DE2519721A1 - Kontinuierlicher mischer, insbesondere kuehlmischer und verfahren zur herstellung von agglomerat - Google Patents

Description

• Kontinuierlicher Mischer, insbesondere Sühlmischer und Verfahren zur Kerstellung von Agglomerat Die Erfindung betrifft einen kontinuierlichen Mischer mit einem I*Tischbehälter mit vertikaler Achse und mit einer zentrischen Rührwerkswelle mit bodenseitigen Mischflügeln.
• Die chargenweise Zugabe der Mischungsgrundkomponente ist in vielen Fällen von Vorteil. Wenn man einen kontinuierlichen Austrag der Fertigmischung für nachfolgende Verarbeitungsstationen wünscht, ergibt sich das Problem der Pufferung.
• Aufgabe der Erfindung ist eine solche Ausbildung eines kontinuierlichen Mischers, daß trotz chargenweiser Aufnahme der L:ischungsgrundkomponenten ein kontinuierlicher und homogener Austrag der Fertigmischung gewährleistet ist.
• Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der ischbehälter durch eine von einem Deckel gegen die Boden-Wandung sich erstreckende konzentrische Ringwand in einen Innen raum zur chargenweisen Aufnahme der Mischungsgrundkomponente und einen äußeren Ringraum zur kontinuierlichen Zugabe der Kleinkomponenten, zur Mischung und Austragung der Fertigmischung unterteilt ist und daß die Mischflügel einen der Ringwand gegenüberstehenden Ring tragen, der mit dem unteren Stirnrand der Ringwand einen Begrenzungsspalt bildet.
• Durch diese Ausbildung des Mischers ist ein großes Aufnahmevermögen für eine Charge in dem Innenraum gegeben. Dieser Innenraum dient als Pufferraum. Das Mischgut tritt in den äußeren Ringraum ein, wo eine kontinuierliche Zugabe der Kleinkomponenten möglich ist. Es ist eine gleichmäßige und homogene Verteilung derselben innerhalb der ausgetragenen Fertigmischung gewährleistet, wenn die Austragmenge pro Zeiteinheit konstant gehalten wird, was z.B. eine Austragschleuse bewirken kann.
• Eine bevorzugte Auführungsform der Erfindung betrifft einen Kühlmischer zur Herstellung einer Thermoplastzubereitung und zeichnet sich dadurch aus, daß in den Mischbehälter eine gesondert angetriebene Welle mit Zerkleinerungsmessern hineinragt.
• Die in einem Heizmischer aufgeheizte Charge kommt in den Innenraum, wo sie auf einer Temperatur oberhalb der Untergrenze des Erweichungsbereichs gehalten wird, damit eine gute Zerkleinerung von Agglomeraten möglich ist. Damit wird eine vorzeitige Abkühlung der Charge unter den Erweichungsbereich verhindert. Denn wenn die Agglomerate auf eine Temperatur unterhalb des Erweichungsbereiches abgekühlt sind, ist deren Zerkleinerung kaum möglich. Die Agglomerate, die eine durch die Spaltbreite vorgegebene Teilchengröße unterschreiten, können in einen äußeren Ringraum gelangen, wo eine intensive Kühlung auf eine Temperatur unterhalb des Erweichungsbereichs des Gemisches erfolgt. Der äußere Ringraum hat etwa gleiches Volumen wie der Innenraum, jedoch aus geometrischen Gründen eine wesentlich größere Oberfläche, so daß eine intensive Kühlung erzielt wird.
• In weiterer Ausbildung schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Agglomeraten mit begrenzter Teilchengröße aus einer Thermoplastzubereitung vor, wonach ein erwärmtes und schüttfähiges Mischgut aus der Thermoplastzubereitung während einer Umwälzung und Kühlung in einem zentrischen Raum zerkleinert wird. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß das Mischgut zunächst in einem Innenraum, wo die Zerkleinerung erfolgt, auf eine Temperatur oberhalb der Untergrenze des Erweichungsbereiches vorgekühlt wird, daß das I--ischgut durch einen Spalt zur Begrenzung der Teilchengröße in einen äußeren Ringraum mit größerer Oberfläche gelangt und daß in dem äußeren Ringraum eine intensive Kühlung erfolgt.
• Damit der Mischer an die jeweilige Teilchengröße des Gemisches angepaßt werden kann, sieht die Erfindung Mittel zur Einstellung der Breite des Begrenzungsspaltes vor.
• beine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen erläutert, in denen darstellen: Fig. 1 einen Kühlmischer nach der Erfindung im Aufriß, teilweise aufgebrochen und Fig. Fig. 2 einen Grundriß zu Fig. 1.
