DE2216444C2

DE2216444C2 - Vorrichtung zum herstellen einer homogenen mischung aus einer vielzahl von flüssigen stoffkomponenten

Info

Publication number: DE2216444C2
Application number: DE2216444A
Authority: DE
Inventors: C. Robert Loveland Ohio Harper (V.St.A.)
Original assignee: Milacron Inc
Current assignee: Milacron Inc
Priority date: 1972-04-05
Filing date: 1972-04-05
Publication date: 1974-05-09
Also published as: DE2216444B1; GB1384467A; DE2216444A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen einer homogenen Mischung aus einer Vielzahl von flüssigen Stoffkomponenten, bei der eine lan·:· gestreckte Mischkammer durch eine drehangetrieben..· Schnecke und schraubenlinienförmig in die Innenwand eines die Schnecke eng umschließenden Gehäuse eingearbeitete Nuten gebildet ist, bei der ein Einlaü und ein Auslaß für die Mischkammer vorgesehen isi. wobei die Förderung des Gutes durch die Mischkammer durch die Relativdrehung von Schnecke und Gehäuse erfolgt.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus dem USA,-Patent 3 164 375 bekannt, bei der die Nuten in der Schnecke und in dem Gehäuse eine verschiedene Steigungsnchtung aufweisen, so daß den zu mischenden Materialkomponenten in jedem der durch die Nuten gebildeten Kanäle Bewegungskomponenten in der gleichen Richtung mitgeteilt werden. Insbesondere beim Mischen von vergleichsweise viskosen Stoffen kommt es bei dieser bekannten Vorrichtung jedoch häufig vor, daß die erzeugte Mischung nicht homogen ist. Venn Mischvorrichtungen der eingangs beschriebenen Art dazu verwendet werden, die Komponenten einer zweiteiligen Mixtur zur Herstellung von schäumbaren oder geschäumten Kunststoffen zu mischen, hat man insbesondere festgestellt, daß die erzeugte Mischung sehr häufig nachteilige Eigenschaften der aus dieser Mischung gegossenen Teile zur Folge hat. Wenn beispielsweise Polyisocyanate und Polyole zusammen mit einem Schaum- oder Blasmittel miteinander vermischt werden, um einen geschäumten Polyurethangegenstand beim Aushärten des gemischten Materials in einer Gießform herzustellen, zeigen die hergestellten Gußteile häufig starke Maserungen, Weichstellen, Blasen und eine uneinheitliche Dichte auf. Um den zur Beseitigung dieser nachteiligen Eigenschaften erforderlichen Mischungsgrad zu erreichen, wurde gefunden, daß die Durchsatzmenge des Materials durch die Vorrichtung stark verringert werden muß.

Andererseits ist eine Erhöhung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Schnecke in einer derartigen Vorrichtung zur Vergrößerung der Strömungsgeschwindigkeit ebenfalls nachteilig, da der Energiebedarf zur Erreichung des gewünschten Mischungsgrades zu groß wird und da ferner eine erhebliche Wärmemenge dem Material zugeführt wird. Insbesondere letzterer Umstand ist beispielsweise bei den oben-

schäumbaren oder geschäumten KunstrSSn von besonderem Nachteil, da die züge- -fifwärme bewirkt, daß das Schaum- oder Blas-

S T^{m Mischk}°^{pr der}

dungsgemäß die Verweilzeit des Gutes¹"' vorrichtung verlängert um en« _t&uj£o« zu erreichen, ohne daß die ^»

IS f

Erfindung

'7t etenden Wärme durcn besondere Dimensionieder zwischen den beiden relativ drehbaren Nuten ^Weihenden Materialstreifen gelöst, um dadurch •besondere Möglichkeit unterschiedlicher Wärme^cl"^e _{h zu} c-haffen. Zur weiteren Steuerung der auffinden lind erzeugten Wärme sind bei dieser bev nten Vorrichtung Schnecke und Gehäuseinnennd konisch ausgebildet, wodurch der lichte Abstand • cV<*n Schnecke und Gehäuse verstellbar ist. Abgeben ν ο <i den erheblichen Herstell kosten dieser ko-• h η Bi"weise und der Form der in der Schnecke ^mSrKsehe^n _Nut, die in ihrer tiefen Richtung des ^V _t.;LnPSi»!vJcs abnimmt, während die «n der Gehäuse- und/oder die Querschn.tte der

ander verschieden sind
HiHh d ins

Nuten

Hierdurch «frdInsbesondere der Vorteil^ ^

SS SS= schr^nn«t Γ η -!,tung des Ausgangsendes in ihrer T,efe ^N JT jedoch offensichtlich, daß bei Vergröße-

