DE6906813U - Vorrichtung zum kontinuierlichen herstellen von mischungen aus haertendem kunststoff und schuettfaehigen feststoffen - Google Patents

Vorrichtung zum kontinuierlichen herstellen von mischungen aus haertendem kunststoff und schuettfaehigen feststoffen

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Description

KWM Kunststoffmaschinen GmbH
401 Hilden/ RhId.
Paul Spindler Straße
Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Mischungen aus härtendem Kunststoff und schüttfähigen Peststoffen
Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Mischungen aus härtendem Kunststoff, z.B. Polyestern oder Epoxyden, and schüttfähigen Feststoffen, wie Sand, Holzmehl, Holzspäne, Granulat oder dergleichen, die zur Fertigung von Platten, Gefäßen, Behälterauskleidungen oder dergleichen verwendet werden, bestehend aus einer in einem Rohr drehbarer Schnecke, die mit Zufuhreinrichtungen für den Feststoff, den fließfähigen Kunststoff und dessen Zusatzmittel ausgestattet ist.
Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art sind die Zuführeinrichtungen für die Flüssigkomponenten von der Zuführeinrichtung für den Feststoff getrennt an dem die Schnecke umgebenden Rohr angeordnet. Dabei wird der Feststoff der Schnecke zuerst aufgegeben und während seines Transports zum Austragende mit den Flüssigkomponenten nacheinander versetzt. Hierdurch ergibt sich der Nachteil, daß sich die Mündungen der die Flüssigkomponenten zuführenden Leitungen mit Feststoff zusetzen, der beim Transport durch das Rohr einen gewissen seitlichen Druck ausübt.
Nach dem Vorschlag der Neuerung kann dieser Nachteil auf einfache Weise dadurch vermieden werden, daß alle Suführeinrichtungen an einer Stelle in den Innenraum des die Schnecke umgebenden Rohrs münden. Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Härtungszeit des Kunststoffs ohne weiteres
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so eingestellt werden kann, daß keine vorzeitige Härtung der noch In der Schnecke befindlichen Masse eintritt. Dadurch, daß die Flüssigkomponenten durch die Schnecke über dieselbe Wegstrecke wie der Feststoff gefördert wird, ergibt sich eine intensivere Mischwirkung als bisher, so daß man bei gleicher Mischintensität mit einer kürzeren und daher billigeren Schnecke auskommt.
Vorteilhaft ist es, die Zuführeinrichtung für den Feststoff aus einem nach außen im wesentlichen abgeschlossenen Fülltrichter herzustellen, durch den hindurch die Zuführleitungen für den Kunststoff und seine Zusatzmittel bis in die Nähe der Schnecke geführt sind und der an eine Iiuftabsaugeinrichtung angeschlossen ist. Auf diese Weise wird vermieden, daß Luftblasen in der Mischung verbleiben, die später Fehlerstellen ergeben.
Besonders vorteilhaft ist es, zum Transport des Feststoffes zum Fülltrichter eine beheizte Förderrinne zu verwenden. Bekanntlich sind die in Betracht kommenden kalthärtenden Kunststoffe bei etwa 40° C ausreichend flüssig, um sich gut mit dem Feststoff zu vermischen und schnell zu polymerisieren. Da der Feststoff aber eine wesentlich größere Masse als die Kunststoffbestandteile bildet, besteht Gefahr, daß sich der Kunststoffzusatz zu früh abkühlt , wenn er mit dem Feststoff zusammenkommt.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der neuerungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die aus Fülltrichter und Leitungen für die Zufuhr des Kunststoffs und seiner Zusatzmittel bestehenden Zuführeinrichtung, vorzugsweise um eine senkrechte Achse, von dem die Förderschnecke umgebenden Rohr abschwenkbar ist. Auf diese Weise ist die Vorrichtung zum Reinigen leicht zugänglich. Das gleiche gilt auch für den Fall, daß Störungen auftreten.
Eine einfache und widerstandsfähige Eonstraktion ergibt sich dann, wenn neuerungsgemäß die Schnecken nur an ihrem hinteren Ende in dem sie umgebenden Rohr gelagert ist und wenn das radiale Spiel der Schnecke im Bohr etwa der Korngröße des verarbeiteten Feststoffes entspricht.
