DE2730283C3 - Mischvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mischvorrichtung zum kontinuierlichen Aüfbereken von pulver- bis granulatförmigen thermoplastischen Kunststoffen mit einem liegenden rohrförmigen, im I ;reich seiner Enden einen Ein- bzw. Auslauf für das Mischgut aufweisenden, drehbar gelagerten Behälter, auf dessen Innenfläche Mischwerkzeuge befestigt sind und durch den sich eine zur Behälterachse koaxial angeordnete, stufenlos gleich- oder gegenläufig antreibbare Welle erstreckt auf der ebenfalls Mischwerkzeuge befestigt sind, wobei die Mischwerkzeuge von Behälter und Welle sich zumindest teilweise radial überlappen.

Eine derartige Mischvorrichtung läßt sich beispielsweise der GB-PS 7 79 302 als bekannt entnehmen. Bei dieser Ausführungsform sind die radial auf der Welle und im Behälter befestigten Misch werkzeuge blatt- bzw. schaufeiförmig ausgebildet erfassen das durch den Behälter zu fördernde Mischgut und nehmen es so weit aufwärts mit, bis es senkrecht zur Behälter- und Wellenachse frei zurückfällt Ein derartiger Freifallmischer ist jedoch nicht geeignet, ein Schergefälle im Mischgut zu erzeugen. Nachteilig ist auch bei dieser bekannten Mischvorrichtung die Anordnung der Mischwerkzeuge, die mit Abstand vom Einlauf beginnen und vor dem Auslauf enden, wodurch nur in einem zwischen Ein- und Auslauf begrenzten Bereich eine Mischwirkung erzielt wird und in den ruhigen Zonen im Behälter die Gefahr von Ablagerungen besteht.

Aus der DE-OS 22 35 784 ist ein Einschneckenextruder mit örtlich unterbrochenen Schneckengängen bekannt, wobei in diese Unterbrechungen an der Gehäusewand befestigte Zapfen oder Stifte hineinragen, die in ihrer Eintauchtiefe verstellbar sind.

Hierdurch wird für die Verarbeitung von hochviskosen Werkstoffen zwar ein Misch- und Homogenisierungseffekt erreicht wobei die in die hochviskose Masse eintauchenden Elemente lediglich eine Stauwirkung, aber keine Förderwirkung haben, die der Förderwirkung der zentralen Förderschnecke entgegengerichtet ist

In der GB-PS 8 42 692 ist ein Mischer mit einer Mischschnecke mit einem zusätzlichen Innengewinde im drehbaren Gehäuse beschrieben, bei dem die Mantelflächen von Schnecke und Gehäusebohrung konisch gestaltet sind und sich zum Auslauf hin verjüngen. Dabei ändern sich die Tiefen der schrauben förmigen Hohlkehlen von Schnecke und Gehäuse zwischen einem Kleinst- und einem Größtwert über die gesamte Länge stetig und derart, daß die Tiefe bei der Schnecke abnimmt, während die Tiefe im Gehäuse zunimmt Dadurch ist die Summe der Querschnitte der

Gewindegänge von Schnecke und Gehäuse immer konstant Durch diese spezielle Gestaltung von Schnekke und Gehäuse führt das Gut zwar eine zur Förderrichtung zusätzliche Bewegung senkrecht zur Schneckenachse aus, aber eine optimale Mischung wird

hiermit nicht erzielt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Mischvorrichtung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Art die Form und die Anordnung der Mischwerkzeuge so zu gestalten, daß das Mischgut

zwangsläufig einer optimalen Aufbereitung im ganzen Mischraum unterworfen ist

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung wird errercht daß durch die gegenläufige Bewegung der rotierenden Mischwerkzeuge, verbunden mit einer veränderlichen Spaltbreite zwischen den Schneckenwendeln in einem relativ kurzen Behälter eine gute Misch- und Dispergierwirkung entsteht und durch die längsverschiebbare Welle Ablagerungen im Behälter vermieden werden. Insbesondere ergibt sich der Vorteil, daß durch die Wahl geeigneter Drehzahlen, der Einstellung der Drehzahldifferenzen von Welle und Behälter und durch die Spaltverstellung zwischen den Mischwerkzeugen sich alle für die- Aufbereitung von pulver- bis zu granulatförmigen Kunststoffen gewünschten Mischguttemperaturen und Mischgutverweilzeiten im Behälter mit einfachen Mitteln erreichen lassen.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist im Unteranspruch gekennzeichnet.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels im

w folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht einer Mischvorrichtung in einem senkrechten Längsschnitt; F i g. 2 einen Querschnitt in Richtung A-A von Fig. 1; F i g. 3 einen Querschnitt in Richtung B-B von F i g. 1.