St Abstandes die .„,ensität der Misch-

a:;S-Patent 3420506 ,st ferner eine M^hvor htung bSannt, be, der die Mischung in ^ fr konischen Mischkammer mit glatten Innen-Snden d^rch eine Anzahl von gememsam drehbaren Sim Durchmesser auf die Gehäuseinnenwandung g^
vereinfacht
,5 durch Scherkräfte und
wobei es^^

SgelSo^g in der
arbeiteten J ^
3° gangsende der
dort mitfrischem

_t„_bu?_ente Strömung, ^ Verweilzeit

fst, daß dun* die

_wird und _odurch eine _ist Hier-, die bei

Γ.,71 Kei dies« bekannten Vottichtung treten SSSSrad«dieobe„«,w_äh„,«nP_roMt,n_C,n_Sla_rke_m

» _{daß der Srel6u}ngs ,nnen^e d« O^^

SSm Ä nSu zur Ausbildung einer der For- 5«

ssasssss Erfindung

Bedrängte Bauweise Wert gelegt wird. ^g Da efne erhöhte Durchsatzmenge be, wärmeernpf.nd-Hohen Substanzen durch eine Erhöhung der St^mungseeschwindigkeit Nachteile mit s,ch bringt, wird eriin lieeenden Aufgabe wird bei e hegenden Ag _{h ne}„ _Miscnung

Hejt^ ^.^ _Stoffkomponcn,cn

langgestreckte Mischkammer durch eine drehange- unten ragende ringförmige Wandung 19 angebracht triebene Schnecke und die Innenwand eines die ist. Die Schnecke 16 wird mit Hilfe einer Welle 20 Schnecke eng umschließenden Gehäuses gebildet ist, angetrieben, die durch bekannte Mittel mit einer Anbei der ein Einlaß und ein Auslaß für die Mischkam- triebsquelle verbunden ist, wie beispielsweise einem mer vorgesehen ist, wobei die Förderung des Gutes 5 elektrischen oder hydraulischen Motor (nicht gezeigt), durch die Mischkammer durch eine Relativdrehung Die Welle 20 erstreckt sich axial durch die Abdeckung von Schnecke und Gehäuse erfolgt, dadurch erreicht, 13 und ist mit Hilfe einer Paßfeder 21 an den Scheibendaß die Schnecke im Bereich des vom Einlaß entfernt- abschnitt 17 der Schnecke 16 gekuppelt. Der nach liegenden Endes der Mischkammer eine Gegenboh- oben ragende Wandabschnitt der Schnecke 16 und rung aufweist und daß ein den Auslaß bildendes Rohr io die Welle 20 definieren zusammen einen ersten ringin die Gegenbohrung der Schnecke eingreift, wobei in förmigen Vormischabschnitt 22, in welchen das zu der die Gegenbohrung umgebenden Wandung minde- mischende Material mit Hilfe von den Einlaß bildenstens eine radial verlaufende öffnung vorgeseher ist. den Meßrohren 23, 24 eingefüllt wird, die sich durch

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung werden die Abdeckung 13 in den ersten ringförmigen Vordie gleichen Vorteile wie beim ersten Lösungsvorschlag 15 mischabschnitt 22 erstrecken. Der Außendurchmesser der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe er- der Schnecke 16 und der Innendurchmesser des Gereicht, und darüber hinaus erfolgt die dem Förder- häuses 11 sind so bemessen, daß ein radiales Spiel strom entgegengesetzte Förderung bereits gemischten zwischen diesen Teilen vorhanden ist, welches etwa Gutes durch die Gegenbohrung der Schnecke und die zwischen 0,254 mm bis etwa 0,762 mm beträgt. Der radialen öffnungen in einem dem Eir'aß näher liegen- so Spielraum und die schraubenlinienförmig verlaufenden den Bereich der Mischkammer, os daß die in die Nuten im Gehäuse und in der Schnecke definieren den Gehäusewandung eingearbeiteter. Nuten wegfallen zweiten Mischabschnitt.