Für manche Zwecke sollen der Mischung kurze Glasfaser-Stückchen zugesetzt werden. Bas Einbringen dieser Glasfaserstückchen ist jedoch bisher nicht befriedigend gelöst worden. Sie neuerungsgemäße Vorrichtung ermöglicht nunmehr die Zumischung von Glasfaserstückchen zur Masse dadurch, daß am hinteren Ende der Schnecke im Bohr eine öffnung zum Einführen eines Glasfaserstrangs angeordnet ist, wobei die Schnecke im Bereich der Einführöffnung ohne radiales Spiel vom Bohr umgeben ist. Auf diese Weise schneidet die Schecke die im Strang zugeführten Glasfasern selbsttätig in kurze Stücke. Dadurch erübrigt sich einerseits eine Schneidvorrichtung und andererseits vereinfacht sich die Zuführung des Glasfasermaterials, weil es im Strang herangeführt werden kann.
Sa an der auf diese Weise geschaffenen Schneidvorrichtung für die Glasfasern ein gewisser Verschleiß unausbleiblich ist, ist der die Schneckengänge dicht umgebende Teil des Bohrs zweckmäßig auswechselbar mit dem übrigen Bohr verbunden. Sa auch der an der Einführöffnung befindliche Schneckenabschnitt Verschleiß unterliegt, ist auch er zweckmäßig auswechselbar ausgebildet.
Um die Länge der jeweils abgeschnittenen Glasfaserstückehen beeinflussen zu können, durchläuft der Glasfaserstrang nach dem Vorschlag der Neuerung vor der Einführöffnung eine Vorschubeinrichtung, deren Vorschubgeschwindigkeit veränderbar ist. Sie Vorschubeinrichtung sorgt gleichzeitig dafür, daß das vordere Ende des Glasfaserstrange nach dem Abschneiden des vordersten Stückes die Einführöffnung nicht verläßt.
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Pur den Pall, daß das Fertigprodukt ganz oder teilweise gefärbt sein soll, ist am vorderen Ende des die Schnecke umgebenden Rohrs mindesten" ein Anschluß für eine Farbe zuführende Leitung vorgesehen. Durch entsprechende Bemessung der zugeführten Farbmenge ist es möglich, entweder eine durchgehende, gleichmäßige Färbung oder eine sogenannte Marmorierung zu erzeugen. Im letzteren Falle ist es zweckmäßig, die Schnecke im Bereich des ArSchlusses für die Farbzuführung mit einer größeren Steigung als im übrigen Teil zu versehen, damit keine gleichmäßige Durchmischung der Masse mit der zugeführten Farbe erfolgt. Der mit der größeren Steigung ausgestattete Schneckenteil ist zweckmäßig auswechselbar befestigt.
Da bei härtenden Kunststoffen die Gefahr besteht, daß sie bei längeren Stillständen der Maschine die Zuführleitungen verstopfen oder am Übergang in den vom Rohr umgebenen Duschraum Klumpen bilden, sind die Leitungen für die Zufuhr des Kunststoffes und seiner Komponenten mit einer Vorrichtung verbunden, die beim Stillsetzen der Schnecke eine vorgegebene Menge Reinigungsmittel in die Leitungen abgibt. Auf diese Weise ist die Maschine auch nach längeren Stillständen jederzeit betriebsbereit.
Eine gründliche Reinigung der gesamten Vorrichtung kann dadurch erfolgen, daß am Austragsende des die Schnecke umgebenden Rohrs eine Kappe als Verschluß angebracht wird. Wird dann das Rohr mit Reinigungsflüssigkeit gefüllt und die Schnecke in Betrieb gesetzt, erfolgt eine vollständige Reinigung von Ansätzen, die sich möglicherweise während des Betriebes gebildet haben.