• Auf einem Grundblock 1 ist ein zylindrischer Mischbehälter 2 mit vertikaler Achse aufgebaut. Der Mischbehälter 2 ist auf der Oberseite durch einen Deckel 3 abgeschlossen, der einen Singabestutzen 4 trägt, an den der Austragsstutzen eines nichtdargestellten Heizmischers angeschlossen wird. Die Wandungen des Mischbehälters 2 und/oder des Deckels 3 sind doppelwandig ausgeführt und nehmen jeweils Kühlmittelleitungen auf. Im Deckel 3 ist außerdem eine geneigt zur Achse des Behälters ausgerichtete zelle 5 gelagert, an der ein Zerkleinerungsmesser 6 sitzt und die von einem Motor 7 angetrieben wird.
• Durch die Bodenwandung des Mischbehälters 2 ist eine Rührwerkswelle 8 eingeführt, die bodenseitige Mischflügel 9 trägt. Die Rührwerkswelle 8 wird über einen Treibriemen 10 von einem Antriebsmotor 11 angetrieben.
• Am Deckel 3 ist eine Ringwand 12 befestigt. Dieselbe kann ebenfalls doppelwandig mit einer Kühlvorrichtung ausgebildet sein. Die Ringwand 12 teilt das Innere des Mischbehälters in einen Innenraum 13 und einen äußeren Ringraum 14. Das Volumen dieser beiden Räume ist etwa gleich groß. An den Uischflügeln sitzt ein Ring 15, der sich unterhalb der Ringwand 12 befindet und mit derselben einen Spalt 16 begrenzt. Die A,ischflügel 9 setzen sich mit Armen 17 in den Ringraum 14 hinein fort.
• An der ringwand 12 kann ein Distanzring 18 befestigt sein. Der Distanzring kann austauschbar oder verstellbar sein, damit dadurch die Breite des Spaltes 16 einstellbar ist. In anderer Weise kann ein Distanzring auch an dem Ring 15 sitzen.
• Dem Ringraum 14 ist der Austrag des Kühlmischers zuordnet.
• it1an kann entweder eine bodenseitige Austragöffnung 19 vorsehen; die mit einer Austragschleuse 20 zusammenwirkt. In anderer Weise kann man auch einen Austragschieber 21 vorsehen, der strichpunktiert eingezeichnet ist.
• Das in einem Iieizmischer aufgeheizte Gemisch, dessen Temperatur im Erweichungsbereich des Thermoplasten liegt, wird über den Eingabestutzen 4 chargenweise in den Innenraum 13 eingegeben.
• Der Innenraum 13 hat im Vergleich zum Volumen des Gemisches eine vergleichweise kleine Kühlfläche. Die Temperatur des Kühlmittels wird so eingestellt, daß innerhalb des Innenraumes 13 eine Kühlung auf eine Temperatur an der Untergrenze des Erweichungsbereiches erfolgt. Infolgedessen ist das Zerkleinerungsmesser 6 im Innenraum 13 voll wirksam. Diejenigen Agglome rate, deren Teilchengröße kleiner als die Breite des Spaltes 1 ist, können durch diesen Spalt 16 in den äußeren Ringraum 14 hindurchtreten. Dort erfolgt eine intensive Kühlung, insbesondere deshalb, weil die Oberfläche dieses äußeren Ringraumes 14 im Vergleich zu seinem Volumen wesentlich größer als bei dem Innenraum 13 ist. Die Temperatur der Agglomerate sinkt also im äußeren Ringraum 14 sogleich unter die Untergrenze des Erweichungsbereiches, so daß dieselben fest werden und keine Gefahr weiterer Agglomeration auftritt. In dem äußeren Ringraum sind also nur Agglomerate einer eingestellten Teilchengröße vorhanden. Man erhält infolgedessen im äußeren Ringraum ein Granulat mit gleichmäßiger Teilchengröße. Wenn man z.B. eine Austragschleuse 20 verwendet, kann der Austrag des Agglomerates konti-1 nuierlich mit konstanter Austragmenge pro Zeiteinheit erfolgen jas bei konstanter Kühlleistung die geforderte konstante Austrittstemperatur sicherstellt. Der Euhlmischer nach der ErfindunC ermöglicht also trotz chargenweiser Eingabe einen kontinuierlichen Austrag. Dieses wird vor allem durch die Teilung des Mischbehälters in einen als Pufferraum dienenden Innenraum und einen äußeren Ringraum als Austragraum durch die Ringwand 12 und den Ping 15 erzielt. Der Innenraum 13 kann als Fufferraum eine ganze Charge des Heizmischers aufnehmen, die im Uaße der Zerkleinerung in den äußeren Ringraum 14 ubergeleitet und nach Abkühlung auf die rndtemperatur kontinuierlichausgetragen wird.
• fei der Verarbeitung von JJeich-iVC sieht man eine Kühltemperatur im innenraum von ca. 700 C und eine Kühltemperatur im äußeren ringraum von ca. 45 C vor. Diese Temperaturen sind selbstverstandlich auf den jeweils verarbeiteten Thermoplasten abgestimmt und müssen vor allem die Untergrenze des Erweichungsbereiches des jeweiligen Thermoplastgemisches berücksichtigen.
• Die Größe der Granuli wird durch Einstellung der Spaltweite festgelegt.

