DE68910380T2

DE68910380T2 - Selbstreinigender kontinuierlich arbeitender Mischer mit einem Abschnitt erweiterten Kalibers.

Info

Publication number: DE68910380T2
Application number: DE89104063T
Authority: DE
Inventors: James E Kowalczyk; Bernard A Loomans
Original assignee: APV Chemical Machinery Inc
Current assignee: APV Chemical Machinery Inc
Priority date: 1988-05-23
Filing date: 1989-03-08
Publication date: 1994-03-03
Anticipated expiration: 2009-03-09
Also published as: EP0343326A2; EP0343326B1; US4826323A; EP0343326A3; JPH01317534A; JP2648513B2; DE68910380D1

Description

Diese Erfindung betrifft die Misch-, Knet- und Verarbeitungsmaschinerie der Type, bei der wenigstens zwei parallele Wellen mit zusammenpassenden Schnecken oder dgl. darauf in kontinuierlichem Abstreifeingriff mit den Wänden des Rohres oder Behälters, durch das bzw. den sich die Wellen erstrecken, und außerdem in kontinuierlichem ineinandergreifendem Abstreifverhältnis miteinander stehen. Eine Maschinerie dieser Konstruktion, in der die zu mischenden oder verarbeitenden Materialien einer intensiven Scher- und Knetwirkung ausgesetzt werden, wenn sie kontinuierlich durch die Maschine weiterlaufen, wobei alle mit dem Produkt in Berührung kommenden Oberflächen des Mischers während des Mischerbetriebes kontinuierlich saubergewischt werden, sind bekannt und werden in einer Vielfalt von Prozessen verwendet, insbesondere dort, wo teigige oder Viskosematerialien verarbeitet werden. Maschinen mit dieser Eigenschaft sind mit Schnecken in der Form von progressiv winklig verschobenen Paddeln, entweder gerade oder auf einer Schraubenlinie ausgebildet, versehen, die in einem axialen Anlageverhältnis auf den Mischwellen vorgesehen sind, wie beispielsweise in den US-Patentschriften 3 195 868, 3 387 826 und 3 423 074. Diese Maschinen sind auch mit Schnecken in Form von länglichen Schrauben versehen worden, wie in den US- Patentschriften 3 900 187, 3 305 894 und 3 698 693, zum Beispiel, of fenbart ist. Die Mischmaschinen, auf die ich mich bezogen habe, können als Maschinen mit fester Drehachse ("fixed axis of rotation" machines) bezeichnet werden, wobei aber umlaufende Zwillingsschrauben ebenfalls vorgeschlagen worden sind, wie es in der US-Patentschrift 3 614 070 offenbart ist. Die US-Patentschrift 4 344 711 offenbart bei einem vertikalen Chargenmischer eine Maschine mit fester Rotationsachse, in der schraubenförmige Blätter sowohl sich gegenseitig abstreifen als auch die Wand des Behälters mit Ziffer-acht-Querschnitt abstreifen, jedoch einen zentralen Materialkern freilassen, in den die Blätter nicht eindringen. Der Zweck der verschiedenen bekannten Konstruktionen lag darin, eine gewisse Vielseitigkeit bei Maschinen dieses Charakters zu schaffen, um sie homogen zu mischenden und/oder knetenden Materialien anzupassen, die in plastischer, flüssiger, körniger oder pulvriger Form sein können. Bei den bekannten Maschinen konnte jedoch nicht festgestellt werden, daß sie die Vielseitigkeit schaffen, die für eine Verarbeitung vieler Materialien gewünscht wird, wie z.B. Verarbeitungsvorgänge, in denen leichte oder faserige Materialien in eine viskose Masse einzubringen und homogen darin in der ganzen Masse zu verteilen sind.
In einem dieser Aspekte befaßt sich die Erfindung mit der Schaffung einer Maschine, in der die Wellen um eine feste Rotationsachse drehen und noch in der Lage sind, das gleiche selbstabstreifende und rohrabstreifende Ergebnis in einer Mischbohrung oder einem Rohrabschnitt von vergrößertem Durchmesser zu schaffen, wobei ein weniger intensives Mischen in einem Abschnitt der Maschine als in einem anderen bewirkt wird.
