DE3207432C2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines Gemisches aus Bindemitteln und Füllstoffen und/oder Fasern - Google Patents

Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines Gemisches aus Bindemitteln und Füllstoffen und/oder Fasern

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Gemisches aus Bindemitteln, Füllstoffen und Fasern. In dem Gehäuse der Vorrichtung ist eine Schnecke drehbar angeordnet. An dem Gehäuse münden Zuführeinrichtungen für die Zufuhr der genannten Stoffe. Schnecke und/oder Gehäuse der Vorrichtung sind so ausgebildet und/oder zueinander angeordnet, daß der radiale Abstand des Schneckenumfangs von der Gehäuseinnenwand unterschiedlich groß ist. Die Füllstoffe und die Fasern werden an derselben Stelle des Gehäuses zugeführt; die Bindemittel in Förderrichtung der Schnecke versetzt.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines Gemisches aus Bindemitteln und Füllstoffen und/oder Fasern nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DE-GMS 06 813 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung werden die Bindemittel in der Form von härtenden Kunststoffen und die Füllstoffe in der Form von sehüttfähigen Feststoffen über getrennte Zuführeinrichtungen zügegeben, 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 Bindemitte! führen. Zwischen der Mündung der Zuführeinrichtung am Gehäuse und der Verbindung der Schnecke mit einem Antriebsmotor ist im Gehäuse eine öffnung zum Einführen eines Glasfaserstrangs 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 Hüllfläehe der Schnecke von der Innenwand des Rohres einen gleichmäßigen Abstand, der der Korngröße der Füllstoffe entspricht
Auch bei der aus der US-PS 32 69 708 bekannten Vorrichtung ist der Abstand der Hüllfläehe der Schnekke von der Gehäuseinnenwand konstant wenn man — bei einer Ausführung — die Anordnung besonderer Gaskammern im Gehäuse oberhalb der Schnecke unberücksichtigt läßt Bei der bekannten Vorrichtung, die zum Mischen und Reagieren fester, flüssiger und gasförmiger Stoffe vorgesehen ist besteht die Schnecke aus zwei voneinander unabhängig drehbaren Teilen, nämlich einem Kern und den Schneckengängen. In Achsrichtung des Gehäuses sind mehrere Füllrohre für die Zugabe der Stoffe vorgesehen.
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, der den Füllstoff dem Transport und dem Mischen mittels der Schnecke ectgegensetzt; 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 Korngröße 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 geringe Menge Bindemittel .hat aber eine geringere Festigkeit des Gemisches zur Folge. Die Fasern kompensieren die Festigkeit Sie stellen eine Armierung dar, die eine Erhöhung der Biegezugfestigkeit und der Schlagzähigkeit mit sich bringt Das Abscheiden 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 urne; geringem Verschleiß der Vorrichtungsteile gemischt werden.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst.
Bei der Erfindung hat die Hüllfläehe der Schnecke von der Innenwand des Gehäuses unterschiedlichen radialen Abstand. Das könnte zum Beispiel dadurch realisiert werden, daß die Innenwandung des Gehäuses Zylinderform aufweist, die Schnecke dagegen, wie es aus der DD-PS 60 287 bekannt ist, eine von der Zylinderform abweichende, zum Beispiel elliptische, mehreckige oder polygone, Form. Eine solche Schnecke, bei der auf eineF Welle Lamellen gleicher Form mit unterschiedlichem Winkel befestigt sind, ist mit vertretbarem Aufwand nicht zu realisieren. Bei der Erfindung ist daher eine zylindrische Schnecke in einem hohlzylindrischcn Gehäuse exzentrisch angeordnet. Der größte Abstand des Schneckenumfangs von der Gehäuseinnenwand isi gleich der Größe des größten Korns. Diese Ausgestaltung hat einen verbesserten Mischeffekt zur Folge: Beim Fördern und Mischen der Komponenten des Gemisches treten in Richtung des Verlaufs der Schnecken-
gänge eine Schieppströmung, 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 kam auch mit ihren größten Körnern passieren. Der Verschleiß bleibt begrenzt Zugleich vermeidet die Erfindung zu hohe Drücke des Gemisches in Radialrichtung auf die Gehäuseinpenwand, das es vermeidet, daß sich die Zufuhr- öffnungen für die Binderkomponenten mit Feststoffen zusetzen.
