DE1679884B2

DE1679884B2 - Mehrwellige kontinuierlich arbeitende misch und knetmaschine fuer plastizierbare massen

Info

Publication number: DE1679884B2
Application number: DE19671679884
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl-Ing Koch
Original assignee: Werner and Pfleiderer GmbH
Current assignee: Werner and Pfleiderer GmbH
Priority date: 1967-12-16
Filing date: 1967-12-16
Publication date: 1971-08-26
Also published as: US3608868A; DE1679884A1

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrwellige kontinuierlich arbeitende Misch- und Knetmaschine für plastizierbare Massen, mit ineinandergreifenden, gleichsinnig drehenden und mindestens in einer Einzugs-und Dispergierzone bzw. in mehreren Dispergierzonen mit Dichtprofil versehenen Schnecken, die außerdem Elemente mit Längsmischwirkung aufweisen.
Solche Maschinen besitzen im allgemeinen hervorragende Dispergiereigenschaften und mischen auch gut bei engem Verweilzeitspektrum. Ein Nachteil dieser Maschinen ist aber, daß sie trotz der eingefügten längsmischenden Elemente eine ungenügende Längsmischwirkung aufweisen, wodurch Dosierungsungenauigkeiten bei Zugabe von Zuschlagstoffen nicht ausgeglichen werden können. Solche Ungenauigkeiten sind stets vorhanden, da es unmöglich ist, kleinere Mengen von Zuschlagstoffen kontinuierlich mit hoher Genauigkeit zu dosieren. Es ist klar, daß die Qualität des zu verarbeitenden Materials durch diese Dosierungsungenauigkeiten sehr verschlechtert werden kann.
Die Versuche, Maschinen mit sehr guten Dispergiereigenschaften durch obengenannte Elemente mit Längsmischwirkung auch in dieser Hinsicht wesentlich zu verbessern, sind verschiedener Art. Zum Beispiel sind verstellbare Drosselstellen zwischen Schnecke und Gehäuse vorgesehen worden, um die Misch- und Knetwirkung unabhängig von der Schneckendrehzahl variieren zu können. Auch ist eine Ausführung mit auf beiden Wellen zwischen Förderelementen in Abständen versetzt angeordneten Stauscheiben bekannt, womit ein breiteres Verweilzeitspektrum erzielt werden soll. Eine bessere Längsmischwirkung bringen naturgemäß auch tiefgängige Schnecken.
Bei allen diesen Einrichtungen hat sich aber herausgestellt, daß sie neben ihrer ungenügenden Längsmischwirkung zusätzlich andere schwerwiegende Nachteile hervorbringen. Die Dispergierwirkung der Maschine wurde in einigen Fällen negativ beeinflußt, bei kleineren Gangtiefen und zwangsfördernder Wirkung der Schnecken erzielen Drosselstellen bei der Verarbeitung z. B. hochpolymerer Stoffe, wie Gummi nicht die gewünschte Wirkung, Stauscheibenschnecken hemmen den Durchsatz und erhöhen stark die Mischguttemperatur.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Erhaltung einer ausgezeichneten Dispergierwirkung der obengenannten Maschinen, die genannten Nachteile zu vermeiden und eine gute Längsmischwirkung in allen vorkommenden Anwendungsfällen zu erzielen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die jeweils hinter den Elementen der Einzugs- und Dispergierzone bzw. der Dispergierzonen angeordneten Längsmischelemente aus Schneckenelementen bestehen, die gegenüber den vorausgehenden Elementen ein Schneckengewinde mit kleinerer Gangzahl aufweisen.
Durch die Verringerung der Gangzahl - die Maschinen werden unter anderem wegen des höheren Durchsatzes mehrgängig ausgebildet - werden vorher in den einzelnen Gängen sozusagen getrennt geförderte Materialströme und damit auch deren jeweiliger Inhalt an zudosierten Stoffen in einer Zone größeren Gangquerschnittes vereinigt. Es erfolgt also ein Ausgleich der Dosierungsungenauigkeiten über die gesamte Länge der Maschine, eine Längsmischwirkung stellt sich ein, wodurch Konzentrationsunterschiede der einzelnen Gangvolumina ausgeglichen werden.
In vorteilhafter Weise wird die erfindungsgemäße Ausbildung bei vielen Behandlungsfällen dahingehend zu variieren sein, daß das weniger gängige Schneckengewinde ein offenes, das heißt ein nicht abdichtendes Profil aufweist.