In der Darstellung von F i g. 1 ist auf dem Ständer 1 ein liegendes zylindrisches Gehäuse 2 befestigt, das an einem Ende mit einem Einfülltrichter 3 und am anderen Ende mit einem Auslaufstutzen 4 versehen ist In dem zylindrischen Gehäuse 2 ist ein zylindrischer Behälter 5 an seinen beiden stirnseitig angebrachten Zapfen 5a und Sb gelagert, wobei auf dem Zapfen 5a eine Riemenscheibe 6 angebracht ist, die über nicht bezeichnete Riemen mit einem nicht gezeichneten Antriebsaggregat für stufenlose Drehzahlverstellung verbunden ist. Im Bereich der Zapfen 5a und 5b ist eine Welle 7 mit ihren Zapfen 7a und Tb gelagert. Auf dem Zapfen 7b ist eine Riemenscheibe 8 befestigt, die über nicht gezeichnete Riemen mit einem nicht gezeichneten Antriebsaggregat

für stufenlose Drehzahlverstellung verbunden ist In dem in F i g. I mit »C« bezeichneten Abschnitt zwischen dem Einlauf unterhalb des Einfülltrichters 3 und dem Auslaufstutzen 4 sind auf der Welle 7 und an der Innenfläche des Behälters 5 blattförmige Werkzeuge 9 bzw. 10 befestigt

Diese Werkzeuge 9 bzw. 10 bestehen, wie in F i g. 1 und 2 dargestellt aus Abschnitten einer eingängigen, sich in radialer Richtung zwischen der Welle 7 und der Innenfläche des Behälters 5 erstreckenden Schnecke, die in Abständen nebeneinander abwechselnd auf der Welle 7 und an der Innenfläche des Behälters 5 befestigt sind. Zwischen den Gruppen der Werkzeuge 9 und 10 sind in axialer Richtung Spalte vorgesehen, die in Fig. 1 mit Si und S₂ bezeichnet sind. Die Welle 7 ist durch eine am Zapfen 7a oder 7b angreifende Hubeinrichtung 11 in axialer Richtung auf einer Vielkeilwelle verschiebbar, so daß die Breite der Spalte Si und S₂ wahlweise für einen Spalt St oder Si von einem geringen verbleibenden Arbeitsspalt bis zur maximalen Breite von S = S\ + S₂ verändert werden kann, wobei sich z. B. die Breite der Spalte Si vergrößert, wenn sich die Breite der Spalte S₂ verringert

In dem in Fi g. 1 mit »D« bezeichneten Bereich ist der Behälter 5 auf seinem Umfang mit mehreren Längsschlitzen versehen. Die verbleibenden Längsstege 12 sind (wie in Fig.3 dargestellt) so in Richtung Gehäuseinnenraum abgewinkelt daß sie bei rotierendem Behälter 5 als Einzugshilfe für das durch den Einfülltrichter 3 zugeführte Mischgut dienen.

Im Bertich der Längsstege 12 sind die auf der Welle 7 befindlichen Schneckenabschnitte 9a als Einzugsschnekken mit entsprechend vermindertem Außendurchmesser ausgeführt

Für den Auslaß des Mischgutes sind im Bereich des Auslaufstutzens 4 in dem rotierenden Behälter 5 mehrere Auslaßschlitze 13 in Umfangsrichtung vorgesehen.

Der Außendurchmesser der Welle 7 soll etwa 50 bis 80% des Innendurchmessers des Behälters 5 betragen. Der so geschaffene ringförmige Mischraum vermeidet das Auftreten von Mischgutablagerungen.

Der Antrieb der Welle 7 und des Behälters 5 erfolgt für den Mischvorgang stufenlos und gegenläufig, wobei die Drehzahl der Welle 7 um einen geringen Betrag größer sein soll als die Drehzahl des Behälters 5. Hierdurch wird erreicht daß bei ständiger gegenläufiger Förderung der Werkzeuge der Welle 7 und der Werkzeuge des Behälters 5 eine Förderwirkung in Richtung Auslaß vorhanden ist Somk kann also die Verweilzeit und die Temperaturerhöhung des Mischgutes durch die Wahl der Drehzahldifferenz beeinflußt werden. Durch die Veränderung der Spalte S\ und S₂ kann tier Grad der Scherung des Mischgutes zwischen den aneinander vorbei rotierenden Werkzeugen beeinflußt werdea

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Mischvorrichtung zum kontinuierlichen Aufbereiten von pulver- bis granulatförmigen thermoplastischen Kunststoffen mit einem liegenden rohrförmigen, im Bereich seiner Enden einen Ein- bzw. Auslauf für das Mischgut aufweisenden, drehbar gelagerten Behälter, auf dessen Innenfläche Mischwerkzeuge befestigt sind und durch den sich eine zur Behälterachse koaxial angeordnete, stufenlos gleich- oder gegenläufig antreibbare Welle erstreckt, auf der ebenfalls Mischwerkzeuge befestigt sind, wobei die Mischwerkzeuge von Behälter und Welle sich zumindest teilweise radial überlappen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischwerkzeuge (9, 10) aus Abschnitten von ein- oder mehrgängigen Schneckenwendeln bestehen, die in mehreren in Abständen nebeneinander liegenden Gruppen in radialer Richtung abwechselnd von der Welle (7) bis nahe an die Innenwand des Behälters (5) bzw. von der Innenwand des Behälters (5) bis nahe an die Welle (7) reichen, welche im Behälter (5) längsverschiebbar ausgebildet ist

2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Welle (7) 50 bis 80% des Innendurchmessers des Behälters (5) beträgt