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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft Festkörper,
die als Ziegel, Bausteine, Landschaftbausteine, Gehwegsteine, Eisenbahnschwellen,
Bausteine, Stufen, Staumauersteine und andere Bauelemente verwendet
werden. Insbesondere ist diese Erfindung vorgesehen, um von einem
wesentlichen Anteil eines thermokinetisch geschmolzenen Polymerbinders
mit optionalen anderen Komponenten in einem Zuführmischungmaterial, das in
einem geschmolzenen Zustand zu komprimieren ist und zu verfestigen
ist, um Festkörper
zu bilden, einschließlich
von Bausteinen, Landschaftsbausteine und dergleichen, Gebrauch zu machen.
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Die
relativ hohen Kosten von wieder gemahlenen oder wieder verarbeiteten
Polymeren verhinderten ihre Verwendung bei großen Mengen, die für große, kostengünstige Elemente
erforderlich sind, wie beispielsweise Ziegel, Bausteine, Landschaftbausteine,
Gehwegsteine, Eisenbahnschwellen, Bausteine, Stufen, Staumauersteine
und andere Bauelemente. Wo Zement oder andere Mischungen auf Mineralbasis
als Bindemittel für
Konkurrenzprodukte verwendet werden, waren die nicht konkurrenzfähigen Kosten
bei Gebrauch von Polymer-Bindemittels nach dem Stand der Technik
eine wirkungsvolle Hürde,
die bisher nicht überwunden
wurde. Der Erfindungsprozess verwendet ein neues Verfahren und eine
neue Zusammensetzung, um diese Hürde zu überwinden.
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US
Patent 5 895 790 offenbart thermokinetische Mischer, die zum Schmelzmischen
verwendet werden, was eine neue Anwendung für dieses Gerät darstellt.
Die dortige Erfindung hat Polymermischungen und thermogehärtetes Abfallmaterial
zu nutzbaren Produkten ökonomisch
zurückverwandelt
durch erstes Formen eines thermogehärteten Materials von voraussagbarer
Qualität
aus ungleichartigen Polymeren und nachfolgendes Schmelzmischen das thermogehärteten Materials
mit einem thermoplastischen Material zu den nutzbaren Produkten.
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US
Patent 4 808 665 offenbart, dass geformte Objekte aus Mischungen
von Gummi und Kunststoff hergestellt werden, wobei der Gummi in
Form von einzelnen vulkanisierten Partikeln, die in dem Kunststofff
verteilt sind, vorliegt. Nachdem die Objekte geformt sind, werden
sie einer Quervernetzung mit freien Radikalen ausgesetzt, welche
die Mischungen von thermoplastischen zu thermogehärteten umwandelt.
Die Mischungen wurden in Geräten
mit niedriger Rotationgeschwindigkeit, die bei etwa 100 Upm arbeiten,
hergestellt.
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US
Patent 4 789 597 offenbart eine sehr wichtige Lehre nach dem Stand
der Technik hinsichtlich thermokinetischer Mischer oder "Hochfluß"-Mischern, wie es in diesem Patent offenbart
ist. Es ist kritisch für
den effektiven Betrieb des Gerätes, ein
Schmelzen der in der Kammer bearbeiteten Partikel zu verhindern.
In diesem Patent werden werden chemisch reaktive Agentien an Partikel
von geeigneten Kunstharzen gekoppelt, ohne ein vollständiges Zerfließen oder
Schmelzen der Harze. Auf diese Weise wird ein hochqualitatives Zwischenprodukt
erhalten, wobei keine verfrühte
Reaktion auftritt, welches für
weitere Techniken geeignet ist. Das Verfahren umfaßt die Schritte
des intensiven Mischens und des thermokinetischen Erwärmens einer
Charge von fein verteilten Harzpartikeln mit einem chemisch reaktiven
Agens in einer geschlossenen Mischkammer mit einer Vielzahl von
Schaufeln, die an Armen befestigt sind, die um eine zentrale Achse
innerhalb der Kammer rotieren, wobei eine Geschwindigkeit von wenigstens
18 Meter pro Sekunde an der Schaufelspitze auftritt, des Mischens
der Charge bis das chemisch reaktive Agens an die Harzpartikel gekoppelt ist,
wobei sichergestellt wird, daß die
Charge deutlich unterhalb der Zersetzungstemperatur des reaktiven Agens
und unterhalb der Fließtemperatur
der Harzpartikel bleibt, des Entladens der Charge aus der Mischkammer
und des Kühlens
der entladenen Charge, um eine Agglomeration der Harzpartikel zu verhindern.
Tabelle I des Patents offenbart klar, daß der Betrieb mit Spitzengeschwidigkeiten über einer erlaubten
Höhe für ein bestimmtes
Polymer zu ungewünschten "gelegentlichen Agglomeraten" führt, die abgesondert
und entsorgt werden müssen.
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EP 0 976 442 offenbart einen
Mischer mit sechzehn Schaufeln, die in vier Reihen um die Welle angeordnet
sind. Die Schaufeln sind gleich. Die Welle rotiert innerhalb einer
zylindrischen Mischkammer.
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Gemäß der Erfindung
wird ein thermokinetischer Mischer geschaffen, wie er in Anspruch
1 angegeben ist.
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Die
vorliegende Erfindung umfaßt
einen termokinetischen Mischer. In einer Form der Erfindung sind
die Mischkammerschaftvorsprünge
entfernbar, zumindest teilweise, und ersetzbar, ohne die Vorsprünge von der
Welle zu schneiden. In einer weiteren Form der Erfindung ist nur
ein Spitzenbereich solcher Vorsprünge entfernbar und ersetzbar
ohne derartiges Schneiden.
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Bei
einer weiteren Form der Erfindung weisen in die Mischkammer vorstehende
Schaftvorsprünge
einen Zahn auf, der eine im wesentlichen netzförmige Fläche hat, die eine Ablenkfläche bildet, so
dass im wesentlichen alle Mischkammerpartikel einen Zahnaufprall
erfahren und unter einem im wesentlichen seitlichen Einfallswinkel
von der Ablenkfläche
abgelenkt werden.
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Die
Erfindung kann für
ein neues Verfahren des Schmelzmischens vieler Stufen und zur Verarbeitung
von Produkten von einzelnen Polymeren zur Primärformation in ein Gebrauchsprodukt
oder zum Wiederverwerten zum Herstellen von Gebrauchsprodukten (Recycling)
sowie zur Erzeugung von Produkten einer großen Vielfalt von Nach-Benutzer-
oder Nach-Verbraucher-Polymeren
verwendet werden, insbesondere von solchen, die zuvor nicht als
in Gebrauchsprodukte wiederformbar bekannt waren, wie PVC, Styrol
mit hohem prozentualen Gewichtsanteil in Bezug auf alle Polymere
in einem solchen Produkt.
