DE3024552A1

DE3024552A1 - Mixer for thermoplastics plus thermosets - two counter-rotating thermostatically controlled rollers have surface relief patterns and doctor blades

Info

Publication number: DE3024552A1
Application number: DE19803024552
Authority: DE
Inventors: Eduard St. Gallen Winner
Original assignee: TEXPLAST WINNER AG; Texplast Winner Ag Wil; WINNER TEXPLAST AG
Current assignee: WINNER EDUARD WIL CH
Priority date: 1980-06-28
Filing date: 1980-06-28
Publication date: 1982-01-21
Also published as: DE3024552C2

Abstract

Plant, for homogenising, blending, softening/binding a mixture of thermosetting and thermoplastic materials with different m-p. ranges and viscosities, has a thermostatically controlled casing containing at least two counter-rotating rollers with temp. control; at least one roller has a surface relief pattern, each roller has a doctor blade to clean the relief surface and at least one doctor expels the material from one roller through an outlet. Suitable for blending a mix of polymers/fibres/filaments/ pigments etc., suitable for processing without overheating, can work on thermoplastics and thermosets with up to 100 deg.C different m.pt.

Description

Vorrichtung zum Homogenisieren, Plastifizieren bzw.Device for homogenizing, plasticizing or

thermischen Verbinden eines Gemisches aus thermo- und duroplatischen Produkten unterschiedlicher Schmelzbereiche, Meltindexe und Viskositäten sowie Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung.thermal bonding of a mixture of thermo- and thermosetting Products with different melting ranges, melt indices and viscosities as well as processes to operate the device.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Homogenisieren, Plastifizieren bzw. thermischen Verbinden eines Gemisches aus thermo- und duroplastischen Produkten unterschiedlicher Schmelzbereiche, Meltindexe und Viskositäten sowie ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung.The invention relates to a device for homogenizing, plasticizing or thermal bonding of a mixture of thermoplastic and thermoset products different melting ranges, melt indices and viscosities as well as one process to operate the device.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb dieser Vorrichtung anzugeben, die es ermöglicht, ein Gemisch aus bereits zu.Fasern, Monofilamenten oder ãhnlichenProdukts verarbeitete Thermo- und Duroplaste in den ursprünglichen plastischen Zustand zurückzuführen.It is the object of the invention to provide an apparatus and a method for Operation of this device to indicate which makes it possible to mix a mixture of already Thermoplastics and thermosets processed into fibers, monofilaments or similar products returned to the original plastic state.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Ein bevorzugtes Verfahren zum Betrieb dieser Vorrichtung ist in den Ansprüchen 31 bis 33 angegeben. Mit einer derartigen Vorrichtung ist es möglich, eine Mischung aus Thermo-und Duroplasten mit bis zu 1000 auseinanderliegenden Schmelzbereichen thermisch zu verbinden und zu homogenisieren, ohne die einzelnen Komponenten in ihren physikalischen Eigenschaften zu schädigen. Es ist so möglich, plastische Produkte jeder Art zu homogenisieren, einzufärben und ohne thermische Schädigung zu verarbeiten.According to the invention, the object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved. A preferred method of operating this device is specified in claims 31 to 33. With such a device is It is possible to use a mixture of thermoplastics and thermosets with up to 1000 spaced apart Melting ranges to thermally combine and homogenize without the individual components in to damage their physical properties. It is thus possible to have plastic products to homogenize, color and process without thermal damage.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist die Verweil zeit der Thermo- und Duroplaste in der Anlage aufgrund des zwangsläufigen Ausstosses begrenzt. Die Parameter der Vorrichtung, wie z. B. Temperatur und Umdrehungsgeschwindigkeit der Walzen kann je nach vorliegendem Gemisch genau eingestellt werden, so daß auch thermisch hochempfindliche Produkte schadlos einwandfrei verarbeitet werden können.The device according to the invention, the dwell time of the thermal and thermosets in the system are limited due to the inevitable discharge. the Parameters of the device, such as B. Temperature and speed of rotation of the Rolling can be precisely adjusted depending on the mixture present, so that also thermally highly sensitive products can be processed perfectly without damage.

Je nach vorliegenden Arbeitsbedingungen kann die Vorrichtung mit mehreren Walzen und mehreren Rakeln als Ausstoßwerkzeuge versehen werden.Depending on the existing working conditions, the device can with several Rollers and several doctor blades are provided as ejection tools.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen.Further features of the invention emerge from the description, the claims and the drawings.

Erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung mit zwei strukturierten Walzen gleichen Durchmessers sowie zwei Rakeln, Fig. 2 einen weiteren Schnitt durch die Vorrichtung gemäß Linie II-II aus Fig. 1 mit angedeuteter Walzenstruktur, Fig. 3 eine Ansicht einer Walze mit weiterer möglicher Struktur, Fig. 4 einen Schnitt durch zwei einander zugeordnete Walzen mit in Längsrichtung angeordneten Strukturrillen, Fig. 5 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung mit nur einer strukturierten Walze, Fig. 6 einen Schnitt durch eine Vorrichtung nach Fig. 5 mit zwei Walzen unterschiedlichen Durchmessers, Fig. 7 eine Ansicht zueinander angeordneter, konischer Walzen.Exemplary embodiments according to the invention are shown in the drawings and are described in more detail below. They show: FIG. 1 a section through a device with two structured rollers of the same diameter and two Doctor blades, FIG. 2 shows a further section through the device according to line II-II Fig. 1 with indicated roller structure, Fig. 3 is a view of a Roller with a further possible structure, FIG. 4 shows a section through two each other associated rollers with structural grooves arranged in the longitudinal direction, FIG. 5 shows a Section through a further embodiment of a device with only one structured Roller, FIG. 6 shows a section through a device according to FIG. 5 with two different rollers Diameter, Fig. 7 is a view of mutually arranged, conical rollers.

