DE2163611C2

DE2163611C2 - Mischer zum kontinuierlichen Mischen von Materialien

Info

Publication number: DE2163611C2
Application number: DE2163611A
Authority: DE
Inventors: Dominic Andrew Cheshire Conn. D' Amato; Peter Milford Conn. Hold; Manfred New Haven Conn. Hubner; Hans Rudolph Wallingford Conn. Scharer
Original assignee: Usm Corp Flemington NJ; USM Corp
Current assignee: Farrel Corp
Priority date: 1971-12-21
Filing date: 1971-12-21
Publication date: 1986-06-05
Also published as: DE2163611A1

Description

F i g. 2 die Gesamtanordnung des Mischers mit dem Gehäuse für die Zahnradpumpe,

F i g. 3 einen Schnitt durch die Mischkammer und die im Ausgang nachgeordncte Zahnradpumpe.

Der in F i g. 1 dargestellte Mischer weist das Mischergehäuse t mit den darin enthaltenen parallelen, zylindrischen Mischkammern 2 auf, die seitlich miteinander verbunden sind (wie dies z. B. auch aus Fig. 8 der eingangs erwähnten DE-PS 12 88 294 ersichtlich ist). Die beiden Mischkammern 2 besitzen an ihrem Ende den gemeinsamen Ausgang 3. In jeder der beiden Mischkammern 2 ist eine drehbare Welle 4 angeordnet Das Material, das gemischt werden soll, wird über den Trichter 29 (siehe F i g. 2) durch den Eingang 5 zugeführt und gelangt zu den Förderschnecken 6, die in Burchsatzrichtung am Anfang der Wellen 4 vorgesehen sind. Die Wellen 4 werden durch das Getriebe 7 in entgegengesetztem Drehsinn gedreht. Auf das Getriebe 7 wirkt das Antriebssystem 8. Jede der Wellen 4 ist im Anschluß an die Förderschnecken β mit wendelförmigen Knetschaufeln 9 versehen, die aufgrund ihrer gegenläufigen iteigung das zu mischende Material in ihrem mittleren Rereich zusammendrängen, so daß gemischtes Material durch den Ausgang 3 nur dann ausgestoßen wird, wenn genügend Material über den Eingang 5 zugeführt wird. Jede Welle 4 weist mehr als eine Knetschaufel 9 auf.

Der Ausgang 3 verläuft quer zu den Mischkammern 2; in rückwärtiger Richtung mündet er im wesentlichen im Überlappungsbereich benachbarter Knetschaufeln 9. Die Knetschaufeln 9 können im Bereich des Ausgangs 3 auch anders gestaltet sein, es können an dieser Stelle auch andere Förderelemente verwendet werden, um das Material durch den Ausgang 3 zu drücken.

Gemäß den F i g. 2 und 3 ist dem Ausgang 3 die Zahnradpumpe 26 nachgeordnet, die über ihren Einlaß 27a mit dem Ausgang 3 in Verbindung steht Die Zahnradpumpe 26 wird durch einen nicht dargestellten Motor angetrieben; sie ist über ihren Auslaß 276 an die Ausstoßleitung 2t angeschlossen und im Gehäuse 25 untergebracht

Gemäß F i g. 2 wird der kontinuierliche Mischer mit seinem Mischergehäuse 1 über den Trichter 29 beschickt. Der Trichter 29 wird über die automatisch arbeitenden Körnerzuführungen 30 gefüllt; die Menge der jeweiligen Zuführung kann je nach Erfordernis durch die Einstellung der Körnerzuführungen 30 bewirkt werden. Wenn das Material kontinuierlich in den Mischer gefüllt wird, wächst der Druck auf das Material im Inneren des Mischers an. Um im Mischer einen bestimmten Druck zu schaffen, wird die Zahnradpumpe 26 in Drehung versetzt, und zwar in der Weise, daß das gemischte Material aus dem Mischer in gleicher Menge herausgefördert wird, wie zu mischendes Material dem Mischer zugeführt wird.