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Die
Erfindung kann einen zweiteiligen Zahn aufweisen, der wirksam an
der rotierenden Welle befestigt ist. Mindestens eines der Teile
enthält
die vollständige
Ablenkfläche,
die leicht ersetzbar ist nach erheblicher Abnützung durch Hochgeschwindigkeits- und/oder
Hochtemperaturgebrauch beim Schmelzmischen oder durch physikalische
Verbundpolymere innerhalb der Mischkammer. Es war nicht bekannt, dass
der Betrieb eines thermokinetischen Mischers bei hoher Temperatur
und/oder hoher Geschwindigkeit zum Schmelzen von Mischpolymeren
wie in dem Good Patent (US-Patent 5895790) einen dramatisch beschleunigten
Verschleiß der
Wellenanbauten der thermokinetischen Mischer nach dem Stand der Technik
verursachen würde.
Der Gebrauch nach dem Stand der Technik außerhalb des Good Patents beschränkt wiederholt
den Betrieb solcher Mischer auf strikte Grenzen hinsichtlich der
Höchsttemperaturen
und der Höchstdrehgeschwindigkeiten.
Außerhalb
des Good Patents verwendete der Stand der Technik thermokinetische
Mischer nur zur Verbundherstellung mit wenig Schmelzmischung oder
chemischer Reaktion zwischen den Partikeln, d.h. das Produkt verläßt die Mischkammer
nicht in einem geschmolzenen Zustand. Die gegenwärtigen Erfinder stellten zu
ihrer Überraschung
fest, daß ein Überschreiten
der empfohlenen Mischtemperaturen und Drehgeschwindigkeiten, wie
im Good Patent offenbart, zu einer kurzen Standzeit der Wellenanbauten führten, die die
Mischkammerpartikel auf die Seitenwände der Mischkammer treiben,
um den Schmelzmischeffekt zu erzielen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung haben die offenbarten Muster der Ablenkflächen, wie
sie in der Seite-an-Seite-Anordnung der Wellen-Achse-Zahnreihen entwickelt wurden,
besonders wertvolle Effekte beim Erzielen des Schmelzmischens eines
weiteren Bereichs von Polymeren als in dem Good Patent in Betracht
gezogen wurde.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 und 2 sind
perspektische Ansichten der Mischvorrichtung gemäß der Erfindung, zusammengesetzt
bzw. in Explosionsdarstellung.
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3 ist
eine Explosionsdarstellung der Wellenanordnung der 2.
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4 ist
eine Seitenansicht der Wellenkomponenten und ein Mustersatz von
Zahnflächen.
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5–9 sind
jeweils Querschnitte AA und BB und Schnitte C, D und E der 4.
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10 zeigt
Zahnflächenorientierungen
der Sätze
gemäß der Erfindung
von 2.
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11–13 sind
Perspektiv-, Seiten-, und End-Ansichten einer Zahnbasis gemäß der Erfindung.
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14–17 sind
Perspektiv-, Von-Oben, Seiten-, und End-Ansichten eines Zahns gemäß der Erfindung.
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18–19 sind
Perspektiv- und gestrichelte Seiten-Ansichten der Förderschnecke.
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20–21 und 22–24 betreffen
jeweils die Förderschnecken-Endplatte beziehungsweise
die Wellenendplatte, wobei die Serie von drei Figuren jeweils Seiten-,
Kanten-, und Von-Oben-Ansichten sind.
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26–28 und 29–31 betreffen
das Untergehäuse
und das Obergehäuse,
wobei die Serie von drei Figuren jeweils Von-Oben-, End- und Schnitt-AA-Ansichten
sind.
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32–34 sind
Perspektiv-, Seiten-, Von-Oben-Ansichten der Tür einer Auslaßluke.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
Die Erfindung wird insbesondere beschrieben unter Bezugnahme auf
die Technik der thermokinetischen Mischer und die Anwendungen, die
für solche
Mischer beschrieben und hier offenbart sind. Es ist im Stand der
Technik der thermokinetischen Mischer wohl bekannt, dass die Spitzengeschwindigkeit
der Wellenanbauten ein kritisches Maß für die Fähigkeit des Mischers ist, Polymerpartikel
durch Verursachung von Mischkammeraufschlag-Kollisionen zu erwärmen, die
durch die Hochgeschwindigkeitsrotation der Welle verursacht werden.
Es ist eine wiederholte und erforderliche Lehre in der Technik,
dass die Wellenanbauten im wesentlichen glatte und gerundete Wellenanbauten aufweisen,
wenn sie auch im wesentlichen sinusförmige und gerundete Wellen
aufweisen und manchmal am distalen Schaftende eine gerundete, kleine Schaufel
mit einer Fläche
senkrecht zur Tangente der zirkularen Rotation der Wellenanbauten
aufweisen. Diese Konstruktion ist konsistent mit den Anwendungen,
für die
solche Vorrichtungen nach dem Stand der Technik überwiegend benutzt wurden,
d.h., mit Ausnahme des Good Patents, für nicht schmelzendes Mischen
und zur Verbundherstellung von Polymeren. Das Good Patent offenbarte,
dass thermogehärtetes
Material, das normalerweise ohne Wert für die Wiederverwertung oder
sonstigen Gebrauch ist, außer
zur Beimischung mit weniger als 35 Gewichtsprozent zu Thermoplasten,
mit sogar nur 25% Thermoplasten zur Formung von Gebrauchsgegenständen kombiniert
werden konnte. Das in dem Good Patent vorgeschlagene Gerät war die
Draiswerke Gelimat® Maschine, wie in der
Technik bekannt. Ein solches Gerät
hat keine schaufelförmigen
Abschnitte an seinen Wellenanbauten, die aus einer relativ amorphen
glatten und im wesentlichen runden Welle mit einigen etwas breiten
und runden Seite-zu-Seite Kurven bestehen. Die glatte gerundete
Form ist so geformt, dass der Wellenanbau keine Polymerkollision verursacht,
die Agglomeration durch Schmelzen verursachen würde.
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1 und 2 zeigen
zusammengesetzte und explodierte perspektivische Ansichten der Mischeranordnung
gemäß der Erfindung.
