DE2501941C2

DE2501941C2 - Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung einer Mischung aus zähflüssigem Material mit dispersem Feststoff

Info

Publication number: DE2501941C2
Application number: DE2501941A
Authority: DE
Inventors: Mizutani Toyonaka Osaka Keiiti; Yamada Kawanishi Hyogo Minoru; Nakagawa Takatsuki Osaka Nobuyuki
Original assignee: Takeda Chemical Industries Ltd
Current assignee: Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1974-01-23
Filing date: 1975-01-18
Publication date: 1982-11-18
Also published as: GB1458791A; US3932980A; DE2501941A1; HK680A; FR2272721A1; MY8100027A; FR2272721B1

Description

Die Ei findung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung einer Mischung aus zähflüssigem Material mit dispersem Feststoff mit zwei walzenartigen, mit verschiedenem Drehsinn umlaufenden Mischelementen, deren Achsen in eine horizonalen Ebene liegen, mit einer ersten Zuführvorrichtung für das zähflüssige Material, die oberhalb der beiden Mischelemente angeordnet ist und jedem Mischelement einer kontinuierlichen Materialstrom zuführt, wobei auf jedem der beiden Mischelemente eine Schicht zähflüssigen Materials entsteht

Es sind Mischvorrichtungen oder Knetmaschinen zum Mischen von zähflüssigen Materialien, wie beispielsweise Kunstharz oder Nahrungsmittel, deren ehe mische und/oder physikalische Eigenschaften sich mit erhöhter Temperatur verändern, mit Feststoffen wie beispielsweise pulverisierten Stoffen, !'artikeln, Flocken, Körner, zerhackten Fasern, Gespinsten, faserigen Stoffen od. dgl. bekannt, die im wesentlichen durch Anwendung äußerer Kräh oder äußerem Druck mit Hilfe von Messern oder Schrauben arbeiten. Dabei muß der Mischer in der Lage sein, eine relativ hohe Scherkraft dort zu erzeugen, wo Massen mit hoher Viskosität mit den Feststoffen vermischt werden sollen. Eine relativ große Scherkraft wird zum Fluidisieren der hochviskosen Masse benötigt, wobei jedoch zu beachten ist, daß die mit den hochviskosen Massen zu vermischenden Feststoffe um so öfter strukturell beschädigt werden, je größer die von dem Mischer erzeugte Scherkraft ist Weiterhin ist eine hohe Scherkraft häufig von einer erheblichen Reibungswärme begleitet die in den hochviskosen Massen während des Mischcns mi, den Feststoffen erzeugt wird, so daß daher die chemischen und physikalischen Eigenschaften der hochviskosen Massen sich je nach der Art der viskosen Masse in unterschiedlichem Ausmaß verändern.

Aus der US-PS 36 81 485 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Herstellung einer Mischung aus zwei oder mehreren chemischen Substanzen zur Erzeugung von Schaummaterial wie beispielsweise Polyurethanschaum bekannt, bei der eine in zwei Vorratsbehält-η befindliche flüssige Substanz in zwei entsprechende Aufnahmebehälter gepumpt oder anderweitig befördert wird. Von dort aus werden die Substanzen gleichförmig über die Länge verteilt auf die Außenfläche zweier gegenläufig rotierender, sich einander berührender und als Mischelemente dienender Walzen gegeben. Infolge tier Rotation der Walzen werden die auf der Oberfläche verteilten Substanzen zur l'nierseite der Walze befördert, an der Berührungsstelle uer Wal zen innig miteinander vermisch' und, da sie nicht durch die sich berührenden Walzen hindurchtreten können, abgestreift und unter Richtungsänderung auf die Ober fläche eines bewegten Papierbandes od. dgl. befördert Diese bekannte Vorrichtung eignet sich jedoch nicht zum Vermischen von zähflüssigem Material mit dispersen Feststoffen, da zum einen die dispersen Feststoffe nur in ungenügender Menge bis zu der Mischstelle transportiert und bereits davor abfallen wurden und zürn anderen durch die sich berührenden Walzen keine

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gute Vermischung der viskosen Masse mit dem dispersen Feststoff erfolgt oder sogar eine Beschädigung der Walzen oder des dispersen Feststoffes zur Folge haben könnte.

