DE2113182A1

DE2113182A1 - Mischvorrichtung

Info

Publication number: DE2113182A1
Application number: DE19712113182
Authority: DE
Inventors: Rapetski Walter Alexander; Barnes Richard Barton; Rothschild Jerome Philip; Macleod Douglas Warren
Original assignee: USM Corp
Current assignee: Farrel Corp
Priority date: 1970-03-18
Filing date: 1971-03-18
Publication date: 1971-10-07
Also published as: GB1340244A; DE2113182C3; US3610585A; DE2113182B2; CA949063A; JPS5022754B1

Description

. Heinz Bardehle

Patentanwalt

D-8 Mönchen 26, Pc-tfach 4

Telefon 0811/29 2555

Nein zeichen: P 1175
Anmelder: USM Corporation

140 Federal Street

Boston/Massο 02107, V. St. A.

Mischvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mischvorrichtung für
Gummi, Kunststoff, etc. mit einer Mischkammer', die durch
gegenüberliegende Flächen von Stirnrahmen und Seitenanordnungen festgelegt ist, welche sich zwischen den betreffenden stirnrahmen erstrecken und welche mit gegenüberliegenden Flächen einen Teil eines Zylinders festlegen und einen Mischrotor umgeben, der in Lagern gelagert ist, die in den stirnrahmen vorgesehen sind, wobei Einlaß- und Auslaßöffnungen
zwischen den Seitenanordnungen an deren Oberseite und Unterseite vorgesehen sind.

zu mischende Material wird in die Kammer durch die
obere Einlaßöffnung eingeführt und dann der Knetwirkung
der sich drehenden Flügelrotoren ausgesetzt. Die die

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Mischkammer begrenzenden Wände sind in ihrer Innenform zylindrisch ausgebildet, wobei ein kleiner Zwischenraum zwischen den Rotorblättern und der Wandoberfläche vorhanden ist» Wenn eine Mischung vorgenommen wird, wird das Katerial durch die untere Auslaßöffnung abgeführt, die mit einer Türanordnung versehen ist, welche an dem Maschinenrahmen angelenkt ist.

Derartige Maschinen haben sich durch Zuverlässigkeit in einer Vielzahl von Anwendungsfällen ausgezeichnet. Den betreffenden Maschinen haftet jedoch ein Nachteil an. Dieser P Machteil besteht darin, daß die einzelnen Maschinenteile erheblichen Beanspruchungen auf Grund der gegenläufigen Drehung der beiden Rotorwellen ausgesetzt sind und daß die Knetwirkung der Rotoren und deren Messer auf das Material während des Durchmischens uxhanden ist.. Zuweilen tritt eine kurzzeitige Überlastung auf, und zwar mit dem Ergebnis der Übertragung eines beträchlichten Drehmoments auf die llischkammerstirnplatten, durch die die Rotoren hindurchlaufen. Dadurch zeigen die betreffenden Stirnplatten die Neigung, abzureißen.

Das Material, das bearbeitet v/ird und das zunächst in pulvriger oder fein zerteilter Form vorliegen kann, kann somit aus der Mischkammer austreten, und zwar insbesondere mit Rücksicht darauf, daß es unter erheblichem DrLick bearbeitet wird« Es besteht somit der Wunsch, die Mischkammer in angemessener Form abgedichtet zu halten, und zwar auch dann, wenn ein auf die Rotorlager-Seitenplatten wirkendes übermäßig hohes Drehmoment die Rotorwellenlager nachteilig beeinflußt.

Die Forderung nach Bereitstellung einer derart wirksamen Dichtung hat zu einer Maschine geführt, die für Reinigungs—

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zwecke oder für den Austausch von abgenutzten Teilen nicht ohne weiteres auseinandergenommen werden kann, obwohl die Forderung nach derartigen l-Taschinen besteht.