Eine der Hauptaufgaben der Erfindung ist es, eine Maschine der beschriebenen Art zu schaffen, in der intensiv gemischtes Material zu einem integrierten größeren Rohrabschnitt überführt wird, der eine relativ "tote" bzw. "unterversorgte" Zone schafft, worin das Material einer geringeren Energiezufuhr ausgesetzt ist und eine größere Aufenthaltszeit besitzt, worin eine größere Wärmeübertragung durchgeführt werden kann und worin eine Entlüftung und ein Verdampfungsabzug der Masse verstärkt wird, und zwar alles, während das Material noch kontinuierlich durch den Mischer bewegt wird.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maschine dieses Typs zu schaffen, in der sowohl das Selbstabstreifen als auch das Rohrabstreifen, die die herkömmliche Ausführung kennzeichnen, in den übergangsabschnitten, die zu und von der vergrößerten Zone führen, ohne Unterbrechung des Prozeß-Abflußstromes aufrechterhalten werden.
Noch eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maschine des beschriebenen Typs zu schaffen, die das Zuführen von schwierig zu speisendem Material, wie leichtem und faserförmigem Material, verbessert, während eine Art des Mischens geschaffen wird, die durch Prozeßerfordernisse bestimmt wird.
Eine noch andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Maschine zu schaffen, in der eine vergrößerte Bohrung an der gewünschten Stelle in Längsrichtung vorgesehen wird, um eine maximale Wärmeübertragungszone in dem kontinuierlichen Mischer an der erforderlichen Stelle für eine beste Verarbeitung des Materiales zu schaffen.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maschine zu schaffen, in der eine erhöhte Verweil- oder Aufenthaltszeit im Mischer zu der Zeit im Prozeß vorgesehen wird, die am besten geeignet ist, um die gewünschten Resultate zu erzielen.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Maschine von vollkommener selbstabstreifender Konstruktion zu schaffen, die übergehen kann von einer Zone intensiven Mischens in eine vergrößerte Zone weniger intensiven Mischens und dann zu einer Auslaßzone mit reduzierter Größe zurückkehrt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Maschine zu schaffen, die auf wirtschaftliche Weise eine Kammer mit vergrößertem Querschnittsbereich einschließt, die die Fähigkeiten der Maschine verbessert und die Notwendigkeit mehrfacher Verarbeitungsmaschinen beseitigt.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maschine zu schaffen, die, zusätzlich zu Schnecken mit eingängiger Steigung, andere Schnecken mit einer besonderen bzw. ungeraden Anzahl von Steigungen verwenden kann.
Andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden besonders aufgeführt oder werden sich aus der folgenden Beschreibung ergeben, wenn sie im Zusammenhang mit den angefügten Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen betrachtet werden.
In der Zeichnung zeigen:
Fig.1 eine etwas schematische, geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Maschine, wobei der Spalt zwischen den zusammenpassenden Mischelementen sowie den Mischelementen und der Rohrwand im Interesse der Klarheit der Darstellung übertrieben gezeigt ist;
Fig.2 eine vergrößerte, teilweise Seitenansicht des einen Wellenabschnittes, der in die vergrößerte Mischkammer führt;
Fig.3 eine querverlaufende, geschnittene Ansicht entlang der Linie 3-3 in Fig.2;
Fig.4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4-4 in Fig.1, wobei die abströmseitigen Teile der Maschine im Interesse der Klarheit weggelassen sind;
Fig.5 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 5-5 in Fig.1;
Fig.5 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6-6 in Fig.1, wobei die Schneckenblätter im Interesse der Klarheit weggelassen sind;
Fig.7 eine Querschnittsansicht wie Fig.4, entlang der Linie 7-7 in Fig.1;
Fig.8 eine Querschnittsansicht wie Fig.4, entlang der Linie 8-8 in Fig.1;
Fig.9 eine Querschnittsansicht wie Fig.4, entlang der Linie 9-9 in Fig.1;
Fig.10 eine in der Größe verkleinerte, teilweise schematische Aufsicht zur Darstellung einer modifizierten Mehrkammerausführung der Erfindung.