Bei der Herstellung von faserverstärkten Kunststoffen werden verschiedenartige Preßmassen verwendet, wie beispielsweise Plattenpreßmassen (SMQ, Schüttpreßmassen (BMC), Teigpreßmassen (PMC) od. dgl., die dadurch zubereitet werden, daß ein Kunstharz oder eine Kombination von Kunstharzen, wie beispielsweise ungesättigte Polyesterharze oder Epoxyharze, mit verschiedenen Zusätzen einschließlich eines Füllers, wie beispielsweise ein Kalziumcarbonat oder eine Mischung aus Kalziumcarbonat, Lehm, Kieselerde, Gips, Bariumsulfat u. a., einem Härter, einem Weichmacher, einem Farbstoff, einem Katalysator, einem Stabilisator und einer Verstärkung, wie beispielsweise eine Mischung aus Natur- und/oder Kunststoffkern unter Einschluß von Glasfasern, sowie einem die Viskosität erhöhenden Zusatz vermischt werden. Jede dieser bekannten Preßmassen wird auf unterschiedliche Weise hergestellt, in dem Verfahrensabschnitt jedoch, bei weichem das Kunstharz mit den Zusätzen unter Einscnluß der Verstärkung gemischt wird, wird die Mischung unvermeidlich den relativ hohen Scherkräften in der Mischvorrichtung ausgesetzt, wobei die Verstärkung bzw. der entsprechende Feststoff sehr leicht in seiner Struktur beschädigt werden kann. Weiter ist der Gehalt oder die Konzentration der von der Mischung aufgenommenen Verstärkung so beschränkt, daß eine Verbesserung der strukturellen Festigkeit des fertigen, verstärkten Kunststoff-Preßmaterials nicht erwartet werden kann.

Aus der US-PS 32 80 764 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Mischen von hochviskosep Substanzen, wie beispielsweise Pasten und teigartigen Massen bekannt bei der die verschiedenen Mischstoffe durch einen zwischen einem Paar gegenüberliegend angeordneter und in entgegengesetzter Richtung drehender Mischerwalzen gebildeten Spalt gefördert und in den Spalt eingezogen werden, wobei die viskosen Massen in dem Spalt gleichförmig und ausreichend vermischt werden. Am Ende des Spalts sind zwei an den Mischerwalzen anliegende Klingen oder Rakel angeordnet, die die viskose Masse von den Mischerwalzen abstreifen, die daraufhin in einen Schacht fällt und mittels zweier in dem Schacht angeordneter Trennmesser geteilt werden kann. Mit diesem bekannten Verfahren und dieser bekannten Vorrichtung wird zwar sowohl eine gleichförmige und ausreichende Durchmischung der verschiedenen viskosen Stoffe erzielt und ein gutes Ablösen der an den Mischerwalzen haftenden viskosen Stoffe mittels der sogenannten Rakel erreicht, jedoch treten bei dieser Art der Durchmischung und des Ablösens der an den Mischerwalzen anhaftenden Materialien andere Probleme auf. Zum einen können eine oder beide Rakel bei nicht ausreichend hoher Festigkeit quer zur Längsrichtung der Messerkante leicht deformiert werden, wobei sie von der gleitenden Anlage an die Peripheriefläche der zugehörigen Mischerwalze abkommen. Dies geschieht relativ oft, wenn Verstärkungen, die der viskosen Masse beigemischt werden, sich um die Messerkante jedes Rakels herumwinkela Zum anderen kann ein der viskosen Masse beigefügter Feststoff bei der Berührung mit den Messerkanten des jeweiligen Rakels in seiner Struktur erheblich beeinträchtigt werden und zudem eine Wärmemenge von beträchtlich erhöhter Temperatur durch die Reibung zwischen den Messerkänteri der Rakel und deii Peripherieflächen der Mischerwalzen erzeugt werden. Wenn die viskose Masse einen wärmehärtenden Kunststoff enthält, bedeutet die Erzeugung «on Wärme ein teilweises Aufheizen der viskosen Masse, und daher wird dann, wenn der aufgewärmte Teil der viskosen Masse durch Berührung mit der Umgebungsluft beispielsweise gekühlt wird, jeder Teil der viskosen Masse bleibend ausgehärtet, was zu einer Maschinenstörung oder einem sonstigen Schaden führen kann.