Der Er^Pindung liegt demgemäß die Aufgabe zu Grunde, eine neue und verbesserte Konstruktion für eine Vorrichtung der beschriebenen Art zx\ schaffen. Dabei soll eine neue und verbesserte 3'onstruktion einer Mischkammer für eine Vor— ' richtung der beschriebenen Art geschaffen werden. Ferner ist eine neue und verbesserte Funktionsbeziehung von Einzelteilen zu schaffen, die leicht eine Vorrichtung zusammenzusetzen und auseinanderzunehmen gestatten sowie verbrauchte einzelteile auszutauschen und ohne weiteres durch neue zu ersetzen gestatten. Schließlich soll eine neue und verbesserte rischkammerdichtungseinrichtung für Rotoren von Vorrichtungen der beschriebenen Art geschaffen werden.

Relöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung. Die Erfindung zeichnet sich gegenüber den oben betrachteten bekannten Anordnungen durch den Vorteil aus, auf besonders einfache und zweckmäßige "eise einen Zusammenbau und ein Auseinandernehmen der einzelnen Teile zu ermöglichen.

"Bei Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 2 wird der Vorteil eines besonders einfachen Aufbaus einer Mischvorrichtung erzielt.

Bei Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 ergibt sich der Vorteil eines besonders wirksamen Kühlung von Einlaß- und Auslaßöffnungen bei einer Mischvorrichtung,

Bei Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 wird der Vorteil eines besonders geringen konstruktiven Aufwands

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hinsichtlich der Abdichtungen von Rotorwellen erzielt.

Bei Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5 wird der Vorteil erzielt, daß eine besonders wirksame Verschließung der AuslaßÖffnung erreicht ist.

Bei Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 6 ergibt sich schließlich noch der Vorteil einer für die Durchmischung von zu vermischenden Materialien besonders günstigen Formgebung der vorgesehenen Mischkammer.

W An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Fig, 1 zeigt in einer Seitenansicht eine die Erfindung ver^ körpernde Maschine der beschriebenen Art.

Fig. 2 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Maschine entlang der in Fig.' 1 eingetragenen Linien 2-2.

Fig. 3 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Maschine entlang der dort eingetragenen Linien 3-3.

Fig. 4 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Maschine entlang der dort eingetragenen Linien 4-4.

Fig. 5 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Maschine entlang der dort eingetragenen Linien 5-5.
Fig. 6 zeigt die in Fig. 5 dargestellte Maschine entlang

der dort eingetragenen Linien 6-6,

Fig. 7 zeigt eine Stirnplatte, die eine Mischkammer begrenzt.

Fig. 8 zeigt die in Fig. 3 dargestellte Maschine entlang der dort eingetragenen Linien 8—8.

Eine Mischmaschine 10, in der die Erfindung verkörpert ist, enthält eine Grundplatte 11 mit Fußteilen 12 und 13, welche Stirnrahmenteile bzw. Endrahmenteile 14, 15 abstützen.

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Die Maschine 10 weist eine Mischkammer 16 auf, die Material in -unbearbeiteter bzw. -unfertiger Form durch einen Trichter aufnimmt„ Nach erfolgtem Durchmischen des Materials wird dieses durch eine von einer Tür 18 verschlossene Öffnung abgegeben.

In der Kammer 16 sind Mischrotoren 19 und 20 vorgesehen.

In dem Trichter bzw. Einfüllbehälter 17 erstreckt sich nach unten ein Kolben 21, der von einer Kolbenwelle 22 getragen ist. Diese Kolbenwelle 22 kann durch einen Fluidmitteldruck betätigt sein, um Material durch den Trichter bzw. Einfüllbehälter 17 in die Mischkammer 16 einzuführen.

Der Einfüllbehälter bzw. Trichter17 wird durch ein U-förmiges Teil 23 begrenzt, das an Stirnrahmen 14 und 15 mit Hilfe von Schrauben 24 befestigt ist. Die Einführung in die Mischkammer ist durch gegenüberliegende Paare von Reibplatten 25,26 und 27, 28 begrenzt, die an den Stirnrahmen 14 und 15 mit Hilfe von Schrauben 29 befestigt sind. Die Reibplatten 25 und 26 weisen Schultern 30 auf, die die Kanten der Reibplatten 27 und 28 anliegend aufnehmen.