Unter besonderer Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen und im ersten Beispiel der Fig.1 ist ein allgemein mit D bezeichnetes Mischergehäuse oder -rohr veranschaulicht, als wenn es ein inneres Futterrohr oder - gehäuse von länglichem Charakter aufweist, das allgemein mit 10 bezeichnet und im Querschnitt Ziffer-achtförmig ist und von einem Mantelrohr 11 umgeben ist, das eine umgebende Kammer 12 bildet, die mit einem rezirkulierenden Wärmeübertragungsfluid gefüllt ist. Wärmeübertragungsfluid von entweder erwärmender oder kühlender Art, in Abhängigkeit von dem zugehörigen Prozeß, kann in üblicher Weise durch eine Öffnung 13 zugeführt werden und durch eine Öffnung 13a austreten.
Wie in Fig.4 angegeben ist, bildet das Futterrohr 10 eine Gesamtmischkammer, die eine obere zylindrische Bohrung 14 enthält, die sich mit einer unteren zylindrischen Bohrung 15 schneidet, die in üblicher Weise gemeinsam miteinander in Verbindung stehende Mischkammern vorsehen. Ein Trichter oder eine Schurre 16 führt zu einer Material-Einlaßöffnung 17, die mit der oberen Kammer 14 an einem Ende der Maschine in Verbindung steht. Sich axial durch die Bohrungskammern 14 und 15 erstreckend sind auf Achsen a und b eingängige Schnecken 18 und 19 vorgesehen, die konzentrisch auf Wellen 18a und 19a aufgekeilt oder einstückig mit diesen Wellen 18a und 19a ausgeführt sind, die für eine Drehbewegung in geeigneten Lagern 20 gelagert sein können, die in einer Endwand 21 in der Maschine vorgesehen sind. Ein Antriebszahnrad (Antriebsritzel) 22, das auf einer mit einem geeigneten Elektromotor oder dgl. verbundenen Welle 23 montiert ist, ist vorgesehen, um ein Zahnrad 24 auf der Welle 19a und ein auf der Welle 18a montiertes Zahnrad 25 anzutreiben, damit die Wellen 18a und 19a in derselben Drehrichtung und mit derselben Geschwindigkeit angetrieben werden.
Während ich die Schneckenabschnitte 18 und 19 als eingängige Schnecken gezeigt habe, ist es so zu verstehen, daß andere mehrgängige Schnecken mit irgendeiner Anzahl von Gängen bzw. Steigungen auf den Wellen 18a und 19a befestigt sein können. Während ich die Schnecken 18 und 19 mit der in Fig.4 gezeigten Querschnittsform offenbart habe, ist es so zu verstehen, daß die Schnecken 18 und 19 entsprechend der Mischintensität und der Mischeigenschaften gewählt werden, die für einen besonderen Prozeß gewünscht werden. Zum Beispiel kann die in der US-Patentschrift 3 900 187 offenbarte Form oder können die in den US-Patentschriften 4 344 711 und 3 779 522 offenbarten Formen verwendet werden.
Die soweit beschriebene Maschine kann in ihrem Charakter als herkömmlich betrachtet werden. Um eine verbesserte Leistungsfähigkeit zu schaffen, ist mit ihr integriert ein kommunizierender, vergrößerter Querschnitt der Maschine, der allgemein mit 28 bezeichnet ist und der außerdem mit einem Auslaufabschnitt in Verbindung steht, der allgemein mit 29 bezeichnet ist. Mit dem inneren Futterrohr 10 ist bei 30 ein Flansch 31 verschraubt, der bei 32 mit einer Wand 33 verschraubt ist, die ein Ende des Abschnittes 28 bildet. An seinem entgegengesetzten oder Auslauf-Ende besitzt der Abschnitt 28 eine Auslaufendwand 34, die bei 35 an den Flansch 36 eines Auslaufgehäuses 37 mit Ziffer-acht-Querschnitt verschraubt ist, wobei das Gehäuse 37 durch einen oberen Zylinder 38 gebildet wird, der sich mit einem unteren Zylinder 39 schneidet, um sich schneidende bzw. kreuzende Auslaufmischkammern zu schaffen, die sich bei 40 durch eine Auslaufendwand 41 am Auslaufende der Maschine öffnen.
Wie Fig.6 besonders veranschaulicht, ist der Teil 33 mit einer inneren, Ziffer-acht-Querschnittsbohrung versehen, die einander schneidende Zylinderbohrungen 42 und 43 enthalten, die Verlängerungen der Bohrungszylinder 14 bzw. 15 bilden. Verbunden mit den Zylindern 42 und 43 ist eine Kammer mit divergierendem Ziffer-acht-Querschnitt, die aus divergierenden, sich einander schneidenden, achsparallelen, kegelstumpfförmigen Bohrungen 44 und 45 gebildet ist, die eine Übergangsmischkammer schaffen, die zu einem Bearbeitungskammerteil mit vergrößertem Ziffer-acht- Querschnitt führt, der in der Wand 33 durch identische, zylindrische, sich einander schneidende, achsparallele Bohrungen 46 und 47 gebildet ist. Mit dem Auslaßende der Wand 33 ist ein Gehäuse 47' von Ziffer-acht- Querschnitt verbunden, der ein Paar sich einander schneidender, zylindrischer, achsparalleler Bohrungen 48 und 49 enthält, die eine Verlängerung der Bohrungen 46 bzw. 47 bilden.
