DE2417137A1

DE2417137A1 - Verfahren und vorrichtung zum mischen und entgasen von schnell haertbaren, aus mehreren komponenten bestehenden und mit fuellstoffen angereicherten kunstharzen oder dergleichen kunststoffen

Info

Publication number: DE2417137A1
Application number: DE2417137A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Hedrich Wilhelm Vakuumanlagen GmbH and Co KG
Current assignee: Hedrich Wilhelm Vakuumanlagen GmbH and Co KG
Priority date: 1974-04-09
Filing date: 1974-04-09
Publication date: 1975-10-30
Also published as: DE2417137C3; DE2417137B2

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Mischen und Entgasen von schnell härtbaren, aus mehreren Komponenten bestehenden und mit Füllstoffen angereicherten Kunstharzen oder dergleichen Kunststoffen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mischen und Entgasen von schnell härtbaren, aus mehreren Komponenten bestehenden und mit Füllstoffen angereicherten Kunstharzen oder dergleichen Kunststoffen.
Zur Herstellung von Gegenständen aus Kunstharz oder Kunststoffen und solchen, die mit Füîlstoffen angereichert werden und die zur Erreichung großer Festigkeitswerte eine absolut homogene Qualität ohne Einschlüsse von Luft, Gas oder Feuchtigkeitsblasen aufweisen müssen, sind bereits mehrere Mischvorrichtungen bekannt geworden, die jedoch den immer größer werdenden Ansprüchen in der Praxis nicht genügen. Die Schwierigkeiten, eine ebenso schnelle wie vollständige Entgasung solcher Medien gleichzeitig mit Erfolg zu erreichen bestehen besonders bei Verarbeitung zäher Massen darin, daß die Gas- oder Feuchtigkeitseinschlüsse mit Sicherheit erst dann aus der tasse entfernt werden können, wenn sich diese Teilchen möglichst dicht an der Oberfläche der Masse befinden. Die Auffassung, daß diese Teilchen allein durch.einen kräftigen Rührvorgang während einer bestimmten Zeit mindestens einmal in große Nähe der Oberfläche gelangen werden, kann allein für sehr dünnflüssige Medien gelten. Pür sehr zähe viskose Massen wäre eine unerträglich lange Mischzeit notwendig, die jedoch wegen der überaus schnellen Reaktionszeit nicht angewendet werden kann. Um einen Erfolg versprechenden Mischvorgang zu erreichen' hat man schon versucht, die zu mischende Masse in einem Zylinder, in dem eine mit einer Reihe Lochblechen bestückte Weile hin- und herbewegt wird, durch die Lochblechöffnungen zu pressen. Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß die einzelnen Lochblechöffnungen die Masse nur als verhältnismäßig dicken Strang in Bewegung bringen ohne daß die eingeschlossenen Teile, die entfernt werden sollen in die Nähe der Oberfläche gelangen können. Nach einem weiteren Vorschlag soll-das Kunststoffrohmaterial in ein Vakuumaufnahmegefäß gebracht, einem weiteren beheizten Vakuumgefäß schubweise zugeführt und von dort zu einer Extruderschnecke geschoben werden wobei vor der Extruderschnecke das ausgepresste Gas über einen Sammelraum abgeführt werden soll. In der DT-AS 1.544.168 wird ein Verfahren beschrieben bei dem das zu entgasende Gut durch Schnecken durch einen liegenden evakuierten Behälter gefördert wird wobei die Schnecken zun Teil aus dem zu entgasenden Gut herausragen und das Gut in eine größere Oberfläche bringen. Für bestimmte Medien dürfte diese Vorrichtung gut geeignet sein jedoch bedingt jeaes Medium eine andere Mischzeit, die in der beschriebenen Vorrichtung nur durch längere Schnecken und damit sehr großem Aufwand erreicht werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es,diese dachteile durch neue Verfahrensschritte in einer Vorrichtung einen gleichzeitigen Misch- und Entgasungsvorgang zu erreichen und in kürzester Zeit mehrere verschiedenartige Medien miteinander zu mischen, unter bestimmten Bedingungen aufzuheizen und gleichzeitig restlos zu entgasen und das entgaste Gemisch aus der Vorrichtung auszustoßen.
Gelöst wurde diese Aufgabev4rfahrensgemäß dadurch, daß nacheinander in einen evakuierten Behälter eingebrachte Medien zunächst von Rührflügeln gemischt und weiter von einer vertikal zentrisch angeoraneten Förderschnecke innerhalb eines Rohres in ständigem Kreislauf nach oben gegemischt um in dünner Schicht über einen an dem Rohr angeordneten Kragen abfließend einen ununterbrochenen Kreislauf zu bilden, der erst durch Öffnen des Abflußventils gleichzeitiger Drehrichtungsänderung der Förderschnecke das Medium in umgekehrter Bewegungsrichtung durch das Abflußventil austreibt. Die Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens besteht aus einem stehena runden, etwa im unteren Drittel konisch sich verjüngenden und einem engen zylindrischen Teil mit Abflußventil in aem versehenen Behältero7ëiñe zentrisch im Deckel des Behälters gelagerte und angetriebene mit Rühr-und/oder Anstreifflügeln versehene Förderschnecke, die kurz über dem Abflußventil endet und von