ίο Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung einer Mischung aus zähflüssigem Mateial und dispersem Feststoff zu schaffen, mit der neben einer guten und gleichförmigen Durchmischung des zähflüssigen Materials mit dem dispersenen Feststoff eine wirksame und insbesondere den Feststoff schonende Abnahme der Mischung von den Mischelementen gewährleistet ist, wobei insbesondere der disperse Farbstoff in seiner Struktur möglichst wenig beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Mischelemente mit Ab' «uid voneinander einen Mischspah zwischen sich frei lassen 5 angeordnet sind, daß der Drehsinn der beiden Mischelemente so gewählt ist, daß das Material sich von oben durch den Mischspah hindurch nach unten bewegt und wobei die Breite de. Mischspalts so gewählt ist, daß sich die beiden Materialströme vor dem Eintritt in den Mischspah vereinigen, daß eine zweite, oberhalb der beiden Mischelemente angeordnete Zuführvorrichtung für den dispersen Feststoff vorhanden ist und einen kontinuierlichen Materialstrom auf die beiden Schichten zähflüssigen Materials auf den Mischelementen zuführt, daß zwei drehbare walzenartige Abnahmeelemente unterhalb der Mischelemente vorgesehen sind, wobei jedem Mischelement ein Abnahmeelement zugeordnet ist, daß jedes Abnahmeelement mit höherer Umfangsgeschwindigkeit als das zugehörige Mischelement und mit gleichem Drehsinn wie das zugehörige Mischelement umläuft, und daß der Abstand des Abnahmeeleinent!> zum zugehörigen Mischelement so gewählt ist, daß das am Mischelement haftende Material vom Abnahmeelement abgenommen und nach unten geworfen wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung sind den Merkmalen der Unteransprüche zu entnehmen.

Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet eine gute und gleichförmige Durchmischung des zähflüssigen Materials mit dem dispersen Feststoff und eine wirksame und insbesondere den dispersen Feststoff schonende Abnahme der Mischung von den Mischelementen. Insbesondere wi'd der zur Verstärkung der Mischung dienende disperse Feststoff in seiner Struktur nicht beeinträchtigt, wozu besonders das Auf' eten nur sehr g-<iager Reibungswärme bei der Abnahme der Mischung von den Mischelementen gehört

Die Erfindung wiru nachfolgend an bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Im einzelnen zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer perspek-

tivischen Ansicht einer Vorrichtung zur Herstellung einer Kunststoff-Preßmasse in Form von SMC, die die Merkmale der Erfindung verkörpert;

F ί g< 2 eine schemätische Seitenansicht wesentlicher Teile der Vorrichtung aus Fig. 1;

F i g. 3a bis 3d verschiedene Schnitte von Arbeitswalzen, die eine Abnahmeeinheif der Vorrichtung gemäß Fig. 1 bilden;
F i g. 4 und 5 verschiedene Arten der Mischeinheit, die

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in der Vorrichtung gemäß F i g. 1 Verwendung finden kann;und

F i g, 6 eine schematische Seitehansicht eines wesentlichen Teiles der Vorrichtung aus Fig. 1, bei der die Kunststoffpreßmasse in der Form einer Stange oder eines Brockens hergestellt wird.

In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet Der in der Beschreibung verwendete Ausdruck »Kunstharzmasse« soll ein Kunstharz wie beispielsweise ein Polyesterharz öder ein Epoxyd-Harz bedeuten, das vorher mit einem die Viskosität erhöhenden Zusatz und Katalysator vermischt wurde. Auf Wunsch oder bei Erfordernis können ein oder mehrere Füller, Weichmacher, Färbemittel, Stabiilisierer und andere Zusätze zu der Harzverbindung zugegeben werden. Zu dieser als »Kunstharzmasse« bezeichneten Masse kann dann je nach Bedarf ein der Verstärkung dienender Stoff, wie beispielsweise Glasfaser oder eine andere Natur- oder Kunststoff-Faser, zugesetzt werden.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung umfaßt eine Zerkleinerungseinheit C, in der mehrere Glasfasergespinste 10 als Verstärkungsmittel in zerhackte Büschel 11 von beispielsweise 2 bis 3 mm Länge gebrochen werden. Die Zerkleinerungseinheit Cumfaßt eine mit Gummi ausgekleidete Walze 12 und eine Zerkleinerungswalze 13, die in einem nicht dargestellten Maschinengestell mit Abstand zueinander horizontal gelagert sind und in zueinander entgegengesetzter Richtung drehen. Die sich gegen den Uhrzeigersinn drehende Zerkleinerungswalze 13 weist mehrere an ihrer Peripherie befestigte und in gleichem Abstand verteilte Klingen 13a auf, von denen jede Klinge 13a sich über die gesamte Länge der Zerkleinerungswalze 13 erstreckt Die Klingen 13a zerhacken die Fasergespinste 10 in Büschel 11 im Zusammenwirken mit der Gummiwalze 12 Über der Gummiwalze 12 und parallel zu dieser sind zwei Rückhaltewalzen 14 und 15 angeordnet die die Fasergespinste 10 gegen die Peripherie der Gummiwalze 12 drücken. Eine der beiden Walzen 12 ode 13 kann an ein nicht dargestelltes Antriebsaggregat angeschlossen sein, das einen üblichen Antriebsmotor und zwischengeschaltetes Transmissionssystem enthält