Wie Fig.1 zeigt, bilden die Bohrungen 42-43 und 44-45 eine übergangs-Bearbeitungskammer A, und die Bohrungen 48 und 49 bilden zusammen mit den Bohrungen 46-47 eine Bearbeitungskammer B. Eine geschlitzte Öffnung O ist in der Decke der Kammer 48 vorgesehen, um einen Zugang zu schaffen und ein Entlüften zu ermöglichen. Ein zweiter Bearbeitungs- und Übergangsabschnitt C ist in einem konvergierenden Wandteil 47a ausgebildet, der von etwas flacher konvergierendem Ziffer-acht-Querschnitt ist und durch achsparallele, konvergierende, kegelstumpfförmige, sich einander schneidende Kammern 50 und 51 von allmählich abnehmendem Ziffer-acht-Querschnitt gebildet wird. Die Wand 47a führt zur Endwand 34, die eine Verlängerungskammer 34a von konvergierendem Ziffer-acht- Querschnitt aufweist, die durch kegelstumpfförmige, axiale, Parallele, sich einander schneidende Kammern 52 und 53 gebildet wird. Auf diese Weise wird die übergangskammer C durch die Kammern 50-51 und 52-53 gebildet. Der Mittenabstand zwischen allen Bohrungen in der Maschine wird auf einem Abstand gehalten, der kleiner ist als der Durchmesser der Bohrungen, um sicherzustellen, daß kein zentraler Materialkern vorhanden ist, der von den Mischerflügeln bzw. -blättern nicht durchdrungen wird, was später noch beschrieben wird.
Wie Fig.7 angibt, schließen zwei gegenseitig einander abstreifende Blätter bzw. Flügel gleichförmigen Delta- Querschnitts, die allgemein mit 54 und 55 bezeichnet sind, exzentrisch an die Auslaufenden 18b und 19b der Schneckenwellen 18a und 19a an. Die Flügel, die bei ihrer Querschnitts-Formgebung senkrecht zu ihrer Erstreckungsachse liegen, bestehen aus bogenförmigen Flanken von gleicher Länge, die durch relativ enge Stege getrennt sind, wobei die Flanken in ihrer Länge gleich dem Mittenabstand zwischen den Bohrungen 48-49 sind. Alternativ könnte die Querschnitts-Formgebung jedes Flügels 54 und 55 kreisförmig sein, mit einem Durchmesser, der gleich dem Mittenabstand zwischen den Bohrungen 48-49 ist.
An ihren Auslaufenden schließen die Flügel 54 und 55 an Wellenabschnitte 56 bzw. 57 an, die koaxial zu den Wellen 18a und 19a auf den Achsen a und b liegen. Ineinandergreifende Auslaufschnecken 56a und 57a, die von derselben Querschnitts-Formgebung wie die Flügel 18 und 19 oder von Delta-Querschnitt sein können, können dann auf die Wellenabschnitte 56 bzw. 57 aufgekeilt doer damit einstückige ausgebildet sein. Die Flügel 54 und 55 sind dargestellt, als wenn sie von einem Ende zum andern von gemeinsamer Querschnitts-Formgebung sind; aber sie können aus anderen Schraubenformgebungen mit einer beliebigen Anzahl von Gängen bzw. Steigungen bestehen. Die Flügel 54 und 55 sind dargestellt, als wenn sie an ihren vorderen Enden mit linearen oder nicht-schraubenförmigen Paddelabschnitten 58 und 59 ausgebildet sind, die sich durch die Kammer erstrecken, die durch einander schneidende Bohrungen 42 und 43 gebildet sind. Diese Paddel 58 und 59 besitzen Bohrungen 60 zur Aufnahme der Wellenenden 18b bzw. 19b. Es sei festgestellt, daß die Bohrungen 60 koaxial zu den Achsen a und b, jedoch exzentrisch zu den Mitten oder Achsen der Paddel 58 und 59 liegen. Diese Enden 58 und 59 sind außerdem, wie bei 61 angegeben, gebohrt, so daß Bolzen 62 oder andere Befestigungselemente schraubbeweglich in den Gewindebohrungen 62a aufgenommen werden können, die in den vorderen Enden 18b und 19b der Wellen 18a und 19a vorgesehen sind, um die Flügelenden 58 und 59 an den Wellen 18a bzw. 19a für eine Drehbewegung in derselben Richtung und bei derselben Geschwindigkeit fest zu sichern. Es ist zu erkennen, daß die Exzentrizität der Flügelenden 58 und 59 gegenüber den Kammerwänden 42 und 43 derart ist, daß die im Querschnitt deltaförmigen Enden 58 und 59 die Kammern 42 und 43 vollkommen abstreifen bzw. reinigen, während gleichzeitig die Abschnitte 58 und 59 einander abstreifen