DE2445287A1

DE2445287A1 - Vorrichtung zum mischen und/oder entgasen von hochviskosen medien unter vakuum

Info

Publication number: DE2445287A1
Application number: DE19742445287
Authority: DE
Inventors: Franz Bradatsch; Erhard Haeuser; Gerhard Hild; Willi Leib
Original assignee: PFEIFFER VAKUUMTECHNIK; Arthur Pfeiffer Vakuumtechnik Wetzlar GmbH
Current assignee: PFEIFFER VAKUUMTECHNIK; Arthur Pfeiffer Vakuumtechnik Wetzlar GmbH
Priority date: 1974-09-21
Filing date: 1974-09-21
Publication date: 1976-04-08
Also published as: DE2445287C3; DE2445287B2

Description

Vorrichtung zum Mischen und / oder Entgasen von hochviskosen Medien unter Vakuum.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen und / oder Entgasen unter Vakuum von hochviskosen Medien, insbesondere Gießharzkomponenten und besteht aus einem evakuierbaren Behälter mit einer Beachickungsöffnung und einer Entnahmeöffnung und einem darin über eine vakuumdichte Drehdurchführung rotierend angetriebenen Misch- und Förderorgan, welches das Medium vom Boden des Behälters bis über den Stoffspiegel fördert, wo es entgast und in den Behälterinhalt wieder zurtickgeführt wird.
In der Gießharzverarbeitung gibt es Gießmassen, die je nach Fallstoffanteil und Verarbeitungstemperatur sehr hochviskos sind.
Das Vermischen der Einzelkomponenten zu solchen Gießmassen soll aus Topfzeitgründen in kurzer Zeit stattfinden, wobei der guten Benetzung des Fall stoffes durch das Harz-Härterrystem besondere Bedeutung zukommt. Zum anderen soll die fertige Gießmasse blasenfrei entgast sein.
Bekannte Vakuummischer mit Propeller oder Ankerrührer erfüllen diese Aufgaben nur unvollkommen, da beim Mischen die Wirbelbildung wegen der hohen Viskosität stark verringert ist und das Aufsteigen von Blasen an die Oberfläche der Charge, ebenfalls durch die hohe Viskosität, stark behindert ist.
Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung anzugeben, mit deren Hilfe hochviskose Massen, insbesondere Gießharzkomponenten, schnell und homogen gemischt und / oder entgast werden können.
Die Aufgabe wird mit Hilfe einer eingangs beschriebenen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Misch- und Förderorgan aus einanim Behälter zentrisch geführten, bis in die Nähe des Bodens reichenden Rohres in Form eines Zylinder-und / oder Kegelstumpfmantels besteht, an dessen Außenfläche, zumindest im unteren Teil des Behälters, eine ein- oder mehrgängige Schneckenwendel angebracht ist, so daß die Schnecke der Kontur der Innenwand des Behälters folgt.
Ein so gebautes Misch- und Förderorgan fördert durch Schleppströmung die Masse an der Innenwand des Behälters über den Stoffspiegel hoch bis zu einem Ueberlauf, von wo sie wieder zurück in den Stoffspiegel fließt.
Durch die Förderung vom Boden über den Stoffspiegel gerät die ganze Charge in einen Kreislauf. Das Mischgut wird in diesem Kreislauf durch die Schleppströmung der Schnecke wie bei einem Extruder intensiv gemischt, im Mischgut befindliche Füllstoffe von den flüssigen Komponenten gut benetzt und auf große Oberflächen im Vakuumbereich oberhalb des Stoffspiegels ausgebreitet, um dort wirkungsvoll entgast zu werden.
Um den Innenraum des die Schnecke tragenden Rohres zusätzlich zur Vermischung der Komponenten zu nutzen, sind behälterfeste Rakel vorgesehen, die je nach Ausführung der Vorrichtung am Boden oder am Deckel angebracht sind.
In einer anderen Ausführung können auch im Innenraum des die Schnecke tragenden Rohres mit diesem rotierende, zusätzliche Mischorgane angeordnet sein, z.B. als Rührflügel ausgebildet, die über den Behälterboden streichen.
Vorzugsweise ist die Vakuumdrehdurchfuhrung für den Antrieb des Misch- und Förderorganes oberhalb des Stoffspiegels angeordnet, um sie nicht mit aushärtenden und / oder abrassiven Stoffen in Berührung zu bringen.
Dies gilt auch für eine vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung, bei der der Antriebsmotor unter dem Behälter angeordnet ist. Zur leichteren Beschickung kann der Deckel des Behälters hierbei aufklappbar gemacht werden.