Die zjrhackten Büschel 11 fallen infolge ihrer Schwerkraft durch einen Trichter oder Kasten H auf eine Mischeinheit M. Der Trichter H bildet wie besonders aus der F i g. 2 zu erkennen ist eine Führung für die kontinuierlich herabfallenden, zerkleinerten Büschel 11 auf die Mischeinheit M zu, so daß diese im Verlauf der Fallstrecke auf die Mischeinheit M nicht weggeblasen oder abgelenkt werden können.

Eine erste Zuführvorrichtung S zur Zufuhr einer Kunstharzmasse zur Mischeinheit M weist einen Chargentank 16 auf, der über eine motorgetriebene Pumpe 17 an einen Verteiler 18 strömungsmittelmäßig angeschlossen ist Der Verteiler 18 weist eine Rohrverzweigung mit drei Öffnungen auf: eine öffnung ist mit der Pumpe 17 und die beiden anderen Öffnungen sind mit jeweils einem Zumhrrohr 19 und 20 verbunden, die sich parallel zueinander beiderseits des Trichters H erstrekken. Diese Zuführrohre 19 und 20 können von gleicher Bauart sein, wobei jedes Rohr 19 oder 20 an seinem freien Ende abgeschlossen ist und in einem mittleren Abschnitt (Fig.2) einen sich nach unten öffnenden Schlitz 19a oder 20a aufweist Die motorgetriebene Pumpe 17 fördert die Kunstharzmasse- aus dem Chargentank 16 in die Mischeinheit Mdurch die Zuführrohre 19 und 20 unter vorbestimmten Strömungsmitteldruck und mit konstanter Fördergeschwindigkeit

Die Mischeinheit M weist ein Paar walzenförmige Mischelemente 21 und 22 auf, die in dem Maschinenrahmen unmittelbar unter der Bodenöffnung des Trichters H gelagert sind und in entgegengesetzten Richtungen zueinander entsprechend der eingetragenen Pfeilrichtung drehen. Diese Mischelemente 21 und 22 erstrecken sich parallel zueinander und parallel zu den Zuführrohren 19 und 20, die jeweils über den Mischelementen 21 und 22 angeordnet sind, wobei der kleinste Abstand zwischen dert Peripherieflächen der Mischelemente 21 und 22 zwischen 0,3 bis 3,0 mm beträgt, vorzugsweise aber 2 mm groß ist Beide Mischelemente 21 und 22 sind so miteinander gekoppelt, daß sie über ein nicht dargestelltes mit dem ebenfalls nicht dargestellten gemeinsamen Antriebsaggregat verbundenes Getriebe in entgegengesetzten Richtungen drehen können.

Die über den jeweiligen Mischelementen 21 und 22 angeordneten Zufuhrrohre 19 und 20 können entweder an dem nicht dargestellten Maschinenrahmen gelagert sein oder an dem unteren Abschnitt des Trichters H neben den zugehörigen Mischelementen 21 und 22 befestigt sein. Die Schlitze 19a und 20a in den jeweiligen Zufuhrrohren 19 und 20 sind so dimensioniert, daß eine mit CF bezeichnete, aus jedem Schlitz 19a und 20a austretende Kaskadenströmung der Kunstharzmasse eine Breite besitzt, die ausreicht, Ränder an beiden Endabschnitten der zugehörigen Mischelemente 21 oder 22 frei zu lassen, wenn die Kaskadenströmung CF der Kunstharzmasse danach eine Schicht auf der Peripheriefläche des zugehörigen Mischelements 21 oder 22 bildet

