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Misch-und Kneteinrichtung
An kontinuierlich arbeitenden Misch- und Knetmaschinen, die z. B. für chemische
Reaktionsprozesse oder zum Aufbereiten von gekneteten Mischungen in der Plastik-, Gummi- oder
Lebensmittelindustrie eingesetzt sind, wurde bisher das Fehlen einer einfachen, rasch wirksamen und zuverlässigen Schliessvorrichtung für den Austritt der Misch- und Knetkammer als nachteilig empfunden. Eine solche Schliesseinrichtung ist an und für sich erforderlich, um beim Anfahren sicherzustellen, dass die Misch-und Knetkammer gut volläuft, damit die gewünschte Reaktion anspringen kann, worauf dann rasch der Austritt geöffnet werden sollte, ohne dass die Reaktion dabei abreisst.
Bisherige Versuche, dieses Problem mittels einer Schwenkklappe, Sperrschieber, Verstellring oder Kugelventil zu lösen, brachten nur teilweisen Erfolg, u. zw. einmal, weil ein Festsetzen von Material am Schliesskörper nicht verhindert werden konnte und sich ausserdem bei dem notwendigen raschen öffnen eine unsymmetrisch geformte Druckwelle bilden konnte, die in der Misch-und Knetkammer oftmals zu einem Abreissen der Anfahr-Reaktion führte. Auch mit Drosseleinrichtungen bekannter Art, wie sie z. B. an Schneckenpressen verwendet werden, konnte das Problem nicht zufriedenstellend gelöst werden, da diese Einrichtungen zur Feinregelung des Arbeitsdruckes in der Mischkammer dienen und daher, selbst, wenn mit Fernverstellung motorangetrieben, nicht rasch genug von einer geschlossenen Stellung in eine offene Stellung gebracht werden können.
Es wird nun eine Misch- und Kneteinrichtung vorgeschlagen, mit welcher die oben geschilderten Nachteile überwunden werden sollten.
Die erfindungsgemässe Misch-und Kneteinrichtung weist mindestens eine in einer Misch-und Knetkammer angeordnete Schneckenwelle auf und ist dadurch gekennzeichnet, dass am Austritt der Misch-- und Knetkammer eine gleichachsig mit der Schneckenwelle angeordnete Schliesseinrichtung vorgesehen ist, welche einen koaxial mit der Schneckenwelle an der Austrittsöffnung angeordneten Düsenring und einen gleichachsig mit der Schneckenwelle angeordneten, mit dem Düsenring zusammenwirkenden und in einem Gehäuse mit Austrittsöffnung axial verschiebbar und drehbar gelagerten Schliessdorn aufweist, der unter Wirkung eines Spannorgans und eines Arretierorgans steht, wobei der mit Führungselementen versehene Düsenring den Materialaustrieb in mehrfache Stränge aufteilt.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt, u. zw. zeigen Fig. l einen Querschnitt durch den mit der Schliesseinrichtung versehenen Teil der Misch- und Kneteinrichtung, Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Düsenring mit geraden Führungselementen und Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Düsenring mit gebogenen Führungselementen.
Die vorgeschlagene Einrichtung weist ein Gehäuse auf, das eine Misch- und Knetkammer --1 - umschliesst, in welcher eine Schneckenwelle -14-- angeordnet ist. Am Austritt der Misch und Knetkammer-l--ist ein Düsenring koaxial zur Schneckenwelle --14-- angeflanscht. Dieser Düsenring--2--weist eine zylindrische Bohrung auf, die nach beiden Seiten konisch erweitert ist.
An den Düsenring - 2-- ist ein Gehäuse --3-- angeflanscht, das eine Austrittsöffnung --3'-- aufweist. Ferner weist das Gehäuse --3--- einen zylindrischen Sitz für eine Lagerbüchse
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- -4--, eine ebene Tragfläche für einen Motor--5--, sowie einen Tragarm --18-- für ein Arretierorgan--6--auf. Die Lagerbüchse --4-- wird einerends von einer Ringmutter --4'-- im
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Aufnahme eines Schliessdornes --8-- auf und ist zwischen den beiden Lagerflächen mit einem steilgängigen Trapezgewinde versehen.
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--8-- weistMutter --10-- aufgeschraubt ist, sowie eine Scheibe --12--, die im Durchmesser grösser als der Schliessdorn ist und an dem Düsenring-2-abgekehrten Ende desselben angeordnet ist. Zwischen der Scheibe --12-- und einem mit dem Gehäuse--3--verbundenen Bügel--11--ist ein Spannorgan in Form einer Schraubenfeder--13--angeordnet, die einen Druck auf den Schliessdorn --8-- in Richtung von dem Düsenring-2-weg ausübt.
