bevorzugten Ausführungsform, bei welcher die Abführungsleitung und die Ab führungs schnecke eine Strangpresse bilden, ergeben sich infolge der integralen Konstruktion wichtige Vorteile. Bei einer solchen integralen abgedichteten Einheit ist das aus dem kontinuierlichen Mischer abgeführte gemischte Material nicht der Berührung mit Verunreinigungen oder mit einer oxydierenden Atmosphäre ausgesetzt, wie es sonst während des Transports von einem Mischer zu einer Strangpresse der Fall sein könnte. Außerdem befindet sich das Material bei Beendigung des Misciivorganges auf einer wesentlich erhöhten Temperatur und beim Transport des

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terlals zu einer vom Mischer entfernten Strangpresse geht gewöhnlich eine beträchtliche Wärmemenge verloren. Die direkte übertragung bewahrt die sonst verlorene Wärme und die Strangpresse selbst kann infolgedessen eine etwas kleinere Größe aufweisen, da es nicht mehr erforderlich ist, das Material in nennenswertem Maße innerhalb der Strangpresse wieder zu erhitzen. Der Bearbeitungsabschnitt der Strangpresse kann daher entfallen und bei dieser Kombination sind nur der sogenannte übergangsabschniifet und der Meßabschnitt erforderlich. Es ist leicht ersichtlich, daß sich auch wesentliche Ersparnisse des Kraftverbrauchs ergeben.

Als Ergebnis der obigen und anderer Merkmale sieht die vorliegende Erfindung ein neues und verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Mischen von Materialien vor, wie z.B. von Gummi, Kunststoff und dergleichen. Eine allgemeine Maßnahme der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine kontinuierliche Innenmischmaschine mit zwei zylindrischen Teilen vorzusehen, welche Zuführungs- und Abführungsöffnungen aufweisen, um die kontinuierliche Strömung des Materials zu erleichtern, zwei im Gegensinn umlaufende, mit Flügeln versehene Rotoren, welche das Material innerhalb der Mischkammer mischen, im wesentlichen ohne das Material aus der Kammer zu drücken^ eine durch eine Schnecke geregelte Abführung in einer Leitung zur Aufnahme des durch die Mischkammer strömenden Materials und eine Einrichtung zum Drehen der Abführungsschnecke mit einer geregelten Drehzahl, um das Material von der >bführungsöffnung der Mischkammer weg zu fördern und den Druck auf das Material in der Mischkammer zu regeln.

Die Erfindung sieht auch wie bei der vorhergehenden Maßnahme eine kontinuierliche Innenmischmaschine vor, in welcher der Druck auf das Material in der Mischkammer durch eine Strangpresse geregelt wird, die das Material direkt aus der Abführungsöffnung aufnimmt und die dadurch einen verbesserten, wirksamen und integrierten Betrieb ermöglicht.

Die Erfindung sieht ferner ein verbessertes Verfahren zum kontinuierlichen Mischen von Materialien vor, wie z.B. von Gummi, Kunststoff und dergleichen, bei welchem das gemischte Material konti-

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nuierllch aus einer Mischkammer aufgenommen wird und Teilmengen durch positive Verschiebung mit einer Geschwindigkeit weg gefördert werden, die vom Druck in der Mischkammer unabhängig ist.

Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in welchen zeigt:

Pig. 1 im Grundriß eine kontinuierliche Innenmischmaschine gemäß der Erfindung mit einer durch eine Schnecke geregelten Abführung in Form einer Strangpresse,

Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Fig» I mit weggelassenen Teilen und Teilen im Schnitt«,

Die Figuren 3 und 3A zeigen zusammen den kontinuierlichen Mischer im Längsschnitt nach der Linie 3-3A der Fig«,' I.

Fig. 4 zeigt die die Abführung regelnde Strangpresse im Querschnitt nach der Linie 4-4 der Figuren 1 und 3A_S

Fig. 5 den Kühlkammerverteiler im teilweisen Querschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 1, .

Fig. 6 einen Teil des Kühlkammerverteilers im Längsschnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 5,

Fig. 7 in größerem Maßstab einen teilweisen Grundriß der Innenmischmaschine gemäß Fig. 1 mit weggelassenen und weggebrochenen Teilen, um die Rotoren innerhalb des kontinuierlichen Mischers zu zeigen, und

Fig. 8 einen Rotor im Querschnitt dureh die Mischkammer nach der Linie 8-8 der Fig. 3A.

In Fig. 1 ist ein kontinuierlicher Innenmischer gemäß der Erfindung allgemein mit A bezeichnet und besteht aus einer langgestreckten Mischeruntereinheit B, aus einer Strangpreasenunterein-

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heit C ^- _we2che mit der Mischeruntereinheit fest verbunden ist und sich qudr zu derselben erstreckt, sowie aus einem gemeinsamen Unterteil D, der den Mischer und die Strangpresse trägt. Die Rotoren der Mischeruntereinheit B werden durch einen Antrieb E über ein Untersetzungsgetriebe R angetrieben. In der Untereinheit B werden Materialien, wie z.B. Gummi, Kunststoff und dergleichen gemisht und direkt in die Strangpressenuntereinheit C abgeführt. Die Strangpressenuntereinheit C wird durch einen Antrieb G über ein Untersetzungsgetriebe H angetrieben. Die Strangpressenuntereinheit C regelt den Rückdruck auf das Material, das innerhalb der Mischer untereinheit gemischt wird. Sie beaäeitet ferner das Material weiter und preßt das aus dem Mischer aufgenommene Material aus.

Die Mischerunterneit B enthält eine Mischkammer 10 mit nebeneinanderliegenden, in der Längsrichtung miteinander verbundenen, im allgemeinen zylindrischen Kammerteilen 10a und 10b. Die Kammer 10a ist in'den Figuren 3 und 3A dargestellt. Die Kammer 10b ist ein Spiegelbild derselben und in Fig. 5 dargestellt. Der Mischer weist an einem Ende eine Einlaßöffnung auf, die allgemein mit 12 bezeichnet ist und mit beiden Kammerteilen 10a, 10b in Verbindung steht. Dieselbe ist nach oben hin offen und wird durch einen Aufgabetrichter Ik gebildet. Eine Abführungsöffnung 16 steht mit den Kammerteilen 10a, 10b am entgegengesetzten Ende der Mischkammer in Verbindung und ist nach unten hin offen. Zwei Rotoren I8a, 18b erstrecken sich nebeneinander durch die Mischkammer 10, und zwar einer in jedem im allgemeinen zylindrischen Kammerteil 10a, 10b und werden im Gegensinn durch den Antrieb E Über das Untersetzungsgetriebe R angetrieben. Jeder der Rotoren erstreckt sich über die Mischkammer hinaus, und zwar am einen Ende in den Aufgabetrichter und am anderen Ende über die Abführungsöff£nung hinaus.