Die Neuerung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt:
Pig. I einen senkrechten Schnitt durch eine Mischvorrichtung,
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Eig. 2 einen vergrößerten senkrechten Schnitt durch die Mischerschnocke,
Fig. 3 einen Teilschnitt durch ein abgeändertes Ausführungsbeispiel nach Pig. 2,
Pig. 4 eine achematische Sarstellung der Zuführung eines Glasfaserstrange und der Luftabsaugung am Einfülltrichter,
Pig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt aus Pig. 4 zur Veranschaulichung der Schneidwirkung der Schneckengänge auf den Glasfaserstrang und
Pig. 6 ein mit einer Färbzuführleitung ausgestattetes vorderes Endstück der Mischerschnecke.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 besteht aus einem Kohr 1, in welchem eine Schnecke 2 drehbar gelagert ist. Das Rohr ist nach vorn zum Austrag hin leicht geneigt eingebaut. Am I hinteren Ende ist die Schnecke 2 in einem Lager 3 abgestützt. I Die zu dem ( nicht gezeigten) Antriebsmotor führende Welle ist mit 4 bezeichnet.
In der Nähe des hinteren Endes des Rohres ist dieses mit einem nach oben gerichteten Stutzen 5 versehen, der die Beschickungsöffnung für das Mischgut umgibt. Das bei 5 zugeführte Material wird durch die Schnecke 2 gemischt und am vorderen Ende des Rohrs 1 an einem düsenartigen Austrag 6 abgegeben. Oberhalb der Beschickungsöffnung 5 befindet sich ein Fülltrichter 7, der das von einer beheizten Förderrinne Io und einen^ oberen Trichter 11 zugeführte schüttfähige Gut aufnimmt. Im Inneren des Fülltrichters 7 befinden sich Leitungen 8 und 9, durch die der als Bindemittel zugeführte Kunststoff in flüssiger Form sowie die diesem zuzusetzenden Komponenten, Härter und Weichmacher,zugeführt werden.
Der Fülltrichter 7 ist an einem Tragring 12 "befestigt, von dem ein Tragarm 13 zn einem Schwenklager 14 ausgeht. Der Fülltrichter 7 kann sAmit insgesamt von der Beschickungsöffnung 5 seitlich weggeschwenkt werden, wenn die Schnecke gereinigt werden soll oder wenn Störungen beseitigt werden müssen. Zwischen dem Einfüllstutzen 5 und dem unteren Ende des Fülltrichters 7 ist eine geeignete, lösbare Verbindung 15 angeordnet.
An den Bohren 8 und 9 sind bei 16 und 17 Vorrichtungen zur Zufuhr von Reinigungsmittel zu den^Röhren"angeordnet, die jeweils beim Stillsetzen der Schnecke 2 eine bestimmte Menge Reinigungsflüssigkeit in die Rohre fördern. Auf diese Weise wird ein Zusetzen der Rohre 8 und 9 nach dem Abschalten der Vorrichtung vermieden.
Die in Pig. 2 dargestellte Schnecke ist gegen die Austragsrichtung über die Beschickungsöffnung am Stutzen 5 hinaus verlängert Zu diesem Zweck ist am Rohr 1 ein Rohrabschnitt la angeflanscht. Wälrend die Schnecke 2 im Rohr 1 mit radialem Abstand angeordnet ist, wobei dieser Abstand im wesentlichen dem Korndurchmesser des verarbeiteten Peststoffes entspricht, ist der Rohrteil la im Innendurchmesser kleiner gehalten, sodaß hier die Schnecke mit ihren Gängen dicht an der Innenwand liegt. Im Rohrteil la ist eine Einführöffnung vorgesehen, durch die, wie in Pig. 4 schematisch angedeutet ist, ein Glasfaserstrang zugeführt wird. Die an der öffnung 18 vorbeigehenden Schneckengänge schneiden in Zusammenwirken mit der die öffnung 18 innen begrenzenden Kante den Glasfaserstrang in kurze Stücke, die mit der durch den Trichter 7 zugeführten Masse in der anschließenden Mischzone vermischt werden. Da im Rohrteil la erhöhter Verschleiß auftritt, ist dieser Teil auswechselbar.