können, woraus sich eine weitere Vereinfachung der Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2

Bauweise und Senkung der Herstellkosten ergibt. ist ein Paar von den Einlaß bildenden Meßrohren 23,

Diese Ausführungsform der Erfindung ist in vor- 35 24 vorgesehen, durch welche die zu mischenden Komteilhafter Weise derart ausgebildet, daß das Rohr sich ponenten in die Vorrichtung eingeleitet werden köniii die Gegenbohrung bis zu der radialen öffnung nen. Es ist jedoch nicht erforderlich, daß zwei dererstreckt. artige Rohre vorgesehen sind. Die Zahl dieser Rohre

Im einzelnen kann diese Ausführungsfcrm derart kann von einem Rohr bis zu sechs oder noch mehr ausgebildet werden, daß die Gegenbohrnng einen in 30 Rohre schwanken, was von der Anzahl der Material-Richtung der öffnung stetig zunehmenden Durch- ströme abhängig ist, die in der Vorrichtung gemischt messer aufweist werden sollen. Wenn gewünscht, so kann eine Vor

Eine besonders vorteilhafte Ausführungstorm kann mischung außerhalb der Mischvorrichtung gemäß dadurch geschaffen werden, daß die radiale öffnung Fig. 1 und 2 vorgenommen werden, und die Vorrichauf dem Grund der schraubenlinienförmigen Nut der 35 tung kann dazu verwendet werden, um den endgül-Schnecke angeordnet ist. tigen Mischvorgang in einem vielstufigen Mischbetrieb

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von in durchzuführen. In diesem Fall wäre natürlich nur ein den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Aus- einziges Meßrohr oder Einfüllrohr erforderlich. Obführungsformen näher erläutert. Eb ?eigt wohl die Meßrohre 23, 24 axial einmünden, um also

Fig. 1 eine Schnittdarstellung der Vorrichtung nach 40 das Material axial in die Mischkammer einzuführen, der Erfindung mit einer Konstruktion, durch die der so ist es nicht unbedingt erforderlich, daß die Rohre erfindungsgemäße Umlauf erreicht wird, derart gerichtet sind, und es besteht ebenso die Mög-

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Figur 1 in ausein- lichkeit, das Material in irgendeiner anderen Richandergezogener Darstellung, wobei Teile abgebrochen tung, beispielsweise radial durch das Gehäuse U gedargestellt sind, um die konstruktiven Einzelheiten 45 genüber dem ersten ringförmigen Vormischabschnitt der sich relativ zueinander drehenden Elemente zu 22 (s. Fig. 3), einzuführen.

veranschaulichen, zwischen welchen der Mischvor- Die Schnecke 16 weist eine Anzahl von schraubengang stattfindet, linienförmig verlaufenden Nuten 25 in ihrer äußeren

Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausfüh- Fläche auf. Die Nuten 25 weisen in bevorzugter rungsform nach der Erfindung mit einer einzelnen 5° Weise einen allgemein halbkreisförmigen Querschnitt Mischzone, auf und besitzen der Dreiecksform angenäherte abge-

Fig. 4 eine Schnittdarstellung einer noch weiteren rundete Kanten 26 an den zwischen den Nuten lie-Ausführungsform der Erfindung, bei der der Umlauf genden Materialstreifen 27 auf. Die allgemeine Anordnach der Erfindung stattfinden kann, und nung der Nuten 25 am Außenumfang der Schnecke Ii

Fig. 5 eine Schnittdarstellung eines noch weiteren 55 ist genauer in Fig. 2 veranschaulicht.
Ausführungsbeispiels nach der Erfindung mit einer Gemäß Fig. 1 weist die nach oben stehende ring-

etwas abgewandelten Konstruktion von Figur 4. förmige Verlängerung 18 der Schnecke eine solche