In Fig. 1 sind das Gehäuse mit 1, die Walzen mit 2 und 3 und die Rakel mit 4 und 5 bezeichnet. Die Wandung des Gehäuses 1 ist wärmeleitend und hat einen äußeren Mantel 6, der durch wärmeübertragende Medien beheizbar bzw. kühlbar ist. Es ist auch möglich, den äußeren Mantel 6 mit einer elektrischen Heizanordnung auszubilden oder unterschiedliche Flächenbereiche des Gehäuses 1 voneinander unabhängig zu erwärmen bzw. zu kühlen.In Fig. 1, the housing with 1, the rollers with 2 and 3 and the doctor blade denoted by 4 and 5. The wall of the housing 1 is thermally conductive and has a outer jacket 6, which can be heated or cooled by heat-transferring media. It is also possible to form the outer jacket 6 with an electrical heating arrangement or to heat different surface areas of the housing 1 independently of one another or to cool.

Das Gehäuse 1 ist oben offen. Die öffnung wird vorteilhafterweise durch einen Trichter 7 gebildet. Der Boden 8 des Gehäuses ist gegenüber der übrigen Wandung leicht versetzt angeordnet, so daß sich im Innenraum des Gehäuses am Übergang vom Boden 8 zu den Seitenwänden des Gehäuses 1 eine Stufe 9 ergibt. Vor der Stufe 9 sind Austragsöffnungen 10, 11 angeordnet, in denen je ein Rakel 4, 5 eingesetzt ist. Die Rakel 4, 5 liegen mit ihrer Rückenfläche 12 an der Stirnfläche der Stufe 9 an und sind so gegen die Belastung bei Betrieb der Vorrichtung abgestützt. Mit ihrer Spitze liegen die Rakel 4, 5 je an einer Mantelfläche einer Walze 2, 3 an, die horizontal etwa in einer Ebene liegen, wobei eine Walze vertikal verschiebbar ist. Der horizontale Achsabstand x beider Walzenachsen 19, 20 bleibt hierbei konstant. Der sich in der Arbeitszone zwischen den Walzen befindliche Arbeitsspalt 13 kann durch die Vertikalverschiebung von Walze 2 bis zu einem maximalen Spalt erweitert werden.The housing 1 is open at the top. The opening is advantageous formed by a funnel 7. The bottom 8 of the housing is opposite the rest Wall arranged slightly offset, so that in the interior of the housing at the transition from the bottom 8 to the side walls of the housing 1, a step 9 results. Before the step 9 discharge openings 10, 11 are arranged, in each of which a doctor blade 4, 5 is used is. The squeegees 4, 5 lie with their back surface 12 on the front surface of the step 9 and are thus supported against the load during operation of the device. With the tips of the squeegees 4, 5 each rest on a lateral surface of a roller 2, 3, which lie horizontally approximately in one plane, with a roller vertically is movable. The horizontal center distance x of the two roller axes 19, 20 remains here constant. The working gap in the working zone between the rollers 13 can be adjusted by the vertical displacement of roller 2 up to a maximum gap be expanded.

Der Antrieb der Walzen erfolgt vorteilhafterweise über getrennt regelbare Antriebseinrichtungen (nicht dargestellt), die z. B. über Riemen 18 mit den Walzen 2, 3 verbunden sind. Die Drehrichtung 21, 22 beider Walzen 2, 3 ist so, daß in Draufsicht auf die Anordnung die Drehrichtungspfeile 21, 22 aufeinander zuweisen, die Walzen 2, 3 sich also in Richtung auf den Arbeitsspalt und somit gegenläufig drehen, wobei sie unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten haben.The rollers are advantageously driven by separately controllable ones Drive devices (not shown), the z. B. on belt 18 with the rollers 2, 3 are connected. The direction of rotation 21, 22 of both rollers 2, 3 is such that in plan view the direction of rotation arrows 21, 22 assign to each other on the arrangement, the rollers 2, 3 thus rotate in the direction of the working gap and thus in opposite directions, with they have different peripheral speeds.

Die Walzen sind vorteilhafterweise aus wärmeübertragendem Material hergestellt, wobei jede Walze 2, 3 durch einen Wärmeaustauscher bzw. durch eine Heizanordnung getrennt von der Temperatur der anderen Walze regelbar ist.The rollers are advantageously made of heat-transferring material produced, each roller 2, 3 by a heat exchanger or by a Heating arrangement can be regulated separately from the temperature of the other roller.

Die Seitenwand des Gehäuses 1 ist so ausgebildet, daß sie zumindest mit geringem Abstand von der fest angeordneten Walze 3 liegt, wobei sie den Walzenumfang ungefähr viertelkreisförmig umgibt.The side wall of the housing 1 is formed so that they at least at a small distance from the fixed roller 3, wherein it is the roller circumference surrounds roughly a quarter circle.