einem von am Deckel befestigten Trägern gehaltenen Rohr mit geringem Abstand umgeben ist und daß das Rohr oben einen Kragen aufweist und die Förderschnecke oben und unten um etwa einen Schneckengang überragt. Mit besonderem Vorteil ist vorgesehen, daß die Förderschnecke vorzugsweise bei geöffnetem Abflußventil ihre Drehrichtung und Drehzahl ändert. Vorteilhaft sind auch die Rühr-und/oder Abstreifflügel der inneren Form des konischen Teiles des Behälters angepasst und die freien Enden der Flügel durch Querstreben zur hufhaltung der Zentrifugalkräfte miteinander verbunden. Für ganz bestimmte Medien ist vorgesehen, den Behälter als Doppelmantelbehälter auszubilden oder mit Heiz- und/oder Kühlelementen zu umgeben. Die Vakuumleitung ist dicht unterhalb des Deckels im Behältermantel anschließbar und besitzt im inneren des Behälters eine Prallwand aus einem angepassten Blech. Zentrisch im Deckel ist der Wellenantrieb vorgehen und verteilt um diesen Antrieb sind die Öffnungen für ein Schauglas und die Einfüllöffnungen mit ihren Armaturen angebracht.
In der Zeichnung ist schematisiert die Vorrichtung darge-stellt und zwar zeigt: Fig. 1 einen Schnitt durch den Behälter, das Steigrohr mit Kragen und die Schnecke mit Rohr und/oder Abstreifflügeln sowie den Deckel und das Auslaßventil.
Die Vorrichtung zur Burchfiinrung des Verfahrens zeigt in der Figur 1 den zylindrischen Behälter 1, der sich etwa im unteren Drittel seiner Höhe konisch verjüngt und dessen unterer Abschluß als kleiner Zylinder 13 ausgebildet istder mit einem Abflußventil 4 geschlossen ist. In dem am Deckel 5 mit Trägern 6 gehaltenen Rohr 7 läuft die Förderschnecke 3, deren Antrieb oberhalb des Deckels 5 in üblicher, nicht dargestellter Weise angeordnet ist. Die Förderschnecke 3 ragt oben und unten etwa in der Länge eines Schneckenganges über das Rohr 7, das oben mit einem Kragen 8 umgeben ist, der nochmals am Rohr selbst abgestütztwird. -In der Behälter wand ist dicht unter dem Deckel eine Anschlußvorrichtung für die Vakuumleitung 11 vorgesehen, der im inneren des Behälters 1 ein Prallblech zugeordnet istsmit dem Verschmutzungen der Yakaumleitung verhindert werden. Im Deckel sind ein Schauglas und Einfüllöffnung+s rund um den Antrieb der Förderschnecke 3 angeordnet. Selbstverständlich kann der Behälter je nach dem zu verarbeitende~+ Material auch als Doppelmantelbehälter ausgebildet sein oder mit Heiz- und/oder Kühlelementen ausgestattet werden.
Das zu mischende und entgasende oder von Feuchtigkeit zu befreiende Medium wird nacheinander durch die vor den Einfüllöffnungen mit vakuumdichten Armaturen versehenen Zuführungen in den Behälter 1 eingebracht und fällt teils senkrecht auf die sich in Bewegung befindlichen Rührflügel 2, teils auf den feststehenden Kragen 8 des Rohres 7, von dem aus das Gut breit gefächert auf die Rührflügel 2 trifft. Die zweite und weitere Komponente wird auf die gleiche Weise in entsprechender enge eingebracht und fällt durch die Rührflügel vorerst grob gemischt in den Zylinder 13, in dem die Förderschnecke 3 das Gemisch erfasst und durch das Rohr 7 mischend nach oben fördert, wo es sich in dünner Schicht auf dem Kragen 8 ausbreitet und nach unten abläuft um den gleichen Weg ununterbrochen in kürzester Zeit vielfach zurückzulegen. Der wesentliche Vorteil der nach diesem Verfahren arbeitenden Vorrichtung besteht darin, daß die Komponenten eine sehr schnelle und innige Mischung dadurch erfahren, daß die Bewegung richtungen vom Rühren in ein Wälzen innerhalb der Förderschnecke 3 und dem-Rohr 7 umgewandelt werden und während des breitflächigen, dünnschichtigen Abfließens über den Kragen 8 des Rohres 7 mit großer Sicherheit deshalb restlos entgast werden, weil das gesamte Mischgut während verhältnismäßig kurzer Zeit diesen langen Weg vielfach mit seiner großen Oberflächenbildung durchläuft. Selbstverständlich ist die Geschwindigkeit der Förderschnecke 3 ausreichend variabel und kann dadurch jedem beliebigen Medium und Mischgut angepasst werden.
Je der Totraum, in dem sich bestimmte Komponenten oder Teilmengen absetzen Könnten ist vermieden durch die Ausbildung der Schnecke, deren unterer Gang dicht über dem Ausstoß- oder Auslaufventil 4 endet. Nach beendetem Entgasungs- und Mischvorgang, der durch das Schauglas im Deckel 5 zur Einstellung neuer Medien beobachtet werden kann wird gleichzeitig mit der Öffnung des Abflußventiles 4 die Drehrichtung und gegebenenfalls auch die Geschwindigkeit der Förderschnecke 3 geändert, so daß das fertige Gemisch sehr schnell aus dem Behälter gefördert wird. Ein weiterer Vorteil, der sich sehr günstig für die herzustellenden Gegenstände herausgestellt hat, list die zum Antrieb der Förderschnecke auch bei der Bearbeitung sehr dickflüssiger Medien geringe Antriebskraft und die damit verbundene ger nge Erwärmung des bearbeiteten Mediums.