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge- stellt. 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 nichtzylindri- sches 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.
Die Schnecke 2 kann zumindest über einen Teil ihrer Länge am Außenumfang der einzelnen Gänge Aussparungen, zum Seispiel in der Form von fluten, 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 nr,t 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, anderer- seits 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 U, 12 vorgesehen. Die Schraubverbindun- gen 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 Yerstellwinkel.
Im Anschluß an die Zylinderaufnahme 6 ist das Gehäuse 1 auf der dem Motor 3 abgewandten Seite mit einem nach oben gerichtt .i"n Stutzen 13 versehen. An den Stutzen 13 ist ein Füllrohr 9 angeschlossen. Ober das Füllrohr 9 werden Füllstoffe und Fasern der Schnekke 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. Ober Umlenkbleche 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 wertkn.
Die über das Füllrohr 9 und den Stutzen ;3 zugeführten Füllstoffe und Fasern sind Feststoffe, die zunächst bis zur Zuführung 14 allein gefördert und gemischt ν erden. An der Zuführung 14 werden die Binder in Form von Flüssvgstoffen zugegeben; gegebenenfalls an weiteren Stationen weitere Binderkomponenten. Auch Farbzusätze können hier ohne 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, Hoizspäne. Granulate; die Fasern sind z. B. textile oder Glasfasern. Die Binder bestehen aus härtendem Kunststoff, zum Beispiel ungesättigten Polyesterharzen, Epoxidharzen, MMA-Harzen oder anderen Reaktionsharzen. Das fertige Gemisch ist für eine Vielzahl von Anwendungsgebieten geeignet, zum Beispiel zur Fertigung von Plattenelementen, Maschinenständern, hochbelastbaren Gefäßen, allgemein für den Einsatz in schwf. r technischen Bereichen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines Gemisches aus Bindemitteln und Füllstoffen und/oder Fasern, bei der in einem hohlzylindrischen Gehäuse eine Schnecke mit — gedachter — zylindrischer Hüllfläehe um ihren Außenumfang drehbar angeordnet ist, bei der in dem Gehäuse Zuführeinrichtungen für die Bindemittel und die Füllstoffe und/oder die Fasern münden, wobei die Zuführeinrichtungen ein Füllrohr und mindestens eine in Achsrichtung versetzt angeordnete öffnung aufweisen, und bei der das Gemisch an einer Stirnseite des Gehäuses ausgetragen ist, dadurch gekenn- is zeichnet, daß das Gehäuse (1) um die Schnecke (2) exzentrisch so angeordnet ist, daß der radiale Abstand der H Dllfläche von der Gehäuseinnenwand in demselben Querschnitt unterschiedlich groß und der größte radiale Abstand der Hüllfläehe von der Gehäuseinnenwand gleich der größten Korngröße des Füllstoffes ist, daß die öffnung (14) dem Füllrohr (9) nachgeordnet ist und daß über das Füllrohr die Füllstoffe und/oder die Fasern und über die öffnung die Bindemittel zugeführt sind-, und daß die Fasern vor der Zugabe in das Füllrohr zerschnitten sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse (7) des Gehäuses (1) auf einem Kreis, dessen Mittelpunkt die Mittelachse (5) der Schnecke (2) ist, jeweils schrittweise um bestimmte Verstellwinkei versteXbar ist
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1): iit einem ein Lager für die Schnecke (2) aufnehmenden und an einen Antriebsmotor (3) für die Schnecke angeflanschten Lagergehäuse (4) über eine Zylinderaufnahme (6) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Zylinderaufnahme (6) und Lagergehäuse (4) einerseits und Gehäuse (t) ande rerseits 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.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zerschnittenen Fasern in die Mitte des Füllstoffstromes im Füllrohr fallen.
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