Claims (7)

1 r a t e n t a n 5 p r ü c h e

;ontinuierlicher Mischer mit einem Mischbehälter mit vertikaler achse und mit einer zentrischen Rührwerkswelle mit bodenseitigen Mischflügeln, dadurch gekennzeichnet, daß der D;^ischbehälter (2) durch eine konzentrische Ringwand (12) in einen Innenraum (13) zur chargenweisen Aufnahme der A¢ischungsgrundkomponente und einen äußeren Ringraum (14) zur kontinuierlichen Zugabe der Kleinkomponenten, zur Mischung und Austragung der Bertignischung unterteilt ist und daß die Mischflügel (9) einen der Ringwand (12) gegenüberstehenden Ring (15) tragen, 1 der mit dem unteren Stirnrand der Ringwand einen Begrenzungsspalt (16) bildet.

2. Wischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwand (12) zur Einstellung der Breite des Begrenzungsspaltes (16) in der Höhe verstellbar ist.

3. Mischer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Unterende der Ringwand (12) ein höhenverstellbarer oder austauschbarer Distanzring (18) sitzt.

4. Mischer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ring (15) ein höhenverstellbarer oder austauschbarer Distanzring (18) einsetzbar ist.

5. Kühlmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Mischbehälter (2) eine gesonderte angetriebene -ifelle (5) mit Zerkleinerungsmessern (6) hineinragt.

6. Kühlmischer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwand (12) doppelwandig und von einem Kühlmedium durchflossen ist.

7. Verfahren zur Herstellung von Agglomerat mit begrenzter Teilchengröße aus einer Thermoplastzubereitung, wonach ein erwärmtes und schüttfähiges Mischgut aus der Thermoplastzubereitung während einer Umwälzung und Kühlung in einem zentrischen Raum zerkleinert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das frischgut zunächst in einem Innenraum, wo die Zerkleinerung erfolgt, auf eine Temperatur oberhalb der Untergrenze des Erweichungsbereiches vorgekühlt wird, daß das mischgut durch einen Spalt zur Begrenzung der Teilchengröße in einen äußeren Ringraum mit größerer Oberfläche gelangt und daß in dem äußeren Ringraum eine intensive Kühlung erfolgt.