Die Seiten des Einfüllbehälters 17 können einer erheblichen

Abnutzung ausgesetzt sein, und zwar auf Grund der Seitwärtsbewegung des Kolbens 21 während der starken Mischwirkung der Mischrotoren bzw. Rotoren 19 und 20, welche nennenswerte Kräfte in seitlicher Richtung und ebenso in vertikaler Richtung übertragen. Diese Kräfte bewirken, daß die Seiten des Kolbens 21 an den Wänden des Einfüllbehälters 17 anstoßen und die betreffenden Wände abschleifen.

In den Stirnrahmen 14 und 15 sind selbstzentrierende Lager und 35 vorgesehen, die Lagerzapfen 32 und 33 der Rotoren 19 und 20 drehbar aufnehmen. Die Rotoren 19 und 20 erstrecken

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sich weiter durch Stirnplatten 37 und 38 hindurch, welche gegenüberliegende Enden der Mischkammer 16 begrenzen.

Die Mischkammer 16 weist zylindrische Seitenwände auf, die durch Teile 40 und 41 mit Innenflächen 42 und 43 begrenzt sind, welche Zylinderflächen sind. Die Tür 18 enthält eine auf einer Welle 45 angebrachte Auflage 44. Bin mit einem Zylinder 47 zusammenwirkender Kolben 46 liegt mit seiner spitz zulaufenden Stirnfläche an einem Ansatz bzw. Anschlag an und drückt die Tür 18 in eine Abdichtungsanlage mit den Kanten der Teile 40. und 41₀ Von der Auflage 44 wird ein W Verschluß 49 getragen. Der Verschluß 44 und die Tür 18 werden unter Zugrundelegung der Ansicht gemäß Fig. 4 im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt, um dem Inhalt der Mischkammer zu ermöglichen, durch die Bodenöffnung auszutreten. Eine derartige Bewegung wird durch vorzugsv/eise hydraulische Betätigungs— glieder 51 (Fig. 1) bewirkt, welche die Welle 45 steuern.

Die Teile 40 und 41 weisen am jeweiligen Ende Flansche 52 auf, die an den Stirnrahmen 14 und 15 mit Hilfe von Schrauben 53 befestigt sind und die ferner durch eine Sperrstange festgehalten werden, welche an den Stirnrahmen 14 und 15 mit Hilfe von Bolzen bzw, Schrauben 55 befestigt ist und welche an den Kanten der Flansche 52 anliegt.

Die Stirnplatten 37 und 38, von denen eine in Fig. 7 dargestellt ist, sind in komplementär ausgebildeten Ausnehmungen (Fig. 3) in den Stirnrahmen 14 und 15 aufgenommen. Jede Stirnplatte besteht aus einem stück und weist kreisförmige Öffnungen 58 und 59 auf, welche die welle der Rotoren aufzunehmen imstande sind. Um jede Öffnung erstreckt sich ein ringförmiger Durchgang 60 herum, der an der Stelle 61 versperrt ist. Ferner .sind Anschlußverbindungen 62 und 63 für einen Kühlflüssigkeitseinlaß und -auslaß vorgesehen. Die

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Durchgänge 60 sind, wie an der Stelle 64 (Fig. 8) gezeigt, verschlossen; eine Ausnahme hiervon bilden die Durchgänge für die Anschlußverbindungen 62 und 63, die durch eine Öffnung 65 in den Stirnrahmen zugänglich sind. Jede Stirnplatte der Stirnplatten weist ferner eine Ausnehmung 66 auf, in der eine Reibplatte der Reibplatten 27 und 28 sitzt.