Die Bezugszeichen der 1 und 2 werden
nur für
diese Figuren verwendet, wenngleich die in Bezug genommenen Komponentennamen
sich auf im wesentlichen identische Komponenten aller anderen Figuren
beziehen. Wie in den 1 und 2 zu sehen ist,
trägt ein
Rahmen 1 zugeordnete Komponenten, sodass eine Wellenanordnung 2 in
eine Achse eines Wellenloches durch eine Endplatte 3 eingefügt ist, und
ein Förderschneckenloch
durch die Endplatte 4, wobei die beiden Endplatten Endverschlüsse eines Mischkammerzylinders
bilden, wobei der untere Teil des Zylinders durch die Innenfläche des
unteren Gehäuses 5 definiert
ist. Das untere Gehäuse 5 weist eine
Entladungsluke auf, die während
des Betriebs mit einer Entladungstür 6 verschlossen ist.
Das obere Gehäuse 7 weist
einen oberen Teil des Zylinders der Innenfläche der Mischkammer der Erfindung
auf. Das Beschickungsgehäuse 8 dient
zur Materialzufuhr zu der Förderschnecke
der Wellenanordnung, damit das Material im Zusammenwirken mit der
Förderschneckenrotation
unter Druck von einer externen Einspeisung in die Mischkammer gefördert wird.
Die Tür 6 wird
durch Verschwenken um den Türlagerbolzen 9 geschlossen.
An der Endplatte 3 ist ein Zylinder 18 mit Zahnstangengetriebe
angeordnet, wobei ein Abstandhalter 10 zwischengeschaltet
ist. Oben an dem Gehäuse 7 ist
ein Bügel 11 angeordnet,
durch den ein IR-Temperatursensor 20 für die Mischkammer getragen
wird. Ein Türschutz 12 schützt die
bisweilen heiße
Tür 5 vor
unbeabsichtigtem menschlichen Kontakt mit Ausgangsmaterial. Ein
schwenbarer Schutz 13 und ein Antriebskupplungsschutz 14 schützt das
Betriebspersonal vor Berührung
mit rotierenden Komponenten während
des Betriebs. Der Antriebsmotor 15 ist vorzugsweise ein
elektrischer Motor mit ausreichender Leistung, um den Betrieb der Erfindung
zu gewährleisten.
Die Leistung ist im speziellen untenstehenden Beispiel etwa 111
kW (150 HP). Die Kissenblöcke 16 und 17 tragen
die Wellenanordnung 2.
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3 zeigt
die Wellenanordnung 2 aus 2 in Explosionsdarstellung.
Die Bezugszeichen der 3 werden nur für diese
Figur und in 4 verwendet, wenngleich die
in Bezug genommenen Komponentennamen sich auf im wesentlichen identische
Komponenten aller anderen Figuren beziehen. Eine Reihe von verbundenen
Wellen weisen die Wellenkomponenten 1 auf, die an einem
Ende von dem Lager 6 getragen werden. Die Förderschnecke 2 greift
an ihrem sichtbaren Ende ihrer Hohlwelle in die erkennbare Verzahnung
der Wellenkomponenten 1 ein, sodass die ordnungsgemäße Drehung
der Welle auch die Drehung der Förderschnecke
bewirkt. Eine bevorzugte Form der Erfindung umfaßt die Zahnbasen 3,
die entweder mit einem Linkskanten-Zahn 4 oder mit einem Rechtskanten-Zahn 5 durch
Nut und Feder (Schlitz und Schlüssel)
und Zahnbasenschrauben 8 verbunden werden, wonach die Basen 3 durch Nut
und Feder (Schlitz und Schlüssel)
und die Zahnbasis mit den Wellenschrauben 7 mit der Welle
verbunden werden, wodurch eine entfernbare Basis 3 und
Zähne-Anordnungen 4 oder 5 gebildet
werden. Dieses Konzept der entfernbaren Anordnung für thermokinetische
Mischer ist im Stand der Technik nicht bekannt. Die Breite des Konzepts
dieses Aspekts der Erfindung schließt das Bereitstellen äquivalenter
entfernbarer Wellenanbauten für
alle thermokinetischen Mischer ein. Die hier erfolgte Offenbarung
versetzt einen Fachmann in die Lage, das Konzept der entfernbaren
Anbauten auf solche zum Stand der Technik gehörende Geräte, wie sie oben offenbart
sind, auszudehnen. Das Konzept der benachbarten Nut und Feder Verbindungen
(Schlitz und Schlüssel
Verbindungen) mit Sicherungsschrauben war bisher nicht bekannt.
Insbesondere kann die Basis 3 durch Schweißen befestigt
werden, wobei nur ein Teil des Wellenanbaus entfernbar angeordnet
ist, wie hier beschrieben. Alternativ hierzu sind die Zähne 4 oder 5 oder
ein äquivalentes
Endteil eines Wellenanbaus einstückig
mit einer Basis 3 oder ihrem Äquivalent im Stand der Technik,
wobei der gesamte Wellenanbau danach, wie hier offenbart für Basis 3,
von der Welle entfernbar ist, die hierfür Nuten aufweist. Eine erste Reihe
von Nuten-Zähne-Sätzen 101', eine zweite Reihe
von Nuten-Zähne-Sätzen 102', eine dritte
Reihe von Nuten-Zähne-Sätze 103' und eine vierte
Reihe von Nuten-Zähne-Sätze 104' korrespondieren
jeweils mit einer ersten Reihe von Nuten 101, einer zweiten
Reihe von Nuten 102, einer dritten Reihe von Nuten 103 und
einer vierten Reihe von Nuten 104 wie in und für 4 gezeigt
und beschrieben ist. Das Muster der Zähne 4 und 5 in 3 ist
eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung. In einer Ausführungsform
enthält
ein Reihe eines Nuten-Zähne-Satzes
alle Zähne 4 oder 5.
In einer anderen Ausführungsform
enthalten alle Reihen von Nuten-Zähne-Sätzen alle Zähne 4 oder 5 oder
jede rotationsmäßig folgende
Reihe eines Nuten-Zähne-Satzes
enthält
alle Zähne 4,
gefolgt von einem von allen Zähnen 5.
Bei der Ausführungsform
der 3 enthält
jede Reihe eines Nuten-Zähne-Satzes
zwei Zähne 4 oder 5,
wobei die rotationsmäßig angrenzende
Reihe eines Nuten Zähne
Satzes zu jedem solchen Satz jeweils zwei Zähne 5 oder 4 aufweist.