Wie die Figuren 1, 3₉ 3A und 5 zeigen, wird die Mischkammer 10 durch ein Gußgehäuse 20 mit einem gekrümmten Wandteil 22 gebildet, der im allgemeinen zylindrische Innenflächen aufweist, welche die Kammerteile 10a, 10b begrenzen. Das Gehäuse ist in waagerechter Richtung in obere und untere Teile 20a, 20b gespalten, die längs waagerechter Flanschen durch Kopfschrauben 23 (Fig. 1) aneinander befestigt sind. Das Gußgehäuse 20 endet an den entgegengesetzten Enden in Flanschen 25, 26 mit ebenen Endflächen 25a, 26a. -7- '

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Parallele, in der Längsrichtung verlaufende, gebohrte Durchlässe 28 sind innerhalb der Wand 22 ausgebildet, die von jedem Teil 20a, 20b des Gehäuses 20 gebildet wird, und zwar dicht angrenzend an die kammerbildende Innenfläche. Ein offenes Ende jedes Durchlasses 28 ist durch einen Pfropfen 29 verschlossen. Äußere Verteilerkammern 30 sind auf den entgegengesetzten Querseiten der Mischkammer für den Kreislauf von Wärmeübertragungsflüssigkeit durch die gebohrten Durchlässe 28 ausgebildet. Wie sich aus Fig. 5 zusammen mit den Figuren 3 und 3A ergibt, sind auf jeder Querseite der Mischkammer das obere Gehäuse 20a und das untere Gehäuse 20b in der Längsrichtung in Einlaß- und Auslaßkammern durch einen senkrechten Flansch 34 geteilt, der gegen äußere Platten 36 anliegt, welche im Abstand von der Wand 22 an den Endflanschen 25, 26 befestigt sind. Eine axial gerichtete Trennwand 38 längs des oberen Gehäuses 20a und eine Trennwand 39 längs des unteren Gehäuses 20b unterteilen die Einlaß- und Auslaßverteilerkammern weiter, um die Strömung der Wärmeübertragungsflüssigkeit durch die Vielzahl der gebohrten Durchlässe 28 zu regeln. Zwei Einlaßverteilerkammern 30a, 30b sind daher im oberen Gehäuse 20a zwischen dem Endflansch 26 und dem mittleren Flansch 3*1 vorgesehen. Zwei Auslaßverteilerkammern, von denen eine bei 30c in Flg. 3 gezeigt ist und welche den Einlaßverteilerkammern 30a, 30b entsprechen, sind zwischen dem mittleren Flansch 34 und dem Erriflansch des Gußgehäuseabschnitts 20a angeordnet. Der untere Gehäuseabschnitt 20b ist in ähnlicher Weise in zwei Einlaßverteilerkammern 3Oe, 3Of zwischen dem Endflansch 26 und dem mittleren Flansch 3¹I₅ sowie in zwei Auslaßverteilerkammern zwischen dem mittleren Flansch 3²J und dem Endflansch 25 unterteilt, von denen eine bei 30g in Fig. 3 gezeigt ist und welche den Einlaßverteilerkammern 3Oe₅ 3Of entsprechen. Die in der Längsrichtung' verlaufenden gebohrten Durchlässe 28 stehen mit den Verteilern durch öffnungen an den Einlaßenden und öffnungen Hl an den Auslaßenden in Verbindung.

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Ein Verteiler 44 (Figuren 1, 5 und 6) ist auf jeder Seite des Güßgehäuses 20 ttfestigt und weist zwei in der Längsrichtung im Abstand liegende, senkrecht angeordnete Durchlässe 46, 47 auf, welche den Verteilerkammern J50 Flüssigkeit zuführen bzw., Flüssigkeit aus denselben durch Querdurchlässe 48,49 abführen, die mit Verbindungsdurchlässen 4ba, 49a im Gehäuse 20 in Verbindung stehen. Mit jedem Verteilerabschnitt JOa-h ist ein Paar der Querdurchlässe 4b,49 verbunden. Der betreffende Querdurchlaß 49 aus jedem Verteilerabschnitt 30 enthält ein Ventil 50 zur Regelung der Flüssigkeitsströmung. Die senkrechten Durchlässe 46,47 weisen öffnungen 52 auf, die mit (nicht dargestellten) Leitungen verbunden sind, um dem Verteiler 44 Wärmeübertragungsflüssigkeit zuzuführen bzw. aus demselben abzuführen.

Der Aufgabetrichter 14am Einlaßende der Mischkammer ist ein Gußgehäuse mit einer Umfangswand 52, welche eine Kammer 54 mit unteren und seitlichen zylindrisch gekrümmten Teilen bildet, die im wesentlichen Fortsätze der Mischkammerteile 10a, 10b sind. Das Gußgehäuse bildet den Einlaß 12 der Mischkammer und weist eine Endfläche 56 auf, die gegen die Endfläche 25a des Gehäuses 20 anliegt, eine gegenüberliegende Endfläche 56, an welcher ein Armstern 60 durch Kopfschrauben 62 befestigt ist, um ein Ende ■ der Rotoren 18 abzustützen, und einen nach oben offenen Durchlaß 64 am oberen Ende der Maschine. Der untere Teil des Trichters enthält eine Wand 66, die einen Mantel mit in der Längsrichtung im Abstand liegenden und in der Querrichtung verlaufenden Endwänden 67, 6ö bildet. Eine mittlere Trennwand 69 unterteilt den Mantel in eine Einlaßkammer 70 und eine Auslaßkammer 71, welche durch (nicht dargestellte) Durchlässe in der Trennwand 69 verbunden sind, (nicht dargestellte) Leitungen führen den Kammern WttrmeUbertragungsflUssigkeit zu bzw. aus denselben ab.

