DE69213703T2

DE69213703T2 - Mit einem zerteilten Blatt versehener Rotor, insbesondere für Mischmaschine des inneren Typs

Info

Publication number: DE69213703T2
Application number: DE69213703T
Authority: DE
Inventors: Gian Camillo Passoni
Original assignee: Pomini SpA
Current assignee: Pomini Long Rolling Mills SRL
Priority date: 1992-01-21
Filing date: 1992-12-28
Publication date: 1997-04-24
Anticipated expiration: 2012-12-29
Also published as: ITMI920094A0; US5297935A; ATE142554T1; DK0552514T3; KR100254366B1; GR3021367T3; JP3260878B2; ITMI920094A1; KR930016139A; JPH068235A; DE69213703D1; EP0552514B1; EP0552514A1; ES2092022T3; IT1258795B; TW212763B

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor insbesondere für Innenmischmaschinen, umfassend mindestens einen unterbrochenen Flügel zur Schaffung von Öffnungen, mit deren Hilfe eine Umleitung des Materialstroms während des Mischvorgangs bewirkt wird.
Es ist bekannt, daß auf dem Gebiet der Gummi- und Kunststoffverarbeitungstechnologie zur Erzielung eines Gemisches, welches in ein Fertigprodukt oder ein Halbprodukt umwandelbar ist, Mischmaschinen vom sogenannten Innenmischertyp eingesetzt werden, bei denen (Fig. 1, 2 und 3) eine Mischkammer vorhanden ist, in der sich zwei Rotoren auf zueinander parallelen Achsen drehen, wobei die Rotoren beispielsweise vom sogenannten Tangential-Typ sein können, d.h. einem Typ, der tangential relativ zu den Enden der Mischkammer arbeitet, wobei die beiden Rotoren relativ zueinander ineinander eingreifen oder auch nicht ineinander eingreifen können.
Der Zweck derartiger Rotoren liegt grundsätzlich darin, eine Mikroverteilung oder das Einarbeiten des verarbeiteten Materials zu bewirken, welches aus Gründen der Vereinfachung im folgenden als Gemisch bezeichnet werden soll, wobei gleichzeitig eine Vergleichmäßigung erzielt werden soll, damit das Gemisch bei seiner Verteilung möglichst durchgehend homogen ist. Zu diesem Zweck sollte die Bewegung, welche die Drehung der Rotoren dem Gemisch verleiht, im wesentlichen drei Bewegungstypen beinhalten: einen Strom gemäß den Umfängen zentrisch bezüglich der Drehachse durch eine Umfangsbewegung der Gemischschichten; einen radialen Strom durch Bewegung der Gemischschichten von/zu der Drehachse zu/von den Wänden der Kammer, und schließlich einen Strom in Richtungen parallel zu der Drehachse.
Es ist außerdem bekannt, daß zahlreiche Versuche unternommen wurden, Rotorstrukturen zu entwicklen, die derartige Ergebnisse ermöglichen; insbesondere kennt man Rotoren mit einer veränderlichen Anzahl von Flügeln, typischerweise zwei oder vier Flügeln, die veränderliche Längen und Winkel aufweisen. Weitere Versuche betrafen das Ändern des Drehsystems der Rotoren aus asynchronen Zuständen in synchrone Zustande.
Beispiele für den vorhandenen Stand der Technik sind in der SU-A-1 109 317 offenbart, die einen durchgehenden Flügel mit einem eine Verdefung aufweisenden Profil beschreibt; ferner beschreibt die GB-2 028 153-A einen mit Abstreifern versehenen Rotor.
Allerdings haben derartige Lösungen keine wirksame Verbesserung sämtlicher für diese Arten von Maschinen erforderlichen Merkmale bewirkt. Es ergibt sich mithin das technische Problem, einen Rotor für Maschinen zum Mischen von Gummi und Kunststoffen zu entwickeln, insbesondere für sogenannte Innenmischer, der in der Lage ist, eine Optimierung der Strömungsbewegungen des Gemisches im Inneren der Mischkammer beim Mischvorgang zu ermöglichen.
Ein derartiger Rotor sollte es außerdem möglich machen, die durch die Wirkung der Flügel bedingten, durch den Widerstand des Gemisches verursachten Kräfte abzustufen, um auf diese Weise eine Regulierung der benötigten Leistung zu ermöglichen, damit man die sich bewegenden Teile der Maschine nicht überdimensionieren und die Eingangsleistung in unerwünschter Weise heraufsetzen muß.
Erreicht werden derartige Ergebnisse durch die vorliegende Erfindung, die einen Rotor, insbesondere für Innenmischmaschinen für Elastomere und Plastomere schafft, gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung des Rotors sind die von der Flanke des Rotors abgerückten Flügelabschnitte von dem Flügelabschnitt entfernt, der sich mit einem Ende an der Flanke befindet, und sie liegen auf der gleichen Schraubenlinie wie ein solcher Flügelabschnitt.
In einer alternativen ersten Ausgestaltung sind derartige Flügelabschnitte, die von der Flanke abgerückt sind, relativ zur Drehrichtung (A) des Rotors versetzt angeordnet auf einer Schraubenlinie, die parallel ist zu derjenigen des Flügelabschnitts, dessen Ende sich an der Flanke befindet.
Erfindungsgemäß ist außerdem dafür gesorgt, daß die von den Flanken abgerückten Flügelabschnitte versetzt sind entweder entsprechend derselben Schraubenlinie oder entsprechend einer Schraubenlinie, die zu der Schraubenlinie parallel verläuft, die zu dem Flügelabschnitt gehört, dessen Ende sich an der Flanke des Rotors befindet. Eine solche Verlagerung kann auf Schraubenlinien erfolgen, die parallel im Sinn der Drehrichtung (A) des Rotors angeordnet sind, oder Schraubenlinien, die parallel entgegen der Drehrichtung (A) des Rotors angeordnet sind.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1: eine axonometrische Darstellung einer Mischkammer eines Innenmischers;