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--15-- blockiertumlaufende Ringnut --10'-- auf, in welche der Stift --6'-- des am Tragarm-18- angeordneten Arretierorgans--6--eingreift. Dieser Stift --6'-- wird durch die Feder--6"--in die Nut --10'-- gedrück, wobei die Federspannung mittels einer Überwurfmutter --6'''-einstellbar ist.
Ferner ist am Bügel --11-- eine Stellschraube --16-- vorgesehen, die die axiale Bewegung des Schliessdornes--8--in der andern Richtung einstellbar begrenzt.
Der Düsenring-2-trägt an der von der Austrittöffnung der Misch-und Knetkammer
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angebracht und können gerade oder gebogen ausgebildet sein.
Das Messerrad--7--trägt eine Anzahl Messerarme--7'--mit einstellbaren Messern - -7"--. Die Messer --7"-- bewegen sich bei Rotation des Messerrades-7-an der ringförmige Öffnung vorbei, welche durch den Düsenring --2-- und den Schliessdorn-8-begrenzt wird.
Zu Beginn des Arbeitsprozesses befindet sich der Schliessdorn --8-- in der in Fig. 1 gezeichneten Lage. Die Misch-und Kneteinrichtung nimmt die Arbeit auf und im Material in der
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ist.
Das Material fliesst nun durch die vom Düsenring --2-- und vom Schliessdorn --8-begrenzte ringförmige Öffnung hinaus, wobei es durch die Führungselemente --9-- in mehrere Stränge unterteilt und, bei Bedarf, durch das rotierende Messerrad--7--zerschnitten wird.
Um die Schliesseinrichtung wieder in ihre Ausgangslage, d. h. in die geschlossene Stellung, zu
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eingreift. Dies kann gegebenenfalls auch durch eine automatische Einrichtung geschehen.
Der zur Öffnung der Schliesseinrichtung benötigte Druck kann einesteils mittels der Vorspannung der Feder--6"-des Arretierorgans--6--, andernteils durch die Vorspannung der Feder --13-beeinflusst werden.
Die Mutter --10-- wird so eingestellt, dass sie die Bewegung des ScMiessdornes--8-in Richtung zum Düsenring--2--so begrenzt, dass zwischen dem konischen Ende des Schliessdornes --8-- und der konischen Innenfläche des Düsenringes --2-- ein kleines Spiel bestehen bleibt, um die Gefahr des Verklemmens der beiden Konusse zu verhindern.
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Um den Anforderungen gewisser Reaktionsprozesse zu genügen, können sowohl der Düsenring -- 2-, als auch der Schliessdorn-8--heiz-oder kühlbar ausgebildet sein.
Die beschriebene Misch- und Kneteinrichtung weist die nachfolgenden, besonderen Vorteile auf :
Es wird ein rasches und vollen öffnen bei ausgeglichener Druckverteilung erreicht. Die Schliesseinrichtung ist selbstreinigend und die öffnungsstellung einstellbar.
Ein weiterer wichtiger Vorteil ist die Anpassung an die Forderung, dass die meisten Materialien nach Verlassen des Austritts der Misch- und Knetkammer in eine Anzahl Materialstränge aufgeteilt werden sollen, die dann je nach Erfordernis noch in Stücke geteilt werden müssen. Dies ist besonders beim Aufbereiten von gekneteten Mischungen aus härtbaren Kunststoffen, aber auch bei Thermoplasten, wie z. B. Hart-und Weich-PVC, erforderlich.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Misch- und Kneteinrichtung, welche mindestens eine in einer Misch- und Knetkammer
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Misch- und Knetkammer (1) eine gleichachsig mit der Schneckenwelle (14) angeordnete Schliesseinrichtung vorgesehen ist, welche einen koaxial mit der Schneckenwelle (14) an der Austrittöffnung angeordneten Düsenring (2) und einen gleichachsig mit der Schneckenwelle (14) angeordneten, mit dem Düsenring (2) zusammenwirkenden und in einem Gehäuse (3) mit Austrittöffnung (3') axial verschiebbar und drehbar gelagerten Schliessdorn (8) aufweist, der unter Wirkung eines Spannorgans (13) und eines Arretierorgans (6) steht, wobei der mit Führungselementen (9) versehene Düsenring den Materialaustrieb in mehrfache Stränge aufteilt.
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