Die Mantelflächen 14, 15 beider Walzen 2, 3 sind strukturiert, wobei sie die in den Fig. 2 bis 4 gezeigten sowie andere Strukturen haben können. Wie-aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Rakel 4, 5 entsprechend den Strukturen der Mantelfläche ausgebildet, so daß ein Rakel immer vollständig in die Struktur der Walzen 2, 3 greift, vorzugsweise mit leichtem Druck auf der Mantelfläche 14, 15 anliegt. Es ist so gewährleistet, daß auf der Mantelfläche sich ansammelnde Gemischpartikel weitgehend abgeschält werden und die Walze sauber bleibt, also eine gute Wärmeübertragung auf das die Walze umgebende Gemisch sichergestellt ist.The lateral surfaces 14, 15 of both rollers 2, 3 are structured, with they can have the structures shown in Figures 2-4 as well as other structures. How-out As can be seen from FIG. 2, the doctor blades 4, 5 correspond to the structures of the lateral surface formed so that a doctor blade always completely in the structure of the rollers 2, 3 engages, preferably rests on the lateral surface 14, 15 with light pressure. It this ensures that mixture particles collect on the outer surface largely be peeled off and the roller stays clean, so good heat transfer on the mixture surrounding the roller is ensured.

In Fig. 2 sind die Walzen mit unterschiedlicher Struktur ausgebildet, die z. B. durch umlaufende Nuten gebildet sein kann. Wie die Nuten 16 der Walze 2 zeigen, können die Nuten im Querschnitt teilkreisförmig sein, oder auch, wie die Nuten 17 der Walze 3, dreieckförmig ausgebildet sein. Selbstverständlich sind auch andere Querschnittsformen, wie z. B. ein trapezförmiger Querschnitt möglich.In Fig. 2 the rollers are designed with different structures, the z. B. can be formed by circumferential grooves. Like the grooves 16 of the roller 2 show, the grooves can be part-circular in cross-section, or also, like the Grooves 17 of the roller 3 may be triangular. Of course, too other cross-sectional shapes, such as B. a trapezoidal cross-section is possible.

Die Rakel 4 und 5 erstrecken sich von einer in bezug auf die Walzenausdehnung axialen Stirnwand des Gehäuses zur gegenüberliegenden Stirnwand. Wie aus Fig. 2 weiter zu entnehmen, ist ungefähr im Mittelbereich der Achse die Austrittsöffnung 10 bzw. 11 in Querrichtung einer Walze gesehen, vor dem jeweiligen Rakel vorgesehen. Die Form der Austrittsöffnung ist abhängig von den zu verarbeitenden Gemisch und kann sowohl in seiner geometrischen Gestaltung wie in seinen Abmessungen angepaßt werden. So ist z. B. die Entnahme des verarbeiteten Gemisches nur in einem schmalen Bereich über der Mantelfläche einer Walze sowie auch über ihre gesamte axiale Länge möglich Entsprechend kann auch ein Rakel derart vorgesehen sein, daß er nur über eine Mantellinie bzw. schmalen Mantelbereich das Material abräumt und von der Walze wegbefördert. Die Rakel sind vorteilhafterweise als Ausstoßwerkzeuge bzw. Entnahmewerkzeuge ausgebildet und sind einzeln oder gemeinsam temperaturregelbar.The doctor blades 4 and 5 extend from one with respect to the roll extension axial end wall of the housing to the opposite end wall. As from Fig. 2 It can also be seen that the outlet opening is approximately in the middle area of the axis 10 or 11 seen in the transverse direction of a roller, provided in front of the respective doctor blade. The shape of the outlet opening depends on the mixture to be processed and can be adapted both in its geometric design and in its dimensions will. So is z. B. the removal of the processed mixture only in a narrow Area over the outer surface of a roller as well as over its entire axial length possible Correspondingly, a squeegee can also be provided in such a way that it is only about a surface line or narrow surface area clears the material and off the roller transported away. The doctor blades are advantageously used as ejection tools or removal tools and are individually or jointly temperature-controllable.

Wie sich aus den Fig. 1 und 2 ergibt, ist durch die Anordnung der Rakel 4, 5 sowie durch ihre Anordnung über die gesamte axiale Länge einer Walze 2, 3 ein weitgehend abgeschlossener Raum innerhalb des Gehäuses 1 gebildet. Dieser als Arbeitsraum bezeichnete Raum 23 ist begrenzt durch den Boden 8 des Gehäuses 1, die Rakle 4, 5 sowie durch die Mantelflächen 14, 15 der Walzen 2, 3. Dieser Arbeitsraum hat einen Zugang über den Arbeitsspalt 13 sowie zwei Abgänge über die Aus-, trittsöffnungen 10 und 11. Die Dimensionierung des Arbeitsspaltes 13 und der Austrittsöffnungen 10 und 11 sind vorteilhafterweise so aufeinander abgestimmt, daß bei Betrieb der Vorrichtung durch das in den Arbeitsspalt hereingequetschte Material sich im Arbeitsraum 23 ein leichter Überdruck aufbaut, so daß der Austrag bzw. der Abzug des verarbeiteten Gemisches durch die Austrittsöffnungen 10, 11 begünstigt wird.As can be seen from FIGS. 1 and 2, the arrangement of the Doctor blades 4, 5 and their arrangement over the entire axial length of a roller 2, 3 a largely closed space within the housing 1 educated. This space 23, referred to as the working space, is delimited by the bottom 8 of the housing 1, the squeegee 4, 5 and through the lateral surfaces 14, 15 of the rollers 2, 3. This working space has an access via the working gap 13 and two outlets via the exit openings 10 and 11. The dimensioning of the working gap 13 and the outlet openings 10 and 11 are advantageously coordinated so that when operating the Device through the squeezed into the work gap material in the work area 23 a slight overpressure builds up, so that the discharge or the withdrawal of the processed Mixture through the outlet openings 10, 11 is favored.