Die Abführungsöffnung 16 wird durch ein Gußgehäuse 76 gebildet, das am Mischergehäuse 20 an dem dem Aufgabetrichter entgegengefetzten Ende durch Kopfschrauben befestigt ist. Das Gehäuse 76 weist zwei in der Längsrichtung verlaufende zylindrische Kammern 7ö,79 (Fig. 4) auf, welche Fortsätze der Misohkammerteile 10a,10b bilden. Die entgegengesetzten Enden des Gehäuses 76 sind mit radialen Flanschen 80,81 versehen. Der Flansch 80 liegt gegen die

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Endfläche 26a des Mischkammergehäuses 20 an und der entgegengesetzte Plansch 81 liegt gegen ein ortsfestes Lagergehäuse 84 an. Der Plansch 81 ist an dem ortsfesten Lagergehäuse 84 durch Klammern 86,87 (Pig· 1) abnehmbar befestigt und wird mit demselben durch (nicht dargestellte) Dübel ausgerichtet gehalten. Diese Konstruktion ermöglicht, daß der Aufgabetrichter, die Mischkammer und das Abführungsgehäuse relativ zu den Rotoren und der Strangpressenuntereinheit zwecks Reinigung oder Reparatur als eine Einheit bewegt werden. Zu diesem Zweckfeind der Aufgabetrichter, die Mischkammer und das Abführungsgehäuse auf einem Hilfsunterteil 90 abgestützt zwecks Gleitbewegung längs paralleler Führungen 92 auf dem Hauptunterteil D. Die Bewegung wird durch eine Handkurbel 94 erleichtert, welche ein vom Hilfsunterteil 90 getragenes Ritzel 95 antreibt. Das Ritzel 95 wirkt längs der Führungen 92 mit einer Zahnstange 96 zusammen und ermöglicht, daß der Hilfsunterteil und die abgestützten Gehäuse aus der in Fig. 2 mit vollen Linien angegebenen Stellung in die mit strichpunktierten Linien angegebene

Stellung bewegt werden.

Gebohrte Durchlässe 98 erstrecken sich in der Längsrichtung durch das Gehäuse 76, dicht neben und in radialem Abstand von dem Hauptteil der zylindrischen Kammern 78,79 für den Kreislauf der Wärmeübertragungsflüssigkeit. Zwei Verteilerkammern 99a und 99b sind rund um das Gehäuse 76 angrenzend an die entgegengesetzten Enden der Durchlässe 98 auf jeder Querseite des Gehäuses 76 vorgesehen. Die Kammern werden zwischen den Endflanschen 80,81 durch einen mittleren radialen Plansch 100 und eine Deckelplatte 102 gebildet, die am Gehäuse angeschweißt-ist. Die Verteilerkammern. 99a auf jeder Querseite des Gehäuses 76 werden durch einen mittleren Längsflansch 104 (Fig. 4) voneinander getrennt. Ein Verteiler 106 weist eine Auslaßleitung IO8 und zwei Durchlässe 110, 111 auf, die sich von demselben erstrecken und mit den Verteilerkammern 99a in Verbindung stehen. Der Verteiler weist eine Einlaßleitung 114 auf, welohe über Durchlässe auf der entgegengesetzten Seite des radialen Flansches 100 mit den Verteilerkammern 99b in Verbindung stehen. Einer dieser Durchlässe ist bei 116 in Fig· 3A gezeigt. Die Strömung wird in die Verteilerkammern 99b durch die Durchlässe eingeführt· Die Flüssigkeit ais den Verteilerkanunern 99b strömt duroh in das Gehäuse gebohrte Offnungen 120 in die gebohrten Durch-

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lasse 98. Sie strömt aus den gebohrten Durchlässen 98 durch die gebohrten öffnungen 121 in die Verteilerkammern 99a und dann durch die Durchlässe 110, 111 in den Verteiler IO6. Die Strömung wird durch Ventile 118 in diesen Durchlässen geregelt. Der Verteiler 106„_s ist mit einer Einlaßleitung 122 und einer Auslaßleitung 123 verbunden, welche die WärmeübertragungsflUssigkeit dem Verteiler zuführen bzw. aus demselben abführen.

Beide zylindrischen Kammern 78,79 stehen mit einer gemeinsamen öffnung 125 im Boden des Gehäuses 76 in Verbindung. Die öffnung 125 steht ihrerseits direkt mit der Strangpressenuntereinheit C in Verbindung. Im mittleren oberen Teil des Gehäuses 76 sind Bohrungen 128, 129 vorgesehen, welche Thermoelemente zum Abtasten der Temperatur des Materials innerhalb der Kammern 78,79 aufnehmen.

Die Rotoren 18a, 18b gehen durch die Mischkammer, den Aufgabetrichter und das Abführungsgehäuse hindurch und ihre entgegengesetzten Enden erstrecken sich über den Aufgabetriehter und das Abführungsgehäuse hinaus. Die verlängerten Enden sind angrenzend an den Aufgabetriehter 14 in Lagereinheiten I32 gelagert, von denen jede durch den Armstern 60 abgestützt wird, sowie angrenzend an das Abführungsgehäüse 76 in ortsfesten ausrichteten Lagereinheiten 134, 136. Auf dem Ende jedes Rotors 18a, 18b ist angrenzend an die Lagereinheit 132 ein Einschraubstück 14O befestigt, das mit einem drehbaren Anschlußstück 142 gekuppelt ist, durch welches die Wärmeübertragungsflüssigkeit (wie durch die Strömungspfeile in Fig."3 angegeben ist) über ein mittleres Rohr 143 einem mittleren Hohlraum 144 des betreffenden Rotors zugeführt und dann zum Anschlußstück zurückgeführt wird. Die entgegengesetzten Enden der Rotoren 18a, 18b erstrecken sich über die Lagereinheiten 134,136 hinaus und jedes derselben ist durch eine Kupplung 148 mit einer Antriebswelle 150a bzw. 150b des Untersetzungsgetriebes R verbunden.

Beide Rotoren 18a, 18b sind in Fig. 7 dargestellt und weisen eine ähnliche Konstruktion auf. Sie unterscheiden sich nur dadurch, daß die Flügel in entgegengesetzten Richtungen verweunden sind und entsprechende Flügel sich an verschiedenen Enden tier beiden Rotormischabsehnitte befinden, um die gewünschte Mischwirkung bei Dre- :. 4 O/V· Λ -11-

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hung im Gegensinn zu erzielen. Demgemäß wird nur der Rotor 18a genau beschrieben, während der Rotor 1Ob nur in dem erforderlichen Ausmaß beschrieben wird, um die gegenüber dem Rotor 18a vorhandenen Unterschiede aufzuzeigen.

Der Rotor 18a weist einen mittleren, im allgemeinen zylindrischen Hauptteil 152a auf mit einem Zuführungsabschfnitt P im Aufgabetrichter 14, einem mittleren Mischabschnitt M in der Mischkammer 10 und einem Ausgangsabschnitt 0 im Abführungsgehäuse 76. Schraubenlinienförmige Flügel 154a, 156a erstrecken sich vom mittleren Hauptteil -152a und bilden eine zweiflügelige Schnecke mit gleichmäßigem Steigungswinkel und gleichmäßiger Gewindetiefe längs des Zuführungsabschnitts P des Rotors» Mit einer zweiflügeligen Schnekke wird das zu mischende Material unterteilt und gleichmäßig g jedem der beiden diametral gegenüberliegenden Mischflügel am Eingangsende des Mischabschnitts jedes Rotors zugeführt. Auf dem Rotor 18b befinden sich ähnliche schraubenlinienförmige Flügel 154b, 156b, welche aber in der entgegengesetzten Richtung verwunden sind. Beide Zuführungsabschnitte P schieben daher das zu mischende Material aus der Kammer 54 in die Mischkammer 10 vor.