Eine Drehzahlverringerung der Zahnradpumpe 26 bewirkt ein Ansteigen des Druckes im Mischer, wogegen ein Drehzahlanstieg den Druck im Mischer abfallen läßt.

In F i g. 1 ist noch ein Organ zur Überwachung des Drucks im Mischer dargestellt, und zwar das Temperaturfühlelement 31, das die Temperatur im Ausgang 3 des Mischers mißt, die ein Maß für den Druck im Mischer bildet. Die so gemessene Temperatur wird elektrisch über die Zuleitung 32 einer nicht dargestellten Kontrolleinrichtung übermittelt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Mischer zum kontinuierlichen Mischen von Materialien mit zwei parallel verlaufenden und über ihre Länge miteinander in Verbindung stehenden Mischkammern, mit einem Eingang am einen Ende und einem Ausgang am anderen Ende der Mischkammer, mit je einer antreibbaren Welle in jeder Mischkammer, wobei die Wellen in Richtung vom Eingang zum Ausgang zunächst vom Eingang beschickte Förderschnecken, danach zum Auslaß zu fördernde, wendeiförmige Knetschaufeln und anschließend zum Eingang zu fördernde wendeiförmige Knetschaufeln aufweisen, und mit einem nach dem Ausgang angeordneten veränderbaren Durchlaßwiderstand, der aus einer Fördervorrichtung besteht, durch deren Drehzahl der Ausstoß aus dem Mischer unter Druck kl den Mischkammern einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet daß als Fördervorrichtung eine Zahnradpumpe (25,26) dient

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mischer zum kontinuierlichen Mischen von Materialien mit zwei parallel verlaufenden und über ihre Länge miteinander in Verbindung stehenden Mischkammern, mit einem Eingang am einen Ende und einem Ausgang am anderen Ende der Mischkammer, mit je einer antreibbaren Welle in jeder Mischkammer, wobei die Wellen in Richtung vom Eingang zum Ausgang zunächst vom Eingang beschickte Förderschnecken, danach zuin Auslaß zu fördernde, wendeiförmige Knetschaufeln und anschließend zum Eingang zu fördernde wendeiförmige Knetschaufeln aufweisen, und mit einem nach dem Ausgang angeordneten veränderbaren Durchlaßwiderstand, der aus einer Fördervorrichtung besteht, durch deren Drehzahl der Ausstoß aus dem Mischer unter Druck in den Mischkammern einstellbar ist.

Ein derartiger Mischer, allerdings mit einer Art Drosselklappe in seinem Ausgang, ist aus der DE-PS 12 88 294 (entsprechend der US-PS 3 54 808) bekannt. Bei diesem Typ eines kontinuierlich arbeitenden Mischers wird durch die das zu vermischende Material jeweils zur Mitte der Mischkammern hin drückende Knetschaufeln erreicht, daß diese das von den Förderschnecken angebotene Material mit ihrem vorderen Abschnitt übernehmen und zur Mitte hinfördern. Dort trifft es auf den von dem hinteren Abschnitt erzeugten Gegendruck und hält es solange im Bereich dieser Knetschaufeln, wie kein neues Material von den Förderschnecken nachgeliefert wird. Dabei geben die Knetschaufc-ln an den im Bereich ihrer Enden liegenden Ausgang jeweils nur so viel fertiggemischtes Material ab, wie ihnen von den Förderschnecken her neu angeboten wird. Die Förderschnecken brauchen dabei keinerlei Druck auszuüben, da das von ihnen abgebotene Material von dem vorderen Abschnitt der Knetschaufeln sofort erfaßt und in Richtung zu deren Mitte transportiert wird. Füllt sich auf diese Weise der Bereich der Knetschaufeln so weit, daß das Material bis vor die Auslaßöffnung geschoben wird, kann es hier die Mischkammern durch diese Auslaßöffnung verlassen. Die Mischzeit des Materials in den Mischkammern ist dabei abhängig von dem Durchsatz, mit dem das Material in den Mischer eingefüllt wird, wobei das Material nach Durchmischung im Mischer durch die Auslaßöffnung im gleichen Durchsatz ausgestoßen wird. Durch Variieren der Größe der Ausgangsöffnung kann der Druck, der für das Ausstoßen des Materials durch die Ausgangsöffnung erforderlich ist und der damit auch auf das Material während des Mischvorgangs einwirkt, gesteuert werden.

