DE2122159A1 - Mixing device - Google Patents
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Description
ΡΑ-;γμ- ■** ,»/ALT ΡΑ -; γμ- ■ **, »/ ALT
H.
6F,-r . τ ·· :a70 4. Mai 1971 H.
6F , -r. τ ··: a70 May 4, 1971
-.:.... -. -:. 51/079 Gzk/Ha.-.: .... -. - :. 51/079 Gzk / Ha.
Rubber and Plastics Research. Association of Great BritainRubber and Plastics Research. Association of Great Britain
Mis ehvorrichtungMixing device
Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung.The invention relates to a mixing device.
Gemäß der Erfindung wird eine Mischvorrichtung geschaffen, die ein Paar von koaxial angeordneten Kammern aufweist» die durch mehrere Durcht^ittsöffnungen verbunden sind, die zwischen einem Satz von sieh radial erstreckenden. Rollen und zwei ringförmigen» die Rollen tragenden Laufbahnen gebildet werden? außerdem weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Einrichtung auf, die eine Relativdrehung der Rollen und der Laufbahnen bewirkt, und eine Einrichtung zum Zuführen von zu mischendem Material zu einer der Kammern derart, daß die Mischung durch die Durchtritt soff nungen zwischen den Rollen und äen Laufbahnen gedrückt wird·In accordance with the invention, there is provided a mixing device comprising a pair of coaxially disposed chambers connected by a plurality of through openings that are spaced between a set of radially extending chambers. Rollers and two ring-shaped raceways bearing the rollers? In addition, the inventive device has a device that causes a relative rotation of the rollers and the raceways, and a device for supplying material to be mixed to one of the chambers such that the mixture is pressed through the passage soff voltages between the rollers and äen raceways ·
Me Rollen können zylindrisch sein, wofür ein geeigneter Käfig vorzusehen ist, vorzugsweise sind sie jedoch kegelförmig.Me rollers can be cylindrical, for which a suitable cage must be provided, but preferably they are conical.
In einer bevorzugten Ausführungeform ist ein zweiter Satz von Rollen vorgesehen, dessen einzelne Rollen sich radial zwischen einem zweiten Paar von koaxialen Kammern erstrecken, wobei die. letzteren Kammern durch mehrere Durchtrittsöffnungen verbunden sind, die zwischen dem zweiten Satz von Rollen und einem Paar von ringförmigen Laufbahnen für diese Rollen gebildet sind;In a preferred embodiment, a second set of Rollers are provided, the individual rollers of which extend radially between a second pair of coaxial chambers, the. the latter chambers are connected by several passage openings between the second set of rollers and a pair are formed by annular raceways for these rollers;
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die beiden radial äußeren Kammern der beiden Paare sind miteinander über einer ringförmigen Durchtrittsöffnung verbunden, wodurch die Mischung veranlaßt wird, durch beide Sätze von Rollen auf ihrem Weg durch die Mischvorrichtung hindurchzutreten.the two radially outer chambers of the two pairs are with each other connected via an annular passage opening, whereby causing the mixture to pass through both sets of rollers on its way through the mixer.
Die Einrichtung zur Zuführung des Materials umfaßt üblicherweise einen Schraubenförderer, der in einem zylindrischen Gehäuse drehbar angeordnet ist, um das Material zu der radial inneren Kammer W des ersten Paares von Kammern zu transportieren.The means for supplying the material usually comprises a screw conveyor which is rotatably mounted in a cylindrical housing for transporting the material to the radially inner chamber W of the first pair of chambers.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der neuen Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung· Die einzige Figur zeigt einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgeführte Mischvorrichtung. Other features, advantages and possible uses of the new Invention emerge from the following description of an exemplary embodiment and the drawing. The single figure shows an axial section through a mixing device designed according to the invention.