Jeder schraubenlineienförmige Flügel 154a, 156a endet an einem MisehflUgel des Mischabschnitts M des Rotors 1öa. Der Mischabschnitt ist so ausgebildet, daß das Material innerhalb der Kammer 10 irrig gemischt wird. Die Flügel jedes Rotors sind so ausgebildet,, daß sie auf das Material in der Mischkammer in axial entgegengesetzten Richtungen einwirken. Die Flügel der beiden Sotoren weisen infolge der in entegegengesetzter Richtung verwundenen Teile im wesentlichen keine Schneckenwirkung auf, erzeugen aber eine Strömung des Materials durch die Mischkammer, welche hauptsächlich auf eine progressive- Abnahme der Viskosität des Materials vom Einlaßzum Auslaßende der Mischkammer und demnach auf einen geringeren Widerstand gegen die Strömung in dieser Richtung zurückzuführen ist, die sich aus dem progressiv größerem Ausmaß ergibt, in welchem das Material stromabwärts vom Einlaß bearbeitet worden Ist. Bei der dargestellten bevorzugten Konstruktion sind auf jedem Rotor I8a,i8b vier Flügel vorgesehen und an den entgegengesetzten Enden der betreffenden Mischabsohnitte in Paaren angeordnet. Der Rotor 18a weist daher vier Flügel 160a, 161a, 162a, I6j5a auf, die In Paaren I 40/5 -12»

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i60a,I6ia und 162a,16ja angeordnet sind. Die Flügel jedes Paares stehen daher vom mittleren Hauptteil 152a des Rotors in entgegengesetzten Richtungen vor, d.h. sie sind in einer Querebene um 180° versetzt. Das Paar der Flügel 160a, I6la ist am Zuführungsende des Mischabschnitts M des Rotors angeordnet und das Paar der Flügel I62a, 165a am Abführungsende. Jeder Flügel eines Paares ist um den Hauptteil des Rotors vorzugsweise schraubenlinienförmig von einem Ende des Mischabschnitts gegen die Mitte in der gleichen Richtung wie der andere Flügel des Paares gekrümmt oder verwunden. Die Flügel eines Paares and jedoch um den Rotor in entgegengesetzter Richtung zum anderen Paar gekrümmt oder verwunden, so daß sich beide Paare von der Richtung der Rotordrehung weg verwinden, gesehen in der Richtung von den entgegengesetzten Enden d3S Rotors gegen die Mitte des Mischabschnitts. Die Flügel des einen Paares sind zu den Flügeln des anderen Paares winklig versetzt, so daß die inneren Enden in der Umfangsrichtung im Abstand liegen. Die Länge der Flügel ist vorzugsweise so groß, daß sich die inneren Enden in axialer Richtung des Rotors überdecken. Bei der dargestellten Ausführungsform sind daher die Flügel i60a, l6ia langer als die Flügel 162a, 165a, wobei die jenseits der Mitte des Mischabschnitts M liegenden inneren Enden sich gegen den Ausgangsabschnitt 0 hin erstrecken. Vorzmgsweise liegen die inneren Enden der Flügel 162a, I6j5a ebenfalls auf der gleichen Seite der Mitte des Mischabschnitts wie die inneren Enden der Flügel i60a, I6ia. Die Winkelverschiebung zwischen den inneren Enden benachbarter Flügel ergibt Zwischenräume, durch welche das zu mischende Material zwecks neuerlichen Mischens zurückströmen kann. Die Zwischenräume erstrecken sich in radialer Richtung nach innen bis zu einer Tiefe, welche ungefähr der Umfangeausdehnung *s zylindrischen Hauptteils 152a des Rotors entspricht«

Alle Flügel i60a-i63a haben einen gleichmäßigen Steigungswinkel, der etwa 30-56° beträgt, und können eine maximale Winkelversdie-<· bung in der Umfangsrichtung des Hauptteils des Rotors von 90° an den betreffenden inneren Enden benachbarter Flügel i60a,i62a und 161a, 163a aufweisen (sowie auch an den entspreohenden Flügelteilen, von den inneren Enden nach außen gesehen). Die Winke!verschiebung betrügt vorzugsweise wenigstens 20°. Jeder der dargestellten Flügel 16Oa-163a weist über seine ganze Länge einen gleichmäßigen

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Querschnitt auf und jeder derselben hat eine konvexe Vorderfläche 160a¹-163a' und eine konkave Hinterfläche i60a"-i63a" (Fig. 8).

Auf dem Rotor 18b sind die Flügel i60b, I6ib, 162b, 163b angeordnet. Dieselben sind nicht nur in entgegengesetzter Richtung zu den Flügeln i6Oa-i6j5a verwunden, sondern die kürzeren Flügel 162b, I6j5b liegen angrenzend an den Zuführungsabschnitt F des Rotors neben den längeren Flügeln i60a, 161a des Rotors 18a.

Der Ausgangsabschnitt 0 des Rotors 18a enthält eine zweiflügelige Schnecke, die durch schraubenlinienförmige Flügel 166a, 167a gebildet wird, welche sich von einem konischen Hauptteil 168a in radialer Richtung erstrecken. Der schraubenlinienförmige Schneckenflügel 166a schließt an den Mischflügel 162a an der Verbindungsstelle des Mischabschnitts M des Rotors an und der schraubenlinienförmige Schneckenflügel 167a schließt an den Mischflügel I6j5a an. Der Querschnitt des konischen Hauptteils 168a nimmt in axialer Richtung der Materialströmung innerhalb der Kammer 78 des Gehäuses 76 zu, wodurch das wirksame Volumen der Kammer 78 progressiv verringert wird. Der Schneckendurchmesser des Ausgangsabschnitts 0 ist etwas kleiner als jener der Mischflügel i60a-i63a, so daß ein beträchtlicher Zwischenraum CL zwischen dem Umfang der Flügel und der inneren Wand der Kammer 78 vorhanden ist. Dieser Zwischenraum ermöglicht ein Zurückströmen des Materials relativ zum vorderen Sehneckenabschnitt der schraubenlinienförmigen Flügel 166a,167a, so daß die Drehung des Rotors nicht notwendigerweise eine positive Verschiebung des Materials in der Kammer 78 bewirkt. Der Ausgangsabschfnitt 0 des Rotors endet in einem Endflansch 169a, der das Ende der Kammer 78 verschließt, und zwar außerhalb der öffnung im Gehäuse 76, welche mit der Strangpressenuntereinheit C in Verbindung steht. Die sohraubenlinienförmigen Flügel 166b, 167b des Rotors 18b sind in entgegengesetzter Richtung zu den Flügeln 166a, 167a verwunden und schließen an die längeren Mischflügel i60b,161b an, statt an die kürzeren Mischflügel. Sie werden von der an die Kammer 78 angrenzenden Kammer 79 aufgenommen und verdreängen das Material durch die öffnung 125, welche den Kammern 78, 79 gemeinsam 1st.