Um die Welle des jeweiligen Rotors ist an der Stelle, an der die jeweilige Welle durch die Stirnplatten hindurchläuft, ein geteiltes Lagerteil 67 vorgesehen, das zur Befestigung um die Rotorwelle Schraubenbolzen 68 aufzunehmen imstande ist, die tangential bei dem Schlitz durch das betreffende Teil hindurchragen. Eine mit dem betreffenden Lagerteil zusammenwirkende stillstehende Hülse 97 ist in Öffnungen 58 und 59 befestigt. Die Teile 67 und 69 liefern eine Abdichtung um die Welle des Rotors 19 herum. Zu diesem Zweck können ein Abdichtungsteil 70 und ein Abdichtungsteil 71 an einem Messer bzw* Schenkel des Rotors 19 angebracht sein.

Die die Mischkammer begrenzenden Teile 40 und 41 weisen eine Vielzahl von Kühlflüssigkeitsdurchgängen 74 auf. Die Durch-

gänge sind an den Enden durch Verschlüsse 75 und 76 verschlossen. An den Stellen 77 und 78 sind Einlaß- und Auslaßverbindungen vorgesehen. Zwischen den Flanschen 52 auf jeder Seite der Vorrichtung sind obere und untere Platten 79 und (Fig. 1) mit einem dazwischen verlaufenden Rippenteil 80a vorgesehen. Die Platten 79 und 80 sind an den Flanschen 52 und an jedem der die Mischkammer begrenzenden Teile 40 und fest angebracht. Auf diese Weise ist eine stabile behälterartige Konstruktion geschaffen. Diese Konstruktion erleichtert im übrigen die Herausnahme und den Ersatz eines gesamten Seitenabschnitts der Mischvorrichtung.

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Ein Seitenabschnitt, der eines der Mischkammerteile 40 oder 41, einen Plansch 52, eine Platte der Platten 79 und 80 und den Steg bzw, die Rippe 80a umfaßt, gleitet in horizontal gerichteten Ausnehmungen 81, die in den Stirnrahmen 14 und 15 vorgesehen sind (Fig. 6). Oberhalb und unterhalb der Kanten der FIe,nsche 52 sind in den Ausnehmungen 81 obere und untere Abstandshalter? fcü'.v,. Beilagen 82 und 83 vorgesehen, die an einem Stirnrahmen bzw« an der unteren Platte 80 angeschraubt sind.

Der Abstandshalter 82 weist eine obere schräg verlaufende Fläche 84 auf, die eine komplementär ausgebildete schräg verlaufende Fläche 85 des Stirnrahmens berührt und damit eine Keilwirkung ausübt, der zufolge die Flansche 52 in den Ausnehmungen 81 festgehalten werden.

Die Reibplatten 25 und 26 sitzen auf Schultern auf, die zu diesem Zweck auf den Teilen 40 und 41 vorgesehen sind, an diesen jedoch nicht befestigt sind. Die Reibplatten 27 und 28 sitzen in den Ausnehmungen 66 in den Stirnplatten 37 und 38. Die Reiplatten 25, 26, 27 und 28 bilden einen stabilen behälterartigen Schacht, der an den Stirnrahmen mit Hilfe von Schrauben 29 lösbar befestigt ist (Fig. 2). Die Ausnehm_ungen 56 für die Stirnplatten sind innerhalb der Ausnehmungen 81 begrenzt, welche die Flansche 52 der Seitenanordnungen aufnehmen. Die Ausnehmungen bzw. Eindrehungen 56 liegen ferner in der gleichen Ebene mit den Ausnehmungen oder Nuten 27a und 28a (Fig. 2), welche die Platten 27 und 28 aufnehmen, die sich von dem Einfüllbehälter 17 nach unten erstrecken.

in Fig. 4 gezeigt, schließen die Innenwände 42 und 43 der die.Mischkammer begrenzenden Teile 40, 41 Winkel ein, die größer sind als 180°. Dies bringt ein Problem im Hinblick

