WO2013071327A2 - Durchlaufmischer sowie vorrichtung und verfahren zur herstellung von kunststein mit hilfe des durchlaufmischers - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a continuous mixer, comprising at least one rotatably mounted shaft with a plurality of arranged on the shaft and obliquely aligned to the shaft blades, a first filling opening and one thereof in the longitudinal direction of the at least one shaft spaced outlet opening. Furthermore, the invention relates to a blade for a continuous mixer of the type mentioned with a mounting region for mounting the blade on a shaft of the continuous mixer.
- the invention relates to an apparatus for producing a stone made of artificial stone material with a double belt press with a lower belt and a top belt, the device having a loading device for feeding the double belt press with a material for the plate.
- the invention relates to a method for producing an intermediate for the production of artificial stone.
- the invention relates to a method for producing a plate made of artificial stone material consisting of a mineral filler and a polymeric binder and an artificial stone plate or two-component plate produced by this method.
- a method for the continuous production of plates made of artificial stone material using a double-belt press wherein a molding compound is pressed, which comprises a mixture of a mineral filler and a polymeric binder.
- the binder is selected from polyester, polyurethane or epoxy resins, wherein the molding compound comprises 85% to 95% filler and 5% to 15% binder.
- the filler may preferably be selected from stone material, marble powder, quartzite, quartz or a mixture thereof, with a particle size of 1 ⁇ to 10 mm. Furthermore, pigments, dyes, mirror or glass fragments may be added.
- a double belt press with a vibrator in the region of a precompression zone is used in order to achieve a homogeneous distribution of the molding compound.
- the known device is very expensive to manufacture due to the vibration device.
- Another disadvantage of the known method or the known device is that due to poor transport properties of the molding compound between the bands of the double belt press, the size of the plates which can be produced, is greatly limited. Also, the sizes of areas of the same color and the distribution of these areas on the plates can not be influenced well.
- This object is achieved with a continuous mixer of the aforementioned type, which has a second filling opening arranged between the first filling opening and the outlet opening. Furthermore, the object of the invention with a blade of the type mentioned for such a continuous mixer is achieved, wherein the blade at least partially consists of a mixture of a mineral filler, in particular rock, and a polymeric binder, in particular resin. In addition, the object of the invention is achieved with a device of the type mentioned for producing a plate made of artificial stone material, wherein the charging device comprises at least one continuous mixer of the type mentioned above.
- the object of the invention with a method for producing an intermediate product for the production of artificial stone is achieved, wherein the at least one shaft of a continuous mixer of the above type is set in rotation and in the first filling opening a mineral filler, especially rock, and in the second filling opening a polymeric binder, in particular resin, is filled.
- the object of the invention with a method for producing a plate made of artificial stone material consisting of a mineral filler and a polymeric binder is achieved, wherein in a first step, an intermediate product is prepared by a method of the type mentioned above, which in at least one further step the plate is pressed.
- an artificial stone plate or two-component plate which is produced by a method of the type mentioned.
- Simple continuous mixers are horizontal continuous mixers and basically known. They are usually equipped with fast-rotating impellers and intended for mixing floury, granular, fibrous or flaky carriers with liquids.
- the now presented continuous mixer with an additional filling opening allows the very thorough mixing of the substances supplied to the mixer. This has a particularly positive effect on the mixture obtained when the substance introduced into the second filling opening is or contains a binding agent for binding the substance introduced into the first filling opening. As a result, lump formation and insufficient mixing of the two substances are avoided, as this can easily happen when both substances are filled together in a filling opening of a continuous mixer according to the prior art.
- the continuous mixer is therefore suitable for the above-mentioned method for producing an intermediate for the production of artificial stone, in which a mineral filler, in particular rock, and in the second filling opening a polymeric binder, in particular resin, is filled in the first filling opening.
- the intermediate product preferably has a proportion of the mineral filler of at least 60%, and / or a particle size of the mineral filler is 1 ⁇ m to 10 mm.
- the presented continuous mixer can also be used for mixing other substances. Mixing is particularly well achieved with a continuous mixer in which the distance between the first filling opening and the second filling opening corresponds to the length which requires the material for forming a constant vortex, for which the first filling opening is specified.
- the polymeric binder is therefore supplied to a stable vortex of the mineral filler, resulting in a particularly good mixing of the two substances.
- first and the second filling opening and the outlet opening are aligned transversely to the at least one shaft, in particular normal thereto, wherein the first and the second filling opening are arranged rotated substantially 180 ° relative to the outlet opening.
