DE3207432A1 - Vorrichtung zum herstellen eines gemisches aus bindemitteln, fuellstoffen und/oder fasern - Google Patents
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Description
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- Vorrichtung zum Herstellen eines Gemisches aus
- Bindemitteln, Füllstoffen und/oder Fasern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Gemisches aus Bindemitteln, Füllstoffen und/oder Fasern, bei der in einem Gehäuse eine drehbare Schnecke angeordnet ist und Zuführeinrichtungen für die Bindemittel, die Füllstoffe und die Fasern münden.
- Eine Vorrichtung der genannten Art ist aus der DE-GMS 69 06 813 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung werden die Bindemittel in der Form von härtenden Kunststoffen und die Füllstoffe in der Form von schüttfähigen Feststoffen über getrennte Zuführeinrichtungen zugegeben, die aber an derselben Stelle des Gehäuses münden: Die Zuführeinrichtung für die Füllstoffe besteht aus einem mit dem Gehäuse verbundenen Trichter, durch den hindurch die Zuführleitungen für die Bindemittel führen. Zwischen der Mündung der Zuführeinrichtung am Gehäuse und der Verbindung der Schnecke mit einem Antriebsmoto#st im Gehäuse eine Öffnung zum Einführen eines GlasfaserstraEs angeordnet. Das als Rohr ausgebildete Gehäuse umgibt die Schnecke in diesem Bereich so dicht, daß die an der Öffnung vorbeigehenden Schneckengänge zusammen mit dem Rand der Öffnung als Schneidvorrichtung wirken. In dem übrigen Bereich hat die Schnecke auf ihrem gesamten Außenumfang von der Innenwand des Rohres einen gleichmäßigen Abstand, der der Korngröße der Füllstoffe entspricht Für die Ausbildung einer Vorrichtung der vorgenannten Art ist in erster Linie der Füllstoff, genauer die Größe des Granulats, verantwortlich: Je größer die Korngröße des Füllstoffs, um so größer ist der Widerstand, den der Füllstoff dem Transport und dem Mischen mittels der Schnecke entgegensetzt; um so größer ist auch der Verschleiß. Insbesondere groß ist dieser Verschleiß im Bereich der sogenannten Leckströmung, das ist die zwischen Außenumfang der Schnecke und Gehäuseinnenwand entgegen der Förderrichtung herrschende Strömung. Ein Festsetzen von Granulat in diesem Bereich macht sich in einem Ausschlagen der Gehäuseinnenwand und des Randbereichs der Schnecke bemerkbar. Die orngröße des Füllstoffs steht auch in Beziehung zu den Bindemitteln: Je größer die Korngröße des Füllstoffs, um so weniger ist zur Umhüllung des einzelnen Korns Bindemittel erforderlich. Eine geringere Menge Bindemittel hat aber eine geringere Festigkeit des Gemisches zur Folge. Die Fasern kompensieren die Festi9-keit. Sie stellen eine Armierung dar, die eine Erhöhung der Biegezugfestigkeit und der Schlagzähigkeit mit sich bringt Das Abschneiden der Fasern mittels Schnecke und Gehäuse bringt andererseits einen zusätzlichen Verschleiß.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei vorgegebenen Bestandteilen des Gemisches diese bestmöglich unter geringem Verschleiß der Vorrichtungsteile gemischt werden. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schnecke und/oder das Gehäuse so ausgebildet und/oder zueinander angeordnet sind, daß der radiale Abstand des Schneckenumfangs von der Gehäuseinnenwand in demselben Querschnitt unterschiedlich groß ist, und daß über ein in dem Gehäuse mündendes Füllrohr die Füllstoffe und die z-erschnittenen Fasern und über eine im Gehäuse in Achsrichtung versetzt angeordnete Öffnung die Bindemittel zugeführt sind.
- Bei der Erfindung hat der Außenumfang der Schnecke von der Innenwand des Gehäuses unterschiedlichen radialen Abstand.
- Das kann zum Beispiel dadurch realisiert werden, daß eine Schnecke mit zylindrischem Umfang in einem Gehäuse angeordnet ist, dessen Innenwandung von der Zylinderform abweicht, zum Beispiel elliptischen, mehreckigen oder polygones Profil aufweist; oder umgekehrt die Innenwandung Zylinderform aufweist, die Schnecke dagegen eine von der Zylinderform abweichende, z.B. elliptische, mehreckige oder polygone,Form. Beide Maßnahmen können kombiniert werden zur Erzielung eines unterschiedlichen Spalts zwischen Gehäuseinnenwand und Schneckenumfang. Bevorzugt wird, daß eine zylindrische Schnecke in einem hohlzylindrischen Gehäuse exzentrisch angeordnet ist. Der größte Abstand des Schneckenumfangs von der Gehäuseinnenwand ist vorzugsweise gleich der Größe des größten Korns. Diese Ausgestaltung hat einen verbesserten Mischeffekt zur Folge: Beim Fördern und Mischen der noch zu erwähnenden Komponenten des Gemisches treten in Richtung des Verlaufs der Schneckengänge eine Schleppströmung, in Axialrichtung der Schnecke zum Austragsende hin eine Förderströmung und in entgegengesetzter Richtung zwischen Schnecke und Gehäuseinnenwand die Leckströmung auf.Die auf Schlepp- und Förderströmung entfallenden Anteile werden verbessert; die Leckströmung kann auch mit ihren größten Körnern passieren. Der Verschleiß bleibt begrenzt. Zugleich vermeidet die Erfindung zu hohe Drücke des Gemisches in Radialrichtung auf die Gehäuseinnenwand, das es vermeidet, daß sich die Zuführöffnungen für die Binderkomponenten mit Feststoffen zusetzen.
- Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
- Die einzige Figur zeigt teilweise im Längsschnitt, teilweise in Seitenansicht eine Vorrichtung zum Herstellen von Gemischen aus Bindemitteln, Füllstoffen und Fasern.
- Die als Ausführungsbeispiel gewählte Vorrichtung weist ein Gehäuse 1 in der Form eines aus zwei axial verbundenen Rohrteilen zusammengesetzten zylindrischen Rohres auf, welches eine Schnecke 2 aufnimmt. Das Gehäuse 1 und die Schnecke 2 sind zum Austragende des Gehäuses geneigt. Zwischen der Innenwand des Gehäuses 1 und dem Umfang der Schnecke 2 bestehen in jedem Querschnitt in Radialrichtung unterschiedliche Abstände. Dies ist auf einfache Weise durch exzentrische, achsparallele Anordnung von Schnecke 2 und Gehäuse 1 zu erreichen.
- Aber auch durch ein nichtzylindrisches Gehäuse mit einer zylindrischen Schnecke oder umgekehrt durch eine nichtzylindrische Schnecke in einem zylindrischen Gehäuse kann dies erreicht werden. Im Ausführungsbeispiel hat - aus Gründen der deutlicheren Darstellung - die Schnecke 2 von der obersten Mantellinie der Zylinderinnenwand den kleinsten, von der untersten Mantellinie den größten Abstand. Der größte Abstand ist im wesentlichen gleich dem größten Korndurchmesser der Feststoffe.
- Der kleinste Abstand ist so gering wie bei einer einseitig gelagerten Welle möglich gewählt.
- 1 ;<hrl(.clsf 2 kann zujitindest über einen Teil ihrer Länge am Außenumfang der einzelnen Gänge Aussparungen, zum Beispiel in der Form von Nuten, aufweisen. Die Schnecke 2 ist von einem Motor 3 angetrieben. An dem dem Motor 3 zugewandten Ende ist die Schnecke 2 von in einem Lagergehäuse 4 angeordneten Lagern gehalten.
- Das Gehäuse 1 ist mit dem Lagergehäuse 4 über eine Zylinderaufnahme 6 verbunden. Die Zylinderaufnahme 6 bewirkt, daß die Mittelachse 7 des Gehäuses 1 bezogen auf die Mittelachse 5 der Schnecke 2 verstellt werden kann: Im Querschnitt bewegt sich die Mittelachse 7 des Gehäuses 1 auf einer Kreisbahn satellitenartig um die Mittelachse 5 der Schnecke 2: Die Zylinderaufnahme 6 ist einerseits mit dem Lagergehäuse 4, andererseits über einen Druckflansch 10 mit dem Gehäuse 1 verschraubt. Zwischen der Zylinderaufnahme 6 und dem Lagergehäuse 4 einerseits sowie zwischen Zylinderaufnahme 6 und Gehäuse 1 andererseits sind Schraubverbindungen 11, 12 vorgesehen. Die Schraubverbindungen 11, 12 weisen von der Mittelachse 5 der Schnecke 2 untereinander gleichen, von der Mittelachse 7 des Gehäuses 1 unterschiedlichen Abstand auf.
- Die Verstellung erfolgt jeweils schrittweise um bestimmte Verstellwinkel.
- Im Anschluß an die Zylinderaufnahme 6 ist das Gehäuse 1 auf der dem Motor 3 abgewandten Seite mit einem nach oben gerichteten Stutzen 13 versehen. An den Stutzen 13 ist ein Füllrohr 9 angeschlossen. Über das Füllrohr 9 werden Füllstoffe und Fasern der Schnecke 2 zugeführt.
- Die Fasern werden in der Mitte des Füllstoffstromes geführt. An dem dem Stutzen 13 entgegengesetzten Ende des Füllrohres 9 mündet ein Förderelement 15 über das der von einem nicht dargestellten Füllstoff-Dosiergerät Füllstoff dem Füllrohr 9 zugeführt wird. Über Unilenkbleche werden der Füllstoff und die Fasern so in das Füllrohr 9 gelenkt, daß die Fasern in die Mitte des Füllstoffstromes fallen. Die Fasern kommen geschnitten am Eingang des Füllrohres 9 an, was durch ein gesondertes Faserschneidwerk 16 bewirkt wird.