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Die Strangpressenuntereinheit C besteht ais einer Treommel I7I mit einer zylindrischen Kammer 172, aus einem Rotor oder einer Schnecke 174 innerhalb der Kammer I72, aus dem Antrieb G, der mit dem Rotor 174 verbunden und regelbar ist, um die Drehzahl des Rotors zu"⁵ verändern, und aus einer Matrifczeneinheit 176 am Abführungsende der Trommel. Die Trommel I7I erstreckt sich quer zur Mischkammeruntereinheit, wird vom gemeinsamen Unterteil D abgestütet und besteht aus einem Zuführungsabschnitt und einem Auspreßabschnitt, d.h. aus einem Druckabschnitt und einem Meßabschnitt, wie Fig. 4 zeigt. ■

Der Zuführungsabschnitt der Strangpresse wird durch ein im allgemeinen zylindrisches Gehäuses 180 gebildet, das vom Unterteil D getragen wird und das einen mittleren zylindrischen Durchlaß 182 aufweist, welcher einen Teil der Trommelkammer I72 bildet. Eine obere Oberfläche 184 des Gehäuses I80 ist eben und mit einer Ausnehmung versehen, welche das Abführungsgehäuse 76 aufnimmt. Eine mittle-re kreisförmige Öffnung tj5 in der oberen Oberfläche des Gehäuses 180 ist direkt unterhalb der Öffnung 125 im Abführungsgehäuse 76 angeordnet.

Die entgegengesetzten Enden des Gehäuses I80 des Zuführungsabschnitts sind mit radialen Planschen 188, 189 versehen, welche an den oberen Enden Klemmschrauben 190,191 tragen, um das Gehäuse 180 und das Abführungsgehäuse 76 aneinander zu befestigen und die ausgerichteten Öffnungen 125, I86 abzudichten. Der Endflansch 189 liegt gegen ein Einschraubstück 194 an, das am Untersetzungsgetriebe H befestigt ist. Der andere Plansch 188 liegt gegen den Auspreßabschnitt der Trommel I7I an und ist an demselben befestigt. Gebohrte Durchlässe I96 erstrecken sich in der Längsrichtung durch das Gehäuse I80, angrenzend an die innere Wand des mittleren zylindrischen Durchlasses 182. Die gebohrten Durchlässe sind an den entgegengesetzten Enden abgeschlossen und Wärmeübertragungsflüssigkeit wird durch die gebohrten Durchlässe aus den Einlaßverteilerkammern 198 in die Auslaßverteilerkammern 199 in Umlauf gesetzt, welche zwischen den Endflanschen 188, I89 durch einen mittleren radialen Plansch 200 und Deckelplatten 201 gebildet werden. Je eine Öffnung 202 stellt die Verbindung von den Einlaßverteilerkammern 19ο zu einem Ende eines gebohrten Durchlasses 196 her und

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je eine öffnung 203 stellt die Verbindung von den Auslaßverteilerkammern 199 zum entgegengesetzten Ende eines gebohrten Durch-

' lasses her. WärmeübertragungsElüssigkeit wird in die Einlaßverteilerkammer 198 eingeführt und aus der Auslaßverteilerkammer 199 durch (nicht dargestellte) Rohrkupplungen und Leitungen abgeführt. Direkt unterhalb der öffnung 186 erstreckt sich durch ,die untere Wand des Gehäuses I80 eine senkrechte Bohrung 204, welche ein Thermoelement zum Abtasten der Temperatur des aus dem Mischer abgeführten Materials aufnimmt«

Der Auspreßabschnitt der Trommel I7I besteht aus einem zylindrischen Trommelteil 205 mit radialen Planschen 208, 209 an den entgegengesetzten Enden. Der Plansch 208 ist am Plansch 188 des Gehäuses des Zuführungsabschnitts durch Kopfschrauben 210 befestigt, während der Flansch 209 gegen die Matrizeneinheit I76 anliegt und zur Befestigung derselben dient. Die Matrizeneinheit ist vorzugsweise durch ein Scharnier 212 auf einer Seite des Flansches 209 befestigt und auf der anderen Seite durch eine Klemmschraube 213 oder dergleichen (Fig. 1). Der Trommelteil weist zwei temperaturgeregelte Zonen auf, welche durch eine Vielzahl axial verlaufende, in der Umfangsrichtung im Abstand liegende, gebfarte Durchlässe 215 innerhalb der an den Flansch 208 angrenzenden Trommelwand und eine Vielzahl ähnliche, an den Flansch 209 angrenzende gebohrte Durchlässe 216 gebildet werden. Die Einlaß- und Auslaßverteilerkammern 218, 219 für die Durchlässe 215 werden zwischen den im Abstand liegenden radialen Flanschen 220 und 221, sowie zwischen dem Flansch 221 und dem Flansch 208 durch Deckelplatten 222, 223 gebildet. Flüssigkeit wird der Kammer 218 zugeführt bzw. aus der Kammer 219 durch Rohrverbindungsstücke 224, 225 abgeführt. Die Flüssigkeit strömt aus der Kammer 218 in jeden Durchlaß 215 durch eine zugehörige öffnung 226, sowie aus den Durchlässen 215 in die Auslaßverteilerkammer 219 durch eine öffnung 227. Auf ähnliche Weise wird die Wärmeübertragungsflüssigkeit durch die gebohrten Durchlässe 216 aus einer Einlaßkammer 228 und einer Auslaßkammer 229 in Umlauf gesetzt, welche rund um die Trommel zwischen den Flanschen 220 und 230 beziehungsweise zwischen dem Flansch 230 und dem Endflansch 209 durch Deckelplatten 2?2, 233 gebildet werden. Flüssigkeit wird in die Kammer 228 eingeführt bzw. aus der Kammer 229 durch Ί W5 _₁₆_

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Rohrverbindungsstücke 234, 235 abgeführt. Die Flüssigkeit strömt aus der Einlaßkammer 228 in jeden gebohrten Durchlaß 216 durch eine zugehörige öffnung 256 und aus den gebohrten Durchlässen 216 in die Auslaßkammer 229 durch die öffnungen 237. Eine maximale Wärmeübertragung wird erzielt, indem die Rohrverbindungsstüoke 224, 225 und 2j4, 235 angrenzend an den mittleren Trennflansch 221 oder 230 angeordnet werden, so daß die Wärmeübertragungsflüssigkeit parallel zur äußeren Oberfläche der Trommel 205, sowie durch die gebohrten Durchlässe in der Trommelwand zirkuliert. Längs der Trommel sind im Auspreßabschnitt in Abständen Bohrungen 240, 241, 242 für Thermoelemente und/oder Drucksensoren vorgesehen, welche den Zustand des ausgepreßten Materials überwachen. In der Matrizeneinheit 176 sind zwei ähnliche Bohrungen 243 zur Aufnahme von Drucksensoren vorgesehen, welche den Druck des Materisl innerhalb der Matrize an zwei parallel zur Breite der Matrize im Abstand liegenden Stellen überwachen.

