DE1200788B

DE1200788B - Kontinuierlich arbeitende Misch- und Reaktionsmaschine

Info

Publication number: DE1200788B
Application number: DEF41346A
Authority: DE
Inventors: Karl Leister
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1963-11-23
Filing date: 1963-11-23
Publication date: 1965-09-16
Also published as: GB1065379A; US3269708A; FR1414442A

Description

Kontinuierlich arbeitende Misch-und Reaktionsmaschine Die Erfindung bezieht sich auf Schneckenmaschinen zur kontinuierlichen Durchführung von Mischvorgängen und chemischen Reaktionen mit flüssigen, festen oder gasförmigen Komponenten mit einem liegenden ein- oder mehrzylindrischen Gehäuse, in welchem koaxial eine bzw. mehrere nebeneinanderliegende und ineinandergreifende Schnecken umlaufend angeordnet sind.
Alle bisher bekannten, mit Förderschnecken ausgerüsteten Misch- und Knetmaschinen zur Durchführung derartiger Prozesse unter Vermeidung von Rückvermischung sind dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität ihrer Mischwirkung abhängig ist von der Drehzahl der Schneckenwellen, d. h. gebunden ist an die Förderleistung derselben. Das gilt ganz besonders für ineinandergreifende Mehrfachschnecken, wohingegen bei einspindeligen Schnecken gegebenenfalls erhebliche Rückvermischungen hinzukommen, die zur Verbreiterung des Verweilzeitspektrums führen, was für besonders empfindliche Produkte von Schaden sein kann.
Man kann zwar die Mischwirkung derartiger Schneckenmaschinen erhöhen durch Einbau von Rückfördergewinden od. dgl., sie bleibt jedoch grundsätzlich abhängig von der Schneckendrehzahl, d. h., bei Verminderung der Förderleistung geht auch die Mischwirkung zurück. Es ist also bei derartigen Maschinen unmöglich, den Mischeffekt bei gleichzeitiger Verminderung der Förderleistung zu erhöhen.
Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß Schneckenkern und Schneckenwendel voneinander getrennt sind und unabhängig voneinander angetrieben werden.
Hierdurch wird erreicht, daß der Misch- und der Transporteffekt unabhängig voneinander erzeugt und geändert werden können unter Einhaltung eines sehr schmalen Verweilzeitspektrums, d. h. unter weitgehender Vermeidung von Rückvermischung des kontinuierlich geförderten Produktstromes.
So kann beispielsweise der Schneckenkern mit sehr großer Umfangsgeschwindigkeit rotieren zum Zwecke intensiver Mischung, während die Wendel ruht oder mit kleinen Drehzahlen betrieben wird für sehr langsame Förderung des Produktstromes. Die Ausrüstung des Schneckenkemes mit entsprechenden Rillen bzw. Mischwerkzeugen sowie der getrennte Antrieb, z. B. über Regelgetriebe, ermöglichen so eine von der Förderleistung der Wendel unabhängig einstellbare Mischwirkung, während durch die Drehzahl der Wendel die Verweilzeit des Produktstromes festgelegt ist.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.
Gemäß Fig. 1 besteht die kontinuierlich arbeitende Misch- und Reaktionsschnecke aus dem zylindrischen Gehäuse 1, welches Wendel 2 und Schnekkenkem 3 enthält, die getrennt beia bzw. b angetrieben werden.
Fig.2 zeigt den Querschnitt der Maschine. Der Eintritt der zu mischenden Komponenten bzw. der Reaktionsprodukte erfolgt bei c oder d, der Austritt bei e.
Die Mischschnecke kann so beaufschlagt werden, daß der Innenraum voll mit Flüssigkeit ausgefüllt ist, oder aber auch, daß beispielsweise der Flüssigkeitsspiegel bei y (Fig. 2) liegt. In diesem Fall entstehen durch die Wendel voneinander getrennte und nur teilweise gefüllte Flüssigkeitskammern mit Dampfräumen 4. In jeder Flüssigkeitskammer wird die Mischwirkung durch den Schneckenarm 3 erzeugt, während die Wendel den Flüssigkeitsinhalt der Kammern getrennt und nacheinander zum Austritt transportiert und so die Rückmischung verhindert.
Man kann auch den Dampfraum gemäß Fig. 3 und 4 ausbilden für den Fall, daß aus dem Reaktionsgemisch größere Mengen von Gasen oder Dämpfen abgeführt werden müssen. Durch Zwischenwände 5 kann er unterteilt werden etwa zum Zweck, bei f die Dämpfe und Gase abzusaugen, während bei g das Kondensat der Dämpfe oder andere Flüssigkeiten, beispielsweise zur Waschung oder Extraktion, aufgegeben werden.
Eine weitere Möglichkeit zur Vergrößerung der Mischwirkung zeigen F i g. 6 und 7, wobei die Wendel auf der Länge x durch Stege 6 unterbrochen wird, so daß an dieser Stelle der Schneckenkern mit zusätzlichen Mischwerkzeugen 7 ausgerüstet werden kann. Dem gleichen Zweck dienen längs des gesamten Schneckenkerns stellenweise eingearbeitete Längsrillen 8 oder Querrillen 9 gemäß F i g. 8 und 9.
Es besteht auch die Möglichkeit, mehrere Schnekken in bekannter Weise nebeneinander anzuordnen, wobei ebenfalls die Schneckenwendeln sowie die Schneckenkeme voneinander getrennt angetrieben werden (Fig. 5).

Claims

Patentansprüche: 1. Kontinuierlich arbeitende Misch- und Reaktionsschneckenmaschine zur Verarbeitung flüssiger, fester und gasförmiger Komponenten mit einem liegenden ein- oder mehrzylindrischen Gehäuse, in welchem koaxial eine bzw. mehrere nebeneinanderliegende und ineinandergreifende Schnecken umlaufend angeordnet sind, d a - durch gekennzeichnet, daß Schneckenwendel (2) und Schneckenkern (3) voneinander getrennt sind und unabhängig voneinander angetrieben werden.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umdrehungsrichtung sowie die Umdrehungsgeschwindigkeit von Schneckenkern (3) und Schneckenwendel (2) einander gleich oder verschieden sind.
3. Maschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwendel (2) mit Unterbrechungsstegen (6) versehen ist.
4. Maschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckenkern (3) mit Einfräsungen versehen und im Bereich der Unterbrechungsstege (6) mit Mischwerkzeugen (7) ausgerüstet ist.