Me Mischvorrichtung weist einen gewendelten Schraubenförderer Io auf, der drehbar innerhalb eines zylindrischen Gehäuses 12 angeordnet ist, wobei ein Ende des Förderers 1o in einer Endwand 14 des Gehäuses 12 gelagert ist und das andere Ende in einer zylinarischen Kammer 16 gelagert ist, die einen größeren Durchmesser besitzt als das Gehäuse 12, mit diesem jedoch verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem Förderer 1o und dem Endwandlager ist durch eine Dichtung, beispielsweise einer Stopfbuchse 18 abgedichtet, um sicherzustellen, daß alles Material, das in eine Einlaßöffnung 2o gegeben wird, die am Ende des Gehäuses 12 benachbart zu der Sndwand 14 angeordnet ist, auch durch das Gehäuse 12 mittels des Förderers 1o transportiert wird. Das Ende des Schraubenförderers to, das von der Endwand 14 des Gehäuses 12 vorspringt, ist mit einer Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) verbunden, wodurch der Förderer gedreht werden kann, vorzugsweise mitMe mixing device has a coiled screw conveyor Io which is rotatable within a cylindrical housing 12 is arranged, wherein one end of the conveyor 1o is mounted in an end wall 14 of the housing 12 and the other end in a cylindrical Chamber 16 is mounted, which has a larger diameter than the housing 12, but is connected to this. the Connection between the conveyor 1o and the end wall bearing is through a gasket, such as a gland 18, is sealed to ensure that all material that enters an inlet port 2o is given, which is arranged at the end of the housing 12 adjacent to the wall 14, also through the housing 12 by means of the conveyor 1o is transported. The end of the screw conveyor to, which projects from the end wall 14 of the housing 12, is connected to a drive device (not shown), whereby the conveyor can be rotated, preferably with
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konstanter Geschwindigkeit.constant speed.
Das von der Endwand 14 entfernte Ende des Schraubenförderere trägt eine Kreisscheibe 22, die innerhalb der zylindrischen Kammer 16 mittels zweier Lager 24, 26 angeordnet ist, deren jedes zwei flache kegeistumpfförmige Laufbahnen und mehrere kegelförmige Hollen aufweist. Sas Lager 24 ist zwisohen der Scheibe 22 und einer Endwand 28 des Gehäuses angeordnet, wobei seine eine konische Laufbahn 3o mit der Scheibe 22 verbunden ist und sich mit dieser dreht und wobei seine andere Laufbahn 32 mit der ortsfesten Endwand 28 des Gehäuses 16 verbunden ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß eine ringförmige Kammer 6o radial innerhalb der Rollen 4o gebildet wird zwischen den Rollen 4o und der Welle 1o dee Schrmubenförderers; durch den Förderer wird Material von der Einlaßöffnung 2o zu dieser Kammer 6o gefördert. Außerdem wir* eine ringförmige Kammer 62 radial außerhalb der Rollen 4o zwischen diesen und der inneren zylindrischen Wand des Gehäuses 16 gebildet.The end of the screw conveyor remote from the end wall 14 carries a circular disk 22 which is inside the cylindrical Chamber 16 is arranged by means of two bearings 24, 26, each of which has two flat truncated cone-shaped raceways and several having conical lumps. Camp 24 is between the Disk 22 and an end wall 28 of the housing, with its one conical raceway 3o connected to the disk 22 and rotates with it and its other track 32 with the stationary end wall 28 of the housing 16 connected is. The arrangement is such that an annular chamber 6o is formed radially inside the rollers 4o is between the rollers 4o and the shaft 1o of the tube conveyor; by the conveyor material is conveyed from the inlet opening 2o to this chamber 6o. Besides we * an annular chamber 62 radially outside the rollers 4o between them and the inner cylindrical wall of the housing 16 formed.