Fig. 2: die Mischkammer nach Fig. 1 in auseinandergezogener Darstellung;
Fig. 3: eine Schnittansicht entsprechend der Ebene III-III in Fig. 1 eines Innenmischers;
Fig. 4a, 4b: ein Beispiel einer Ausgestaltung eines zweiflügeligen Rotors gemäß der Erfindung, dargestellt in Draufsicht bzw. in geometrischer Abwicklung;
Fig. 5a, 5b: ein Beispiel der Ausgestaltung eines vierflügeligen Rotors gemäß der Erfindung, dargestellt in Draufsicht bzw. der geometrischen Abwicklung;
Fig. 6a, 6b: ein Beispiel einer alternativen Ausgestaltung eines zweiflügeligen Rotors gemäß der Erfindung in Draufsicht bzw. in geometrischer Abwicklung;
Fig. 7a, 7b: ein weiteres Beispiel für eine Ausgestaltung eines zweiflügeligen Rotors gemäß der Erfindung, dargestellt in Draufsicht bzw. in geometrischer Abwicklung, und
Fig. 8a, 8b: ein weiteres Beispiel einer Ausgestaltung eines vierflügeligen Rotors gemäß der Erfindung, dargestellt in Draufsicht bzw. in geometrischer Abwicklung.
Wie in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt ist, enthält eine Innenmischmaschine 1 einen oberen Beschickungsteil 1a, eine Mischkammer 2 und eine Basis 1b mit einer Klappe 2a für den Zugang zu der Mischkammer, um das Gemisch am Ende des Arbeitszyklus auszutragen.
Die Kammer 2 ist insbesondere aus zwei Wänden 3a und 3b sowie zwei Schultern 4a und 4b gebildet, die die typische Gestalt von sich schneidenden Umfangsbereichen der Mischkammer 2 definieren (siehe Fig. 3). Im Inneren der Kammern befinden sich auf Drehachsen 5a und 5b parallel zueinander und in aus der Zeichnung von sich aus verständlicher und eine detaillierte Darstellung erübrigender Weise im wesentlichen zylindrische Rotoren 5 der Länge L mit einem Durchmesser D.
Wie in den Fig. 4a und 4b gezeigt ist, schafft ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rotors für den Rotor 5 selbst zwei Flügel 6a und 6b, die beide von dem Profilbereich ausgehen, der sich an den Flanken 5c des Rotors befindet, und die einander gegenüberliegend angeordnet sind.
Wie man sehen kann, besitzen die beiden Flügel 6a und 6b eine Aufspaltung, die dazu dienen soll, zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abschnitten 6a, 6'a und 6b, 6'b ein und desselben Flügeis und auf derselben Schraubenlinie eine Öffnung 7 zu bilden, die den Zweck hat, den Durchgang des Gemisches während des Mischvorgangs entweder in Vorwärtsrichtung oder in Rückwärtsrichtung entlang dem parallel zu den Achsen 5a und 5b laufenden Weg zu bewirken.
In den Fig. 5a und 5b ist ein Rotor 5 mit vier langen Flügeln 6a, 6b, 6a und 8b dargestellt, die einander gegenüberliegend angeordnet sind und sämtlich ein aufgetrenntes Profil aufweisen, um Öffnungen 7 zu bilden, die, wie durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist, Wege für das Gemisch bilden, die eine Umleitung hervorrufen können und damit eine Bewegung des Gemisches, um auf diese Weise eine Verbesserung der Durchmischung zu bewirken und noch homogenere Gemische im Verhältnis zu der Gesamtmasse zu erzielen. Auch in diesem Fall befindet sich die Öffnung 7 zwischen den jeweiligen Paaren von Flügelabschnitten 6a, 6'a; 6b, 6'b; 8a, 8'a; 8b, 8'b, die jeweils auf derselben Schraubenlinie liegen.
Nacheinander auf die Fig. 6a, 6b und 7a, 7b bezugnehmend, kann man erkennen, daß die Öffnung 7 auch dadurch gebildet werden kann, daß man die Lage eines Flügelabschnitts 6'a und 6'b auf parallelen Schraubenlinien ändert, beispielsweise nach hinten (Fig. 6b) oder nach vorne (Fig. 7b) relativ zu der Drehrichtung A des Rotors 5.
Schließlich zeigen die Fig. 8a und 8b einen vierflügeligen Rotor, bei dem zwei Flügel 9a und 9b kurz und zwei Flügel 10a, 10b lang sind, wobei Öffnungen 7 von den langflügeligen Abschnitten 10'a, 10'b gebildet werden, die auf derselben Schraubenlinie wie der Flügelabschnitt 10a bzw. 10b getrennt sind, die von der Flanke ausgehen, und die gleich zeitig relativ zu diesen auf einer parallelen Schraubenlinie versetzt angeordnet sind, wodurch sowohl eine Auftrennung auf ein und derselben Schraubenlinie als auch eine Versetzung auf parallelen Achsen kombiniert sind. In dem speziellen Fall der Fig. 8a und 8b besteht die Versetzung entgegen der Drehrichtung A.
Die in den Figuren dargestellten Beispiele beziehen sich auf Tangential- Rotoren vom nichtineinander greifenden Typ, es ist jedoch ersichtlich, daß die speziellen Ausgestaltungen der mit aufgetrennten Flügeln versehenen Rotoren gemäß der Erfindung in für den Fachmann ersichtlicher Weise auch Anwendung finden können bei anderen Rotortypen, einschließlich solchen vom ineinandergreifenden Typ.
Aus der obigen Beschreibung der Ausführungsbeispiele ist also ersichtlich, daß zahlreiche Alternativen möglich sind bezüglich der Winkelanordnung, der Länge, der Anzahl von Flügeln und der baulichen Einzelheiten der verschiedenen Teile, welche die Erfindung ausmachen, ohne dabei vom Schutzumfang der Anmeldung abzuweichen, wie er durch die allgemeinen Merkmale definiert ist, die im folgenden beansprucht sind.