Eine besonders spezifische Ausführungsform
der 3 zeigt eine erste Reihe von Nuten-Zähne-Sätzen 101' mit Zähnen 5/4/4 von
links nach rechts, eine zweite Reihe von Nuten-Zähne-Sätzen 102' mit Zähnen 5/4/5 von links
nach rechts, eine dritte Reihe von Nuten-Zähne-Sätzen 103' mit Zähnen 4/5/4 von
links nach rechts und eine vierte Reihe von Nuten-Zähne-Sätzen 104' mit Zähnen 5/4/4 von
links nach rechts. Wie in 4 gezeigt,
erzeugt dieses Muster eine Satz-zu-Satz-Staffelung der Zahnflächen wie
sie in eine Ebene hinein rotieren, die durch die Achse der Welle 100 geht.
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Unter
Bezugnahme auf den Rest der Figuren wird gezeigt, dass Wellenkomponenten 1 einen
Befestigungswellenabschnitt 100 aufweisen, auf dem einige
der Befestigungsmittel zum Befestigen von Basen 3 and den
Wellenkomponenten 1 aufweisen. In dieser Seitenansicht
sind eine erste Reihe von Nuten 101, eine zweite Reihe
von Nuten 102 und eine dritte Reihe von Nuten 103 sichtbar,
während
eine vierte Reihe von Nuten 104 sich auf der dem Abschnitt 100 entgegengesetzten
Seite befindet und in 6 offenbart ist.
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Die
hier genannten Nuten und Federn (Schlitz und Schlüssel) betreffen
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
von aneinanderfügbaren
Nuten, die ein offenes und ein geschlossenes Ende aufweisen, wobei
die paarungsfähige
Feder auf einem anderen Stück,
die in das offene Ende einsetzbar ist, und das erste eingesetzte
Ende der Feder dann von dem offenen zu dem geschlossenen Ende der
Nut bewegt wird, um am geschlossenen Ende anzustoßen. Es
ist beabsichtigt, dass die Rotation der Welle 100 in Richtung
von den geschlossenen zu den offenen Enden der Nuten 101–104 verursacht,
dass das in Eingriff stehende erste eingesetzte Ende der Federn
der Zahnbasen sicherer in die Nuten 101–204 der Welle 100 gepresst
werden. Somit hat jede Nut 101–104 eine Nutlänge 105,
in einer bevorzugten Ausführungsform
etwa 4,4 cm (1,75 inch), die exakt zweigeteilt ist durch eine der
zwei senkrecht zueinander stehenden Axialebenen der Welle, wobei
ein offenes Ende der Nut sich weiter längs der Welle 100 erstreckt,
sodass die Basisfedern eingesetzt werden können, wobei die weitere Erstreckung
etwa 1,6 cm (0,625 inch) mißt
und die kombinierten Nutlängen etwa
6,03 cm (2,375 inch) betragen.
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Jede
Nut 101–104 weist
des weiteren ein Basis-zu-Welle-Schrauben-Loch 106 auf,
das mit einem Gewinde versehen ist, um Schrauben 7 aufzunehmen.
Die Löcher 106 sind
so ausgerichtet, dass sie das Halten der Zahn-Basis-Feder in den
Nuten 101–104 begünstigen.
Die Schlitze 101–104 sind etwa
3,2 cm (1,25 inch) breit und 1,9 cm (0,75 cm) tief mit inneren Querschnitt-Aussparungen,
die sich in das Nutrechteck etwa 6 mm (0,25 inch) erstrecken. Die
Boden-zu-Boden-Breite 107 der Nut ist etwa 8,9 cm (3,5
inch). Der Winkel 108 des Loches 106 ist etwa
20 Grad. Für
die Nuten 101–104 ist
der Abstand 110 von Mittenlinie zu Mittenlinie etwa 1,75,
wobei zu beachten ist, daß jede
Reihe von Nuten-Zähne-Sätzen axial
der Länge
nach gestaffelt versetzt ist gegen seinen rotationsmäßig benachbarten
Reihe-Nuten-Zähne-Satz.
Vorzugsweise ist der Versatz so, dass Zähne von zwei rotationsmäßig benachbarten Reihe-Nuten-Zähne-Sätzen, die
durch eine axiale Ebene im Rotationsbetrieb laufen, gleich beabstandet
sind. Als eine Definition eines spezifischen Beispiels zeigt hier 10 Zahnflächen der
Sätze 101'–104' in Vollstrichlinien,
wie sie auftreten würden, wenn
sie rotierend die Grundrißansicht
passieren, wie von den Zahnflächen 103' gezeigt, ZAHNFLÄCHEN in 9.
In 10 sind die rotationsmäßig folgenden Sätze von
Zahnflächen
strichliert gezeigt, wie sie von einem Teilchen in der Mischkammer
getroffen würden,
das gegen eine Zahnfläche
eines Satzes schlägt,
wenn es die Zähne
jenes Satzes passiert, um auf die Zahnflächen des nächsten Satzes zu treffen. Beispielsweise
weisen alle Sätze 101'–104', wie leicht
in 10 zu erkennen ist, von links nach rechts benachbarte
Zahnflächen 5 und 4 auf
(wie in 3), sodass die Neigung dieser
benachbarten Zahnflächen
alle Partikel, die von dem Bereich unterhalb der oberen geneigten
Fläche
in die Lücke
treibt, die durch solche benachbarten Zahnflächen gebildet wird. Die größeren Zahnflächen solcher
benachbarten Zähne
bilden etwa eine V-Form mit einer Lücke dazwischen. Der Effekt
einer solchen Kombination von benachbarten Zähnen bewirkt, dass die so in
die Lücke
geschleusten Partikel, auf den die Lücke füllenden Zahn in dem rotationsmäßig folgenden
Satz treffen. Ungeachtet dieser weiter eingeschränkten, wenn auch bevorzugten
Ausführungsform
mit benachbarten Zahnflächen,
wird vorgezogen, daß die Staffelung
der Zähne
in rotationsmäßig benachbarten
Sätzen
zu einer im wesentlichen Lücken
füllenden
Wirkung führt,
wie in 10 gezeigt, sodass Partikel,
die auf einen ersten Satz von Zähnen
treffen, gegen diese schlagen mögen
und/oder zu einer Lücke
zwischen benachbarten Zähnen
in einem Satz geleitet werden, sodass ein rotationsmäßig folgender Satz
von Zahnflächen
so orientiert ist, dass er diese Lücke füllt, wenn er zu der Position
des vorausgegangen Satzes rotiert. Wie unten beschrieben, definieren die
Spitzen der installierten Zähne
der Sätze 101'–104' eine Breite 325 und
eine Höhe 326 innerhalb
eines Innenkammerumfangs 327.