ist
Das Lager 26 zwischen der Scheibe 22 und der anderen Endwand 34 des Gehäuses 16 angeordnet, wobei seine eine konische
Laufbahn 36 mit der Scheibe 22 verbunden ist und sich mit dieser dreht und seine andere Laufbahn 38 mit der ortsfesten
Endwand 34 des Gehäuses 16 verbunden ist. Zwischen den Paaren von konischen Laufbahnen 3o, 32 und 36, 38 sind drehbar mehrere
Rollen 4o bzw. 42 aufgenommen, wobei jeweils benachbarte Rollen an ihrem Umfang in Längsberührung stehen. Auf diese
Weise wird ein Paar von Durchtrittsöffnungen von angenähert dreieckigem Querschnitt zwischen jedem Paar von benachbarten
Rollen und den entsprechenden, die Rollen tragenden Laufbahnenis
The bearing 26 is disposed between the disc 22 and the other end wall 34 of the housing 16, with its one conical raceway 36 connected to and rotating with the disc 22 and its other raceway 38 connected to the stationary end wall 34 of the housing 16. A plurality of rollers 4o and 42 are rotatably accommodated between the pairs of conical raceways 3o, 32 and 36, 38, each adjacent rollers being in longitudinal contact on their circumference. In this way, a pair of passages of approximately triangular cross-section are formed between each pair of adjacent rollers and the corresponding roller-bearing raceways
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gebildet. Ebenso wie beim Lager 24 sind Kammern 64 und 66 radial innerhalb bzw. radial außerhalb der Rollen 42 gebildet. Eine ringförmige Durchtrittsöffnung 44 ist zwischen der Umfangsfläche der Scheibe 22 und der Seitenwand des Gehäuses 16 gebildet, die die Kammern 62 und 66 und damit auch die DurchtrittsÖffnungen des Lagers 24 mit denen des Lagers 26 verbindet.educated. As with the bearing 24, chambers 64 and 66 are formed radially inside and radially outside of the rollers 42, respectively. An annular passage opening 44 is formed between the peripheral surface of the disc 22 and the side wall of the housing 16, which connects the chambers 62 and 66 and thus also the passage openings of the bearing 24 with those of the bearing 26.
Die Kammer 64 am radial inneren Ende der Durchtrittsöffnung des Lagers 26 steht in Verbindung mit einer ringförmigen Durchtrittsöffnung 46* die zwischen den Laufringteilen des Lagers 26 und einer zylindrischen Verlängerung 48 der Welle des Schraubenförderer 1 ο gebildet wird. Diese zylindrische Verlängerung 48 endet in einem konischen Abschnitt 5o, der mit einem mit Gewinde versehenen Stopfen 52 zusammenwirkt, der eine Öffnung oder Düse 54 besitzt, um einen einstellbaren Auslaß für die Vorrichtung zu bilden, wie später noch näher erläutert wird.The chamber 64 at the radially inner end of the passage opening of the bearing 26 is in communication with an annular one Passage opening 46 * between the raceway parts of the Bearing 26 and a cylindrical extension 48 of the shaft of the screw conveyor 1 o is formed. This cylindrical Extension 48 terminates in a conical portion 5o which cooperates with a threaded plug 52, which has an orifice or nozzle 54 to provide an adjustable outlet for the device, as later is explained in more detail.
Das zylindrische Gehäuse 16 ist mit dem Gehäuse 12 mittels eines ringförmigen Flansches verbunden, der die Endwand des Gehäuses 16 bildet; die Verbindung wird durch mehrere Schrauben 56 und Federringe 58 gebildet, die dazu dienen, die Rollen und Laufbahnen der zwei Lager 24 und 26 in Berührung zu halten.The cylindrical housing 16 is connected to the housing 12 by means an annular flange forming the end wall of the housing 16; the connection is through several Bolts 56 and spring washers 58 are formed which serve to keep the rollers and races of the two bearings 24 and 26 in contact to keep.