bzw. reinigen. Die Enden 58 und 59 könnten Schnecken mit derselben oder unterschiedlicher Querschnitts-Formgebung sein. Die Flügel 54 und 55 sind außerdem veranschaulicht, als wenn sie nichtschraubenförmige, sich in den Kammern 44 und 45 erstreckende Kurbelabschnitte 63 und 64 aufweisen, die rechtwinklig zu ihren Erstreckungsachsen in gleicher Weise von Delta-Querschnitt sind und nicht nur einander, sondern auch die Wände der Kammern 44 und 45 abstreifen. Innerhalb der Kammern B und C sind die Flügelabschnitte oder Schneckenabschnitte 54a und 55a von beträchtlich flacherer Steigung als die Schneckenabschnitte 18 und 19, und sie sind in Längsrichtung eher U-förmig als von linearer Ausdehnung. In vorstellbarer Weise könnten die Abschnitte 54a und 55a lineare Paddel von der Form der Flügelenden 58 und 59 enthalten, falls dem Prozeß durch diese Formgebung besser gedient wäre. Innerhalb der Kammer B sind die Flügelabschnitte 54a und 55a der Flügel 54 und 55 in jedem Falle von konstantem Querschnitt senkrecht zu ihrer Erstreckungsachse. In der Längsanordnung C sind die Flügel 54 und 55 dargestellt, als wenn sie Abschnitte 54b und 55b enthalten, die von demselben Delta- Querschnitt in Größe und Form in den Kammern 50-51 und 52-53 wie die Flügelabschnitte 54a und 55a sind. Die Erstreckungsachse der in axialer Richtung parallelen Abschnitte 54b und 55b liegt parallel zu den Wänden 47a und der Neigung der Bohrungen 52 oder 53 im Wandteil 34, so daß die Abschnitte 54b und 55b die Wände der Kammern 50-51 und 52-53 vollkommen abstreifen, wenn sie sich in entsprechender Weise um die Achsen a und b bewegen.
Ein äußeres Gehäuse 65 kann für die inneren Kammerwände 47-47a vorgesehen sein, um einen Wärmeübertragungs-Umlaufkanal 66 auszubilden, der mit zirkulierendem Fluid über einen Einlaß 67 versorgt wird. Die Kammer 66 gibt das Fluid über einen Auslaß 68 ab. In gleicher Weise kann ein äußeres Umgebungsrohr 69, das einen umlaufenden Wärmeübertragungskanal 70 für ein rezirkulierendes Wärmeübertragungsfluid bildet, durch einen Einlaßkanal 71 gespeist und durch einen Auslaßkanal entleert werden, die mit der Rezirkulierungsquelle des Fluids in Verbindung stehen.
Polymerisches oder anderes Material, das verarbeitet oder gemischt werden soll, kann durch die Einlaßöffnung 17 zugeführt und von den Förder- und Mischschnecken 18 und 19 kontinuierlich von rechts nach links (in Fig.1) bewegt werden. Wenn es gefördert wird, wird es sorgfältig gemischt und geknetet, und selbstverständlich kann es, wie das Verfahren es erfordert, durch ein den Kanälen 12 zugeführtes Wärmeübertragungsfluid erwärmt oder gekühlt werden. In der durch die Bohrungen 14 und 15 gebildeten Mischkammer erfolgt ein kontinuierliches Abstreifen bzw. Reinigen der Kammerwände sowie der Oberfläche der Schnecken 18 und 19, so daß keine toten Stellen von Material sich ansammeln und verschlechtern, um den Verarbeitungsprozeß zu beeinträchtigen. Von den Kammern 14 und 15 gelangt das Material zu den Kammern 42 und 43, in denen die Paddelabschnitte 58 und 59 das intensive Mischen fortsetzen. In gleicher Weise werden die Wände der durch die Bohrungen 42 und 43 gebildeten Mischkammer sowie die Paddelabschnitte 58 und 59 kontinuierlich abgestreift.
Die Übergangskammer A enthält außerdem die achsparallelen Bohrungen 44-45 von progressiv zunehmender, sich einander schneidender, konischer Formgebung, die zu der Kammer B mit konstantem Querschnitt und vergrößertem Querschnitt führen, in der die Flügelabschnitte 54a und 55a arbeiten. Die Delta-Querschnitt-Flügelabschnitte 63 und 64 streifen einander gleichartig ab und streifen gleichzeitig die Wände der Kammern 44 und 45 vollkommen ab. Die Kammern 44-45, 46-47 und 48-49 sind im Gegensatz zu den vorhergehenden Kammern nicht vollkommen mit Material gefüllt und sorgen für ein Mischen mit relativ niedriger Intensität, bei dem Scherbeanspruchungen beträchtlich herabgesetzt sind. Das Material in den Kammern 44-45, 46-47 und 48-49 schreitet in axialer Richtung nicht so schnell vorwärts, und die Aufenthaltszeit in diesen Kammern ist aus der Sicht der axialen Fließgeschwindigkeit erhöht. Im Kammerabschnitt B kann Material in Form von Fasern zu der polymerischen Mischung zugegeben werden, und es kann hier ein Gasabzug und Entlüften erfolgen.