- the flow mixer can be gravity filled and emptied when the filler openings face up and the outlet openings face down.
- the blades each comprise an angle of substantially 180 °. In this way, both a good material transport and a good mixing of the two filled in the filling material is ensured.
- the blades are aligned in their entirety along at least one helix. In this way, a promotion of the mixture to the outlet opening causes or at least favors.
- the blades can either be aligned along a helix or along several helixes that are angularly offset.
- the at least one helix has a constant pitch.
- the material is conveyed evenly through the continuous mixer.
- the helix (s) has / have a variable pitch.
- the slope may increase towards the outlet opening in order to avoid clogging of the continuous mixer and to ensure a loose mixing of the two substances filled into the filling openings.
- the cross section of the first filling opening substantially corresponds to the area of the circle to which the blades are inscribed. This serves to ensure optimum processing of the substance filled in the first filling opening. If the cross-section of the first filling opening is too large, too much material could enter the mixer. If the cross-section is too small, the material may backlog.
- the blades of the passage at least in sections consist of a mixture of a mineral filler, in particular rock, and a polymeric binder, in particular resin.
- abrasion of the blades can be kept low, and unavoidable abrasion reduces the quality of the mixture produced with the continuous mixer barely.
- the blades consist of the same material for the production of which the continuous mixer is specified. In this way, unavoidable wear of the blades does not substantially reduce the quality of the mixture produced by the continuous mixer, since the material of the blades and the mixture produced are identical or substantially identical. Small deviations in the composition of the blade material hardly affect the mixture produced.
- the feeding device of the device for producing a plate made of artificial stone material comprises at least one drum rotatable about its longitudinal axis and one continuous mixer of the type disclosed above per drum, wherein one continuous mixer per drum for feeding the same upstream ,
- the granules may have rounded particles, for example with a surface of 1 - 40cm 2 .
- the upstream continuous mixer also ensures a particularly good mixing of the ingredients contained in the granules.
- NATURALLY Lich the mixing of the components is not limited to the continuous mixer, but takes place to a certain extent even in said drum.
- the granulation process is not necessarily limited to the drum, but may begin to some extent already in the continuous mixer. The boundaries between the mixing process and the granulation process are therefore fluid. By an appropriately sized flow mixer, it is certainly possible that almost completely mixed in the drum, get rid of the necessary ingredients for the granules.
- a chute or an at least partially transparent tube is arranged between the outlet opening of a continuous mixer and a respective drum. In this way, not only the mixture emerging from the continuous mixer can be conveyed into the drum, but also be examined, in particular visually. Disturbances in the mixing process can therefore be detected quickly.
- a slide also offers the simple possibility of sampling for quality assurance.
- An advantageous variant of the invention provides that at an outlet opening of the drum, a distributor device for distributing a granule emerging from the drum is provided.
- a distributor device for distributing a granule emerging from the drum is provided.
- the distributor device is designed as a turntable.
- the turntable is driven and rotated about an axis normal to its surface. Here he hurls the granules on the lower belt or on a conveyor belt upstream of the lower belt. In this way, a homogeneous distribution of the particles of the granules can be ensured in a simple manner. This is particularly advantageous when several drums are used to produce the granules, which each produce a granulate of a single color.
- a laterally partially surrounded aperture is provided on the turntable, wherein the aperture in the transport direction of the granules in the direction of the double belt press is open.
- the arrangement of the aperture defines a discharge direction for the granules and there is no loss due to the exit of the colored granules in undesired directions.
- An advantageous variant provides that the diaphragm is arranged stationary relative to the turntable.
- the turntable is coated with a layer of an elastomeric material, in particular rubber.
- a substantial improvement in the further transport of the granules from the turntable to the lower belt can be achieved.
- An advantageous development of the invention consists in that at least one feed device is provided between the at least one drum and distributor device. This can be a targeted management of the granules from the drum to the distribution device, such as the turntable done.
- the feed unit may be funnel-shaped.
- At least two drums are provided. This makes it possible to produce each granule with each drum, which differs in color from the granules produced with another drum.
- the passage is sheared only used for mixing components of the artificial stone material.
- a granulation process does not run in the continuous mixer or only to a small extent.
- this filling mixture of a starting material for the production of the plate is filled into a drum and in a following step granules are produced by rotation of the drum in a granulation process from the filling mixture.
- the drum is fed to a filling mixture, which has at least 60% of stone material, in particular stone powder, with a particle size of 1 ⁇ to 10 mm. After the granules have been produced, they can be distributed homogeneously over the lower belt or via a conveyor belt upstream of the lower belt.