Die Vorrichtung wird z. B. mit einem Gemisch aus Duro- und Thermoplasten gefüllt. Das Gemisch kann durch Zerhacken und Mischen vorbereitet sein, es können jedoch auch zu Fasern bzw. Monofilamenten verarbeitete Produkte direkt in die Vorrichtung eingefüllt werden. Je nach Zusammensetzung des Gemisches wird die Vorrichtung geheizt und unterschiedliche Umdrehungsgeschwindigkeiten der Walzen 2, 3 eingestellt, so daß eine Friktion zwischen den Walzen besteht. Die Drehrichtung ist so, daß das von oben eingefüllte, auf den Walzen aufliegende Material in den Arbeitsbereich, den Arbeitsspalt 13 gefördert wird, wobei die Struktur der Walzen diese Weiterförderung begünstigt. Das in den Arbeitsspalt 13 gelangende Material wird von den beiden Walzen 2, 3 erfaßt und unter Erwärmung zerrieben bzw. innig vermischt. Das Material wird bei diesem Arbeitsvorgang weich bis zähflüssig, lagert sich an den Mantelflächen der Walzen 2, 3 an und wird aus dem Arbeitsbereich durch den Arbeitsspalt mitgezogen und in Richtung auf die Rakel transportiert.The device is z. B. with a mixture of thermosets and thermoplastics filled. The mixture can be prepared by chopping and mixing, it can however, products processed into fibers or monofilaments can also be fed directly into the device be filled. The device is heated depending on the composition of the mixture and different speeds of rotation of the rollers 2, 3 set, so that there is friction between the rollers. The direction of rotation is such that the material poured in from above and resting on the rollers in the work area, the working gap 13 is promoted, the structure of the rollers this further promotion favored. The material coming into the working gap 13 is taken from the two rollers 2, 3 detected and ground or intimately mixed with heating. The material will During this process, it is soft to viscous and accumulates on the outer surface of rollers 2, 3 and is pulled out of the work area through the work gap and transported in the direction of the doctor blade.

Die Rakel 4, 5 schälen das angelagerte, homogenisierte Gemisch ab und leiten das abgeschälte, zähflüssige Materialgemisch durch die Austrittsöffnung 10, 11 nach außen, wo es der weiteren Verarbeitung zugeführt wird. Durch die Einstellung der einzelnen Parameter, wie Temperatur des Gehäuses, Temperatur der einzelnen Walzen, Friktion der Walzen, Form der Austrittsöffnungen, Struktur der Walzenoberfläche, Durchmesser und Anordnung der Walzen usw. wird die Vorrichtung dem jeweils zu verarbeitenden Gemisch angepaßt. Dies gewährleistet, daß plastische Produkte jeder Art homogenisiert, eingefärbt und ohne thermische Schädigung verarbeitet werden können. Durch die individuelle Einstellung der Anlage wird ermöglicht, daß eine Mischung aus Thermo- und Duroplast mit bis 0 zu 100 auseinanderliegenden Schmelzbereichen ohne Schwierigkeiten thermisch miteinander verbunden werden können, ohne die einzelnen Komponenten in ihren physikalischen Eigenschaftenzu schädigen. Bereits zu Fasern bzw. Monofilamenten usw. verarbeitete Produkte können in ihren ursprünglichen plastischen Zustand zurückgeführt werden, was eine Rückführung in den ursprünglichen Prozeß ermöglicht.The doctor blades 4, 5 peel off the accumulated, homogenized mixture and divert the peeled, viscous material mixture through the outlet opening 10, 11 to the outside, where it is fed to further processing. By setting of the individual parameters, such as temperature of the housing, temperature of the individual rollers, Friction of the rollers, shape of the outlet openings, structure of the roller surface, The device is adapted to the diameter and arrangement of the rollers etc. to be processed Mixture adapted. This ensures that plastic products of all types are homogenized, colored and processed without thermal damage. Through the individual Adjustment of the system enables a mixture of thermoplastic and thermosetting plastic with up to 0 to 100 melting ranges apart thermally without difficulty Can be connected to each other without changing the individual components in their physical To damage properties. Already processed into fibers or monofilaments etc. Products can be returned to their original plastic state, which enables a return to the original process.

Durch die Vorrichtung wird sichergestellt, daß die Verweilzeit der thermo- und duroplastischen Produkte bzw. ihre Verarbeitungszeit in der Anlage aufgrund des zwangsläufigen Ausstoßes und der regelbaren Temperatur eingestellt werden kann. Auch thermisch hochempfindliche Produkte können mit dieser Vorrichtung schadlos verarbeitet werden.The device ensures that the residence time of the thermoplastic and thermosetting products or their processing time in the system the inevitable discharge and the controllable temperature can be set. Even thermally highly sensitive products can be harmless with this device are processed.

In den Fig. 3 und 4 sind andere Strukturmöglichkeiten der Walzen angegeben. Die Walze 3b ist so strukturiert, daß die rechts und links des mittleren Austragsbereiches 24 angeordneten Nuten das Material zur Mitte hin fördern, wo es durch den Rakel 5b abgeschält wird.In FIGS. 3 and 4, other structural options for the rollers are indicated. The roller 3b is structured so that the right and left of the central discharge area 24 arranged grooves convey the material towards the center, where it is passed through the doctor blade 5b is peeled off.