In gleicher Weise wird das Material in den Übergangsmischkammern 50-51 nicht mit der vorherigen Intensität gemischt; aber es wird mit progressiv zunehmender Intensität gemischt, wenn das Material in Richtung auf die Auslaufschnecken 56a, 57a vorwärts bewegt wird. Die Kammerwände 50-51 und 52-53 werden kontinuierlich abgestreift, und die Schneckenabschnitte 54b und 55b streifen ebenfalls kontinuierlich einander ab, um zu vermeiden, daß sich irgendwelche tote Stellen von Material ansammeln. Wenn das Material die Auslaufschneckenabschnitte 56a und 57a erreicht, wird es noch einmal intensiver gemischt und schneller vorwärts bewegt zur Ziffer-acht-Auslauföffnung 40. Während sich im Abschnitt B die Flügelabschnitte 54a und 55a schraubenförmig über 180º und im Abschnitt C die Flügelabschnitte 54b und 55b schraubenförmig über die anderen 180º erstrecken, wird angenommen, daß andere Verfahren dies ändern könnte. Außerdem brauchten die Flügelabschnitte 54b und 55b bei einigen Verfahren nicht schraubenförmig zu sein.
In Fig.10 ist eine mehrstufige weitere Ausführungsform der Erfindung offenbart, in der ein beispielsweise Progressiver, schrittweiser Verdunstungsabzug, durchgeführt werden kann. In dieser Aufsicht sind dieselben Bezugszahlen wie zuvor benutzt worden, um die verschiedenen Elemente anzugeben, die zuvor beschrieben worden sind. Es ist so zu verstehen, daß Fig.10 eine fragmentarische Ansicht ist, in der Material in gleichartiger Weise von rechts nach links, wie zuvor, von den länglichen Schnecken 18 und 19 zu den verschiedenen Abschnitten 28 fortschreitet. Die gezeigten Gruppen von Vakuum-Kammern 28 werden zwischen den Schnecken 18-19 und 56a, 56b benutzt, wobei jeder Abschnitt 28 mit seiner Öffnung O mit einer Vakuum-Pumpe verbunden ist, die abnehmende Vakuum-Pegel erzeugt, wenn das Material von der ersten Kammer 28 zur dritten Kammer 28 fortschreitet, wobei die letztere von Schnecken 56a-56b entleert wird. Mit den Kammern 28, die bei einem sehr niedrigen Füllungsgrad arbeiten, wird eine maximale Oberflächenerzeugung für das Material erreicht, um eine ausgezeichnete Verdunstungsabzugs-Betriebsweise zu schaffen, die für gewisse Materialien besonders nützlich ist.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung besitzen die Mischerflügel 54 und 55 keine Paddelenden 58 und 59. Eher sind die schraubenförmigen Kurbelelemente 63 und 64 in den Übergangskammern 44 und 45 direkt mit den Enden der Schnecken 18 und 19 verbunden.
Jeder der Abschnitte 28 ist offenbart, als wenn er vom anderen durch eine Vakuum-Stopfenstruktur, die allgemein mit 73 bezeichnet ist, getrennt ist, die eine Kammer 74 von Ziffer-acht-Querschnitt enthalten kann, in der ein Paar achsparalleler, eingängiger Schnecken, allgemein mit 75 bezeichnet, vorgesehen sind, die von derselben Formgebung sein können wie die Schnecken 18 und 19, um breitere Stege aus Abdichtungsgründen zu schaffen. Jede der Zwillingsschnecken 75 kann jedoch, anders als die Schnecken 18 und 19, aus Schnecken 75a und 75b unterschiedlicher Richtung bestehen, die an einer Stelle 75c aufeinandertreffen. Auf diese Weise werden die Schnecken 75b von derselben Richtung sein wie die Förderschnecken 18 und 19; aber die Schnecken 75a werden eine entgegengesetzte Richtung besitzen, um einen sich bewegenden Materialstopfen zu bilden, der die Kammern 28 gegeneinander abdichtet, während sie noch Material in kontinuierlicher Weise an die Kammern 28 abgeben. Wie zuvor angegeben worden ist, ist die Fig.10 eine schematische Ansicht, und die verschiedenen Kammern sind aus Gründen der vereinfachten Darstellung nicht als ummantelt gezeigt, obwohl in der Praxis ein temperaturgesteuertes Fluid normalerweise in den Ummantelungen für alle Gehäuseteile 12, 28, 74 und 37 vorgesehen wird.