Der im Rohrteil la auftretende Verschleiß wirkt sich auch auf die Schnecke aus. Aus diesem Grunde ist gemäß Pig. 3 vorgesehen, daß der Kern der Schnecke 2 nach außen bis zum
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Anschluß an den Antriebsmotor verlängert ist und daß der im Bereich des VerlängerungicnhBBla glatte Kern 4a einen mit einer entsprechenden ixialbohrung versehenen Schneckenabschnitt 2a trägtι der drehfest, beispielsweise durch einen Stift 2d, mit dem Kern der Schnecke in Verbindung steht. Der Schneckenabschnitt 2a kann somit ausgewechselt werden, wenn er verschlissen ist.
Eine andere Möglichkeit, den durch die öffnung 18 zugeführten jGlasfaBerBtraTig.jmit. ^ In Stücke zu schneiden, ist in Pig. 4 wiedergegeben. In diesem Falle ist das die Schnecke 2. umgebende Rohr 1 in seiner gesamten Länge mit gleichem Innendurchmesser ausgeführt. Der vor der Beschickungsöffnung am Stutzen 5 im Bereich der öffnung 18 liegende Abschnitt 2b der Schnecke weist im Durchmesser größere Gänge als der übrige Teil der Schnecke auf. Auch hierdurch wird erreicht, daß die Schneckengänge im Abschnitt 2b dicht an der Innenwand des Eohrs 1 liegen und beim Torbeigang an der öffnung 18 den jeweils dort eingeführten Teil des Glasfaserstrangs 19 zerschneiden.
Der Glasfaserstrang 19 wird von einem Wickel 21 abgezogen und über eine Vorschubeinrichtung 2o zur öffnung 18 transportiert« Die Vorschubgeschwindigkeit der Vorrichtung 2ο ist regelbar, sodaß die Menge der zugeführten Glasfaser den jeweiligen Bedürfnissen angepaßt werden kann.
Wie sich ebenfalls aus Fig. 4 ergibt, ist am oberen Teil des Tülltrichters 7 ein Anschluß 22 für eine Luftabsaugvorrichtung vorgesehen. Wenn auf diese Weise im Inneren des Fülltrichters 7 ein gewisser unterdruck aufrecht erhalten wird, besteht keine Gefahr, daß die am Ende der Schnecke abgegebene Materialmenge Luftblasen enthält. Damit die Luftabsaugung die gewünschte Wirkung erzeugt, ist es erforderlich, den oberen Trichter 11 mit Hilfe der Förderrinne oder Dosiervorrichtung Io stets mit schüttfähigem
Material soweit gefüllt zu halten, daß ein im wesentlichen luftdichter Abschluß nach außen entsteht.
Der beim Abschneiden des 6-lasfaserstrangs 19 ablaufende Vorgang ergibt sich in einzelheiten aus Pig. 5. Bas durch die Öffnung 18 in den Bereich der Schneckengänge vorstehende Stück des Glasfaserstrangs wird jeweils durch das Zusammenwirken des an der Öffnung 18 vorbeigehenden Schneckengangs und der Innenkante der Öffnung abgeschnitten. Sie Länge der dabei entstehenden Glasfaser Stückchen hängt von der Geschwindigkeit at), mit der die Schnecke läuft und mit der der Glasfasirstrang zugeführt wird.
Gemäß Pig. 6 ist am vorderen Ende des Bohrs in der Nähe des Austrage 6 ein Anschluß 23 für die Zufuhr von Parbe vorgesehen. Gleichzeitig ist der vordere Teil 2c der Schnecke 2 mit einem steiler verlaufenden Schneckengang ausgestattet. Hierdurch wird erreicht, daß die bei 2? zugesetzte Parbe nicht gleichmäßig mit der von der Schnecke 2 durchmischten Hasse vermischt wird, sondern daß eine sogenannte Marmorierung der Fertigmasse eintritt, wie sie für die Erzielung bestimmter Effekte am fertigen Produkt gewünscht wird. Selbstverständlich können mehrere Anschlüsse 23 in der tfähe des vorderen Austrage vorgesehen werden, wenn eine mehrfarbige Marmorierung erzeugt werden soll. Der vordere Schneckenteil 2c ist lösbar mit der übrigen Schnecke 2 verbunden.
