DE2735990A1

DE2735990A1 - Kontinuierlich arbeitende mischvorrichtung

Info

Publication number: DE2735990A1
Application number: DE19772735990
Authority: DE
Inventors: Dietmar Anders
Original assignee: Hermann Berstorff Maschinenbau GmbH
Current assignee: KraussMaffei Extrusion GmbH
Priority date: 1977-08-10
Filing date: 1977-08-10
Publication date: 1979-02-15
Also published as: DE2735990B2; DE2735990C3

Description

Kontinuierlich arbeitende Mischvor-
richtung =================================== Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Mischvorrichtung fijr plastiscne Massen mit einem an seinen Enden einen Materialeinls3 bzw. -auslaß oufweisenden Gehäuse, in dem zwei antreibbare Mischrotoren achsparallel angeordnet sind, die einen Förderschneckenabschnitt im Bereicn des Einlasses und einen daran anschließenden Misch- und Knetabscimitt mit Knetelementen oder -schaufeln aufweisen, und mit einem mit dem Auslaß des Ilischergehäuses verbundenen Austragsextruder mit einer Förderschnecke.
Bei einer solchen Vorrichtung ist die flischintensität derart hocn, da häufig die vom Mischer und Austragsextruder her mögliche Durchsatzleistung nicht gefahren werden kaum, ohne die maximal zulässige Produkttemperatur zu überschreiten. Es wurden daher mit beträchtlichem technischen Aufwand Gehäusekühleinrichtungen am Mischer und am Austragsextruder vorgesehen. Diese bekannten Kühleinricatungen bewirken aber keine ausreichende und gleichmäßige Kühlung des gemischten Materials. Die Durchsatzleistung der Mischvorrichtung muß daher unter den eigentlichen Möglichkeiten der Mischvorrichtung bleiben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kontinuierlich erbeitende Mischvorrichtung der eingangs geschilderten Art derart auszugestalten, daß das gemischte Material einer gleichmäßigen Kühlung unterzogen wird, die es ermöglicht, die Durchsatzleistung der Mischvorrichtung zu erhöhen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Auslaß des Mischergehäuses und dem Austragsextruder ein Speisewalzwerk mit zwei parallel zueinander angeordneten, antreibbaren und temperierbaren Walzen angeordnet ist.
Das aus dem Mischergehäuse austretende Material wird von den Walzen erfaßt und bei seinem Durchlauf durcn das Speisewalzwerk von den temperierten Walzen gleichmäßig abgekühlt. Da jetzt am Mischer-ausgang eine höhere Temperatur des Materials zulässig ist, kenn die Durchsatzleistung des Mischers beträcntlich erhöht werden. Die Ausstoßleitung der gesamten Mischvorrichtung kann somit wesentlich erhöht und die Qualität der ausgetragener Mischung verbessert werden.
in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfmdung ist das Speisewal#-werk in einem zur Atmosphäre abgedichteten, die Austrittsöffnung des kontinuierlichen Mischers mit der Einzugszone des Austragsextruders verbindenden Schacht angeordnet. Es ist dadurch möglich, den Auswalz- und Kühlvorgang in einer Stickstoffatmosphare durchzuführen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, daß an den Schacht eine Vakuumabsaugevorrichtung angeschlossen ist. Die große Oberfläche des dünn ausgewalzten Felles im Speisewalzwerk macht eine gute Entgasung des Materials möglich.
Die Erfindung hat den beträchtlichen Vorteil, da# aufgrund der erfindungsgemäßen Kühlung des Materials beim uebergang vom Mischer zu dem Austragsextruder eine erhöhte Ausstoßleistung erreicht werden kann, ohne daß das Material schädlichen erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung der kontinuierlich arbeitenden Mischvorrichtung ist darin zu sehen, daß dan vorl dem Srei:ewulzwelsk nusg#wa1 zte dünne Fel] von der Austragssc}inecke des Austragsextruders besser und gleichmäßiger eingezogen wird als ein langsam aus dem Mischer austretender dicker Strang wie bei den bisher bekannten Mischvorrichtungen.
Am Ende des Austragsextruders ergeben sich somit geringere Pulsationen des Spritzdruckes und damit ein gleichmäßigeres Granulat.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachstehend riäher erläutert. Bei der schematischen Darstellung der kontinuierlich arbeitenden Mischvorrichtung wurde auf das Darstellen an sich bekannter Einrichtungen der besseren Uberschaubarlkeit halber verzichtet.
Fig. 1 zeigt eine kontinuierlich arbeitende Mischvorricfltung im Längsschnitt.
Fig. 2 zeigt einen Querscwulitt der Mischvorrichtung gesäß linie Il-II in Fig. 1.
Die darstellte Mischvorrichtung weist einen kontinuierlicu arbeitenden Mischer 3 und einen Austragsextruder 4 auf. In einem Gehäuse 5 des Mischers 3 sind parallel zueinander zwei Rotoren 6 und 7 in einer Prillenbohrung 8 angeordnet. Diese beiden Rotoren 6 und 7 werden über eine Antriebsvorrichtung 9 in Drehung versetzt. Die Rotoren sind antriebsseitig im Getriebe und ausstoßseitig im Gehäuse gelagert. Über einen Einfülltricbter 11 kann dem Arbeitsraum des Mischers 3 Formmasse zugeführt werden. Am gegenüberliegenden Ende ist unterhalb der Rotoren 6 und 7 eine Auslaßöffnung 12 vorhanden. Diese Auslaßöffnung 12 ist über eine zur Atmosphäre abgedichtete Kammer 13 mit dem Einzugsbereictl einer Förderschnecke 1#( des Austragsextruders 4 verbunden. In der Kammer 13 ist ein Speisewalzwerk 15, 16 angeordnet. Die beiden Walzen 15 und 16 des Speisewalzwerkes 15, 16 liegen achsparallel zu den Mischerrotoren 6 und 7. An der Unterseite des Speisewalzwerkes 15, 16 sind den Walzen 15 und 16 keilförmige Mnterialabstreifer 17 und 18 zugeordnet. Die Kammer 13 ist bs eine Rohrverbindung 19 mit einer Vakuumabsaugeeinrichtung 21 verbunden. Das Speisewalzwerk 15, 16 und die Fördersciinecke 14 werden von je einer hier nicht sichtbaren Antriebsvorrichtung angetrieben, die in einem gemeinsamen Getriebegehäuse 22 angeordnet sind.
Die über den Einfilltrichter aufgegebene Formmasse wird von den Schneckenabschnitten 23 der Miscesrotoren 6 und 7 in Längsrichhlng befördert. Dabei wird der Formmasse Wärme zugeführt.
Im Knetabschnitt 24 wird die Formmasse -von den Mischrotoren 6 und 7 bearbeitet. Die ilischrotoren 6 und 7 sind in der gleichen Weise ausgestaltet, wobei die Knetschaufeln jedes einzelnen Rotors verschieden lang sind und einen entgegengesetzten Drall aufweisen, wodurch die gewünschte Mischwirkung erreicht wird. Die Formmasse wird in der Nischkaiimer 8 gegen deren Innenseite befördert und zwischen den Knetscaufeln und der Mischkammerwandung Intensiv geschert. Hierbei erfolgt ein g-ründliches Durchmischen der Formmasse beiderseits der Knetschaufeln.
Die Viskositä-t der Formmasse sinkt in Richtung zum Auslaßende fortschreitend ab.
Die aus der Auslaßöffnung 12 austretende plastifizierte Formmasse wird von dem angetriebenen Speisewalzwerk 15, 16 eingezogen und zu einem dünnen Fell ausgewalzt. Die mit einer niedrigeren Temperatur a]s die Nassetewperatur versehenen Walzen 15 und 16 des Speisewalzwerkes 15, 16 kohlen die Formmasse um einen bestimmten Betrag ab. Nach dem Durchtritt durch den Walzenspalt des Speisewalzwerkes 15, 16 wird das Formmassefell von den Abstreifern 17 und 18 von den Walzenoberflächen abgenommen, so daß es dem Einzugsbereich der Förderschnecke 14 des Austragsextruders 4 zugeführt wird. Dieses dünne Materialfell kann von dem Kustragsextruder gut eingezogen werden. Im Austragsextruder 4 kann nun keine Überhitzung der Formmasse vorkommen, da die Schmelzetemperatur durch die Zwischenkühlung des Speisewalzwerkes 15, 16 verringert wurde. Aus der Austragsdüse 25 des Austragsextruders 4 tritt eine optimal homogenisierte Formmasse aus.
BEISPIEL: Die zu verarbeitende Formmasse war HD-PE. Für diese Formmasse war eine maximal zulässige Temperatur von 2500 C angegeben. Bei Mischvorrichtungen nach dem Stand der Technik durfte daher die Austrittstemperatur aus dem Mischer 3 nur 2200 C sein, weil im Austragsextruder 4 durch die Friktionsenergle der Schnecke 14 eine weitere, aucii bei einer Kühlung des Zylinders und der Schnecke nicht zu vermeidende Temperaturerhöhung von 300 C auftrat.
Mit der erfindungsgemäßen Miscnvorrichtung konnte nun die Formmasse im Mischer 3 mit einer höheren Leistung verarbeitet werden, so daß am Austritt 12 des Mischers 3 die maximal zulässige Temperatur von 2500 C erreicht wurde. Die Walzen 15 und 16 des Speisewalzwerkes 15, 16 wurden durch ihre Temperierung auf einer Temperatur von 900 C gehalten. Das ergab bei der oben genannten Formmasse eine Abkühlung der Formmasse auf 2200 C. Die Aufheizung der Sctimelze im nachfolgenden gekühlten Austragsextruder 4 betrug wiederum 300 C, so daß die zulässige Temperaturbelastung von 2500 C an keiner Stelle der gesamten Miscnvorrichtung überschritten wurde.
Die Miscuvorrichtung konnte so mit einer höheren Durchsatzleistung gefahren werden, wobei die Homogenität der plastifizierten Formmasse die gleiche Güte hatte.

