DE2923219C2 - Kontinuierlich arbeitende Knet- und Mischvorrichtung für plastische Massen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Knet- und Mischvorrichtung für plastische Massen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-AS 15 54 896 bekannt.

In kontinuierlich arbeitenden Knet- und Mischvorrichtungen für Kunststoff- oder Kautschukmassen wird der zu verarbeitenden Formmasse mittels der sich drehenden Knet- und Mischwerkzeuge Scherenergie zugeführt, so daß die Formmasse plastifiziert und Zuschläge in der Formmasse dispergiert werden.

Bei der praktischen Arbeit mit diesen bekannten Knet- und Misch vorrichtungen hat es sich als wünschenswert erwiesen, die Verweilzeit der Formmasse in der Knet- und Mischvorrichtung steuern zu können. Die Mischwirkung und der Temperaturanstieg können über die Verweilzeit und den Massedruck beeinflußt werden. Es sind aus diesem Grunde Drosselvorrichtungen bekannt, die den Querschnitt der Auslaßöffnung der Knet- und Mischvorrichtung verändern. Über das Verengen oder Erweitern des Querschnittes der Auslaßöffnung kann der Betrag der Scherenergie, den die zu verarbeitende Formmasse aufnimmt, geregelt werden.

Bei mehrstufigen Schneckenstrangpreßvorrichtungen sind Drosselvorrichtungen im Auslaßbereich der ersten Strangpreßstufe und im Einlaßbereich der zweiten Strangpreßstufe bekannt. Diese zweistufigen Strangpreßvorrichtungen werden in bestimmten Fällen vorteilhaft eingesetzt, weil mit diesen, beispielsweise in Kaskadenanordnung aufgebauten Strangpreßvorrichtungen eine schonende Behandlung der Formmasse möglich ist, da die Schneckenwellen jeder Verarbeitungsstufe mit voneinander unterschiedlichen Drehzahlen betrieben werden können. Diese unabhängige Drehzahleinstellung der einen Strangpreßstufe zur anderen Strangpreßstufe ermöglicht das Trennen von Verfahrensschritten in der Extrusionstechnik.

Es ist eine zweistufige, kontinuierlich arbeitende Misch- und Knetvorricntung bekannt (DE-PS 1131 389), die zwischen der ersten und der zweiten Verarbeitungsstufe einen den Querschnitt des Verbindungskanales zwischen der ersten und zweiten Stufe veränderbaren Drehschieber aufweist. Die Anordnung eines derartigen Drehschiebers ist äußerst platzaufwendig und störungsanfällig.

Bei der eingangs genannten, aus der DE-AS 15 54 896 bekannten zweistufigen Strangpreßvorrichtung für plastische Stoffe, weist eine vertikale Forderschnecke an ihrem Ende eine konische Schulter auf, welche mit einem ebenfalls konischen Teil des zugehörigen Schnekkengehäuses zusammenwirkt Dadurch entsteht eine Drosselstelle, über die der Übertritt der Formmasse von der ersten Verarbeitungsstufe zur zweiten Verarbeitungsstufe durch axiales Verschieben der vertikalen Förderschnecke geregelt werden kann. Das axiale Verschieben der vertikalen Förderschnecke ist technisch

ίο aufwendig, da ein axial wirkender Antrieb für die Förderschnecke vorgesehen werden muß, der wiederum eine technisch aufwendige Lagerung dieser Förderschnecke erfordert.

In der DD-PS 1 14 371 wird eine Vorrichtung zur Verbesserung der Einzugsverhältnisse an Plastifizier- oder Förderzylindern gezeigt mit einer radial drehbaren Buchse unterhalb der Einfüllöffnung, die eine Ausnehmung aufweist. Durch Verschwenkung der Buchse wird die Giöße der Ausnehmung verändert, um auf die Ein-Zugsverhältnisse der Förderschnecke Einfluß nehmen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Knet- und Mischvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Art zu schaffen, die eine technisch einfache und montagefreundliche Drosselvorrichtung im Auslaßbereich aufweist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs genannten Merkmale gelöst.

Durch die Ausbildung des Drosselorganes als drehbare, den Mischrotor konzentrisch umgebende Zylinderhülse, die eine mit der Auslaßöffnung des Mischextruders verbindbare Durchlaßöffnung aufweist, ist auf einfache Weise eine Druckregelung in der Knet- und Mischvorrichtung möglich. Hierzu wird lediglich die Zylinderhülse gedreht und deren Durchlaßöffnung mit der Auslaßöffnung des Mischextruders mehr oder weniger in Deckung gebracht. Der Auslaßquerschnitt für die aus dem Mischextruder austretende Formmasse wird somit verändert. Verringert man den Auslaßquerschnitt durch Verdrehen der Zylinderhülse, so erhöht sich der Ausflußwiderstand für die plastifizierte Formmasse. Zur Überwindung des erhöhten Ausflußwiderstandes ist ein höherer Massedruck erforderlich, der zu einer größeren Rückstaulänge innerhalb der Knet- und Mischvorrichtung und damit zu einer größeren Verweilzeit und Scherung der Formmasse führt.

Anhand der Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

so F i g. 1 zeigt eine kontinuierlich arbeitende Knet- und Mischvorrichtung, unter der ein Austragsextruder rechtwinklig zur Knet- und Mischvorrichtung angeordnet ist.

Fig.2 stellt einen Schnitt gemäß der Linie H-Il in F i g. 1 dar.

