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Knetmaschine für plastische Massen Für das Bearbeiten von plastischen
Massen, wie Kunststoffen, Kautschuk loder dessen Koagulaten u. dgl., aber auch von
Faserstoffen, wie beispielsweise Wollfilzen, ist les notwendig, eine fortlaufende
quetschende Behandlung dieser Stoffe durchzufühners, um leinen bestimmten - physikalischen
oder mechanischen Zustand herbeizuführen. Solche Bearbeitungsvorgänge werden auf
Walzen oder Kalandern, aber auch auf Schlagmaschinen, wie Hammerwalken, durchgeführt.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Knetmaschine für plastische Massen,
bei der eine walzende und zugleich schlagende Behandlung besonders zweckmäßig zusammen
in einer rasch schwingenden Maschine vorgenommen wird. Die neue Knetmaschine besteht
in einer Walze, die in an sich bekannter Weise innerhalb einer Gegenform umläuft,
die einen konzentrischen oder exzentrischen Kreisringspalt zwischen Walzen und Gegenform
frei läßt.
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Gemäß der Erfindung führen die Gegenform oder die Walze oder beide
Teile Schwingungen aus.
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Der Grundgedanke der Maschine sei beispielsweise an Hand von Abb.
I beschrieben.
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Eine in feststehenden Lagern drehbare Walze A Iäuft im Hohlraum einer
in den Federn D1, D2 schwingend gelagerten Masse B, die beispielsweise durch die
umlaufenden Unbalancen C1, C2 zu kreisförmigen Schwingungen angeregt wird. Dadurch
wird die Masse im Spalt
zwischen der Walze A und Gegenform B, der
im allgemeinen die Glestalt leines exzentrischen Kreisringes haben wird, für Sonderfälle
aber auch die eines konzentrischen Ringes hat; regelmäßig und fortschreitend durchgearb@@
tet, wobei die Walze A durch ihre Bewegung der durchzuarbeitenden Masse eine fortschrei
tende Bewegung lerbeilt. Die zu bearbeitende Masse tritt bei I in den Spalt ein
und wird bei II abgenommen. Die Bearbeitungsbahn der Gegenform B kann, wie im Teil
E skizziert, profiliert sein, ebenso wie auch die Oberfläche der Walze A. Die Profilierung
der arbeitenden Oberflächen kann z. B. je nach dem angestrebten Zweck wellenförmig
oder ge. riffelt sein, oder es können einzelne Stifte oder Nocken in Reihen oder
versetzt zueinander angeordnet sein. Die Profilierung kann auch in der Durchgangsrichtung
des zu behandelnden Guties wechseln, etwa durch ab-oder zunehmende Breiten der Riffelzähne
auf der Gegenform, Die Gegenform B kann auch in der Bearbeitungsrichtung derart
unterteilt sein, daß das Gut nacheinander auf mehreren Teilen der Gegenform erfaßt
wird, die verschieden starke oder verschieden schnelle Schwingungen ausführen.
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Es kann ferner zweckmäßig sein, die Walze A oder auch die Gegenform
B oder beide zu beheizen oder zu kühlen, oder es können Vorrichtungen zum gleichzeitigen
Durchleiten von Flüssigkeiten o. dgl. durch den Bearbeitungsraum der Masse vorgesehen
sein. In Abb.1 sind z. B. für die Zwecke der Temperaturregelung in der Gegenform
Heiz-oder Kühlkanäle M1, M dargestellt.
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In Abb. I ist die neue Maschine derart dargestellt, daß die Gegen£ormB
Schwingungen in kreisförmigen oder ähnlichen Bahnen in einer im wesentlichen senkrecht
zur Walzenachse liegenden Ebene durchläuft. Die Erwindung ist jedoch nicht auf eine
solche Ausführungsform beschränkt, sondern es ist selbstverständlich auch möglich,
bei der Blewegung zwischen Walze und Gegenform kinetisch alle Umkehrungsmöglichkeiten
der bei schriebenen Bewegungsvorgänge wie auch alle möglichen Kombinationen von
Drehung und Schwingung vorzunehmen, z. B. kann die Gegenform feststehen und die
Walze außer der Drehung noch Schwingungen ausführen, oder es können beide Teile
in Schwingungen versetzt werden.