Claims

1. Mischmaschine, enthaltend ein Rohr mit einem ersten Rohrabschnitt, der wenigstens zwei untereinander verbundene innere Mischbohrungen (14, 15) eines ersten Durchmessers aufweisen, die in einer Abströmrichtung von einem Einlaß zu einem Auslaufführen; wenigstens zwei sich im Rohr erstreckende, achsparallele Wellen (18a, 19a); eine Antriebseinrichtung für einen kontinuierlichen Umlauf der Wellen (18a, 119a) bei derselben Geschwindigkeit und in derselben Drehrichtung; sowie ineinandergreifende Mischelemente (18, 19) auf den Wellen mit einer Form, um vollständig einander und auch vollständig das Innere des Rohres zu streifen, gekennzeichnet durch:

a) einen zweiten Rohrabschnitt, enthaltend einen Rohrabschnitt (B) mit wenigstens zwei untere inander verbundenen inneren Mischbohrungen (46, 47, 48, 49) von größerem Durchmesser als dem genannten ersten Durchmesser, die mit dem Auslauf (Auslaufabschnitt 29) in Verbindung stehen und sich axial, konzentrisch zu den genannten Bohrungen (14, 15) mit dem ersten Durchmesser erstrecken, sowie enthaltend einen Rohrabschnitt (A) mit achsparallelen, untereinander verbundenen Übergangsbohrungen (44, 45) von sich progressiv änderndem Durchmesser zwischen den genannten ersten Bohrungen (14, 15) des ersten Durchmessers und den genannten Bohrungen (46, 47, 48, 49) größeren Durchmessers;

b) Wellenabschnitte, die sich von den achsparallelen Wellen durch den genannten zweiten Rohrabschnitt erstrecken, wobei diese Abschnitte Übergangs-Kurbelabschnitte (63, 64), die sich radial und axial in einer Richtung durch die Übergangsbohrungen (44, 45) erstrecken, sowie sich radial und axial erstreckende, schraubenförmige Mischflügelabschnitte (54a, 55a) aufweisen, so daß die genannten Abschnitte ein V bilden, wobei die Übergangsabschnitte (63, 64) so gestaltet sind, daß sie einander über ihre Länge und die Übergangsbohrungen (44, 45) über deren Länge abstreifen, und wobei die Flügelabschnitte (54a, 55a) so gestaltet sind, daß sie einander über ihre Länge und die Bohrungen (46, 47, 48, 49) zunehmenden Durchmessers über deren Länge vollständig abstreifen.

2. Mischmaschine nach Anspruch 1, wobei der genannte Rohrabschnitt einen Rohrabschnitt (C) mit wenigstens zwei in diametraler Richtung untereinander verbundenen, umgekehrten Übergangsbohrungen (50, 51, 52, 53) von progressiv abnehmendem Durchmesser enthält, die von den genannten Bohrungen (46, 47, 48, 49) größeren Durchmessers wegführen, und wobei die genannten Flügelabschnitte (54, 55) Verlängerungen aufweisen, die sich parallel zu den Bohrungen progressiv abnehmenden Durchmessers erstrecken und so gestaltet sind, daß sie miteinander ihre Länge abstreifen und daß sie die umgekehrten Übergangsbohrungen über deren Länge abstreifen.