Für wieder andere Behandlungsfälle wird in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Durchmesser der Schneckenelemente so verringert ist, daß sich die Schneckengewinde, die auf den verschiedenen Schneckenelementen eine unterschiedliche Steigung aufweisen, gegenseitig berühren.
Eine solche Ausbildung ist besonders vorteilhaft beim Verarbeiten »rollender« nicht haftender Stoffe. Die unterschiedliche Steigung der Schnecken der verschiedenen Wellen bewirkt dabei eine beträchtliche Erhöhung der Längsmischwirkung.
Schließlich kann man die durch die Erfindung erzielten vorteilhaften Wirkungen bei Bedarf dadurch weiter unterstützen, daß die Schneckenelemente gegenüber den vorausgehenden Dispergierelementen einen geringeren Kernquerschnitt aufweisen. Dies wird z. B. dann ratsam sein, wenn besonders temperaturempfindliche Stoffe zu behandeln sind.
Es ist möglich, die erfindungsgemäßen Längsmischzonen bzw. Längsmischelemente in beliebiger Zahl in der Maschine anzuordnen. So kann z. B. auf eine Einzugs- und Dispergierzone eine Längsmischzone folgen, danach wieder eine Dispergierzone angeordnet sein, welcher wiederum eine der beschriebenen Längsmischzonen folgt. Um weitere Stoffkomponenten längs der Maschine eingeben zu können, kann jeweils am Anfang einer Dispergierzone eine entsprechende Zugabeeinrichtung vorgesehen werden.
Die Erfindung wird durch ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Die Figur zeigt die Anordnung der Schnecken-und Knetelemente in einer zweiwelligen Maschine.
In Materialflußrichtung sind zunächst Schneckenelemente 1 der Einzugszone der Maschine angeordnet. Auch in der Einzugszone wird bereits dispergiert, sie ist also zugleich eine Dispergierzone. Die Schneckenelemente in der Einzugszone wie auch die nachfolgenden Elemente 2 in der Dispergierzone sind ineinandergreifend und mit Dichtprofil gearbeitet. Die Schneckenwellen sind von einem Gehäuse 3 umgeben.
Die auf die Dispergierzone folgende Längsmischzone ist sowohl in Form von Schneckenelementen 4 mit vergleichsweise zu den Elementen 2 der Dispergierzone weniger gängigem Gewinde 6 ausgebildet als auch mit verringerten Schneckendurchmessern versehen, so daß hier der Sonderfall der tangierenden, d. h. sich mit ihren Kämmen berührenden Gewinde entsteht. Dabei sind die Steigungen auf beiden Wellen verschieden gewählt.
Auf die Zone mit den Schneckenelementen 4 folgt eine Ausstoßzone, die wieder mit Schnecken 5 mit ineinandergreifendem Gewinde versehen ist.
An Stelle der als Knetscheiben ausgebildeten Elemente 2 können selbstverständlich - je nach gewünschter Wirkung - auch andere Schneckenelemente mit Dichtprofil vorgesehen werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Mehnvellige kontinuierlich arbeitende Misch- und Knetmaschine für plastizierbare Massen, mit ineinandergreifenden, gleichsinnig drehenden und mindestens in einer Einzugs- und Dispergierzone bzw. in mehreren Dispergierzonen mit Dichtprofil versehenen Schnecken, die außerdem Elemente mit Längsmischwirkung aufweisen, d ad u rch gek e n n z ei c h n e t, daß die jeweils hinter den Elementen (1, 2) der Einzugs- und Dispergierzone bzw. der Dispergierzonen angeordneten Längsmischelemente aus Schneckenelementen (4) bestehen, die gegenüber den vorausgehenden Elementen ein Schneckengewinde (6) mit kleinerer Gangzahl aufweisen.
2. Misch- und Knetmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das weniger gängige Schneckengewinde (6) ein offenes Profil aufweist.
3. Misch- und Knetmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Schneckenelemente (4) so verringert ist, daß sich die Schneckengewinde (6), die auf den verschiedenen Schneckenelementen (4) eine unterschiedliche Steigung aufweisen, gegenseitig berühren.
4. Misch- und Knetmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenelemente (4) gegenüber den vorausgehenden Dispergierelementen (2) einen geringeren Kernquerschnitt aufweisen.