Die Fig. 1 und 2 zeigen die Vorrichtung 10 nach radiale Dicke auf, daß die Nuten 25 zumindest teil· der Erfindung, die aus einem zylindrischen Gehäuse 11 weise durch deren Wandstärke hindurchreichen und· mit einer axial verlaufenden Einlaßöffnung 12 besteht, 60 öffnungen 25 zwischen der ersten ringförmigen Vor welche durch eine Abdeckung 13 verschlossen ist. Das mischkammer 22 und dem radialen Spielraum zwi Gehäuse 11 weist eine Auslaßöffnung 14 auf, die sich sehen der Schnecke 16 und dem Gehäuse 11 bilden an das Gehäuse anschließt und auf einen Übergangs- Die Wandstärke der nach unten ragenden, ringför abschnitt 15 mit allgemein kegelstumpfförmiger Form migen Wandung 19 ist ausreichend groß bemessen folgt. In dem Gehäuse 11 ist drehbar eine Schnecke 65 so daß die Nuten 25 durch diese nicht vollständij 16 gelagert, und diese weist einen mittleren scheiben- hindurchreichen und eine Vielzahl von schrauben artigen Abschnitt 17 auf, an welchen eine nach oben linienförmig verlaufenden Kanälen mit im wesentlich« stehende ringförmige Verlängerung 18 und eine nach halbkreisförmigem Querschnitt bilden.

,,,■je wm,- 16 mit im Obwohl die Nuten 25 in der Schnecke 16 mit m

wesentlichen halbkreisförmigem QJ^***

sind,, so kann irgendeine »"^

wählt werden, beispielsweis ^.!

ecks:rörmige,trapezform,geoderah^

form. Darüber h.naus betragt der Ste gungswnkcde schraubenlinienförmigen ^N«ten 25, d. ru «r

ÄU5

durch den ersten Vormischabschnitt 22 von den Fig. 1 und 2 wegzulassen. Die sich daraus ergebende Ausführungsform besitzt dann nur einen einzigen Mischabschnitt, der durch den Raum zwischen der Schnecke 16 und dem Gehäuse 11, gemäß Fig. 3, definiert ist. Ciese Bauart kann beispielsweise dann verwendet werden, wenn bei dem Mischverfahren, bei dem die Vorrichtung nach der Erfindung zur An-

Bereich von etwa 30 b.s etwa /υ Ferner kann, obwohl in dem in Fig.. 1 ten Ausführungsbeispiel die ^Schnec*^e acht in gleichem Abstand ^z"^e™ⁿ schraubenlinienförmig verlaufende die Anzahl der Nuten auch veränder d^Ob

_{Im Betrieb werde}n die zu mischenden Materialkomponenten durch die verschiedenen Zuführrohre 23 24 (Fig. 1 und 2) in den ersten ringförmigen Vor2s? mischabschnitt 22 eingeführt. Bei einer Drehung der , _{fc 16 wird ein bestinimt}er Mischungsgrad im

und «A 5 ^^^^ _{22 iht nd wenn sich} das

die Anzahl der Nuten auch verändertg nicht von besonderer Bedeutung· ^Ob™°™ f °°^{Cn e}„_d gewisser Spielraum hinsichtlich der Abmcssung^ un hinsichtlich des Abstandes der verschiedenen _NUBn gegeben ist, so ist es doch in der Praxis ubi.cn um gewünschte Pumpwirkung fur das zu miscn Material zu erhalten, daß die Nuten derart ger chtet sind, daß sie ein linksgängiges ^Gc™"^de _mg« pie { wenn die Schnecke 16 in der Ansicht gemau r & im Uhrzeigersinn gedreht wird. Annlicn :sin N di Shk 16 in der Ansicht gerna.

_{in bes} gg

^^.^^ _{22 erreicht}, _{und wenn sich} das

_Materi_al dort ansammelt, so wird durch die auf das ^ ^^ ^ _{Dfehung def Schnecke} 16

_{a übte} Zentrifugalkraft das Material radial nach ^^ _{cfct und zwaf durch die radialcn ö}f_fnun.