Claims

S C H U T Z A N S P R U C H E 1. Kontinuierlich arbeitende Mischvorrichtung für plastische Massen mit einem an seinen Enden einen MaterialeinlP bzw. -auslaß aufweisenden Gehäuse, in de zwei antreibbare Mischrotoren achsparallel angeordnet sind, die einen Förderschneckenabschnitt im Bereich des Einlasses und einen daran anschliessenden Misch- und Knetabschllitt mit Knetelementen oder -schaufeln aufweisen, und mit einem mit dem Auslaß des Mischergehäuses verbundenen Austragsextruder mit einer Förderschnecke, da durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Auslaß (12) des Mischergehäuses (5) und dem Austragsextruder (4) ein Speisewalzwerk (15, 16) mit zwei parallel zueinander angeordneten, antreibbaren und temperierbaren Wal#en (15 und 16) An; geordnet ist.
2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Speisewalzwerk (15, 16) in einem zur Atmos phäre abgedichteten, die Austrittsöffnung (12) des kontinuierlichen Mischers (3) mit der Einzugszone des Austragsextruders (4) verbindenden Schacht (13) angeordnet ist.
3. Miscnvorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e ich n e t daß der Schacht (13) an eine Vakuumabsaugevorricbtung (21) angeschlossen ist.