Zur weiteren Vergrößerung der Entgasungsoberfläche lassen sich am Ausgang der Schnecke in Höhe des Uberlaufes über dem Stoffspiegel zusätzliche, mit-rotierende Verteiler anordnen, an denen das geförderte Medium abläuft. Diese Verteiler können auch relativ zum Misch- und Förderorgan stehend angebracht sein. Zur weiteren Verbesserung des Jeweiligen Misch- und / oder Entgasungsvorganges kann es sinnvoll sein, die Vorgänge bei verschiedenen Drehzahlen ablaufen zu lassen, z.B. beim Entgasungsvorgang reicht eine geringere Drehzahl aus, so daß während der Entgasungszeit keine unerwünschte Energie in Form von Wärme in die Charge gelangt. Es ist deshalb ein drehzahl- und drehrichtungsveränderlicher Antriebsmotor vorteilhaft. Die Drehrichtungsumkehr sorgt für schnelle Entleerung der Schneckenwendel beim Ablassen der Charge.
Die Figuren 1 - 4 zeigen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Es zeigen Fig. 1 eine Vorrichtung mit oberem Antrieb und am Behälterboden befestigtem Rakel Fig. 2 eine Vorrichtung mit oberem Antrieb, am Deckel befestigtem Rakel und zusätzlichen Verteilern Fig. 3 eine Vorrichtung in konischer Ausführung des Behälters und des Misch- und Förderorganes Fig. 4 eine Vorrichtung mit unterem Antrieb, Jedoch mit über dem Stoffspiegel liegender Vakuumdrehdurchführung.
Die Vorrichtung nach Fig. 1 besteht aus dem Behälter 1 und dem Deckel 2 mit der Beschickungsöffnung 3. Am Deckel 2 ist die vakuumdichte Drehdurchführung 4 für die Welle 5 angebracht. Die Welle 5 ist mit dem Antriebsmotor 6 und dem Misch- und Förderorgan 7 verbunden. Das Misch- und Förderorgan 7 besteht aus dem zylindrischen Mantel 8, dem Schneckenwendel 9 auf seiner Außenfläche und ist über die Arme 10 mit der Welle 5 verbunden.
Der Vakuumanschluß 11 führt zu einer nicht dargestellten Vakuumpumpe. Der zylindrische Teil 12 des Behälters 1 geht nach unten in den konischen Teil 13 mit dem dort befestigten Rakel 14 über und mündet in den durch Ventil 15 verschließbaren Behälterablaß. Am unteren Ende der Welle 5 sitzen dem konischen Behälterteil 13 angepaßte Rührflügel 16.
Mit der Vorrichtung wird gearbeitet, indem bei geschlossenem Ablaßventil 15 durch die Beschickungsöffnung 3 die zu mischenden und entgasenden Komponenten, z.B. Gießharz, Härter, Fallstoff, Farbe eingegeben und der Deckel der Beschickungsöffnung 3 wieder geschlossen wird. Uber den Vakuumanschluß 11 wird dann der Behälter evakuiert, um den gröbsten Luftanteil aus den miteingegebenen pulverigen Füllstoffen zu entfernen. Danach wird der Antriebsmotor 6 eingeschaltet und zwar in der Richtung, daß die Schneckenwendel nach oben fördert. Das im Behälter befindliche Mischgut wird vom umlaufenden Mantel 8 und von den Rührflügeln 16 in Drehung versetzt und bricht sich am Rakel 14. Ein Teil des Mischgutes gelangt durch den Bereich 17 in die Schnecke und wandert durch Schleppströmung an der Wand des Behälters nach oben. In den Schneckengängen entsteht eine intensive Durchmischung des durchlaufenden Mischgutes. Nach Erreichen der Überlaufkante 18 fließt das Mischgut an der Innenwand des Mantels 8 nach unten zum Stoffspiegel 19. Auf der großen Oberfläche des dem Vakuum ausgesetzten Mantelteiles erfolgt nun die wirkungsvolle Entgasung des Mischgutes in dünner Schicht.
Der Misch- und Entgasungsvorgang wird so lange durchgeführt bis die eingegebene Charge gut gemischt und entgast ist.
Nach beendeter Aufbereitung kann z.B. bei stillstehendem Antrieb der Behälterinnenraum belüftet und das Mischgut über das Ablaßventil 15 abgelassen werden.
Zur schnellen Entleerung der Schneckengänge kann die Drehrichtung des Mischorganes umgekehrt werden, so daß die Schnecke nach unten fördert.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung ist ein feststehendes Rakel 20 am Deckel befestigt. Am Misch- und Förderorgan 7 sind zusätzliche Verteiler 21 angebracht.
Die Rührflügel 22 übernehmen die Drehmomentübertragung auf das Misch- und Förderorgan 7, wodurch die in Fig. 1 gezeigten Arme 10 entfallen. Das übrige entspricht der Ausbildung der Vorrichtung nach Fig. 1.
Die Verteiler 21 erzeugen Filme 25 des ablaufenden Mischgutes und damit eine wesentliche Vergrößerung der Entgasungsoberfläche. Das Vakuum wirkt auf beiden Seiten des Films.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 3 fließt das geförderte Mischgut über eine Schräge zurück zum Stoffspiegel, wodurch die Verweilzeit des Mischgutes im Vakuum erhöht wird.
Die Vorrichtung nach Fig. 4 hat durch den unten liegenden Antrieb Vorteile in bezug auf die Beschickung und die Wartung.
Der Behälterdeckel ist mittels Scharnier 24 aufklappbar und die Vakuumdrehdurchführung 23 ist gut zugänglich.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