_dje ^^ _{djejeni Abschnitte} der Nuten 25 g^ _dcr'_Schnecke _u _gebl,_{det sind die sich durch die}

_nach oben ragende ringförmige Verlängerung 18 er_strecken. Eine bestimmte Mischung der Materialhd d Hidhtt

_strecken. Eine bestimmte Mischg

gsinn gedreht wird. Annlicn :sin komponenten findet während des Hindurchtretens

Nuten, wenn die Schnecke 16 in der Ansicht gerna. ^f ^^ „Atem Öffnungen und der sich darauf-Fip. 2 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wirarι folgend einstellenden Wiedervereinigung in dem Raum

weise derart gerichtet, daß sie ein rechtsgängiges ^ _zw°_{chen der} Schnecke 16 und dem Gehäuse 11 statt,

winde definieren. , , _{G Es} können auch andere Mittel zur Vormischung der

Gemäß Fig. 1 «^{nd 2 ist} *ⁿ ^^"Smlenförmige 3° einzelnen Komponenten vor dem Eintreten in die häuM-s II eine durchgehende ^schraube.^nl'"'^e"'u'„_de_n Hauptmischung verwendet werden, oder es können Nut 28 eingearbeitet, um so ^cinen _J^U" ,^", _dic einzelnen Komponenten direkt in die Hauptmisch-Strömungskanal zu formen. Dieser S [^on™^ng^ _{zone zwisc}hen Schnecke 16 und Gehäuse 11 ohne

und die dazwischenliegenden AbschnitteJJ" _eine Vormischung eingeführt werden.

wand de·; Gehäuses 11 weisen einen irrι west. ^ _{d S}k 16

trarczf einigen Querschnitt auf, so dall αϊ_^c in der gezeigten Ausfühningsforrn aus tiers ^ gründcri im wesentlichen einem Trapezinn J= _n entspricht Die Nut 28 kann sich entlang aer B inneren Fläche des Gehäuses Π erstrecKen,j^- sich jedoch in bevorzugter Weise vorn ^KC8=^{I!>1 l} _zu Übhtt 15 nach °°

g eingeführt

_uXen _{jn der Scnnec}k_e 16 normalerweise in ^^ ^ Drehrichtung der Schnecke 16 derart ge_richtet sind, daß dem Material eine nach unten ver_lauf_ende Bewegungskomponente erteilt wird, um zu bewirken daß das Material in im wesentlichen axialer _{Rjchtung durch die} Vorrichtung zum Auslaß 14 fließt, _{wjrd eine} p_Umpwirkung erzeugt, die das Material veranlaßt, nach unten zu fließen. Diese nach unten gerichtete Strömung kann ebenso dadurch erreicht _wcrden> daß man die einzelnen Materialkomponenten

k i di Viht iführt d zwr

sich jedoch in bevorzugter Weise vor 8 förmiacn Übergangsabschnitt 15 nach °° _Vor einer Stelle unterhalb des ersten ringuir ii ^ ^

misch.i'.-iNchnitts 22. Der Steigungswinkel. . - ^^ _wcrden> daß man die einzelnen Materialkop Winl.t.·! der schraubenlinienförmig ^verlauI^ . _{h dic 45 unte}r Druck in die Vorrichtung einführt, und zwar 28 relat.v zu einer quer verlaufenden LDene;«» _{für den FaHi daß d}j_e Schnecke keine Pumpwirkung

Achse des Gehäuses 11, kann von 0,5 bis w u b^ _hervorruft. Wenn das Material nach unten durch die liegt tedoch bevorzugt zwischen etwa ' _bej. _Nuten 25 fließt, so wird das Material Druckkräften

30^c. Obwohl die Nut 28 gemäß dem ausiu^ t s _{odcr Scherkraften auf G}rund der Relativdrehung

spiel c;nen im wesentlichen trapezförmigen ν _{5o zwjschen} Gehäuse und Schnecke ausgesetzt. Diese

aufweist, so kann sie auch irgendeinen a ^J^ Scherkräfte tragen weiterhin dazu bei, die einzelnen

wünschten Querschnitt, wie beispielsweise . _cks_ Materialkomponenten miteinander zu vermischen, und

kreisförmigen Querschnitt, rechteckigen, ^ ^^ _{auf Grun(J ]aminarer} Scherkräfte.in der engen

förmigen oder ähnlichen Querschnitt, auiwt radiale Tiefe der Nut 28 betragt ^wis£ⁿrl ' h

rialkomponenten miteina ,

^^ _{auf Grun(J ]aminarer} Scherkräfte.in der engen

förmigen oder ähnlichen Q ^ Zwischenraumzone zwischen Gehäuse 11 und Schnecke

radiale Tiefe der Nut 28 betragt ^wis£ⁿrl ' _{Um 55 16 un}d auf Grund einer Turbulenz, die sich in den