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Wellenkomponenten 1 enthalten
ferner Verzahnungsbefestigungsmittel 109, die so konstruiert und
ausgerichtet sind, dass sie sichernd an dem geeigneten Ende eines
passenden Anbaus für
Die Welle 100 eingreifen, und Verzahnungsbefestigungsmittel 109A,
die so konstruiert und ausgerichtet sind, dass sie sichernd an dem
geeigneten Ende einer Förderschnecke 2 der 3 eingreifen,
wodurch verursacht wird, dass die Förderschnecke mit den Wellenkomponenten 1 rotiert.
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11–17 werden
nun für
eine detaillierte Diskussion der Zahnbasen und Zähne diskutiert. Das beschriebene
spezifische Beispiel ist ein optimiertes Gerät. Diese Offenbarung enthält in breiterem
Umfang ersetzbare Wellenanbauten oder zumindest obere Teile von Wellenanbauten
für thermokinetische
Mischer. Die Zahnbasis 200 hat eine Basishöhe 201 von
etwa 8,9 cm (3,5 inch), eine Breite 202 von etwa 6,03 cm
(2,375 inch), eine Trägerbreite 203 von
etwa 4,4 cm (1,75 inch). Ein oberes Ende der Basis 200 weist
eine Nut 204 zur Aufnahme einer Feder eines Zahns auf und
am unteren Ende eine Wellenfeder 205 zum Einfügen in die
Nuten 101–104 der Welle 100.
Die Federhöhe 206 ist
etwas kleiner als 6 mm (0,25 inch), die Nuttiefe 207 ist
etwa 4,8 mm (0,19 inch), die Zahnbreite 208 ist etwas weniger
als 3,2 cm (1,25 inch), die Federbefestigungsbreite 209 ist
etwas weniger als 1,9 cm (0,75 inch). Die Basis 200 enthält ein Zahnbasis-zu-Wellen-Schrauben-Loch 210 zur
Aufnahme einer Schraube zur Besfestigung des Zahns 300 an
Basis 200 nach Einfügen der
Zahnfeder in die Nut 204. Die Basis 200 weist
ein Zahn-zu Zahnbasis Schrauben-Loch 211 auf zur Aufnahme
einer Schraube zur Befestigung der Basis 200 an der Welle 100 nach
Einsetzen der Basisfeder 205 in eine Nut der Nuten 101–104.
Die Nutbasisbreite 212 ist etwa 2,22 cm (0,875 inch) und
die obere Nutbreite 213 ist etwa 1,3 mm (0,05 inch).
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Zahn 300 mit
rechter vorauslaufender Kante (in 3 als Zähne 5 gezeigt)
weist Befestigungsmittel zum Befestigen an der Zahnbasis 200 auf.
Wenn die Zahnbasis in Eingriff steht mit einer Nut der Nuten 101–104,
weist der ordnungsgemäß befestigte
Zahn 300 mit einer Zahnfläche zu einer Axialebene der Welle 100,
wenn der Zahn 300 um die Welle 100 rotiert. Die
Zahnfläche
hat eine netzartige größere Fläche 300,
die einen spitzen Winkel in Bezug auf die genannte Ebene einnimmt,
wobei der Scheitelpunkt des spitzen Winkels die vorauslaufende Kante 304 der
größeren Fläche ist.
Die Präsentation
der vorauslaufenden Kante ist vorzugsweise linear und parallel zu
der genannten Ebene, wenngleich die genannte vorauslaufende Kante
leicht abgewinkelt sein kann in Richtung auf die genannte Ebene
oder in Richtung weg von der genannten Ebene und dennoch die Ziele der
Erfindung erreicht werden können.
Die Form der vorauslaufende Kante 304 kann sanfte Übergänge oder
Kerben aufweisen und gleichwohl die Ziele der Erfindung errreichen.
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Eine
Formung einer solchen gewinkelten größeren Fläche 304 auf einer
Zahnfläche
ist bislang in der Technik der thermokinetischen Mischer nicht bekannt.
Die Aufgabe einer solchen gewinkelten größeren Fläche beim Betrieb der Mischeranordnung
ist, die Mehrzahl der Mischkammerpaztikel, die auf die gewinkelte
größere Fläche treffen,
zu einer Seite oder zu einer anderen Seite des gelagerten Zahns
zu treiben. Thermokinetische Mischer nach dem Stand der Technik
sind Geräte,
die dazu vozgesehen sind, Partikel gegen die Innenfläche der Mischkammer
zu werfen. Die vorliegende Erfindung zielt darauf, die Partikel
in einem rotationszylindrischen Raum zwischen der Wellenfläche 100 und
den Spitzen der Zähne
zurückzuhalten,
bis die Partikel schmelzen und/oder agglomerieren oder von geschmolzenen Polymeren
in dem Außenzylinderzwischenraum
zwischen den Zahnspitzen und der Innenwand der Mischkammer eingefangen
werden. Die größeren gewinkelten
Flächen
der Zähne
machen die erfindungsgemäße Vorrichtung
speziell zum Schmelzen von Mischungs-Polymeren und/oder nicht-schmelzenden
Füllpolymeren
oder anderem Material geeignet. Die obige Offenbarung in bezug auf
die Zahnflächen-Darstellungen
in 10 zeigen klar, dass Mischkammerpartikel nicht
nur gegen die Zähne
und die Innenflächen
der Mischkammer, sondern auch unvermeidbar mit großer Kraft
gegeneinander getrieben werden. Das Gerät gemäß der Erfindung ermöglicht,
dass eine unerwartete große
Zahl von nicht wiederverwertbaren Materialien oder von wiederverwertbaren
Materialien von geringem Wert zu sehr nützlichen Zusammensetzungen
nach der Schmelzmischung in dem Gerät gemacht werden können.
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Der
Zahn 300 weist in einer bevorzugten Form eine Breite 301 der
vorauslaufenden Kante von etwa 8,1 cm (3,2 inch) auf, und die nachlaufende Kante
hat eine Breite 302 von etwa 6,4 cm (2,4 inch). Eine Feder 305 ist
in dem oberen konvexen Teil des L-förmigen Zahns 300 ausgebildet,
welche Feder in die Nut 204 einfügbar ist. Das Einfügen kann
nur in einer einzigen Weise für
die Feder 305 und die gezeigte Nut 204 erfolgen.
Auf diese Weise bildet der Zahn 300 eine Schutzkappe oder
ein Schild für
die Zahnbasis 200 gegen auftreffende Mischkammerpartikel.