- In Förderrichtung der Schnecke 2 dem Stutzen 13 nachgeordnet ist mindestens eine Zuführung 14 für Bindemittel.
- Wenn das Bindemittel aus mehreren Komponenten besteht, ist ein Bindermischer 17 Bestandteil der Zuführung 14; es können aber auch die Komponenten radial versetzt oder in Förderrichtung der Schnecke 2 nacheinander getrennt zugegeben werden.
- Die über das Füllrohr 9 und den Stutzen 13 zugeführten Füllstoffe und Fasern sind Feststoffe, die zunächst bis zur Zuführung 14 allein gefördert und gemischt werden.
- An der Zuführung 14 werden die Binder in Form von Flüssigstoffen zugegeben; gegebenenfalls an weiteren Stationen weitere Binderkomponenten. Auch Farbzusätze können hier oder im Bereich des Austragendes des Gehäuses 1 zugegeben werden. Am Austragsende wird dann das Gemisch ausgetragen und in nicht dargestellte Formen gegossen.
- Füllstoffe sind Feststoffe, u.a. Sand, Gesteinsmehle, Holzmehl, Holzspäne, Granulate; die Fasern sind z.B.
- textile oder Glasfasern. Die Binder bestehen aus härtendem Kunststoff, zum Beispiel ungesättigten Polyester harzen, MMA---Ha'rzen oder anderen Reaktionsharzen. Das Epoxidharzen, fertige Gemisch ist für eine Vielzahl von Anwendungsgebieten geeignet, zum Beispiel zur Fertigung von Plattenelementen, Maschinenständern, hochbelastbaren Gefäßen, allgemein für den Einsatz in schwer technischen Bereichen.
Claims (10)
- Patentansprüche Vorrichtung zum Herstellen eines Gemisches aus Bindemitteln, Füllstoffen und Fasern, bei der in einem Gehäuse eine drehbare Schnecke angeordnet ist und Zuführeinrichtungen für die Bindemittel, die Füllstoffe und die Fasern münden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (2) und/oder das Gehäuse (1) so ausgebildet und/oder zueinander angeordnet sind, daß der radiale Abstand des Schneckenumfangs von der Gehäuseinnenwand in demselben Querschnitt unterschiedlich groß ist, und daß über ein in dem Gehäuse (1) mündendes Füllrohr (9) die Füllstoffe und die zerschnittenen Fasern und über mindestens eine im Gehäuse in Achsrichtung versetzt angeordnete Öffnung (14) die Bindemittel zugeführt sind.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Schnecke zylindrisch und das Gehäuse hohlzylindrisch ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) um die Schnecke (2) exzentrisch angeordnet ist.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der größte radiale Abstand des Schneckenumfangs von der Gehäuseinnenwand gleich der größten Korngröße des Füllstoffs ist.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse (7) des Gehäuses (1) auf einem Kreis, dessen Mittelpunkt die Mittelachse (5) der Schnecke (2) ist, abschnittweise verstellbar ist.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mit einem Lager für die Schnecke (2) aufnehmenden und an einen Antriebsmotor (3) für die Schnecke angeflanschten Lagergehäuse (4) über eine Zylinderaufnahme (6) verbunden ist.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Zylinderaufnahme (6) und Lagergehäuse (4) einerseits und Gehäuse (1) andererseits Schraubverbindungen (11; 12) vorgesehen sind, die von der Mittelachse (5) der Schnecke (2) untereinander gleichen, von der Mittelachse (7) des Gehäuses (1) unterschiedlichen Abstand aufweisen.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Füllrohr ( 9) die Faserstoffe in der Mitte des Füllstoffstroms geführt sind.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem dem Gehäuse (1) entgegengesetzten Ende des Füllrohres (9) ein Förderelement (15) mündet, über das von einem Füllstoffdosiergerät kommender Füllstoff gefördert ist, daß dem Füllrohr (9) gegenüberliegend in dem Förderelement (15) ein Anschluß für eine mit einem Faserschneidwerk (16) versehene Faserstoffzufuhr vorgesehen ist und daß über Umlenkbleche der Füllstoff außermittig, die Fasern mittig dem Füllrohr (9) zugeführt sind.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Schnecke zylindrisch ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Querschnitt des Gehäuses ein Profil aufweist, welches unterschiedliche Spalte zwischen Gehäuseinnenwand und Schneckenumfang ergibt.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der innere Querschnitt des Gehäuses hohlzylindrisch ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke eine von der Zylinderform abweichende Form aufweist, die unterschiedliche Spalte zwischen Gehäuseinnenwand und Schneckenumfang ergibt.
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