Die Walzen 2c und 3c haben eine rillenförmige Struktur, wobei die Rillen in Längsrichtung einer Walze laufen.The rollers 2c and 3c have a groove-shaped structure, whereby the grooves run in the longitudinal direction of a roller.

Dies ergibt die im Schnitt dargestellte "Berg-Tal"-Ausbildung der Mantelfläche 14, 15. Hervorzuheben ist, daß bei einer derartigen Struktur die beiden Walzen 2c, 3c nicht ineinander greifen, sondern mit ihrer äußersten Mantelfläche weitgehend berührungslos aneinanderliegen. Da zwischen beiden Walzen eine Friktion besteht, wird das Gemisch im Bereich des nun weitgehend zu Null gewordenen Arbeitsspaltes verrieben, wodurch auch eine Verarbeitung von schwierigen Materialien problemlos möglich wird. Um eine Abschälung des sich auf der Walze ansammelnden Materials sicherzustellen, muß der Rakel 5c bzw. der nicht dargestellte Rakel der Walze 2c in seiner Längsrichtung verschiebbar sein, damit er der Struktur der Walze folgen kann und ein vollständiges Abschälen des Materials sicherstellt.This results in the "mountain-valley" training shown in section Jacket surface 14, 15. It should be emphasized that with such a structure the two Rollers 2c, 3c do not interlock, but rather with their outermost lateral surface are largely contactless against each other. There is friction between the two rollers exists, the mixture is in the area of the working gap, which has now largely become zero rubbed in, which means that even difficult materials can be processed without any problems becomes possible. To ensure that the material that collects on the roller is peeled off, the squeegee 5c or the squeegee (not shown) of the roller 2c must be in its longitudinal direction be movable so that it can follow the structure of the roller and be a complete one Ensures peeling of the material.

In Fig. 5 ist eine Vorrichtung dargestellt, in der beide Walzen 2d, 3d etwa in einer vertikalen Ebene übereinanderliegen. Beide Walzen sind wiederum strukturiert, wobei die obere Walze horizontal verschiebbar ist.In Fig. 5 a device is shown in which both rollers 2d, 3d are superimposed approximately in a vertical plane. Both reels are in turn structured, whereby the upper roller can be moved horizontally.

Der vertikale Abstand y beider Walzen ändert sich dabei nicht, wogegen sich jedoch die Breite des Arbeitsspaltes 13 ändert. Der der Walze 2d zugeordnete Rakel 4d liegt horizontal, ihm ist keine Austrittsöffnung zugeordnet. Das von der Walze 4d abgeschälte-Material wird daher in den Arbeitsraum 23 gedrückt, wodurch sich der Materialdruck im Arbeitsraum 23 erhöht. Die untere Walze 3d hat eine Mantelfläche 15 mit einem entsprechenden vertikal angeordneten Rakel 5d. In Drehrichtung 22 der Walze 3d gesehen, liegt die Austrittsöffnung wieder vor dem Rakel 5d, der sich mit seiner Rückenfläche 12 an der Wandung des Gehäuses abstützt.The vertical distance y between the two rollers does not change, whereas however, the width of the working gap 13 changes. The one assigned to the roller 2d Squeegee 4d lies horizontally, no outlet opening is assigned to it. That of the Roller 4d peeled material is therefore pressed into the working space 23, whereby the material pressure in the working space 23 increases. The lower roller 3d has a lateral surface 15 with a corresponding vertically arranged doctor blade 5d. In the direction of rotation 22 of the Seen roller 3d, the outlet opening is again in front of the doctor blade 5d, which is with its back surface 12 is supported on the wall of the housing.

Das Gehäuse 1 ist so ausgebildet, daß sich das Gemisch möglirzhst nicht in einer Ecke des Gehäuses 1 ansammeln kann. So erzwingt die schräge Fläche 25 des Gehäuses 1, daß sich das Gemisch aufgrund der Gravitationskraft auf die Walze 3d zubewegt, von der es in den Arbeitsspalt 13 hinbewegt wird. Der Arbeitsraum 23 verjüngt sich zur Austrittsöffnung 11 trichterförmig, so daß der Materialdruck zur Austrittsöffnung 11 hin ansteigt und der Austritt des verarbeiteten Gemisches begünstigt wird. Die Anordnung eines Bodens 8 wie in Fig. 1 entfällt.The housing 1 is designed so that the mixture is as possible do not accumulate in a corner of the housing 1 can. So enforces the inclined surface 25 of the housing 1 that the mixture due to the force of gravity moved towards the roller 3d, from which it is moved into the working gap 13. Of the Working space 23 tapers to the outlet opening 11 in a funnel shape, so that the Material pressure rises towards the outlet opening 11 and the outlet of the processed Mixture is favored. The arrangement of a base 8 as in FIG. 1 is omitted.