Im Betrieb wird der Förderer 1o mit konstanter Geschwindigkeit gedreht, wodurch die Rollen 4o und 42 ebenso gedreht werden, da sie in Wälzberührung mit den sioh drehenden Laufbahnen 3o bzw. 36 stehen. Grob vorgemischtes Material wird in dasIn operation, the conveyor is 1o at a constant speed rotated, whereby the rollers 4o and 42 are also rotated, since they are in rolling contact with the sioh rotating raceways 3o and 36 respectively. Roughly premixed material is poured into the
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Gehäuse 12 durch die Einlaßöffnung 2ο eingeführt und entlang dem Gehäuse 12 in Richtung auf die Scheibe 22 durch den Schraubenförderer 1o weitergefördert. Wenn es die Kammer des Lagers 24 erreicht, ist der axiale Weg des Materials durch die Scheibe 22 versperrt; das Material wird gezwungen, sich radial nach außen durch die DurchtrittsÖffnungen zu bewegen, die zwischen den Rollen 4o und ihren Laufbahnen und 33 gebildet werden, und gelangt in die Kammer 62. Bei diesem Durchtritt durch die Rollen erfolgt eine intensive Durchwalkung, die ein sorgfältig gemischtes und dispergiertes Material ergibt. Das Material wird dann durch die ringförmige Durchtrittsöffnung 44 in die Kammer 66 gedrückt, aus der es radial nach innen durch die Durchtrittsöffaungen zwischen den Rellen 42 und ihren Laufbahnen 36 und 58 in die ringförmige Kammer 64 gelangt, wobei das Material wieder einem intensiven Durchwalken und Durchmischen ausgesetzt wird. Das Material gelangt dann durch die Durchtrittsöffnung 46 und wird schließlich duroh die Austrittsdüse 54 abgegeben. Die Düse 54 ist in das Ende des Gehäuses 16 eingeschraubt, so daß der Spalt zwischen ihr und der konischen Verlängerung 5o verändert werden kann, wodurch der Rückdruck in dem Gehäuse 16 eingestellt werden kann, um den Durchsatz des Mischers zu steuern und die Zeit zu erhöhen oder zu verringern, während deren das Material der Walkwirkung ausgesetzt ist.Housing 12 inserted through the inlet opening 2ο and along The housing 12 is conveyed further in the direction of the disk 22 by the screw conveyor 1o. If it's the chamber reaches the bearing 24, the axial path of the material is blocked by the disc 22; the material is forced move radially outward through the passage openings, which are formed between the rollers 4o and their raceways and 33, and enters the chamber 62. At This passage through the rolls is followed by an intensive fulling that is carefully mixed and dispersed Material results. The material is then pressed through the annular passage opening 44 into the chamber 66, from which it radially inwards through the passage openings between the pulleys 42 and their raceways 36 and 58 in the annular chamber 64 arrives, the material again being subjected to intensive tumbling and mixing will. The material then passes through the passage opening 46 and finally passes through the outlet nozzle 54 submitted. The nozzle 54 is screwed into the end of the housing 16 so that the gap between it and the conical Extension 5o can be changed, whereby the back pressure in the housing 16 can be adjusted to to control the throughput of the mixer and to increase or decrease the time during which the material is processed Is exposed to flexing.
Wenn eine verstärkte Mischung gefordert wird mit hohen Durchsatzraten, können zusätzliche Scheiben 22 und zusätzliche Sätze von Laufbahnen und Rollen auf dem Ende der Fördererwelle angebracht werden, die dann in Reihe mit denen im Ausführungsbeispiel gezeigten liegen.If a reinforced mix is required with high throughput rates, can add additional sheaves 22 and additional sets of tracks and rollers on the end of the conveyor shaft are attached, which are then in series with those shown in the embodiment.
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Der Schraubenförderer 1 ο kann durch eine andere geeignete Einrichtung zum Zuführen des Materials radial innen zu dem ersten Lager ersetzt werden, von wo es nach außen durch dieses Lager 24 hindurchgedrückt wird.The screw conveyor 1 ο can be replaced by another suitable Means for feeding the material radially inwards to the first bearing, from where it is outwardly replaced by this Bearing 24 is pushed through.
Zwar sind Kegelrollen bevorzugt, sie können jedoch durch zylindrische Rollen ersetzt werden, die in einem geeigneten Käfig gehalten werden. Zum Mischen bestimmter Materialien ist es vorteilhaft, das Gehäuse 16 mit einem kühlenden Wassermantel zu umgeben.While tapered rollers are preferred, they can be replaced by cylindrical rollers that are in a suitable one Be kept in a cage. For mixing certain materials, it is advantageous to provide the housing 16 with a cooling water jacket to surround.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Scheibe 22 von den benachbarten Laufringen 3o und 36 getrennt; diese Bauteile können auch einstückig ausgeführt werden.In the embodiment shown, the disk 22 is separated from the adjacent races 3o and 36; these Components can also be made in one piece.
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