Claims

1. Rotor (5), insbesondere für Innenmischmaschinen (1) für Elastomere und Plastomere, ausgestattet mit mindestens einem Paar von Flügeln (6), die jeweils von der zylindrischen Nabe des Rotors (5) abstehen, beginnend bei einer Flanke (5c) des Rotors und sich auf diesem schraubenförmig fortsetzend, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer dieser Flügel (6) mindestens eine Unterbrechung aufweist, welche begrenzt wird durch zwei Flügelabschnitte (6a, 6'a; 6b, 6'b; 8a, 8'a; 8b, 8'b; 10a, 10'a), die parallel zueinander angeordnet sind, wobei ein Abschnitt (6a, 6b, 8a, 8b, 10a) mit einem seiner Enden an der Flanke (5c) des Rotors (5) liegt und mindestens ein Abschnitt (6'a, 6'b; 8'a, 8'b; 10'a) von dem erstgenannten Abschnitt getrennt ist oder sich auf der gleichen Schraubenlinie oder auf parallelen Schraubenlinien befindet, um mindestens eine Öffnung (7) zu bilden, welche eine Umleitung des Materialstroms beim Mischvorgang bewirkt.

2. Rotor (5), insbesondere für Innenmischmaschinen, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Flanke (5c) des Rotors (5) gelöste Flügelabschnitte (6'a, 6'b, 8'a, 8'b) von dem Flügelabschnitt (6a, 6b, 8a, 8b) entfernt liegen, der mit einem Ende an der Flanke (5c) liegt und auf der gleichen Schraubenlinie wie der erstgenannte Flügelabschnitt liegt.

3. Rotor (5), insbesondere für Innenmischmaschinen (1), gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß solche Flügelabschnitte (6'a, 6'b), die von der Flanke (5c) abgerückt sind, in Drehrichtung (A) des Rotors auf einer Schraubenlinie versetzt sind, die parallel zu dem Flügelabschnitt (6a, 6b) verläuft, dessen Ende sich an der Flanke (5c) befindet.

4. Rotor (5), insbesondere für Innenmischmaschinen (1), gemäß An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den Flanken abgerückte Flügelabschnitte (10'a, 10'b) entweder auf derselben Schraubenlinie oder gemäß einer Schraubenlinie versetzt sind, die parallel zu dem Flügelabschnitt (10a, 10b) verläuft, dessen Ende sich an der Flanke (5c) des Rotors (5) befindet.

5. Rotor (5), insbesondere für Innenmischmaschinen (1), gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß solche Flügelabschnitte, die von der Flanke entfernt sind, auf Schraubenlinien versetzt sind, die parallel in einem Sinn versetzt sind, der der Drehrichtung (A) des Rotors (5) entspricht.

6. Rotor (5), insbesondere für Innenmischmaschinen (1), gemäß den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß solche Flügelabschnitte, die von den Flanken entfernt sind, auf Schraubenlinien versetzt sind, die parallel entgegen der Drehrichtung (A) des Rotors (5) versetzt sind.