Der Rotor oder die Schnecke 174 der Strangpresse weist einen nicht mit Flügeln versehenen Teil 174a auf, welcher sich hinter der Trommel durch das Einschraubfestück 194 erstreckt und welcher auf ein angetriebenes Zahnrad des Untersetzungsgetriebes H aufgekeilt ist. Das entgegengesetzte Ende des Rotors endet angrenzend an die Matrizeneinheit I76. Über die ganze Länge des Rotors erstreckt sich eine mittlere Bohrung 245, welche am verlängerten Ende offen und an dem an die Matrizeneinheit 176 angrenzenden Ende durch einen Pfropfen 246 abgeschlossen fet. Von dem offenen Ende der Bohrung wird ein Zuführungsrohr 248 aufgenommen, das sich bis zu einer an den Pfropfen 246 angrenzenden Stelle nach innen erstreckt. Ein Rückflußrohr 249 erstreckt sich vom offenen Ende der mittleren Bohrung und umgibt das Zuführungsrohr 24b¹, um eine Leitung für das Ausfließen der WärmeÜbertragungsflUssigkeit zu bilden, welche durch das Zuführungsrohr 24b dem mittleren Hohl raum 245 zugeführt wird. Die Flüssigkeit wird duroh ein drehbares Ansohlußstück 250 (Fig. 1) zugeführt und abgeführt, das mit den Äußeren Enden der Rohre 248, 249 .verbunden ist»

Bin kontinuierlicher sohraubenllnienförmiger Flügel 252 erstreckt ■loh vom mittleren Hauptteil 254 des Rotors 174 von einem radia len Flan·oh 256» der unmittelbar hinter der Einlaßöffnung 186

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liegt, bis zu dem an die Matrizeneinheit I76 angrenzenden Ende des Rotors. Der Flügel 252 weist vorzugsweise über seine ganze Länge eine gleichmäßige Steigung auf, kann aber auch eine andere übliche oder abgeänderte Ausbildung aufweisen. Der mittlere Hauptteil 254 weist im Auspreßabschnitt der Trommel I7I einen gleichmäßigen Querschnitt auf und ist im Zuführungsabschnitt abgeschrägt, um den Querschnitt vom Plansch 256 gegen den Auspreßabschnitt hin allmählich zu vergrößeren, so daß für das von der öffnung 186 zum Auspreßabschnitt der Trommel I7I vorrückende Material ein allmählich abntimendes Volumen verfügbar ist. Zusätzlich zum Plansch 256 ist das hintere Ende der Trommelkammer I72 durch einen aufgeschraubten Bund 258 und eine Dichtung 259 abgeschlossen.

Im Betrieb wird das zu mischende Material durch den von der öffnung 64 gebildeten Einlaß 12 in den Aufgabetrichter 14 eingeführt. Das Material wird von den Zuführungsabschnitten P der beiden, im Gegensinn umlaufenden Rotoren 18a, 18b aufgenommen, welche durch den Miseherantrieb E mit einer entsprechenden Drehzahl angetrieben werden. Unter den richtigen Betriebsbedingungen schieben die Zuführungsabschnitte P das Material in die Mischabschnitte M des Rotors vor, die innerhalb der Mischkammer 10 in leerem Zustand liegen. Wenn das Material der Mischkammer 10 kontinuierlich zugeführt wird, bearbeiten die Flügel des Mischabschnitts M jedes Rotors das Material innerhalb der Mtohkammer in einer im allgemeinen hin und her gehenden Richtung, infolge der entgegengesetzt verwundenen Flügel jedes Rotors. Außerdem breiten die Flügel das Material innerhalb der Kammer gegen die Innenfläche derselben aus und scheren das Material zwischen den Flügeln und der Kammerwand ab. Die in der Umfangsrichtung versetzten inneren Enden der Flügel jedes Rotors ermöglichen infolge der axialen Uberdeclcuog eine begrenzte Strömung des Materials durch die Zwischenräume zwischen den inneren Enden, so daß sich das Material zum Teil in einer gewundenen Mischbahn bewegt, wenn dasselbe von den Flügeln bearbeitet wird. Dies ergibt eine Durchmlsohung des Materials auf entgegengesetzten Seiten der Flügel.

Die Viskosität des innerhalb der Mischkammer gemischten Materials nimmt progressiv ab. Wenn das Material bei seiner Bewegung innerhalb der Kammer duroh stärker viskoses Material behinert wird« das

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durch den Aufgabetrichter und die Zuführungsabschnitte eingeführt und durch die an den Mischkammereinlaß angrenzenden Mischflügel vorwärts bewegt wird, strömt das Material entgegen der Wirkung der an das Abführungsende angrenzenden Mischflügel und bewegt *^s sich aus der Mischkammer in die Kammern 78, 79 des Abführungsgehäuses 76. Die Geschwindigkeit des Materialdurchsatzes ist durch die Geschwindigkeit der Materialeinführung in den Mischer begrenzt, Die an dem Material in der Mischkammer durch die Rotoren geleistete Arbeit, sowie die von dem Material absorbierte Energie und die Erhöhung der Temperatur des Materials sind zum Teil von dem Druck abhängig, dem das Material innerhalb der Mischkammer unterworfen wird. Dieser ist seinerseits von der Geschwindigkeit abhängig, mit welcher das Material in die Mischkammer eingeführt wird, sowie von dem am Auslaß der Mischkammer erzeugten Widerstand oder Rückdruck.

Das durch die Mischkammer in die Kammern 78, 79 vorgeschobene Material wird durch die schraubenlinienformigen Flügel 166, 167-der Ausgangsabschfnitte 0 der Rotoren gegen die Enden der Kammern 78* 79 bewegt, welche durch die Rotorflanschen 169 blockiert sind. . Das Material wird in der Querrichtung durch die öffnungen 125· und 186 in den Abführurigsdurchlaß 182 abgeführt, in welchem sich die Schnecke oder der Rotor 174 dreht. Eine abwärts gerichtete Kraftkomponente wird auf das aus den Kammern 78, 79 in den Abführungsdurchlaß 182 strömende Material ausgeübt infolge der abgeschrägten Hauptteile 168 der Ausgangsabschnitte 0 der Mischrotoren.