Ein Zahn-zu-Zahnbasis-Schraubenloch 306 nimmt eine Schraube 8 wie
in 3 auf, um den Zahn 300 an der Zahnbasis 200 zu
befestigen. Der Zahn 200 weist ferner eine vorauslaufende
Kanten Seite 307, eine nachlaufende Kanten Seite 308 und eine
untere Schrägfläche 309 auf.
Die untere Schrägfläche 309 umfaßt einen
Teil der Zahnfläche
unterhalb der abgewinkelten größeren Fläche 304 im
Aufriß der
Achse der Welle 100. Diese Fläche ist bevorzugt zur Vermeidung
von Agglomeration von geschmolzenen Partikeln an dem Übergang
von der Welle 100 auf die Zahnbasis 200 vorgesehen,
wenngleich eine solche Fläche
minimiert oder gänzlich weggelassen
werden kann und die Funktion der Erfindung gleichwohl erhalten bleibt.
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Die
Höhe 310 des
Zahns ist etwa 11,4 cm (4,5 inch), was dazu führt, daß die Höhe 326 der gesamten
Zahnsätze 101/102 oder 103/104 etwa
32,9 bis 33 cm (12,95 bis 12,98 inch) und die Breite 325 der
gesamten Zahnsätze 101/102 oder 103/104 etwa 21
cm (8,25 inch) werden. Die Höhe 311 der vorauslaufenden
Kante ist etwa 8,44 cm (3,325 inch). Der Zahn 300 weist
an der unteren Fläche
eine untere Kante 312 auf, die zur Höhe 313 von etwa 1,9
cm (0,75 inch) der unteren Fläche
ansteigt. Die Zahnlänge 314 ist
etwa 8,1 cm (3,2 inch) und der Zahn abzüglich der Länge 315 der vorauslaufenden
Kante ist etwa 4,4 cm (1,75 inch). Die obere Fläche 316 weist einen
dritten Abschnitt der Zahnfläche
auf. Die Flächen 303 and 309 lenken
im allgemeinen Partikel in der Mischkammer in Richtung auf die Lücke der
Zähne eines
Satzes ab. Die obere Fläche 316 neigt
dazu, Partikel zur Kollision mit der Innenfläche der Mischkammer zu treiben.
Die untere Breite 319 der Nut ist etwa 2,22 cm (0,875 inch),
die obere Breite 320 der Nut ist etwa 1,3 cm (0,5 inch),
die Tiefe 321 der Nut ist etwa 4,8 mm (0,19 inch) und die
Zahnbreite 322 ist etwa 3,2 cm (1,25 inch).
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Die
nachlaufende Kante 323 ist die Kante der größeren Fläche 303 gegenüber der
vorauslaufenden Kante 304. Es wurde beobachtet, dass im
Betrieb die Ecke 324 der oberen vorauslaufenden Kante des
Zahns nach dem Schmelzmischen von Polymeren erheblich verschlissen
ist und in der Tat wird die ganze obere Übergangskante zwischen der
größeren Fläche 303 und
der oberen Fläche 316 ziemlich glatt
wird und mehr als jeder andere Teil des Zahnes bei dem bevorzugten
Betrieb des Schmelzmischens abradiert wird.
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Die
Kontur 327 der Innenfläche
der Mischkammer wie in 4 gezeigt weist einen zirkularen Durchmesser
von etwa 33 cm (13 inch) und eine Breite von etwa 25 cm (10 inch)
auf, was ein Mischkammervolumen von etwa 21,7 Liter (1325 Kubik Inch)
ergibt. Der Abstand zwischen den Zahnspitzen und der Innenseite
der Mischkammerwände
ist etwa 1,3 mm (0,05 inch), sodass nur ein geringer Teil des Mischkammervolumens
außerhalb
der Reichweite der Zähne
liegt.
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Die 18 und 20 zeigen
die Förderschnecke 400 mit
einer Welle 404 einer Länge 401 von
etwa 36 cm (14 inch) und zwei komplementäre Schraubenblätter 403,
die eine Ganghöhe
oder einen Kamm-zu-Kamm-Abstand 402 von etwa 10 cm (4 inch)
aufweisen. Ein einzelnes Schraubenblatt auf der Förderschnecke
genügt
auch, um die Ziele der Erfindung zu erreichen.
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Die 20 bis 25 zeigen
Ansichten der Mischkammer-Endplatten. Die Endplatte 500 der Förderschnecke
weist eine Endplatte 501, eine Endplattenbasis 502,
End-Platte-zu-Gehäuse-Bolzenlöcher 503 in
der Platte 501, ein Förderschneckenloch 504,
ausreichend groß,
um die rotierende Förderschnecke 400 aufzunehmen,
einen Gehäuseinnenflächenumfang 505,
der näherungsweise
den Innenumfang des zirkularen Abschnitts der Mischkammer definiert,
und eine Mischkammerfläche 506 auf.
Die Wellenendplatte 600 weist eine Endplatte 601,
eine Endplattenbasis 602, End-Platte-zu-Gehäuse-Bolzenlöcher 603 in
der Platte 601, Förderschneckenloch 604,
ausreichend groß,
um ein Rotieren der Welle 100 ohne Entweichen von Partikeln
oder geschmolzenem Polymer, einen Gehäuseinnenflächenumfang 605, der
näherungsweise
den Innenumfang des zirkularen Abschnitts der Mischkammer definiert, und
eine Mischkammerfläche 606 auf.
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Die 26 bis 31 zeigen
Ansichten des Mischkammergehäuses.
Das Untergehäuse 700 weist
eine Innenfläche 701,
einen Flanschabschnitt 702 zur Verbindung mit dem Obergehäuse 800,
einen Innendurchmesser 703, eine Breite 704 von
etwa 25 cm (10 inch), und eine Auslaßöffnung 705 von etwa
46,8 cm2 (7,25 Quadrat inch) auf, um geschmolzenes
Material aus der Mischkammer herausfallen zu lassen, nachdem die
Rotation der Welle 100 optional gestoppt ist oder eine
geeignete Prozesstemperatur in der Mischkammer erreicht worden ist.
Endplattenbolzenlöcher 706 gestatten
die Befestigung an den Endplatten.
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Das
Obergehäuse 800 weist
eine Innenfläche 801,
einen Flanschabschnitt 802, einen Innendurchmesser 803,
eine Sensoröffnung 804 zum
Einsetzen eines IR-Sensors zur Messung der Mischkammertemperatur,
eine Breite 805 von etwa 25 cm (10 inch) und Endplattenbolzenlöcher 806 auf,
um die Befestigung an den Endplatten zu gestatten.