0,2 mal dem Innendurchmesser des oenau · _{n Nuten 25 e}i_nsten_t. Das gemischte Material fließt dann

jedoch die erfindungsgemäßen Vorteile zu .^ _{durch den} Übergangsabschnitt 15 zum Auslaß 14 und

muß die Richtung der in die Innenwana aes _{Drchrich kann mit Hnfe e}ines geeigneten Gefäßes für eine Wei-

ejngearbciteten Nuten derart sein, daßa _ertej,_ten terverarbekung aufgefangen werden.

tLng der dem Material durch die ^bC_" _ricntung 6o Die zuvor beschriebene Vorrichtung ist beispiels-

Bewegung eine nach oben laufende Mrornu B^ _Gc ^.^ _{besondcrs in} Verbindung mit der Herstellung

des Materials in den Nuten in der Innenw ^^ _i6 ^_n Polyurethan-Schaumstoffen geeignet. In diesem

iiäuses erzeugt. Das heißt, wenn sich ^αι* . _dreht Fall ist eine der zu mischenden Materialkomponentcn

in der Ansicht gemäß Fig. 2 im y^hrzc^"_{d dcs Gc}I eine Polyisocyanat-Mischung und die andere Kompo-. so sollten die Nuten 28 in der ^lnnc"^wa _v _OTT\ch_img 65 nente ein Polyol. Eine der Komponenten enthält ein

häuses für eine optimale Betriebsweise aer ν υ _e Blasmittel, das durch Wärme oder chemische Reaktion

einen linksgängigen Verlauf haben. _{ofecn jn} b^annter Weise aktiviert wcrden kann und wel-

Die Schnecke 16 kann auch ohne ow. _{ches das Freisctzen VO}n Gas bewirkt, so daß also eine

stehende Verlängerung 18 ausgeführt werden, um ^ ^^

Vielzahl von Zellen in der Mischung entstehen, die eine Vielzahl von radial verlaufenden öffnungen 30

nach Aushärtung eine steife feste Struktur ergibt. auf, die in einer einzigen quer verlaufenden Ebene vor-

Derartige Materialien weisen eine Viskosität in der gesehen sein können. Die öffnungen 30 stellen eine

Größenordnung von 1000 bis 20000 cP auf. Obwohl Verbindung zwischen der von der Wandung 19 um-

die Vorrichtung nach der Erfindung in Verbindung 5 schlossenen Gegenbohrung und dem zwischen der

mit dem Mischen von Stoffkomponenten zur Herstel- äußeren Fläche der Schnecke 16 und der Innenfläche

lung eines Polyurethanschaumes beschrieben wurde, des Gehäuses 11 liegenden Raum her.

ist es für den Fachmann offensichtlich, daß andere Beim Betrieb der Vorrichtung wird das eingeführte

flüssige Materialien, wie beispielsweise Epoxy- oder Material in dem ersten ringförmigen Vormischabschnitt

Polyesterharze, ebenso miteinander vermischt werden io 22 gemischt, ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel

können. Darüber hinaus können quasi-hoinogene gemäß Fig. 1 und 2, und bewegt sich dann ebenso in

Flüssigkeiten, wie Emulsionen und Suspensionen, mit axialer Richtung zwischen der Schnecke 16 und dem

Hilfe der Mischvorrichtung nach der Erfindung mit- Gehäuse 11, jedoch ohne einen rückwärts gerichteten

einander gemischt werden. Fluß oder Strömung auf Grund der Nut 28 im Ge-

Die Nut 28 in der Innenwand des Gehäuses 111 unter- 15 häuse 11 der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2.

stützt wirkungsvoll den Mischvorgang der Material- Nachdem das Material den unteren Abschnitt der

komponenten bis zu einem im wesentlichen homogenen nach unten ragenden Wandung 19 der Schnecke 16