Der Rotor 174 paßt dicht in die Abführungsleitung oder den Durchlaß 182 und übt eine sehr wirksame Regelung der Strömung des Materials durch denselben aus. Andererseits verhindert der verhältnismäßig große Zwischenraum CL zwischen den schraubenlinienformigen Flügeln 166, I67 der Mischrotoren und den umgebenden Kammerwänden, daß der Ausgangsabschnitt 0 der Mischrotoren eine positive Verschiebung des Materials in den Kammern 78, 79 erzeugt. Der Widerstand des Rotors 1-74 gegen das Ausfließen des Materials wird infolgedessen zurück in die Mischkammer 10 übertragen und beeinflußt den Druck, der in derselben durch die Rotorwirkung und die Einführung des zu mischenden Materials als erzeugt wird. Der Steigungswinkel oder die Steigung der Schnecke 252 des Rotors 174

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ist genügend k£in, um zu verhindern, daß Material in nennenswertem Maße längs des Rotors 174 fließt ohne gleichzeitige Drehung der Schnecke. Demgemäß sind der Rückdruck auf die Mischkammer und die Abführungsgeschwindigkeit genau geregelt duröh die Drehgeschwindigkeit des Rotors 174, der durch den eine veränderliche Drehzahl aufweisenden Motor G angetrieben wird, so daß eine positive Teilabführung von Material durch die Abführungsleitung 182 durch die Rotordrehung bewirkt wird·

Wie bereits erwähnt, erfüllt bei der bevorzugten Ausführungsform die die Abführung regelende Schnecke die weitere Aufgabe des Konditionierens und Auspressens des Materials, das aus dem kontinuierlichen Mischer abgeführt wird. Da das Material die Maschine nicht verläßt, werden durch die direkte übertragung aus dem Mischer in die Strangpresse der Wärmeverlust und die Gefahr der Verunreinigung des Materials eliminiert, die sonst mit der Übertragung des Materials aus einer Mischmaschine in eine getrennte Strangpresse verbunden sind. Da ferner die Strangpresse zur Regelung des Rückdrucks der Mischmaschine verwendet wird, ist keine getrennte Rückdruck- Regelschnecke oder eine andere Regeleinrichtung erforderlich, so daß die Anzahl der Teile verringert wird. Die Krafterfordernisse werden ebenfalls verringert, da die Notwendigkeit einer Nachbearbeitung des gemischten Materials entfällt, um das Material auf die erforderliche Temperatur zu bringen nach dem Wärmeverlust, der mit der übertragung in eine entfernte Strangpresse verbunden ist. _

Die Drehung des Rotors 174 schiebt das Material aus dem Zuführungsabschnitt der Schnecke vor, welche für das Material in der Trommel ein progressiv abnehmendes Volumen vorsieht, wenn dasselbe gegen die Matrizeneinheit I76 vorrückt. Das Material wird in den Druck- und Meßabschnitt oder Auspreßabschnitt vorgeschoben, in welchem dasselbe unter Druck durch eine Matrizeneinheit I76 derStrangpresse gedrückt wird.

Die Temperatur des gemischten und ausgepreßten Materials kann in allen Kammern der Maschine durch die Strömung der Wärmeübertragungsflflssigkeit durch die gebohrten Durehllsse geregelt werden, welche dicht an die Innenseiten der verschiedenen Kammern angren-

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zen, wie bereits beschrieben wiirde. Die unabhängige Regelung der Zuführung und Abführung der Wärmeübertragungsflüssigkeit in die und aus den verschiedenen Kammern ermöglicht eine maximale Temperaturregelung und Vielseitigkeit, um die erforderlichen Temperaturen an verschiedenen Stellen innerhalb der Maschine zu erzeugen.

Die Temperatur des gemischten Materials zeigt die absorbierte Energie und demgemäß die Intensität des Mischens an. Die Mischintensität ist eine Punktion der Rotordrehzahl und des auf das Material in der Mischkammer ausgeübten Drucks. Die Temperatur des abgeführten Materials oder der Druck innerhalb der Mischkammer können durch entsprechende Thermoelemente oder Drucksensoren gemessen werden, die z.B. in den Bohrungen 128, 129 des Abführungsgehäuses 76 angeordnet sind, um eine Anzeige der Mischintensität zu liefern. Die gemessene Temperatur* des Materials, welche eine Anzeige der Mischintensität ist, kann daher verwendet werden, um anzuzeigen, ob ein gleichmäßiges und angemessenes Mischen erfolgt. Veränderungen der Misohlntensität, der das gemischte und abgeführte Material unterworfen ist, können durch Einstellung des Drucks innerhalb der Mischkammer durch Regelung der Drehzahl des Abführungsrotors 17^ vorgenommen werden, was auch eine entsprechende Veränderung der Temperatur des abgeführten Materials ergibt. Ein erhöhter Druck bewirkt daher eine größere Mischintensität und höhere Abführungstemperaturen. Solche Veränderungen können von einer Bedienungsperson manuell ausgeführt werden, nachdem die Temperatur des abgeführten Materials oder der Druck in der Mischkammer beobachtet wurde. Die Veränderungen können aber auch automatisch durch eine übliche Regelung für den Antriebsmotor des Abführungsrotors erfolgen, welche durch Temperatur- oder Drucksensoren betätigt wird. Während die Rotordrehzahl gewöhnlich so eingestellt wird, daß eine gewünschte Mischintensität erzeugt wird, können Einstellungen der Mischintensität auch durch Veränderungen des Drucks in der Mischkammer erfolgen, indem die Abftihrungsge-- βohwindlgkeit entweder in Abhängigkeit von den Temperaturmessung' gen des abgeführten Materials oder vor Druckmessungen Innerhalb der Mischkammer geregelt wirdο

Die' Regelung der Drohzahl deo Rctosra 17^ regelt l@i©iit raid genau dl· AbfllliiTjiiieageeeliJiliadirkelii des feic^ialc uM äßmeßn&B ügsi Druck

BAD ORIGiNAC

in der Mischkammer, ohne' äaß eine Veränderung der Größe der AbführungsöffnuBig erforderlich ist ο Dies© Messung der Abführung ist auch von d©B typischen ¥es»änderungen der Viskosität des Materials unabhängig öder von einer Meigung des Materials, am Abführungsdurchlaß anzuhaftenο Eine- geringe Veränderung der Temperatur des Materials an d®r AbfÜhrungsöffnung- und eine gleichzeitige Veränderung der Viskosität beeinflussen daher nicht unmittelbar die Geschwindigkeit der Abführungsströmung und demnach den Druck inner halb der Mischkammerβ