In einer weiteren Veröffentlichung, nämlich der US-PS 33 49 432 ist ebenfalls das Prinzip offenbart, durch Variation der Größe der Ausgangsöffnung den Druck im Mischer zu beeinflussen. Darüber hinaus ist es auch aus der US-PS 32 37 241 bekannt, die Temperatur des am Ausgang austretenden Materials zu messen, um hierdurch auf den Druck im Mischer zu schließen, da nämlich die Temperatur des Materials in einem funktioneilen Zusammenhang mit dem Druck im Mischer steht Es ist darüber hinaus in Zusammenhang mit dem eingangs beschriebenen Mischertyp durch die DE-OS 20 27 363 bekanntgeworden, den Ausstoß des Mischers

2ü über eine Förderschnecke zu leiten, um mit ihr einen veränderbaren Durchlaßwiderstand des Ausgangs zu schaffen. Bei der Verwendung einer Förderschnecke im Ausgang des Mischers muß man beachten, daß die Förderschnecke an ihrem Eingang mit verflüssigtem Kunststoff beschickt wird, der in der Förderschnecke einen relativ geringen Widerstand vorfindet und je nach seiner Viskosität mehr oder minder ungehindert den Freiraum der Förderschnecke durchströmen kann. Dies führt dazu, daß die Förderschnecke relativ lang ausgebildet sein muß, um möglichst weit und unabhängig von der Viskosität des zu verarbeitenden Kunststoffs bzw. Kunststoffgemisches den notwendigen V/iderstand bieten zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem eingangs beschriebenen Mischer die als veränderbaren Durchlaßwiderstand ausgebildete Fördervorrichtung in konstruktiv günstiger Weise so zu gestalten, daß sich mit Einstellung ihrer Drehzahl nnabhäiigig von der Viskosität des aus dem Mischer austretenden Materials ein definierter Durchsatz und damit eine eindeutige Einstellung des Drucks in den Mischkammern ergibt. Gelöst wird das Problem dadurch, daß als Fördervorrichtung eine Zahnradpumpe dient.
Die Zahnradpumpe stellt aufgrund der in ihr vorgenommenen Quantelung der zugeführten viskosen Flüssigkeit ein Organ dar, das exakt nur in Abhängigkeit von seiner Drehzahl mit bestimmter Menge fördert ohne daß dabei ein Hindurchströmen durch irgendeinen Freiraum möglich ist. Insofern stellt die Zahnradpumpe mit ihrem genau bestimmbaren Durchlaßwiderstand, abhängig von ihrer jeweiligen Drehzahl, ein ideales Regelorgan am Ausgang des hier zugrunde liegenden kontinuierlichen Mischers dar. Wenn die Zahnradpumpe steht, läßt sie überhaupt kein Material hindurch, was für eine Förderschnecke durchaus nicht immer gilt. Die Zahnradpumpe führt darüberhinaus fertigungstechnisch zu einer wesentlichen Vereinfachung gegenüber der Förderschnecke, die ein relativ kompliziertes Fertigungsverfahren erfordert. Offensichtlich ist man an den vorteilhaften Möglichkeiten, die die Zahnradpumpe in diesem Zusammenhang bietet, aufgrund der langjährigen üblichen Verwendung von Förderschnecken glatt vorbeigegangen.
Anhand der Figuren sei nachstehend die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. I den zugrunde gelegten kontinuierlichen Mischer im Längsschnitt von der Seite gesehen ohne die nach dem Ausgang angeordnete Zahnradpumpe,