Die in Fig. 6 gezeigte Vorrichtung besteht aus zwei Walzen unterschiedlichen Durchmessers. Die Walze mit dem kleineren Durchmesser liegt vertikal über der größeren Walze, wobei ihr Achsabstand y kleiner ist als die Summe ihrer Radien r1 und r2. Die obere Walze 2e ist wiederum horizontal verschiebbar, wodurch die Breite des Arbeitsspaltes 13 von einem maximalen Wert bis auf Null änderbar ist. Jeder Walze ist wiederum eine Rakel 4e, 5e zugeordnet, wobei sich ein durch das Gehäuse 1, die Rakel 4e, 5e und die Mantelflächen 14, 15 der Walzen 2e, 3e ein Arbeitsraum 23 ergibt.The device shown in Fig. 6 consists of two different rollers Diameter. The roller with the smaller diameter lies vertically above the larger one Roller, where its center distance y is smaller than the sum of its radii r1 and r2. The upper roller 2e is in turn horizontally displaceable, whereby the width of the Working gap 13 can be changed from a maximum value down to zero. Every roller is in turn assigned a doctor blade 4e, 5e, with a through the housing 1, the Squeegees 4e, 5e and the outer surfaces 14, 15 of the rollers 2e, 3e result in a working space 23.

Dem horizontal angeordneten Rakel 4e ist keine Austrittsöffnung zugeordnet, so daß das von ihm abgeschälte Material in den Arbeitsraum 23 gedrückt wird und sich so ein Materialdruck im Arbeitsraum 23 aufbaut, der das Herausdrücken des vom Rakel 5e von der Walze 3e abgeschälten Materials begünstigt. Das Gehäuse 1e in Fig. 6 besteht aus einem wannenförmigen, im Querschnitt halbkreisförmigen Unterteil mit senkrecht aufgesetzten Wänden. Die Walze 3e ist hierin so angeordnet, daß sich ein zur Austrittsöffnung 11e hin trichterförmig verjüngender Arbeitsraum 23 ergibt. Hierbei ist der horizontal liegende Rakel 5e so angeordnet, daß die Mantelfläche 15 der Walze 3e überwiegend im Arbeitsraum 23 liegt.No outlet opening is assigned to the horizontally arranged doctor blade 4e, so that the material peeled off from it is pressed into the working space 23 and a material pressure builds up in the working space 23, which pushes out the from Squeegee 5e favors material peeled off from the roller 3e. The housing 1e in Fig. 6 consists of a trough-shaped lower part with a semicircular cross section vertically placed walls. The roller 3e is arranged here so that a towards the outlet opening 11e results in a funnel-shaped tapering working space 23. Here, the horizontally lying squeegee 5e is arranged so that the lateral surface 15 of the roller 3e predominantly in Working space 23 is located.

Die Gehäuse der Vorrichtung sind aus einzelnen Teilen zusammengesetzt, die durch ein Flanschverbindung miteinander verbunden sind. Die Rakel 4, 5 liegen hierbei vorzugsweise im Befestigungsbereich zwischen zwei Flanschen, so daß keine besondere Befestigung für die Rakel vorgesehen werden muß. Weiterhin bringt diese Ausgestaltung den Vorteil, daß bei einer Störung in der Vorrichtung ein Teil des Gehäuses leicht ausgebaut werden kann, so daß die Walzen weitgehend frei von allen Seiten zugänglich sind.The housing of the device are composed of individual parts, which are connected to one another by a flange connection. The squeegees 4, 5 are in this case, preferably in the fastening area between two flanges, so that none special attachment for the squeegee must be provided. Continue to bring this Design has the advantage that in the event of a malfunction in the device, part of the Housing can be easily removed so that the rollers are largely free of anything Pages are accessible.

Die Vorrichtung kann nach einer entsprechenden Anlaufphase, in der alle Parameter entsprechend dem zu verarbeitenden Gemisches eingestellt werden, kontinuierlich arbeiten. Dies bedeutet, daß aus der Austrittsöffnung 11e das weiche bis zähflüssige, homogeniesierte und plastifizierte Gemisch kontinuierlich austritt und der weiteren Verarbeitung, z. B. Kühlung oder Granulierung zugeführt werden kann. Es lassen sich mit dieser Vorrichtung ohne Probleme Polyamide, Polyester und bestimmte stabilisierte Produkte sowie auch Lattex in den plastischen Zustand zurückführen.The device can after a corresponding start-up phase in which all parameters are set according to the mixture to be processed, work continuously. This means that from the outlet opening 11e the soft until viscous, homogenized and plasticized mixture emerges continuously and further processing, e.g. B. cooling or granulation can be supplied can. It can be with this device without problems polyamides, polyesters and return certain stabilized products as well as Lattex to their plastic state.

Bei einem Gemisch wird als Endprodukt ein Material mit einem Schmelzbereich entstehen.In the case of a mixture, the end product is a material with a melting range develop.

Je nach Bestandteilen des zu verarbeitenden Gemisches wird durch Veränderung der Walzen, der Walzendurchmesser, der Struktur der Walzen sowie deren Temperatur und Anordnung die Vorrichtung den veränderten Verarbeitungsanforderungen angepaßt. Ebenso kann durch die Form der Rakel sowie durch die geometrische Form der Austrittsöffnungen und deren Abmessungen eine Anpassung an das zu verarbeitende Gemisch vorgenommen werden. Es ist mit dieser Vorrichtung erstmals möglich, Duroplast in Gemisch mit Thermoplasten zu verarbeiten, ohne daß irgendwelche Schädigungen der einzelnen Komponenten auftreten. Als Endprodukt wird ein Gemisch mit einem Schmelzbereich entstehen, das vorteilhafterweise zu einem Granulat verarbeitet werden kann, was weiteren Verarbeitungsprozeßen zugeführt wird.Depending on the constituents of the mixture to be processed, changes are made the rollers, the roller diameter, the structure of the rollers and their temperature and arrangement, the device is adapted to the changed processing requirements. Likewise, through the shape of the doctor blade and the geometric shape of the outlet openings and their dimensions are adapted to the mixture to be processed will. With this device it is possible for the first time Thermoset can be processed in a mixture with thermoplastics without any damage of the individual components occur. The end product is a mixture with a melting range arise, which can advantageously be processed into granules, what is fed to further processing processes.