Durch wirksame Regelung des Volumens*, das in einer bestimmten Zeit abgeführt wird, um eine gewünschte Geschwindigkeit der Abführungsströmung zu erzielen, wird der Druck innerhalb der Mischkammer rasch und definitiv hergestellt weil der Durchsatz mit einer Zunahme des Drucks nicht zunimmt und daher eine sehr geringe Zunahme der Zuführungsgesohlfindigkeit oder eine Abnahme der Abführungsgesohwindigkeit eine sehr beträchtliche Zunahme des Drucks innerhalt der Mischkammer erzeugt· Infolgedessen, sind für die Einstellung des Mischvorganges nur s©te kleine Veränderungen der Drehzahl de-. Abführungsrotors erforderlich, so daß der Einfluß solcher Einslungen auf dl© Strangpresse auf ein Mindestmaß herabgesetzt wi^ .- Die Drehzahl d®s Abfütaangsrotors stallt mit der Geschwindigkeit der Materialzuführung in dl© Mischkammer in Beziehung, so daß die Mischkammer nicht alt Elatsrial überladen wird und die gewünschten beschränkten Zuführungsbedingungen nicht gestört werden^, doh. das Material soll nicht in die ZuführungsabscJtoltte F der Rotoren zurückfließen und dieselben verstopfen_B

.Wie vorstehend beselsFielbs&i, vrard® eis Innenmischer mit parallelen MlsOtH⁵Qt©Fon isiiiä ©Insr durefe. ©ia© Sonnook:® geregelten Abführang ausgefeilödffcj, feQi welon@ia-d©z» Efeterialdurchsatz und der Rückdruck auf ÖGS UsmQ^i&l in a@r BaisehkairaneE³ OtWeIa die Tätigkeit einer S©!ffi©9!s© ig?. ©in©r AbfiteMESsüleitung &Q©influit wird, welch© mit «Sei? MisefekareQS³ ^©rtuaäeEa i§fe₀ Bsi ü®t_ ibsvorgugten Äusführungsform v-jipfeij flic UlQ kh£®iFim& 2Ό@θ1Μθ i@laEG©te© ausStslich auf das ab« gefisre© Ma-eQJfäQl ©iSr, wm da© MmfeQS'ici·, änaifOlh ©in© Matris© ausäw-= PE¹QSCjOK₁O 6:1θ KFa&tei'fQMer-aiss© iu "ΨΘψρϊίη^βχη^ ©in®

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der Übertragung in die Strangpresse zu eliminieren.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte und beschriebene beispielsweise Ausführungsform beschränkt, die verschiedene Abän-^! derungen erfahren kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Patentansprüche

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Claims

, Patentanwälte, Koΐη Dr. Ing. E. BERKENPELD ■ Dipping, H. B E RKE N FE LD Anlage Aktenzeichen zur Eingabe vom -|# jun± 1970 Sch// Named. Am«, intercole Automation, Ine, Patentansprüche

1.J Verfahren zum kontinuierlichen Mischen von Mate-"rial, bei welchem das zu mischende Material angrenzend an ein Ende eines Paares benachbarter Rotoren von im allgemeinen gleicher Ausdehnung in ehe Mischkammer eingeführt wird, die Rotoren gedreht werden, um das Material su mischen, und das Material unter DrucktLängs der Rotoren aus der Mischkammer in einen Abführungsdurchlaß vorgeschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Materials durch den Abführungsdurchlaß beschränkt wird, während Teilmengen des Materials aus dem Abführungsdurchlaß gleichzeitig und wirksam gefördert werden, um die Geschwindigkeit zu regeln, mit welcher das Material aus der Mischkammer im wesentlichen unabhängig vom Druck in der Mischkammer abgeführt wird»

2. V Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck innerhalb der Mischkammer abgetastet und dieser Druck verändert wird durch Veränderung der Geschwindigkeit, mit welcher das Material aus dem Abführungsdurchlaß gefördert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kräfte auf das Material bei der Einführung in die Mischkammer mechanisch zur Einwirkung gebracht werden, um einen Druck zu erzeugen, der das Material längs der Rotoren aus der Mischkammer in den Abführungsdurchlaß vorschiebt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des aus der Mischkammer vor-

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geschobenen Materials abgetastet wird und daß der Druck

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ORIGINAL INSPECTED

der Mischkammer verändert wird, um durch Veränderung der Geschwindigkeit, mit welcher das Material aus dem Abführungsdurchlaß gefördert wird, eine gewünschte Temperatur zu erzeugen.

5. Kontinuierlicher Innenmischer zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Mischkammer, welche zwei miteinander verbundene, im wesentlichen zylindrische parallele Teile aufweist, sowie zwei mit Flügeln versehene Rotoren, und zwar einen in jedem zylindrischen Teil der Mischkammer, welche in derselben drehbar gelagert sind, um das Material innerhalb der Kammer zu mischen, ferner eine Füllöffnung für die Mischkammer angrenzend an ein Ende derselben und eine Auslaßöffnung aus der Mischkammer angrenzend an das der Füllöffnung entgegengesetzte Ende, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitung (1?2) mit der Auslaßöffnung (125) aus der Mischkammer in Verbindung steht, um das Material aufzunehmen, das unter Druck durch die Mischkammer (10) vorgeschoben wird, daß eine drehbare Schnecke (174) sich in axialer Richtung der Leitung erstreckt und von einem zylindrischen Teil (182) derselben dicht umschlossen wird, um den Materialfluß aus der Mischkammer in und durch die Leitung zu beschränken, sowie daß eine Einrichtung (G) die Schnecke mit einer geregelten Drehzahl dreht, um das Material von der Auslaßöffnung der Mischkammer weg zu fördern und dadurch den auf das Material in der Mischkammer ausgeübten Druck zu beeinflussen. -.

6. Innenmischer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Aualaßende der Leitung eine Matrize (1?6) angeordnet ist, durch welche das Material aus der Leitung abgeführt wird.

7. innenmischer nach Anspruoh 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß gebohrte Durchlässe (196,215,216) in der Wand des zylindrlsohen Teils (182) der Leitung (172) für den Kreislauf einer WMrraeübertragungsflUssigkeit durch dieselbe vorgesehen sind. ·

8· innenmischer naoh Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoren (I8a,i3b) FlUgelteile (i60a,i61a,i62a, 1631a) aufweisen, weIohe in entgegengesetzten Richtungen verwunden eind, sowit angrenzend an die Füllöffnung erste Sohne okenteile (15*a,156a,154b,136b), welche das Material aus der Füllöffnung in

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die mittleren, mit Flügeln versehenen Teile der Rotoren vorschieben können, und angrenzend an die Auslaßöffnung zweite Schneckenteile (166a,167a,166b, 167b), welche relativ zum umgebenden Kammerteil einen wesentlichen Umfangssplelraum aufweisen.

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