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auf die Entfernung der Seitenanordnungen mit sich, und zwar in Abhängigkeit von der Position der Hesserrotoren, Zu diesem Zweck sind die Abstandselemente 82 und 83 und insbesondere das Abstandselement 83 vorgesehen, um nämlich die Herausnahme und den Austausch der SeitBnanordnungen zu erleichtern. Zu diesem Zweck werden Schrauben 86, die das bodenseitige Abstandselement 83 an der Platte 80 festhalten, abgeschraubt, und die betreffenden Elemente bzw. Teile 83 gleiten aus den Ausnehmungen 81 heraus. Sodann werden die die Seitenanordnung festhaltenden Schrauben 53 und die Schrauben 55 zusammen mit der Sperrstange 54 abgenommen. · Die Seitenanordnungen können dabei entsprechend der Abmessung des Elements 83 abnehmen, so daß der untere Randteil 87 (Fig. 4) der Teile 40 und 41 einen Zwischenraum zu den Rotormessern aufweist, um die betreffenden Teile

bzw. —messer

über die Rotorblätter/nach außen führen zu können, wie dies durch das Messer 88 in Fig. 4 veranschaulicht ist„ Die Oberflächen 89 des Türverschlußteils 49 stellen eine Fortsetzung der Zylinderflächen 42 und 43 dar; die betreffenden Oberflächen gehen in die Oberfläche 90 an dem Verschlußteil 49 über. Die Oberflächen 90 verlaufen dabei schräg nach oben zu einer Spitze 91 hin.

Die schräg verlaufenden Oberflächen 90 helfen zu gewährleisten, daß keine Ablagerung von nicht vermischem Material auf einer flachen oberfläche des Verschlußteils 49 auftritt; sie unterstützen damit eine vollständigere Durchmischung des Materials. Die betreffende Konstruktion erlaubt ferner, die Abmessungen und damit die Masse der Türanordnung 49 kleiner zu machen, und zwar durch Verlängerung der Oberflächen tind 43. Diese Konstruktion verringert somit den Leistungsbedarf für die sich drehende ^T-7elle 45 und für den Betrieb der Türanordnung.

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Durch die beschriebene Konstruktion ist eine sehr stabile Mischvorrichtung geschaffen, bei der die Auseinandernähme und Zus ainmens et zung der Einzelteile erleichtert ist,
während eine feste Abdichtung für die Mischkammer erzielt ist.

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Claims

Patentansprüche

/1.!Mischvorrichtung für Gummi, Kunststoff, etc., enthaltend V_/ eine Mischkammer, die durch gegenüberliegende Oberflächen von Stirnrahmen und zwischen diesen verlaufende Seitenanordnungen gebildet ist, welche gegenüberliegende Oberflächen aufweisen, die jeweils einen Teil eines Zylinders begrenzen und einen Mischrotor umgeben, der von Lagern aufgenommen ist, die in den Stirnrahmen enthalten sind, wobei Einlaß- und Auslaßöffnungen zwischen den Seitenanordnungen an deren Oberseiten und Unterseiten vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenanordnungen (40,41) an ihren gegenüberliegenden Enden mit Flanschen (52) versehen sind, welche obere und untere Kantenflächen (79,80) aufweisen, die gleitend von komplementär ausgebildeten horizontalen Ausnehmungen (81) in den Stirnrahmen (14,15) aufgenommen sind.
2. Verrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnplatte (37,38) mit öffnungen (58,59) für die Aufnahme von Rotorwellen (32,33) der Rotoren (19,20) in einer in der Oberfläche des jeweiligen Stirnrahmens (14,15) enthaltenen Ausnehmung (56) vorgesehen und in Anlage mit dem jeweiligen Ende der Seitenanordnungen (40,41) gehalten ist,
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (58,59) in den Stirnplatten (37,38) zumindest teilweise von einer Kühlkammer (60) umgeben sind, welche Einlaß- und Auslaßöffnungen (62,63) an gegenüberliegenden Enden aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorwellen (32,33) umgebende Dichtungseinrichtungen (69,70,71) an den Öffnungen (58,59) vorgesehen sind.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (18) mit einer Tür (18) versehen ist, deren Innenfläche (89) eine Krümmung aufweist, die •".er Krümmung der Oberflächen der Seitenanordnungen (40,41) entspricht und die mit diesen Seitenanordnungen in einer Ebene liegt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Mischkammer festlegenden Zylinder parallel verlaufend sich einander überlappen.

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