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Ferner liegt eine rasche Anpassungsmöglichkeit in oder Anordnung
und der Betriebsweise der neuen Maschine an die Arbeitsbedingungen darin, daß der
Drehsinn und die Geschwindigkeit der Walze A sowie die Frequenz, die Richtung und
die Größe der Bahnkurven der schwingenden Teile sowie die Profilierungsabmessungen
abgewandelt werden können. Attßerdem kann bei der Anordnung von zwei oder mehr Schwingungserregern
die Masse dieser Erreger verschieden groß gewählt werden, so daß verschiedenen Zonen
des Bearbeitungsspaltes verschiedene Beanspruchungen aufgezwungen werden.
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@ Eine zweckmäßige Profilierung sowohl der Walze A als auch der Gegenform
B ist in den Abb. 2, 3 und 4 veranschaulicht, und zwar aeigt Abb. 2 einen Schnitt
in Seitenansicht, Abb. 3 die Draufsicht und Abb. 4 die Draufsicht ohne die Walze
A.
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Die Profile der Walze A sind in diesem Falle als Kämme C ausgebildet,
die in die durch die Kämme der Gegenform B gebildeten Nuten eingreifen. Um außer
in der radialen Richtung auch eine quetschende und schlagende Beanspruchung in axialer
Richtung zu erhalten und dadurch die Wirkung wesentlich zu erhöhen, sind die KämmeD
der Gegenform B derart ausgeführt, daß durch Nachschneiden der Flanken E und E1
der Kämme am Einlauf und an der Austrittsstelle des zu bearbeitenden Stoffes gegenüber
den Kämmen der Walze A die weiten Spaltet und F1 gebildet werden. Der Stoff, der
in die Spaltet eintritt, wird, da sich diese bis zum Austritt auf das Maß G verengen,
über die Kanten in die gegenüberliegende Spalte F1 gequetscht, um aus diesen auszutreten.
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Um bei einer solchen Anordnung den Axialschub auszugleichen, der
durch die Beanspruchung in dieser Richtung entsteht, sind wie aus Abb. 2 bis 4 ersichtlich,
jeweils die voneinander abgekehrten Flanken E und E1 der Kämme D in der vorher beschriebenen
Weise so bearbeitet, daß die durch das Nachschneiden der Kämme entstehenden Kanten
nach der Austrittsseite des Stoffes hin auseinanderlaufen.
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Abb. 5 und 6 zeigen eine Anordnung, bei der die Gegenform B in drei
Abschnitte derart aufgeteilt ist, daß sowohl hinsichtlich der Lagerung der Walze
A als auch im Hinblick auf eine schwingungsfreie Aufstellung der Maschine und auf
eine einfachere Fundamentierung durch gegenläufige Anordnung der Schwingungsbewegung
eine weitgehende Entlastung von freien Kräften erreicht wird.
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Hierbei zeigt Abb. 3 den Schnitt x-x der Draufsicht nach Abb. 6.
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Die Walze A, die mit ihren Profilkämmen in die entsprechenden Nuten
der Gegenform B eingreift, ist in den feststehenden Lagern C und D drehbar gelagert.
Die Gegenform B ist derart in drei Abschnitte B1. B2 und B3 aufgeteilt, daß die
Teile B2 und B3, die hinsichtlich ihrer Massenwirkung einander gleich sind, zusammen
die Massenwirkung des Abschnittes B1 ergeben. In den Abschnitten B1, B2 und Bs,
die jeder durch Federn E schwingfähig
gelagert sind, sind die Gleitbahnen
G vorgesehen, auf denen die als frei bewegliche Gleitschuhe ausgebildeten Erregergewichte
H umlaufen und die einzelnen Abschnitte anregen können.
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Die Führungsbolzen I der Schwingungserreger sind auf den in den Teilen
B2 und B3 gelagerten Wellen K fest aufgebracht und derart angeordnet, daß die auf
ihnen gleitend vorgesehenen Erregergewichte H der Teile B2 und Bä sowohl hinsichtlich
ihrer Richtung als auch ihrer Wirkung einander gleich sind, während die Erregergewichte
H des Abschnittes B1 in einer um 1800 entgegengesetzten Richtung, jedoch mit gleicher
Massenwirkung wie ,die des Abschnittes B2 und B3 zusammen wirken. Hierdurch sowie
durch die Anordnung der Oberteile L der Gegenformen B1, B2 und B3 wird sowohl hinsichtlich
der Lagerung der Walze A als auch im Hinblick auf eine schwingungsfreie Aufstellung
der Maschine ein vollkommener Ausgleich der freien Kräfte ermöglicht.
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Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden die Walze
und die Gegenform kegelig ausgeführt, wobei die Gegenform achsparallel zur Walze
schwingt.