Die Pumpe 17 fördert bei der beschriebenen Vorrichtung Kunstharzmasse von dem Chargentank 16 zu den Zuführrohren 19 und 20, während die Zerhacker-Einheit Cdie Fasergespinste 10 in zerhackte Büschel 11 bricht, die durch den Trichter H nach unten fallen. Ferner treten die Kaskadenströme CFder Kunstharzmasse aus den jeweiligen Schlitzen 19a und 20a in den Zuführrohren 19 und 20 nach unten aus und bilden auf den Mischelementen 21 und 22 Schichten aus Kunstharzmasse, die sich in dem Spalt zwischen den in entgegengesetzten Richtungen drehenden Mischelementen 21 und 22 vereinigen. Gleichzeitig werden die zerkleiner ten Glasfaserbüschel 11 als Verstärkungsmittel auf die Außenfläche jeder der Kunstharzschichten um die Mischelemente 21 und 22 verteilt bzw. verstreut

Wie insbesondere der F i g. 2 zu entnehmen ist, werden dann.wenn sich die Kunstharzschichten auf den Mischelementen 21 und 22 oberhalb der engsten Stelle des Spaltes zwischen den Mischelementen 21 ¹^d 22 vereinigen und danach den Spalt zwischen den Mischelementen 21 und 22 infolge der Drehung der Mischelemente 21 und 22 durchaufen, die zerhackten Glasfaserbüschel 11 zuerst zwischen den Kunstharzschichten eingehüllt und danach tief in die Harzschicht hineingemischt, die anschließend durch den Spalt zwischen den Mischelementen 21 und 22 läuft Daraus wird deutlich, daß keines der zerschnittenen Glasfaserbüschel 11 eine Krafteinwirkung erfährt, die sonst von den Mischelementen 21 und 22 ausgeübt werden würde, wenn die mit den zerhackten Büscheln 11 vermischte Kunstharzmasse den engsten Abschnitt des Spaltes zwischen den Mischelementen 21 und 22 durchläuft

Wie bereits erwähnt beträgt der kleinste Abstand bzw. der Spait zwischen den Feripneriefiächen der Mischelemente 21 und 22 zwischen 03 bis 5,0 mm. Es sollte jedoch ein spezieller Wert für die Spaltweite in-

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nerhalb des genannten Bereiches in Berücksichtigung des Außendurchmessers jedes Mischelements 21 und 22 sowie der Viskosität der Kunstharzmasse gewählt werden, so daß sich die Kuristhafzschichten auf den Peripherieflächen der Mischelemente 21 und 22 oberhalb der engsten Stelle des Spaltes vereinigen können, bevor sie sich durch die engste Stelle des Spaltes zwischen den Mische>£nienten 21 und 22 hindurch bewegen. Bei der Wahl der Spaltbreite ist zu berücksichtigen, daß jedes der Mischeiemente 21 und 22 einen Außendürchmesser vorzugsweise zwischen iOO bis 1000 mm aufweist und sich mit einer Geschwindigkeit von vorzugsweise 1 bis 200 Umdrehungen pro Minute dreht Durch geeignete Wahl der Größe und der Drehgeschwindigkeit der Mischelemente 21 und 22 kann eine zufriedenstellende und gleichförmige Mischung der Kunstharzmasse mit dem Verstärkungsmittel beim Durchlaufen der Kunstharzmasse durch den Spalt zwischen den Mischelementen 21 und 22 erreicht werden.

Die aus dem Spalt zwischen den Mischelementen 21 und 22 hervortretende fertige Mischung gelangt bei sich fortgesetzt drehenden Mischelementen 21 und 22 zu einer Abnahmeeinheit R, wobei die Mischung teilweise auf dem Mischelement 21 und teilweise auf dem Mischelement 22 festsitzt Die Abnahmeeinheit R weist ein Paar Abnahmeelemente 23 und 24 auf, die in dem Maschinenrahmen gelagert sind und sich jeweils unmittelbar unterhalb und parallel unter bzw. zu den Mischelementen 21 und 22 erstrecken. In ähnlicher Weise wie die Mischelemente 21 und 22 sind die Abnahmeelemente ^3 und 24 funktionsmäßig so miteinander gekoppelt, daß sie in entgegengesetzten Richtungen drehen, was durch die Pfeile in F i g. 2 angedeutet ist und was durch nicht dargestellte und mit dem gemeinsamen, ebenfalls nicht dargestellten Antriebsaggregat verbundene Getriebe bewirkt wird. Der Außendurchmesser jedes Abnahmeelements 23 und 24 ist kleiner als derjenige der Mischelemente 21 und 22 und liegt vorzugsweise im Bereich von 50 bis 200 mm. Die Drehgeschwindigkeit der Abnahmeelemente 23 und 24 ist größer als diejenige der Mischelemente 21 und 22 und liegt bevorzugt im Bereich von 1000 bis 10 000 Umdrehungen pro Minute, wobei sich die Abnahmeelemente 23 und 24 zueinander in entgegengesetzten Richtungen, jedoch bezüglich der jeweils über den Abnahmeelementen 23 und 24 angeordneten Mischelemente 21 und 22 im gleichen Drehsinn wie diese drehen.