3. Mischmaschine nach Anspruch 2, wobei die Mischflügelabschnitte (54, 55) nicht-schraubenförmige Enden aufweisen, die exzentrisch an die genannten Wellen (18a, 19a) anschließen, und wobei die genannten Verlängerungen abströmseitige Enden aufweisen, die koaxial zu den genannten achsparallelen Wellen liegen.

4. Mischmaschine nach Anspruch 3, wobei die genannten Mischelemente (18, 19) Schnecken bilden und die genannten Flügelabschnitte (54, 55) und Flügelverlängerungen Schnecken mit schwacher Steigung relativ zu den Mischelementen auf den genannten Wellen (18a, 19a) bilden.

5. Mischmaschine nach Anspruch 1, wobei die ersten und zweiten Rohrabschnittsbohrungen (14, 15, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53) Kammern mit über alles Ziffer-acht-Querschnitt bilden, und wobei die genannten Kurbelabschnitte (63, 64) von einer Formgebung sind, die linear oder schraubenförmig ist.

6. Mischmaschine nach Anspruch 1, wobei die Flügelabschnitte (55, 56) von einer Querschnittsformgebung sind, die mit Schnecken verwendet wird, die eine ungerade Zahl von Gängen aufweisen.

7. Mischmaschine nach Anspruch 1, wobei die Flügelabschnitte (54, 55) im Querschnitt von im wesentlichen gleichseitiger Dreiecksform sind, die senkrecht zu den Erstreckungsachsen der Flügelabschnitte verläuft.

8. Mischmaschine nach Anspruch 4, wobei koaxial zu den genannten Wellen (18a, 19a) liegende Wellenteile (56, 57) sich von den Verlängerungen aus erstrecken und einander abstreifende Austragsschnecken (56a, 57a) darauf vorgesehen sind, und wobei das genannte Rohr einen Rohrabschnitt (Auslaufabschnitt) mit in diametraler Richtung untereinander verbundenen Bohrungen (Zylindern 37, 38) aufweist, durch die sich diese Austragsschnecken (56a, 57a) erstrecken.

9. Mischmaschine nach Anspruch 4, wobei die genannten Flügelabschnitte (54, 55) und die Flügelverlängerungen schraubenförmig sind.

10. Mischmaschine nach Anspruch 2, wobei die genannten Flügelabschnitte (54, 55) und Flügelverlängerungen von derselben Querschnittsformgebung und Dimension sind.

11. Mischmaschine nach Anspruch 1, wobei die genannten Bohrungen (46, 47, 48, 49) größeren Durchmessers einen Mittenabstand von weniger als dem Durchmesser der Bohrungen aufweisen.

12. Mischmaschine nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, wobei eine Vielzahl der genannten Rohrabschnitte eingegliedert und durch Rohrabschnitte (73) getrennt ist, die untereinander verbundene Bohrungen (74) aufweisen; wobei die genannten Flügel (54, 55) und Verlängerungen durch achsparallele Wellenteile verbunden sind, die sich in axialer Richtung in den Bohrungen dieser Rohrabschnitte erstrecken; und wobei auf diesen Wellen vorgesehene, einander abstreifende Elemente (75) vorgesehen sind, die derart gestaltet sind, daß sie eine Vakuum-Dichtung mit dahindurch fortschreitendem Material bilden.

13. Verfahren zum Betreiben einer Mischmaschine nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch die Schritte:

a) Einfüllen von zu mischendem Material in den genannten Einlaß sowie Drehen der genannten Misch- und Förderelemente in derselben Drehrichtung und mit derselben Geschwindigkeit, um dieses Material vorwärts zu bewegen und intensiv zu mischen;

b) Aufnehmen von Material aus dem genannten Rohr und Zuführen dieses Materiales in radialer und axialer Richtung in die genannten Übergangsbohrungen (63, 64), während eines Abstreifens dieser Übergangsbohrungen; und

c) Aufnehmen von Material aus diesen Übergangsbohrungen (63, 64) und Drehen der genannten schraubenförmigen Flügelabschnitte (54a, 55a), um das Material weniger intensiv zu mischen, während es vorwärts bewegt wird, und Abstreifen der genannten Bohrungen zunehmenden Durchmessers.

14. Verfahren nach Anspruch 13 zum Betrieb einer Mischmaschine gemäß Anspruch 12, wobei ein Vakuum von abnehmender Saugwirkung stufenweise in den Rohrabschnitten angewendet wird, um flüchtige Bestandteile abzuziehen.