Zustand, da hierbei die Möglichkeit geschaffen wird, passiert hat, fließt das Material nach oben zwischen

daß das Material umläuft oder zirkuliert, und zwar der Wandung 19 und dem Rohr 29. Beim Nachoben-

auf Grund einer nach oben gerichteten oder Gegen- ao fließen gelangt das Material an den radialen öffnun-

strömung durch die Mischvorrichtung. Die Strömung gen 30 vorbei u'id wird auf Grund der auf das sich

oder der Fluß des Materials in den Nuten 28 verläuft drehende Material ausgeübten Zentrifugalkraft gegen

in dem Gehäuse 11 nach oben, was sich auf Grund die Innenfläche der Wandung 19 gedrückt, wobei ein

der Orientierung der Nut in bezug auf die Drehrich- Teil des Materials radial nach außen durch die öff-

tung der Schnecke 16 ergibt. Man erhält daher durch »5 nungen 30 gelangt und sich mit dem Material verbin

diese spezielle Orientierung eine umgekehrt verlaufende det, welches in der Mischkammer zwischen Schnecke

Pumpwirkung oder Rückführung, verglichen mit der 16 und Gehäuse 11 nach unten wandert. Auf diese

nach unten verlaufenden Pumpwirkung auf Grund Weise sorgen die radialen öffnungen 30 für eine

der Nuten in der Schnecke. Rückführung bzw. Kreislauf, um die durch die Vor-

Durch den rückläufigen Materialstrom erhält man 30 richtung erreichbare Mischung zu verbessern, eine sehr viel homogenere Mischung als dies der Fall Um sicherzustellen, daß eine bestimmte Materialsein würde, wenn die Nuten in der Gehäusewandung menge durch die radialen öffnungen 30 gelangt, isi nicht vorgesehen sein wurden. Demnach kann man die das Rohr 29 so angeordnet, daß dessen obere Rand Durchsatzgeschwindigkeit der Materialien zum Er- fläche in einer Ebene liegt, die durch die radialen zielen ei-es bestimmten Grades an Homogenität be- 35 öffnungen 30 verläuft oder in einer quer verlaufenden träch' erhöhen, da eine bessere Mischung statt- Ebene gelegen ist, die sich axial oberhalb und in findet, wenn die Vorrichtung nach der Erfindung zur Abstand zu den öffnungen 30 befindet. Diese Anord-Anwendung gebracht wird. Grundsätzlich bilden die nung der verschiedenen Bauteile stellt sicher, daß Nuten in dem Gehäuse einen nach oben laufenden das Material durch die öffnungen bewegt wird und Weg für einen Teil des gemischten oder teilweise 40 daß dadurch ein Teil des Materials durch die öffnungemischten Materials, so daß dieser Teil in die Misch- gen 30 fließt, um sich mit dem Material zu mischen, kammer zwischen Schnecke 16 und Gehäuse 11 zurück- welches zwischen der Schnecke 16 und dem Gehäuse 11 geführt wird. Auf diese Weise wird Material in der entlangwandert.

Vorrichtung mit Material gemischt, welches gerade die In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform nach Vorrichtung zu einem späteren Zeitpunkt betreten hat. 45 der Erfindung veranschaulicht. Diese Ausführungs-Im Endeffekt wird die Verweilzeit des Materials erhöht, form ist ähnlich der Konstruktion gemäß Fig. 4, mit und Fehler in den Verhältnissen der Zutaten werden der Ausnahme, daß die innere Fläche der die Gegenauf eine homogene Mischung gemittelt. Es ist daher bohrung der Schnecke umgebenden Wandung 19 nach nicht erforderlich, die Durchsatzgeschwindigkeit zu oben zu und nach außen hin divergiert, um den Fluß reduzieren, um eine homogene Mischung zu errei- 50 der Mischung zu den radialen öffnungen 30 auf Grund chen. ^der Zentrifugalkraft zu vereinfachen. Die Zentrifugal-

Eine weitere Ausführangsform nach der Erfindung kraft drückt das Material gegen die innere Fläche

ist in Fig. 4 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform weist der Wandung 19, und die Divergenz dieser Fläche hat

die Vorrichtung im wesentlichen die gleichen Bauteile zur Folge, daß das Material nach oben zu den öff-

wie die Ausführungsform gemäß Fig. 1 auf. Bei der 55 nungen 30 fließt. Ein Teil des Materials gelangt durch

Ausführungsform gemäß Fig. 4 enthält jedoch das die öffnungen 30, während das verbleibende Material