Jedes Abnahmeelement 23 und 24 hält von dem entsprechenden, unmittelbar über ihm angeordneten Mischelement 21 und 22 einen solchen Abstand ein, daß der geringste Abstand zwischen den Peripherieflächen der Mischelemente 21 oder 22 und den Abnahmeelementen 23 oder 24 im Bereich von 0,05 bis 2,00 mm, bevorzugt im Bereich von W₅ bis '/₂ der Größe des Spaltes zwischen den Mischelementen 21 und 22 liegt Ein Abstand von 0,5 mm wird jedoch besonders bevorzugt

Wie man besonders deutlich aus F i g. 2 erkennt, teilt sich die aus dem Spalt zwischen den Mischelementen 21 und 22 hervortretende fertige Mischung in zwei Kaskadenschichten auf, die jeweils an den Mischelementen 21 und 22 während deren Drehung festhängen. Da beide Abnahmeelemente 23 und 24 in gleicher Weise bezüglich der Kaskadenschichten der Mischung aus Kuntharzmasse und zerhackten Glasfaserbüscheln wirken, wird das weitere Betriebsverhalten hier nur in bezug auf die Funktion des Abnahmeelements 23 bezüglich der Kaskadenschicht beschrieben, die an dem Mischelement 21 festhängt Für das Abnahmeelement 24 gilt in Relation zum Mischelement 22 dann das Entsprechende.

Die Vorderseite der Kaskaden-Mischungsschicht, die durch den Spalt zwischen den Mischelementen 21 und 22 hervorgetreten ist, erreicht das Unter dem Mischelement 21 angeordnete Abnahmeelement 23 während der Drehung des Mischelements 21. Da dies Abnahmeelement 23 mit höherer Geschwindigkeit als das Mischelement 21 umläuft, wird die Käskädenschicht der Mischung bei dem Kontakt mit der Peripheriefläche des Abnahmeelernents 23 von der Peripheriefläche des Mischelements 21 durch die Zentrifugalkraft weggeschleudert, die durch die Drehung des Abnahmeelements 23 erzeugt wird. Um das Mischelement 21 hinter dem Abnahmeelement 23 wird kein nennenswerter Anteil der Kaskadenschicht der Mischung aufgewikkelt. Die Mischung wird somit von der Peripheriefläche des Mischelements 21 abgetrieben und fällt unter Einwirkung der Schwerkraft nach unten in der Form verspritzter Partikel, was durch das Bezugszeichen 25 angedeutet ist

In der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung besitzt jedes Abnahmeelement 23 und 24 die Form eines langgestreckten Zylinders. Jedoch kann jedes Abnahmeelement 23, 24 auch eine Querschnittsform haben, wie in den F i g. 3a bis 3d dargestellt ist So ist das in Fi g. 3a dargestellte Abnahmeelement ein langgestreckter Zylinder mit kreisförmigem Querschnitt, dessen Peripheriefläche mit mehreren in gleichen Abständen angeordneten Klingen versehen ist, die über die gesamte Länge des Abnahmeelements sich erstrecken und hervorstehen. Das Abnahmeelement gemäß F i g. 3b ist ein langgestreckter Zylinder mit Polygon-Querschnitt Das Abnahmeelement gemäß F i g. 3c hat eine einem Zahnrad ähnliche Querschnittsform, während das Abnahmeelement in Fig.3d ein langgestreckter Zylinder mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt ist, dessen Peripheriefläche mit mehreren in gleichen Abständen angeordneten Nuten versehen ist, die parallel zueinander sich über die gesamte Länge des Abnahmeelements erstrecken.

Ferner kann die in den F i g. 1 und 2 in Form der Mischelemente 21 und 22 dargestellte Mischeinheit M zwei mit Abstand angeordnete Endlos-Bänder 26 und 27 aufweisen, die um jeweils zwei vertikal übereinander angeordnete Walzen 28 und 30 bzw. 29 und 31 (F i g. 4) angeordnet sind. Alternativ können die Endlosbänder 33 und 34 auch um je zwei horizontal angeordnete und horizontalen Abstand aufweisende Walzen 35 und 37 sowie 36 und 38 gemäß F i g. 5 herumgeführt sein.