7. Vorrichtung zum Mischen und / oder Entgasen unter Vakuum von viskosen Medien, insbesondere von Gießharzkomponenten, bestehend aus einem evakuierbaren Behälter mit einer oder mehreren Beschickungsöffnungen und einer Entnahmeöffnung und einem darin über eine vakuumdichte Drehdurchführung rotierend angetriebenem Misch- und Förderorgan, welches das Mischgut vom Boden des Behälters über den Stoffspiegel fördert, wo es entgast und dem Behälterinhalt wieder zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Misch-und Förderorgan aus einem im Behälter zentrisch geführten, bis in die Nähe des Bodens reichenden Rohr in Form eines Zylinder- und / oder Kegelstumpfmantels besteht, an dessen Außenfläche, zumindest im unteren Teil des Behälters, eine ein- oder mehrgängige Schneckenwendel angebracht ist, so daß die Schnecke der Kontur der Innenwand des Behälters folgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum des die Schnecke tragenden Rohres ein oder mehrere behälterfeste Rakel angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des die Schnecke tragenden Rohres weitere rotierende Mischorgane angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vakuumdichte Drehdurchführung in das Behälterinnere für den Antrieb des Misch- und Förderorganes oberhalb des Stoffspiegels angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor unter dem Behälter angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Überlauf der Schnecke über dem Stoffspiegel Verteiler für das Mischgut angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein drehrichtungs und / oder drehzahlveränderlicher Antriebsmotor für das Misch- und Förderorgan vorgesehen ist.