Gehäuse 11 nicht die Nut 28 nach den Fig. 1 und 2, durch das Rohr 29 gelangt

und die innere Wand des Gehäuses 11 weist daher Die Erfindung schafft somit eine verbesserte Mischeine glatte zylindrische Fläche auf. Bei dem Ausfüh- vorrichtung für flüssige Materialien, bei der ein Kreisrungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist ein Rohr 29 koaxial zur 60 lauf eines Teiles des bereits gemischten Materials Auslaßöffnung 14 verlaufend angeordnet und erstreckt stattfindet, welches sich mit einem Teil desjenigen Sich nach oben in die Gegenbohrung, die von der nach Materials vereinigt, welches noch nicht vollständig unten ragenden ringförmigen Wandung 19 der gemischt wurde, wodurch die Homogenität des End-Schnecke 16 umschlossen ist. Die Wandung 19 weist Produktes weitgehendst verbessert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

der Schnecke eingreift, wobei in Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen einer homogenen Mischung aus einer Vielzahl von flüssigen Stoffkomponenten, bei der eine langgestreckte Mischkammer durch eine drehangetriebene Schnecke und schraubenlinienförmig in die Innenwand eines die Schnecke eng umschließenden Gehäuses eingearbeitete Nuten gebildet ist, bei der ein Einlaß und ein Auslaß für die Mischkammer vorgesehen ist, wobei die Förderung des Gutes durch die Mischkammer durch die Relativdrehung von Schnecke und Gehäuse erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) und die Schnecke (16) zylindrisch ausgebildet sind, daß die schraubenlinienförmige(n) Nuc(en) (25) und die Nut(en) (28) im Gehäuse die gleichen Steigungsrichtungen aufweisen und daß die Steigungswinkel und/odc- die Querschnitte der Nuten (25 ao und 28) voneinander verschieden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steigungswinkel der Nut (28) in der Innenfläche des Gehäuses (11) größer ist als der Steigungswinkel der Nut (25) in der Schnecke (16).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (28) und die zwischen den Nuten (28) verbleibenden Materialstreifen der Innenwandung des Gehäuses (11) im wesentlichen trapezförmige Querschnitte aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (25) in der Schnecke (16) einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt aufweist und daß die zwischen benachbarten Nuten (25) liegenden Materialstreifen im wesentlichen L-förmig im Querschnitt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vormischabschnitt (22) innerhalb des zylindrischen Gehäuses (11) vorgesehen ist, welcher im Bereich des Einlasses (23, 24) vor dem zweiten Mischabschnitt mit den im Gehäuse ausgebildeten Nuten (28) vo.^schaltet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vormischabschnitt (22) durch eine ringförmige Verlängerung (18) der Schnecke (16) gebildet ist, in den der Einlaß (23, 24) mündet, und daß die ringförmige Verlängerung (18) eine Anzahl von radial verlaufend»,» öffnungen (25) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (25) eine Fortsetzung der schraubenlinienförmig verlaufenden Nut(en) (25) an der Schnecke (16) bilden.

8. Vorrichtung zum Herstellen einer homogenen Mischung aus einer Vielzahl von flüssigen Stoffkomponenten, bei der eine langgestreckte Mischkammer durch eine drehangetriebene Schnecke und die Innenwand eines die Schnecke eng umschließenden Gehäuses gebildet ist, bei der ein Einlaß und ein Auslaß für die Mischkammer vorgesehen ist, wobei die Förderung des Gutes durch die Mischkammer durch die Relativdrehung von Schnecke und Gehäuse erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (16) im Bereich des vom Einlaß (23, 24) entferntliegenden Endes der Mischkammer eine Gegenbohning aufweist und daß ein den Auslaß M 4) bildendes Rohr (29) in die kenri7e chnet, aaii uas ρ.""· ν—/ — — ° Sung bis zu der öffnung (30) sich erstreckt.

10 Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenbohrung einen ,η Richtung der öffnung (30) stetig zunehmenden Durchmesser aufweist.

11 Vorrichtung nach einem oder mehrerer, der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet daß die Öffnung (30) auf dem Grund der schrauDenlinienförmigen Nut (25) der Schnecke (16) angeordnet ist.