In dem in F i g. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein unteres angetriebenes Walzenpaar 30 und 31 zueinander auf gleicher Höhe angeordnet Ein oberes Walzenpaar 28,29 kann leerlaufen und ist ebenfalls auf gleicher Höhe zueinander angeordnet Die abwärts laufenden Bändern 26 und 27 bilden einen Spalt, durch den die Mischung zur Abnahmeeinheit R gefördert wird Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.5 sind die in Fig.4 übereinander angeordneten Walzenpaare nebeneinander als Walzenpaare 35,37 bzw. 36,38 angeordnet

Wie man aus den F i g. 1 und 2 erkennt, werden die abwärts fallenden Partikel aus der Mischung von Kunstharzmasse mit Verstärkungsmitteln von zwei Trägerplatten 39 und 40 aus Kunststoff, beispielsweise Polyäthylen, wie nachstehend beschrieben, verpackt

Das Trägerblatt 39 wird von einer Walze aus bahnförmigem Polyäthylen 39a zugeführt, wobei die Polyäthylenbahn auf einem endlosen Förderband 41 ruht Das Förderband 41 weist ein endloses Band 42 auf, das

zwischen mit Abstand angeordneten Walzen 43 und 44 ausgespannt ist, wobei die Walze 44 in F i g. 6 im einzelnen zu erkennen ist. Eie der Walzen 44 ist mit dem gemeinsamen Antriebsaggregat oder einem eigenen Antriebsmotor, der nicht dargestellt istj verbunden und treibt das Endlosband 42 in einer bestimmten Richtung •n. Das Endlosband 42 erstreckt sich unmittelbar unterhalb der Afc *eiseänheit R quer zur Drehachse der Misch- und Abnahmeelemente 21 bis 24.

Eine von der Walze 39a abgezogene Trägerbahn 39 befindet sich auf der Oberseite des Endlosbandes 42 und wird von diesem in der durch den eingetragenen Pfeil angedeuteten Richtung gefördert und läuft dabei unmittelbar unterhalb der Abnahmeeinheit R vorbei und empfängt die nach unten abwärts fallenden Partikel 25 der Mischung.

Über der Oberseite des Endlosbandes 42 befindet sich an der Vorderseite relativ zur Abnahmeeinheit R eine Nivellierwalze 45. die quer über die Oberseite des Endlosbandes 42 angeordnet ist. Um die Nivellierwalze 45 herum wird das von einer Walze 40a abgezogene Trägermaterial 40 in Bahnform geführt, wobei die Walze 40a weit oberhalb des Förderers 41 positioniert ist. Anschließend wird das Trägermaterial 40 gedreht und erstreckt sich parallel zur Oberseite des Endlosbandes 42. Die jeweils freien Enden dieser Trägerbahnen 39 und 40, die sich gegenüber den zugehörigen Walzen 39a und 40a befinden, werden — was nicht näher dargestellt ist — einer Aufspulwalze oder Spule zugeführt, die ein Teil des Aufwickelmechanismus für das bahnförmige Endprodukt bildet

Die kontinuierlich auf die Trägerbahn 39 fallenden und dort eine Ablagerung bildenden Partikel 25 der Mischung werden, wenn die Bahnen 39 und 40 von dem nicht näher dargestellten und synchron mit dem Förderer 41 arbeitenden Bahnaufwickelmechanismus aufgenommen werden, zunächst durch die Nivellierwalze 45 eingeebnet, während sie in einen Zwischenraum zwischen dem si','h horizontal bewegenden Abschnitt der Trägerbahn 40 und der Oberseite des Endlosbandes 42 einlaufen und dann zwischen den Trägerbahnen 39 und 40 sandwichartig eingelegt werden. Danach wird die zwischen die Trägerbahn 39 und 40 eingelegte Mischung, die jetzt in der Form eines SMC vorliegt, auf der Aufspulwalze oder der Spule aufgewickelt Wegen der Bauweise der Vorstehend beschriebenen Vorrichtung kann der Zwischenraum zwischen der Nivellierwalze 45 und der Oberseite des Endlosbandes 42 größer sein als dies bei den bislang bekannten Maschinen zur Herstellung bekannter SMCs möglich war, so daß ein SMC mit relativ großer Stärke hergestellt werden kann.
Die Bewegungsgeschwindigkeit des Endlosbandes 42 wird vorzugsweise in Berücksichtigung der Menge iier von der Abnahmeeinheit R pro Zeiteinheit herabfallenden Mischungspartikel 25 gewählt, so daß sich eine verstärkte Kunststoff-Preßmasse gleichförmiger Stärke über ihre gesamte Länge ergibt

