DE4013677A1

DE4013677A1 - Deaeration device for thixotropic materials - includes screw recirculating material in housing

Info

Publication number: DE4013677A1
Application number: DE19904013677
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Burger
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1991-10-31

Abstract

A de-aerating device, particularly for thixotropic material, has a screw (2) running in a housing (1). The screw (2) feeds the material against the end (7) of the housing where it is forced into a return channel (3) with a smaller cross-section. Material can be removed through an outlet (6). The return channel (3) can have sieve-like exits (5) at the return end. USE/ADVANTAGE - The device removes entrained air from viscous, thixotropic materials.

Description

Die Erfindung betrifft eine Entlüftungsvorrichtung, insbesondere für tixotrope Massen.The invention relates to a ventilation device, in particular for tixotropic masses.

Bisher werden hochviskose Massen mit Entlüftungsvorrichtungen, die als Lochblechvorrichtungen oder Walzenstühle ausgebildet sind, entlüftet. Mit zunehmender Tixotropie der Massen ver mehrt sich die Gefahr, durch Überschlag Hohlräume zu erzeugen, die auch mit Hilfe von Vakuum nicht mehr befriedigend besei tigt werden können.So far, highly viscous masses with ventilation devices, which are designed as perforated sheet devices or roller mills are vented. With increasing tixotropy of the masses ver there is an increasing risk of creating cavities by rollover, which are no longer satisfactory even with the help of vacuum can be done.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung zu schaffen, mit der Massen, insbesondere tixotrope Massen auf einfache Weise entlüftet werden können.Therefore, the invention has for its object a Vorrich tion to create with the masses, especially tixotropic masses can be vented in a simple manner.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ent lüftungsvorrichtung ein zumindest an seiner einen Stirnseite ab gedichtetes Hüllrohr mit einer Masseneinfüllöffnung aufweist, daß im Innenraum des Hüllrohrs eine axial drehbare Schnecke vor gesehen ist und daß axial zur Schnecke ein beidseitig offener Rückführungskanal mit in bezug auf das Hüllrohr wesentlich klei nerem Querschnitt so angeordnet ist, daß sich ein Überlappungs bereich zwischen der Schnecke und dem Rückführungskanal ergibt, wobei der Rückführungskanal mit seinem einen Ende bis zu dem Teil des Innenraumes des Hüllrohrs reicht, der im Bereich der Stirnseite liegt, gegen die die Schnecke die Masse fördert. Weist das Hüllrohr im Bereich der Stirnseite eine abdichtbare Entnahmeöffnung auf, so kann über diese die entlüftete Masse abgeführt werden. Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die Schnecke mit einem Motorantrieb in Verbindung steht. Eine vor teilhafte Ausführung besteht, wenn die Schnecke mit dem als Rohr ausgebildeten Rückführungskanal achszentrisch verbunden ist. Um die Entlüftung zu verbessern, ist es weiterhin vorteilhaft, wenn zur Evakuierung des Innenraums eine Vakuumpumpe vorgesehen ist. Der Entlüftungsprozeß kann darüber hinaus noch unterstützt wer den, wenn der Rückführungskanal im von der Stirnseite des Hüll rohrs abgewandten Bereich siebartige Austrittsöffnungen auf weist, um damit eine Aufteilung des Massestroms in entsprechen de Viskosität aufgeteilte Einzelströme mit vergrößerter Ober fläche zu erreichen.The object is achieved in that the Ent Ventilation device from at least on one end has a sealed cladding tube with a mass filling opening, that in the interior of the cladding tube an axially rotatable screw is seen and that axially to the snail is open on both sides Return duct with substantially small in relation to the cladding tube nerem cross section is arranged so that there is an overlap area between the screw and the return channel, the return channel with its one end up to the Part of the interior of the cladding tube extends in the area of Is against which the snail conveys the mass. If the cladding tube in the area of the front side has a sealable Removal opening, so the vented mass can be dissipated. It is also advantageous if the Snail is connected to a motor drive. One before partial execution exists if the screw with the as a pipe trained return channel is connected axially. Around to improve ventilation, it is still advantageous if a vacuum pump is provided for evacuating the interior. The venting process can also support who when the return channel is from the front of the envelope pipe-facing area on screen-like outlet openings points to correspond to a division of the mass flow in de Viscosity divided single streams with an enlarged upper reach area.

Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung werden im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the subject of the invention are in following explained with reference to a drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Entlüftungsvorrichtung mit einem achszentrisch zu einer Schnecke liegenden Rückführungskanal, Fig. 1 shows a ventilation device with a achszentrisch lying to a screw return duct,

Fig. 2 eine Entlüftungsvorrichtung mit einem außerhalb der Schnecke liegenden Rückführungskanal. Fig. 2 shows a ventilation device with a return channel lying outside the screw.

In Fig. 1 ist eine Entlüftungsvorrichtung dargestellt, die ein Hüllrohr 1 mit einer Masseeinfüllöffnung 8 aufweist. Im Innen raum des Hüllrohrs 1 ist eine axial drehbare Schnecke 2 vorge sehen. Axial zur Schnecke 2 ist ein beidseitig offener Rückfüh rungskanal 3 in Form eines Rohres angeordnet. Die Lage des Rohres 3 ist derart, daß sich zwischen der Schnecke 2 und dem Rohr 3 ein Überlappungsbereich ergibt. Der Querschnitt des als Rohr 3 ausgebildeten Rückführungskanals ist im Vergleich zu dem des Hüllrohres 1 wesentlich kleiner. Das Rohr 3 reicht mit seinem einen Ende bis zu dem Teil des Innenraumes im Hüllrohr 1, der im Bereich der Stirnseite 7 liegt, gegen die die Schnecke 2 die zu entlüftende Masse 4 fördert. Das Hüllrohr 1 weist im Be reich der Stirnseite 7 eine abdichtbare Entnahmeöffnung 6 auf. Zum Antrieb der Schnecke 2 ist diese mit einem Motorantrieb 9 verbunden. In Fig. 1, a ventilation device is shown which comprises a cladding tube 1 having a Masseeinfüllöffnung. 8 In the interior of the cladding tube 1 , an axially rotatable screw 2 is easily seen. Axially to the screw 2 , a return duct 3, which is open on both sides, is arranged in the form of a tube. The position of the tube 3 is such that there is an overlap area between the screw 2 and the tube 3 . The cross section of the return duct designed as a tube 3 is significantly smaller than that of the cladding tube 1 . The tube 3 extends with one end to the part of the interior in the cladding tube 1 which lies in the region of the end face 7 , against which the screw 2 conveys the mass 4 to be deaerated. The cladding tube 1 has a sealable removal opening 6 in the region of the front face 7 . To drive the screw 2 , it is connected to a motor drive 9 .