Sie mit Hilfe der neuerungsgemäßen Vorrichtung erzeugte Mischung aus härtendem Kunststoff und Füllstoff eignet sich z.B. zur Herstellung von Pensterbrettern, Türstufen, Pliesen, Passadenplatten und dergleichen Bauteilen. Durch geeignete Wahl des Kunststoffes ist es möglich, säurefeste und bis 12o° C hitzebeständige Auskleidungen, z.B. für Säurebehälter, herzustellen.
Sie am Austrag 6 austretende Masse wird in Formen gegossen. Der fertige Werkstoff läßt sich leicht bearbeiten, ist in der Herstellung billig, witterungsbeständig und flammwidrig.

Claims (15)

Schutzansprüche :
1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Mischungen aus härtendem Kunststoff, z.Btf Polyestern oder Epoxyden, und schüttfähigen Feststoffen, wie Sand, Holzmehl, Holzspäne, Granulat oder dergleichen, die zur Fertigung vom Platten, Gefäßen, Behälterauskleidungen oder dergleichen verwendet werden, bestehend aus einer in einem Rohr drehbaren Schnecke, die mit Zuführeinrichtungen für den Feststoff, den fließfähigen Kunststoff und dessen Zusatzmittel ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß alle Zuführeinrichtungen (7, 8, 9) an einer Stelle in den Innenraum des die Schnecke (2) umgebenden Rohrs (1) münden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Zuführeinrichtung für den Feststoff aus einem nach außen im wesentlichen abgeschlossenen Fülltrichter (7) besteht, durch den hindurch die Zuführleitungen (8 ,9) für den Kunststoff und seine Zusatzmittel bis in die Nähe der Schnecke (2) geführt sind und der an eine Luftabsaugeinrichtung (22) angeschlossen ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß zum Transport des Feststoffs zum Fülltrichter (7) eine beheizte Förderrinne (10) dient.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die aus Fülltrichter (7) und Leitungen (8, 9) für die Zufuhr des Kunststoffs und seiner Zusatzmittel bestehende Zuführeinrichtung,
vorzugsweise um eine senkrechte Achse (14)» von dem die Förderschnecke (2) umgebenden Rohr (l) abschwenkbar ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (2) nur an ihrem hinteren Ende (bei 3) in dem sie umgebenden Rohr (1) gelagert ist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß am hinteren Ende der Schnecke (2) im Rohr (1) eine öffnung (18) zum Einführen eines Glasfaserstrange (19) angeordnet ist, wobei die Schnecke im Bereich der Einführöffnung
(18) ohne radiales Spiel vom Rohr (1, la) umgeben ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gänge der Schnecke (2) gleichbleibenden Außendurchmesser aufweisen und der die Einführöffnung CB) für den Glasfaserstrang
(19) enthaltende Rohrteil (la) die Schnecke (2) so dicht umgibt, daß die an der öffnung (18) vorbeigehenden Schneckengänge zusammen mit dem Rand der öffnung als Schneidvorrichtung wirken.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schneckengänge dicht umgebende Teil des Rohrs (la) auswechselbar mit dem übrigen Rohr (l) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Rohr (la) dicht umgebene Schneckenabschnitt (2a) auswechselbar mit der übrigen Schnecke (2) verbunden ist.
lo. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 Ms 9« dadurch gekennzeichnet, daß der Glasfaserstrang (19) vor der Einführöffnung (18) eine Vorschubeinrichtung (2o) mit veränderbarer Vorschubgeschwindigkeit durchläuft.
Ho Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis Io, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Ende des die Schnecke (2) umgebenden Rohrs (1) mindestens ein Anschluß (23) für eine Earbefeuführende Leitung vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (2c) im Bereich des Anschlusses (23) für die Farbzuführung mit einer größeren Steigung als im übrigen Teil versehen ist.
69 1
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der größeren i
Steigung ausgestattete Schneckenteil (2c) aus- i|)
wechselbar befestigt ist.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen Ibisl3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (8,9) für die Zufuhr des Kunststoffes und seiner Komponenten mit einer Vorrichtung (16,17) verbunden sind, die beim Stillsetzen der Schnecke (2) eine vorgegebene Menge Reinigungsmittel in die Leitungen (8,9) abgibt.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Austragsende des die Schnecke (2) umgebenden Rohrs (1) durch eine Kappe verschließbar ist.
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