Besonders hervorzuheben ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, daß der Ausstoß bzw. Austritt des homogenisierten bzw. plastifizierten Materials zwangsweise erfolgt. So werden zu hohe Verweilzeiten in der Vorrichtung vermieden, ein Überhitzen und ein damit verbundenes Zerstören des Materials ist vermieden.Particularly noteworthy is the device according to the invention, that the ejection or exit of the homogenized or plasticized material forcibly done. This avoids excessively long dwell times in the device, overheating and the associated destruction of the material is avoided.

In Fig. 7 sind konisch ausgebildete Walzen gezeigt, die zum Einsatz in die Vorrichtung vorgesehen sind.In Fig. 7, conical rollers are shown which are used are provided in the device.

Jeweils zwei konisch unterschiedlich ausgebildete Walzen 30, 31 wirken zusammen, wobei der Durchmesser der Walze 30 von einer mittleren Umfangslinie 33 aus zu ihren Enden 35 hin konisch zunimmt, während der Durchmesser der Walze 31 zu ihren Enden 36 hin konisch abnimmt. Die Umfangslinie 33 liegt in axialer Richtung genau mittig, es sind jedoch auch außermittige Anordnungen möglich. Die Achsen 39, 40 der Walzen 30, 31 sind einander so zugeordnet, daß sich zwischen den Walzen ein Arbeitsspalt 34 ergibt, der vorteilhafterweise über die ganze Länge der Walzen verläuft. Über seine gesamte Länge hat der Arbeitsspalt 34 etwa gleiche Breite.In each case, two differently conically designed rollers 30, 31 act together, the diameter of the roller 30 being defined by a central circumferential line 33 increases conically towards its ends 35, while the diameter of the roller 31 towards their ends 36 decreases conically. The circumferential line 33 lies in the axial direction exactly in the middle, but off-center arrangements are also possible. The axes 39, 40 of the rollers 30, 31 are assigned to one another so that a Working gap 34 results, which advantageously runs over the entire length of the rollers. The working gap 34 has approximately the same width over its entire length.

Diese Ausbildung der Walzen stellt sicher, daß das zu verarbeitende Gemisch bzw. das homogenisierte/plastifizierte Material immer in den Bereich der Umfangslinie 33 gefördert wird. Vorteilhafterweise liegt die im Bereich der Umfangslinie 33 im Durchmesser kleiner ausgebildete Walze 30 zumindest gleich hoch bzw. unterhalb ihrer zugeordneten Walze 31.This formation of the rollers ensures that the to be processed Mixture or the homogenized / plasticized material always in the area of Perimeter line 33 is promoted. It is advantageously in the area of the circumferential line 33 with a smaller diameter roller 30 at least the same height or below of their associated roller 31.

Die Walzen 30 und 31 können auch aus zwei oder mehreren geraden Kegelstümpfen 32 zusammengesetzt werden, die unverschiebbar auf einer Achse 39, 40 angeordnet werden.The rollers 30 and 31 can also consist of two or more straight truncated cones 32 are assembled, which are arranged immovably on an axis 39, 40 will.

Hierbei liegen sie vorzugsweise entsprechend der vorstehenden Ausführungsform mit ihren Stirnseiten 37, 38 aneinander.In this case, they are preferably in accordance with the above embodiment with their end faces 37, 38 to one another.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist von zwei zugeordneten Walzen nur eine strukturiert, wobei die strukturierte Walze im unteren Bereich des aufzufüllenden Gemischraums liegt. Durch die Struktur wird das unten liegende Gemisch sicher zum Arbeitsspalt gefördert bzw. angehoben.In an embodiment not shown, there are two associated Rolls only one structured, with the structured roller in the lower area of the is to be filled mixture space. The structure below creates the mixture below safely conveyed or raised to the working gap.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich besonders zur Abfallbeseitigung bzw. zur Rückführung des als Abfall anfallenden Gemisches in den Produktionsprozeß.The device according to the invention is particularly suitable for waste disposal or to recycle the waste mixture into the production process.

Claims

Claims device for homogenizing, plasticizing or

thermal bonding of a mixture of thermoplastic and thermosetting Products of different melting ranges, melt indices and viscosities, thereby characterized in that in a temperature-controllable housing (1) at least two counter-rotating with a center distance (x) from one another, temperature-controllable rollers (2, 3) are arranged are, between which a working gap (13) is formed, at least one of the Rolls have a structured outer surface (14, 15), and that each roller (2, 3) a doctor blade (4, 5) is assigned to which the passing surface (14, 15) largely completely squeegees, with at least one squeegee (4, 5) as the discharge tool is formed and peeled off from the lateral surface (14, 15) of a roller (2, 3) Material passes through an outlet opening (10, 11).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the rollers (2, 3) have different peripheral speeds.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that at least two counter-rotating rollers (2, 3) have a friction.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the structure of the lateral surface (14, 15) of a roller (2, 3) consists of at least one There is recess (16, 17, 24).

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the recess is a circumferential groove (16, 17, 24).

6. Apparatus according to claim 4, characterized in that the recess a groove (27) arranged in the longitudinal direction of a roller (2c, 3c).

7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that that several depressions (16, 17, 27) side by side over the entire surface area (14, 15) are arranged.

8. Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that that the grooves on the right and left of a circumferential groove (24) are arranged helically are in such a way that the detected material is conveyed to the circumferential groove (24) (Fig. 3).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the outer surface (14, 15) of the rollers (2, 3) form a working gap (13).

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that at least a roller (2, 3) is slidably arranged such that the width of the working gap (13) is changeable.

11. Apparatus according to claim 9 or 10, characterized in that the lateral surfaces (14, 15) lie in front of one another largely without contact.

12. The device according to claim 10, characterized in that at least a roller (2) through vertical resp.

horizontal displacement of its axis (19) changeable in their position is.

13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that that the axes (18, 19) of the rollers (2, 3) approximately in a horizontal or vertical Lie level.

14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that that the horizontal distance (x) between two rollers (2, 3) is smaller than the sum of their Radii (Fig. 6).

15. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that that the rollers (2, 3) have different diameters.

16. Device according to one of claims 1 to 15, characterized in that that two rollers (2, 3) assigned to one another are structured identically.

17. Device according to one of claims 1 to 16, characterized in that that the doctor blade (4, 5) under pressure on the lateral surface (14, 15) of a roller (2, 3) issue.

18. Device according to one of claims 1 to 17, characterized in that that the doctor blade (4, 5) rest over the entire axial length of the roller (2, 3).

19. The device according to claim 18, characterized in that the Doctor blade (4, 5) on the walls facing the axial end faces of the rollers (2, 3) of the housing (1) are largely tight.

20. Device according to one of claims 1 to 19, characterized in that that the outlet openings (10, 11) seen in the direction of rotation (21, 22) of a roller in front of the squeegee (4, 5).

21. Device according to one of claims 1 to 20, characterized in that that the outlet opening (10, 11) lies approximately in the middle region of a roller (2, 3) (Fig.

2).

22. Device according to one of claims 1 to 21, characterized in that that an outlet opening (10, 11) is assigned in each doctor blade (4, 5).

23. Device according to one of claims 1 to 22, characterized in that that one through the doctor blade (4, 5), the wall of the housing (1) and the lateral surfaces (14, 15) of the rollers (2, 3) there is a limited working space (23) in the interior of the housing.

24. The device according to claim 23, characterized in that the Working space (23) has only one outlet opening (11) which has a smaller passage cross-section has as the working gap (13).

25. Device according to one of claims 1 to 24, characterized in that that the outlet opening (10, 11) over the entire axial length of a roller (2, 3) is provided.

26. Device according to one of claims 1 to 25, characterized in that that the housing (1) at least over a partial circumference of the roller, advantageously is arranged over a quarter circle at a small distance from the roller (3).

27. Device according to one of claims 1 to 26, characterized in that that the housing (1) consists of several parts which can be joined together by flanges are.

28. Device according to one of claims 1 to 26, characterized in that that the doctor blades (4, 5) are preferably temperature-controllable separately from one another.

29. Device according to one of claims 1 to 27, characterized in that that the rollers can be temperature controlled separately from one another.

30. Device according to one of claims 1 to 29, characterized in that da3 the doctor blade (4, 5) rests in the area of the lateral surface (14, 15) of the roller (2, 3), which has the smallest distance from the wall of the housing (1) (Fig. 6).

31. Device according to one of claims 1 to 30, characterized in that that the roller (30, 31) are conical.

32. Apparatus according to claim 31, characterized in that the The roller (30, 31) is frustoconical from a circumferential line (33) towards its ends (35, 36) runs.

33. Apparatus according to claim 32, characterized in that the The circumferential line (33) lies halfway along the axial length of the roller (30, 31).

34. Device according to one of claims 31 to 34, characterized in that that a roller (31) which tapers conically towards its ends (36) is one towards its Ends (35) conically widening roller (30) is assigned such that between them a working gap (34) is formed.

35. Apparatus according to claim 34, characterized in that the working gap (34) extends over the entire length of the rollers (30, 31).

36. Device according to one of claims 31 to 34, characterized in that that the rollers (30, 31) are formed from straight truncated cones (32) with their End faces (37, 38) lie against one another.

37. Device according to one of claims 31 to 36, characterized in that that the rollers (30, 31) interlock approximately in a form-fitting manner.

38. Device according to one of claims 1 to 37, characterized in that that the rollers have a friction / relaxation structure.

39. Method of operating the device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the mixture to be processed is placed in the housing (1), where it is heated to a predetermined temperature is and is detected by the rollers (2, 3) and conveyed to the working gap (13) that the friction of the rollers (2, 3) and their temperature is adjusted such that There is a processing bead in front of the working gap (13) from already partially homogenized, plasticized material and that the homogenized, plasticized material captured by the rollers (2, 3) and through the working gap is promoted in the working space (23) and that at least one doctor blade (4, 5) that of the lateral surface (14, 15) leads dissolved material through the outlet opening (10, 11).

40. The method according to claim 39, characterized in that the outlet of the homogenized or plasticized material inevitably takes place.

41. The method according to claim 39 or 40, characterized in that the roller diameter according to the components of the mixture to be processed and / or the structure of the rollers (2, 3) and / or the arrangement of the rollers (2, 3) will be changed.

42. The method according to any one of claims 39 to 41, characterized in that that according to the components of the mixture to be processed, the geometric The shape of the outlet opening (10, 11) and / or its dimensions can be changed.

43. The method according to any one of claims 39 to 42, characterized in that that the homogenization resp.

Plasticization through the friction / tension structure of the rollers he follows.