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Die 31 bis 33 zeigen
Ansichten der Auslaßöffnungstür 900,
die ein Griffteil 901 und eine Tür 902 aufweist, welche
Tür um
ein Gelenk drehbar ist, um die Mischkammer während des Betriebs sicher zu
verschließen.
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Das
Gerät gemäß der Efindung
enthält
das Konzept der Schmelzmischung von Polymeren und anderen schmelzbaren
Polymeren zu einer Zusammensetzung, die zu einem nützlichen
Objekt verarbeitet werden kann. Die Welle 100 soll so rotieren, dass
die Zahnflächen
mit Partikeln erheblicher Größe (etwa
von der Größe des Abstandes
der Förderschnecken-Blätter) bis
zu Pulvern kollidieren. Im Betrieb enthält das Gehäuse 8 der 1 und 2 Chargen
solcher Partikel. Die Förderschnecke
presst die Partikel in die Mischkammer, damit sie dort zerkleinert
und einer Schmelzmischung unterzogen werden. Die Rotationsgeschwindigkeit
der Welle kann variieren von unterhalb von 1800 Umdrehungen pro Minute
(bis etwa 1500 Umdrehungen pro Minute) bis über 3600 Umdrehungen pro Minute.
Die Wahl der Wellenrotationsgeschwindigkeit hängt ab von den Polymeren und
anderen Materialien, die verarbeitet werden sowie von der Prozesstemperatur,
die erreicht werden soll. Beispielsweise kann eine Mischung mit
einem sehr hohen Gewichtsanteil von PVC (normalerweise nicht wiederverwertbar
oder nur in sehr geringen Mengen mit anderen Polymeren) kann bei
1800 Umdrehungen pro Minute einer Schmelzmischung unterzogen werden,
bis zu seiner Verarbeitungstemperatur, wie etwa 120–200 C,
was von dem IR-sensor
für die
Mischkammer gemessen wird.
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Wenn
eine gewünschte
Verarbeitungstemperatur von dem Temperatursensor für die geladene Menge
eines oder mehrerer Materialien innerhalb der Mischkammer und entgegen
den Verfahren nach dem Stand der Technik für Schmelzmischung für thermokinetische
Mischer festgestellt wird, wird die Rotation der Welle vorzugsweise
mit der eingestellten Rotationsgeschwindigkeit fortgesetzt. Es war
ein unerwartetes Ergebnis, dass das Öffnen der Auslaßtür die Mischkammer
im wesentlichen entleeren wird und eine im wesentlichen einheitliche
Zusammensetzung von geschmolzenen und schmelzbaren Materialien heraus
kommt, ohne dass die Rotation der Welle gestoppt werden muss. Vorzugsweise
verursacht ein Steuermittel das Öffnen
der Auslaßtür beim Feststellen
einer oberen Grenztemperatur durch den Temperatursensor. Die Auslaßtür schließt vorzugsweise
sofort nach dem Austritt der schmelzgemischten Charge, wobei die
Zufuhr einer weiteren Menge von Chargenmaterial in das Gehäuse 8 gestartet wird,
Schneckenförderer-Übertragung
in die Mischkammer, Erwärmung
durch den thermokinetischen Effekt und Ausgabe aus der Mischkammer
durch die Ausgabetür
wiederum ohne wesentliches Anhaften an der Welle oder an den Zähnen oder
an den Wellenanbauten. Die in der Mischkammer gemessene Temperatur
sinkt nach dem Einführen
einer neuen Fördercharge
in die Mischkammer. Die durchschnittliche Zykluszeit beim Schmelzmischen
einer Ladung beträgt
für ein
Gerät des
spezifischen Beispiels etwa 5–8
Sekunden. Einige Materialien in der Charge der Mischkammer mit niedrigen
Schmelztemperaturen, wie etwa PVC, haben eine kleinere Zykluszeit
(um wenige Sekunden) während
andere Materialien länger
brauchen. Bei etwa 3600 Umdrehungen pro Minute erwärmt und
schmelzt das Gerät
gemäß der Erfindung
eine Mischkammermischung von Polyolefinen auf etwa 230 C in etwa
5 Sekunden. Eine bevorzugtere Betriebsgeschwindigkeit liegt bei
etwa 2800 Umdrehungen pro Minute, so daß eine gewünschte Endtemperatur der Ladung
leichter gesteuert und erreicht werden kann.
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Es
ist ein weniger bevorzugtes Verfahren, die Rotation der Welle zu
unterbrechen, um die Mischkammer zu leeren, wenngleich die Objekte
der thermokinetischen Erhitzung und Schmelzmischung eines sehr breiten
Bereichs von inkompatiblen Materialien auf diese Weise verarbeitet
werden können.
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Das
Obergehäuse
und das Untergehäuse sind
doppelwändig,
sodass zwischen diesen Wasser durchgeleitet werden kann, um das
Gehäuse
während
des Betriebs zu kühlen.
Es wird bevorzugt, dass der Abstand zwischen den Spitzen der Zähne und der
Mischkammerwand klein ist, wenngleich einige der Ziele des Geräts gemäß der Erfindung
auch erreicht werden können,
wenn der Abstand erheblich ist.
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Die
Zahl der Zähne
sollte in jedem rotationsmäßig folgenden
Satz dieselbe sein und die Zähne sollten
gegeneinander versetzt gestaffelt sein wie oben beschrieben, wenngleich
die Verwendung von 2 bis 10 Zähnen
in jedem Sitz die Zwecke des erfindungsgemäßen Geräts erzielt. Aus der Beschreibung geht
klar hervor, dass das Erhöhen
der Zahl der Zähne
oder das Vergrößern ihrer
Spitze-zu-Spitze Höhe, eine
Vergrößerung der
Mischkammer und deshalb eine Vergrößerung des Antriebsmotors für die Welle 100 und
die Förderschnecke
erfordert. Solche Anpassungen ermöglichen eine Vergrößerung in
der zu verarbeitenden Chargenfüllung.
Das Volumen des in dem Gerät
gemäß der Erfindung
zu verarbeitenden Materials sollte begrenzt werden auf etwas weniger als
das Volumen der Mischkammer abzüglich
des Volumens der Welle 100 und der Sätze 101'–104'. Ein Gerät gemäß der Erfindung das nur zwei
Sätze 101' und 103' oder 102' und 104' verwendet,
kann verwendet werden, um einige der Ziele der Erfindung zu erreichen,
wenngleich die Verwendung aller vier Sätze bevorzugt ist.