Claims

Patentansprüche

# Verfchren und Vorrichtung zum Mischen und Entgasen von schnell härbaren, aus mehreren Komponenten bestehenden und mit Füllstoffen angersicherten Kunstharren oder derglsichen Kunstetoffen, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander in einen avakuierbaren Behälter eingebracht. Medien zunGch*t von Rührflügeln gemischt und weiter von siner vertikal zentrisch angeordneten Förderschnecks innerhalb eine. Rohres in atändicem Kreislauf nach oben ge- we zlsch 3 n dUnntr

Schicht Ober einen an dem Rohr ang@ordneten Kragen abfli@ßend,einen ununtarbrochenen Krsislauf zu bilden, der erst durch Öffnen des Abflußventils und glsichzeitege# Drehrichtungsänderung der Förderschnecke das Medium in umgekehrter Bawegungerichtung durch das Abfluß ventil austreibt.
2. Vorrichtung zum Mischen und Entgasen nach dem Verfahren im Anspruch 1, dadurch gekannzeichnet, daß in einem stehend runden, etwa im unteren Drittel konisch sich verjüngenden und in eine@ engen zylindrischen Teil mit Abflußvantil versehenen Behälter sine zentrisch im Dackel das Sehälters (1) gelagerte und angetri@bene mit Rühr- und/oder Abstrsifflügeln (2) versehene Förderschnecks (3). die kurz Ober dou Abflußventil ( endet von eine von am Deckel (5) befestigten Trägern (6) gehaltenen Rohr (7) mit geringem Abstand umgeben ist, daß das Rohr (7) oben einen Kragen (8) aufweist und die Fördeschn@cke (3) da. Rohr 6)7 oben und unten us etwa einen Schneckengang überragt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gakennzeichnet, daß die Förderachnecks (3) vorzugsweise bei g@öffnstem Abflußventil (4) die Drshrichtung und Dr@hzahl Innert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rühr-und/oder Abstreifflügel (2) der inneren Form des konischen Teiles des Behälter (1) entsprechen und die freien Enden (9) der Flügel (2) durch Querstrsben (10) miteinander verbunden sind.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 4 dadurch gskennzeichnet, daß der Behälter (1) als Dapp@lmantelbehilter ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bahälter (1) mit H@ir- und/oder Kühlel@menten umgeben ist.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der dicht unter dem Dackel (5) des Behälters (1) angeordneten Vakuumleitung (11) ein Prallblech (12) zugeprdnet ist.
8. Vorrichtung nach den vorausg@gangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecks (3) zentrisch im Deckel gelagert und angetrieben wird und im Deckel (q) ein Schaugles und mindestens eine Einfüllöffnung vorgesehen sind.

L e e r s e i t e