Man sieht in Fig.6, daß für den Fall, daß das verstärkte Kunststoff-Preßmassenprodukt in Stangenform von beliebiger Querschnittsform, beispielsweise im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt, gewünscht wird, eine Form 46 mit mehreren in gleichen Abständen angeordneten Mulden 46a zwischen dem Trägerblatt 39 und der Oberseite des Endlosbandes 42 gelegt werden kann. Obgleich die Vertiefungen 46a gemäß F i g. 6 als integral miteinander verbunden dargestellt sind, können sie auch einzeln angeordnet sein.

Obgleich die Erfindung im Zusammenhang mit der Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Preßmassen beschrieben wurde, kann sie auch zur Herstellung beispielsweise von Futter- oder Nahrungsmitteln verwendet werden, die durch Mischen hochviskoser Stoffe mit Feststoffen zubereitet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

25 Ol 941 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung einer Mischung aus zähflüssigem Material mit dispersem Feststoff mit zwei walzenartigen, mit verschiedenem Drehsinn umlaufenden Mischelementen, deren Achsen in einer horizontalen Ebene liegen, mit einer ersten Zuführvorrichtung für das zähflüssige Material, die oberhalb der beiden Mischelemente angeordnet ist und jedem Mischelement einen kontinuierlichen Materialstrom zuführt, wobei auf jedem der beiden Mischelemente eine Schicht zähflüssigen Materials entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Mischelemente (21, 22) mit Abstand voneinander einen Mischspalt zwischen sich frei lassend angeordnet sind, daß der Drehsinn der beiden Mischelemente (21, 22) so gewählt ist, daß das Material sich von oben durch den Mischspalt hindurch nach unten bewegt und wobei die Breite Jes Mischspalts so gewählt ist, daß sich die beiden Msterialströrne vor dein Eintritt in den Mischspalt vereinigen, daß eine zweite, oberhalb der beiden Mischelemente (21, 22) angeordnete Zuführvorrichtung (C, H) für den dispersen Feststoff vorhanden ist und einen kontinuierlichen Materialstrom auf die beiden Schichten zähflüssigen Materials auf den Mischelementen (21,22) zuführt, daß zwei drehbare, walzenartige Abnahmeelemente (23,24) unterhalb der Mischelemente (21, 22) vorgesehen sind, wobei jedem Mischelement (21 bzw. 22) ein Abnahmeelement '23 bzw. 24) zugeordnet ist, daß jedes Abnahmeelement (23. 24) mit höherer Umfangsgeschwindigkeit als das zugehörige Mischelement (21, 22) und mit gleichem Drehsinn wie das zugehörige Mischelement (21,22) umläuft, and daß der Abstand des Abnahmeelements (23 bzw. 24) zum zugehörigen Mischelement (21 bzw. 22) so gewählt ist, daß das am Mischelement (21 bzw. 22) haftende Material vom Abnahmeelement (23 bzw. 24) abgenommen und nach unten geworfen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Zuführvorrichtung (S bzw. C, H) für das zähflüssige Material und den dispersen Feststoff den Mischelementen (21, 22) einen kontinuierlichen Materialstrom gleichmäßig über deren Breite verteilt zuführt

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zuführvorrichtung (S) für das zähflüssige Material Zuführrohre (19, 20) enthält, die über einen Verteiler (18) und eine Pu;ι (17) mit einem Chargentank (16) zur Aufnahme d· » zähflüssigen Materials verbunden sind, wobei das zähflüssige Material oberhalb und von der freihängenden Seite der Zuführrohre (19, 20) auf die zugeordneten Mischelemente (21 bzw. 22) abgegeben wi. J.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischelemente (21. 22) aus zylindnr.chen Walzen bestehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Mischelemente (21,22) aus Endlosbändern (26, 27) bestehen, die sich im wesentlichen vertikal und parallel zueinander erstrekken und einander benachbarte Seiten der Endlosbänder (26,27) den Mischspalt bestimmen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischelemente (21, 22) aus Endlosbändern (33, 34) bestehen, die sich im wesentlichen horizontal fluchtend erstrecken, wobei benachbarte Enden der Endlosbänder (33, 34) den Mischspalt bestimmen.