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Der
spitze Winkel der Hauptfläche
in Bezug auf eine die Wellenachse enthaltende Ebene ist, wie in 15 gezeigt
etwa 45 Grad, wenngleich die Erfindung auch mit solchen Winkeln
von 5 bis 85 Grad, bevorzugter von 20 bis 70 Grad und am besten
von 30 bis 60 Grad ausgeführt
werden kann.
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Der
thermokinetische Mischer gemäß der Erfindung
enthält
auch eine austauschbare Verschleißfläche, einsatzgehärtet oder
vollgehärtet,
auf einer inneren Fläche
zu einer hohen Rockwellzahl, wobei die Verschleißfläche im wesentlichen die gesamte
Innenfläche
der Mischkammer umfaßt.
In dem spezifischen Beispiel würde
dies bedeuten, dass eine Innenfläche
aus inneren Schalen im wesentlichen die Oberflächen 701 und 801 enthalten
würde,
sodass das zugrundeliegende strukturelle Auflager die Position der
Schalen in den Positionen der Oberflächen 701 und 801 aufrechterhält, wie
in den Figuren gezeigt. Die Ersetzbarkeit der Schalen reduziert
die Kosten für
die Reparatur des unvermeidbaren Verschleisses auf den Schalen,
der von der Schmelzmischverarbeitung kommt, insbesondere wenn eine erhebliche
Verarbeitung von unsortiertem Abfall, der Metall und Silikatglasstücke enthält, stattfindet.
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Das
Gerät gemäß der Erfindung
enthält
auch Mittel zum austauschbaren Befestigen der Förderschnecke an der Rotationswelle,
um Verschleißteile austauschen
zu können.
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Zusammensetzungen
des thermokinetischen Mischers
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Das
Mischgerät
der vorliegenden Erfindung hat das Potenzial für schmelzgemischte Zusammensetzungen,
die mit diesem herstellbar sind, dramatisch erweitert.
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Das
Good Patent offenbart das wohl bekannte Gerät nach dem Stand der Technik,
nämlich
ein thermokinetisches Ultrahochgeschwindigkeits-Mischergerät, wie das von Draiswerke,
Inc. hergestellte und in der Broschüre mit dem Titel "Thermokinetisches
Hochgeschwindigkeit-Mischen, Verbundmaterialherstellung, Fluxing" (thermokinetischer Mischer,
wie hierin beschrieben) beschriebene Gerät. Das "Gelimat®" genannte Gerät der Draiswerke Inc.
erzeugt Wärme
thermokinetisch durch Partikelaufschlag gegen die Innenfläche der
Mischkammer. Wenngleich die Schmelzmischung eines sehr fein verteilten
(35–100
Mesh) thermogehärteten
Materials und eines geschredderten oder gespaltenen thermoplastischen
Polyolefinharzes auch durch externe Erwärmung in geheizten Extrusionsmitteln
erfolgen kann, um ein extrudierbares Material zu erzeugen, ist ein
derartiges Schmelzmischen durch inadäquate Mischung innerhalb des
Fasses des geheizten Extruders beschränkt.
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Das
Good Patent offenbart, daß ein
Gerät wie
Gelimat® oder
ein ähnlicher
thermokinetischer Mischer als ein Gerät zur Ausübung des Schmelzverfahrens
verwendet wird, wobei Flocken von 6 mm bis 1,3 cm (0,25–0,5 inch)
dem Gelimat® mit
geschredderten oder zerhackten thermoplastischen Polyolefinharzen
zugeführt
werden. Es findet extrem rasches Aufheizen und Scherungsmahlen von
relativ großen
Partikeln (6 mm bis 1,3 cm (0,25–0,5 inch) im Durchmesser)
von thermogehärtetem Material
statt, was das Schmelzmischen und die Homogenität unterstützt. Die Schmelzmischung wird
in Sekunden hergestellt in Geräten
wie dem Gelimat® im
Gegensatz zu konventionellen Extrudern, bei denen dies wesentlich
länger
dauert. Die thermokinetischen Mischer nach dem Stand der Technik,
wie im Good Patent offenbart, haben sich bei der Schmelzmischung
von Zusammensetzungen als begrenzende Faktoren erwiesen. Beispielsweise,
nur ein relativ kleiner Prozentsatz von PVC oder Polystyrol waren für das Schmelzmischen
zu formbarem Material geeignet. Aus den Konfigurationen der Wellenanbauten des
Gelimat® und
anderer thermokinetischer Mischer ergibt sich, dass ihre Formen
aus der Technik der Verbundbildung unter Nicht-Schmelzmischung stammten.
Diese Wellenanbauten weisen in der Frontansicht im wesentlichen
Schaufelabschnitte an ihren freien Enden auf, die vorgesehen sind,
um die Mischkammerpartikel gegen Seitenflächen der Mischkammer zu treiben.
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Im
Gegensatz hierzu enthalten die Mittel der Erfindung zum thermokinetischen
Schmelzmischen einen sehr wichtigen Abschied von den thermokinetischen
Mischern des Standes der Technik. Wie aus der obigen Beschreibung
der Erfindungsmittel hervorgeht, erfahren Polymere oder Polymer
enthaltende Partikel innerhalb der Mischkammer ihre thermokinetische
Aufheizung vor allem durch ihr Aufschlagen und ihre Ablenkung bei
den Wellenanbauten, während
ein relativ geringerer Anteil der Aufheizung durch Partikelaufschlag
an der Innenfläche
der Mischkammer stattfindet. Das Einführen der Mittel zum Zurückhalten
im wesentlich aller Mischkammerpartikel im Rotationsfeld der Wellenanbauten,
wo die Wellenanbauten eine im wesentlichen definierte und gegliederte
vorauslaufende Kante aufweisen, bedeutet dass die Mischkammerpartikel
nicht nur eine wiederholte thermokinetische Aufheizungsablenkung von
den Wellenanbauten erfahren, sondern auch einer wiederholten und
erheblichen Spaltwirkung von der scharf definierten vorauslaufenden
Kante des Zahns unterzogen werden. Wellenanbauten nach dem Stand
der Technik sind geglättet
und bogenförmig
abgewinkelt in bezug auf die rotierenden Frontflächen, die auf Mischkammerpartikel
treffen. Das Gerät
gemäß der Erfindung
erlaubt das thermokinetische Schmelzmischen von Materialien, Formen
und Texturen, die bisher nicht auf diese Weise verarbeitet werden
konnten.