Die Knet- und Mischvorrichtung weist ein mit einer Zylinderbohrung 3 versehenes Gehäuse 4 auf, in dem ein Mischrotor 5 drehbar angeordnet ist. Dieser Mischrotor 5 kann aus einer zweiseitig gelagerten Welle mit aufgesteckten Schneckenteilen und Knetscheiben in beliebiger Reihenfolge bestehen. An dem in Fig. 1 aufgebrochen gezeichneten Auslaßende der Knet- und Mischvorrichtung weist der Mischrotor 5 ein Schnekkenförderteil 6 auf, dem sich ein feingängiges Rückför-

b5 dergewinde 7 anschließt. Das Schneckenförderteil 6 überstreicht eine Auslaßöffnung 8 im Gehäuseblock 9, der den Auslaßbereich der Knet- und Mischvorrichtung mit dem Einlaßbereich eines unter der Mischvorrich-

tung angeordneten Austragsextruders 11 verbindet. Der Austragsextruder 11 ist rechtwinklig zur Knet- und Mischvorrichtung angeordnet und weist in einem Gehäusezylinder 12 eine drehbare Austragsschnecke 13 auf. Am Ende des Austragsextruders 1 i ist ein Extrudermundstück 14 angeordnet

Die Gehäusebohrung 3 der Knet- und Mischvorrichtung ist im Bereich der Auslaßöffnung 8 vergrößert und enthält eine drehbar eingepaßte Zylinderhüise 15. dsren Innendurchmesser dem Innendurchmesser des Gehäuses 4 entspricht. Die Zylinderhülse 15 weist an ihrem aus dem Gehäuse austretenden Ende einen angeschweißten Ringansatz 16 auf, der einen Hebelarm 17 zum Verdrehen der Zylinderhülse 15 aufweist. Die Zylinderhülse 15 ist durchbrochen und somit mit einer Durchlaßöffnung 18 versehen. Über diese Durchlaßöffnung 18 kann die von der Knet- und Mischvorrichtung vorplastifizierte Formmasse durch die Auslaßöffnung 8 in den Ausgangsextruder 11 eintreten. Im Kreuzungsbereich der beiden Arbeitsstufen weist das Gehäuse 12 des Aus^ tragsextruders II eine Entgasungsöffnung 19 auf, die entweder mit der Atmosphäre oder mit einer LJnterdruckqueile in Verbindung steht.

Entgegengesetzt zu der mit der Auslaßöffnung 8 übereinstimmenden Auslaßöffnung der Knet- und Mischvorrichtung ist im Gehäuseblock 9 der Knet- und Mischvorrichtung ein Nebenauslaß 21 ins Freie angeordnet. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, wird der Nebenauslaß 21 in der gezeichneten Darstellung von der Zylinderhülse 15 verschlossen. Die Auslaßöffnung 8 wird von der Durchlaßöffnung 18 der Zylinderhülse 15 zum größten Teil freigegeben.

Die Wirkungsweise der vorstehend geschilderten Strangpreßvorrichtung ist wie folgt:

Die zu verarbeitende Formmasse, z. B. thermoplastisehe Kunststoffmasse, wird in den Einfülltrichter 22 aufgegeben. Der Mischrotor 5 fördert und plastifiziert die Formmasse. Die vorplastifizierte Formmasse tritt über die Durchlaßöffnung 18 der Zylinderhülse 15 und die Auslaßöffnung 8 in den Austragsextruder 11 ein und wird von diesem Austragsextruder 11 schonend weiterbefördert und ausgepreßt.

Wird am extrudierten Endprodukt festgestellt, daß eine Erhöhung der eingeleiteten Scherenergie notwendig ist, so wird die Zylinderhülse 15 durch Verschwenken des Hebelarmes 17 verdreht und die Auslaßöffnung 8 von der Zylinderhülse 15 noch mehr verdeckt. Der Auslaßquerschnitt für die aus der Knet- und Mischvorrichtung austretende Masse wird dadurch verkleinert. Die Folge ist ein Druckanstieg und eine Verlängerung der Verweilzeit der Formmasse in der Knet- und Mischvorrichtung.

Im Anfahrzustand der Knet- und Mischvorrichtung wird die Durchlaßöffnung 18 der Zylinderhüite 15 durch Verschwenken der Zylinderhülse 15 mit dem Nebenauslaß 21 in Deckung gebracht. Die geförderte Formmasse tritt aus dem Nebenauslaß 2i ins Freie. Erst wenn die austretende Formmasse ausreichend plastifiziert ist, wird die Durchlaßöffnung 18 der Zylinderhülse 15 wieder mit der Auslaßöffnung 8 der Knet- und Mischvor- eo richtung in Deckung gebracht. Dadurch wird gleichzeitig der Nebenauslaß 21 von der Zylinderhülse 15 wieder verschlossen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kontinuierlich arbeitende Knet- und Mischvorrichtung für plastische Massen, bestehend aus einem mit einem umlaufenden Mischrotor versehenen Mischextruder mit einer radialen Auslaßöffnung, die mit der Einlaßöffnung eines darunter angeordneten Austragsextruders verbunden ist, und mit einem den Durchflußquerschnitt des Materials im Bereich der Auslaßöffnung des Mischextruders verändernden Drosselorgan, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan als drehbare, den Mischrotor (5) konzentrisch umgebende Zylinderhülse (15) ausgebildet ist, die eine mit der Auslaßöffnung (8) des Mischextruders verbindbare Durchflußöffnung (18) aufweist.