Die zu entlüftende Masse 4 wird über die Masseneinfüllöffnung 8 in das Hüllrohr 1 eingegeben und durch Drehung der Schnecke 2 in Richtung der Stirnseite 7 des abgedichteten Hüllrohrs 1 be fördert. Aufgrund des wesentlich kleineren Querschnitts des als Rohr 3 ausgebildeten Rückführungskanals in bezug auf den Querschnitt des Hüllrohrs 1 wird die Masse 4 unter einen ent sprechenden Druck gebracht, welcher die in der Masse 4 einge schlossene Luft zur offenen Seite des Hüllrohres 1 hin entwei chen läßt. Die Masse 4 wird aufgrund des Drucks innerhalb des Rohres 3 in der der Stirnseite 7 abgewandten Richtung verschoben und gelangt an seinem Ende erneut in die Gänge der Schnecke 2. Diese Zwangsumwälzung, zusammen mit der durch die Schnecke 2 erzeugten Friktion bewirkt eine intensive Durchmischung. Je höher die Viskosität der Masse 4 ist, desto besser ist die der rotierenden Schnecke 2 charakteristische Verdrängung der Luft. Die Zwangsumwälzung erlaubt ein beliebig häufiges Durchlaufen der Masse 4. Bei noch höheren Anforderungen an Blasenfreiheit, d. h. der Vermeidung von Lufteinschlüssen, kann der Innenraum des Hüllrohrs 1 mittels einer Vakuumpumpe (nicht dargestellt) eva kuiert werden. Dies kann sogar während der Zwangsumwälzung der Masse 4 geschehen. Allerdings setzt diese Verfahrensweise vor aus, daß das Hüllrohr 1 lang genug ist und die Masse 4 so groß ist, daß durch sie ein vorderer Verschluß im Bereich der Stirn seite 7 gegen das Vakuum bestehen bleibt. Der Entlüftungsprozeß kann weiterhin durch siebartige Austrittsöffnungen 5 im Rohr 3 im von der Stirnseite 7 des Hüllrohrs 1 abgewandten Bereich unterstützt werden, wie sie auch der Ausführungsform nach Fig. 1 zu entnehmen sind. Diese Austrittsöffnungen 5 bewirken eine Aufteilung des Massestroms in entsprechend der Viskosität auf geteilte Einzelströme mit vergrößerter Oberfläche. Die Masse 4 kann während oder nach der Entlüftung bzw. Rezirkulation über die Entnahmeöffnung 6 abgeführt werden. Ein weiterer Vorteil der Entlüftungsvorrichtung besteht darin, daß bei entsprechender Querschnitts- und Drehzahlwahl auch scherempfindliche Massen kaum geschädigt werden, was wiederum erlaubt, oftmals auf tixotropierende Sedimentationsverhinderer in der Masse zu verzichten, da diese von der Aufbereitung bis zur Verarbeitung in Zirkulation verbleiben kann.The mass to be vented 4 is entered through the mass filling opening 8 in the cladding tube 1 and by rotating the screw 2 in the direction of the end face 7 of the sealed cladding tube 1 be promoted. Due to the much smaller cross-section of the return duct designed as a tube 3 with respect to the cross-section of the cladding tube 1 , the mass 4 is brought under a corresponding pressure, which allows the air enclosed in the mass 4 to escape to the open side of the cladding tube 1 . The mass 4 is displaced due to the pressure inside the tube 3 in the direction facing away from the end face 7 and at its end reaches the flights of the screw 2 again . This forced circulation, together with the friction generated by the screw 2 , causes intensive mixing. The higher the viscosity of the mass 4 , the better the displacement of the air which is characteristic of the rotating screw 2 . The forced circulation allows mass 4 to pass through as often as required. If there are even higher requirements for freedom from bubbles, ie avoiding air pockets, the interior of the cladding tube 1 can be evauated by means of a vacuum pump (not shown). This can even happen during the forced circulation of the mass 4 . However, this procedure precedes that the cladding tube 1 is long enough and the mass 4 is so large that a front closure in the region of the end face 7 remains against the vacuum. The venting process can further be supported by sieve-like outlet openings 5 in the tube 3 in the area facing away from the end face 7 of the cladding tube 1 , as can also be seen in the embodiment according to FIG. 1. These outlet openings 5 cause the mass flow to be divided into divided individual flows with an increased surface area in accordance with the viscosity. The mass 4 can be discharged through the removal opening 6 during or after the ventilation or recirculation. Another advantage of the venting device is that, with appropriate cross-section and speed selection, even shear-sensitive masses are hardly damaged, which in turn makes it possible to do without tixotropic sedimentation preventers in the mass, since this can remain in circulation from preparation to processing.

Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Entlüftungs vorrichtung mit im wesentlichen gleichen Elementen wie in Fig. 1 dargestellt. Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterschei det sich von der gemäß Fig. 1 nur darin, daß hier im Innenraum des Hüllrohrs 1 ein weiteres Hüllrohr 11 vorgesehen ist, in des sen Innenraum die Schnecke 2 angeordnet ist. Bei dieser Ausfüh rungsform ist ein Rückführungskanal 10 für die zu entlüftende Masse 4 als Zwischenraum zwischen dem inneren Hüllrohr 11 und dem äußeren Hüllrohr 1 gegeben. Auch hier wird die eingefüll te Masse 4 durch die Schnecke 2 in Richtung der Stirnseite befördert. Aufgrund des wesentlich kleineren Querschnitts des Rückführungskanals 10 im Vergleich zu dem Querschnitt des in neren Hüllrohrs 11 baut sich im Bereich der Stirnseite in der Masse 4 ein Druck auf, der einerseits wiederum die eingeschlos sene Luft in der Masse 4 zur offenen Seite hin entweichen läßt und andererseits die Masse 4 über den Rückführungskanal 10 in die der Stirnseite 7 abgewandte Richtung befördert. Am ande ren Ende des Rückführungskanals 10 gelangt die Masse 4 wieder in die Schneckengänge, so daß eine erneute Entlüftung der Masse vorgenommen wird. Vom Prinzip her unterscheidet sich also die Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 2 nicht von der zuvor beschriebenen. Mit Ausnahme des genannten Unterschei dungsmerkmals können alle weiteren Merkmale der erstgenannten Ausführungsform auch bei der Ausführungsform nach Fig. 2 vor gesehen werden. Fig. 2 shows an alternative embodiment of the venting device with essentially the same elements as shown in Fig. 1. The embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 only in that a further cladding tube 11 is provided in the interior of the cladding tube 1 , in which the worm 2 is arranged in the interior of said cladding. In this embodiment, a return duct 10 for the mass 4 to be vented is provided as a space between the inner cladding tube 11 and the outer cladding tube 1 . Here, too, the filled mass 4 is conveyed by the screw 2 in the direction of the end face. Due to the much smaller cross section of the return channel 10 compared to the cross section of the inner cladding tube 11 , a pressure builds up in the area 4 in the region of the end face, which in turn allows the enclosed air in the mass 4 to escape to the open side and on the other hand, the mass 4 is conveyed via the return duct 10 in the direction facing away from the end face 7 . At the other end of the return channel 10 , the mass 4 comes back into the screw flights, so that the mass is vented again. In principle, the mode of operation of the embodiment according to FIG. 2 does not differ from that previously described. With the exception of the differentiating feature mentioned, all further features of the first-mentioned embodiment can also be seen in the embodiment according to FIG. 2.

Claims

1. Venting device, in particular for tixotropic measurements ( 4 ), characterized in that it has a cladding tube ( 1 ) sealed at least on its one end face ( 7 ) with a mass filling opening ( 8 ) that in the interior of the cladding tube ( 1 ) axially rotatable screw ( 2 ) is provided and that axially to the screw ( 2 ) a return channel ( 3 , 10 ) open on both sides with a substantially smaller cross-section in relation to the jacket tube ( 1 ) is arranged such that there is an overlap area between the screw ( 2 ) and the return duct ( 3 , 10 ), the return duct ( 3 , 10 ) with its one end extending to the part of the interior of the cladding tube ( 1 ) which lies in the region of the end face ( 7 ) against which the Screw ( 2 ) promotes the mass ( 4 ).

2. Venting device according to claim 1, characterized in that the cladding tube ( 1 ) in the loading area of the end face ( 7 ) has a sealable removal opening ( 6 ).

3. Venting device according to claim 1 or 2, characterized in that the screw ( 2 ) is connected to a motor drive ( 9 ).

4. Ventilation device according to one of the preceding and workman surface, characterized in that the worm ( 2 ) is axially connected to the return duct ( 3 ) designed as a tube.

5. Venting device according to one of the preceding claims che, characterized in that A vacuum pump is provided to evacuate the interior is.

6. Ventilation device according to one of the preceding and workman surface, characterized in that the return duct ( 3 , 10 ) in the area facing away from the end face ( 7 ) of the cladding tube ( 1 ) has sieve-like outlet openings ( 5 ).