- a plate-shaped granulate can be made from the homogeneously distributed granules. shaped preform are produced, which is subsequently fed to the double belt press.
- the granules are prepared directly in the continuous mixer and distributed directly without further processing step in a drum on the lower belt or on a belt upstream of the lower belt and then pressed as described above to form a plate.
- the intermediate product ie in this case the granules
- the intermediate product can also be applied to a fabric-like carrier, in particular a fiber mat, and pressed.
- the granulation process is carried out until the particles of the granules produced with the drum have a predetermined sphericity.
- the granulation process is carried out until the particles have a sphericity according to Rittenhouse of 0.75-0.97, wherein the particles of the granules may have a particle size with a diameter of 5 mm - 30 mm.
- Fig. 1 is a perspective view of a device according to the invention
- Fig. 5 is a side view of the feeder of Fig. 4;
- Fig. 6 is a view of the feeder in the direction 6 in Fig. 5;
- Fig. 7 is a view of the feeder from the direction 7 in Fig. 5;
- Figure 8 is a section along the line 8 - 8 in Fig. 5;
- Fig. 9 is a view of the feeder from the direction 9 in Fig. 7;
- Fig. 10 is a plan view of the feeder of Fig. 5;
- FIG. 12 shows an exemplary continuous mixer
- FIG. 13 like FIG. 8, only with upstream continuous mixers
- FIG. 14 like FIG. 10, only with upstream continuous mixers
- 16 shows a continuous mixer combined with a drum.
- a device 1 according to the invention has a double belt press with a lower belt 2 and an upper belt 3.
- the illustrated device 1 further comprises a charging device 4, which, as can be seen from FIGS. 1 to 10, comprises two drums 5 and 6.
- the drums 5 and 6 are each rotatably mounted about their longitudinal axes, which are provided in Figs. 6 and 7 with the reference numerals al and a2.
- the drums 5 and 6 can, as shown, be of similar design.
- a filling mixture is filled, which color particles are added.
- the filling mixture may, for example, have at least 60% of stone material, in particular stone meal, with a particle size of 1 ⁇ m to 10 mm.
- polymers are added as binders to the filling mixture.
- the filling mixture can be composed, as it has become known from the aforementioned WO 2010/115225.
- binders polyester polyurethane or epoxy resins may be provided, and the molding compound 85% to 95% filler and 5% to 15% binder.
- the filler may preferably consist of stone material, marble powder, quartzite, quartz or a mixture thereof and have a particle size of 1 ⁇ to 10 mm.
- the number of drums 5 and 6 can be varied according to the number of desired colors for the artificial stone slab 7 to be produced.
- a granulate of a color is produced with a drum 5 and 6, wherein the colors of the granules produced with the drums 5 and 6 differ from each other.
- a granulate of white color can be produced with the drum 5 and a granulate of black color can be produced with the drum 6.
- the drums 5 and 6 may have drivers mounted in their interior, which are provided with the reference numerals 8 and 9 in FIG.
- the drivers 8, 9 may, for example, have the form of strips.
- the filling material is filled into inlet openings of the drums 5 and 6 and granulated in the drums 5 and 6 by rotation of the drums 5 and 6 until a granule is obtained from the filling material whose particle size has a given sphericity and specific grain size.
- the number of rotations of the drums 5 and 6 per unit time or the energy supplied determine the desired properties of the resulting granules.
- the resulting granules leaving the respective drum 5, 6 have a Rittenhouse sphericity of 0.75-0.97 and a grain size of between 5 and 30 mm.
- FIG. 11 shows the standard set for determining the sphericity according to Rittenhouse. Due to the grain size of the granules and the size of the corresponding colored surfaces of the artificial stone slab 7 can be influenced in a simple manner. By an inclined arrangement of the drums 5, 6, the granules produced, which has the above-mentioned properties, can fall out of the corresponding drum 5 or 6.
- the colored granules 10 and 11 emerging from the drums 5 and 6 are applied to a distributor device 11 via a feed device 10 having a receiving region and a delivery region.
- the feeder 10 may be formed, for example, funnel-shaped or as a funnel.
- the distribution device 11 fed by means of the delivery device 10 is arranged below the outlet openings of the drums 5 and 6.
- the distribution device 11 may be formed, for example, as a driven turntable, as shown in FIG. 3 can be seen.
- the turntable 11 can have a surface coated with an elastomeric material, for example rubber, in order to better distribute the granulate on the lower belt 2 or the conveyor belt 12.
- an elastomeric material for example rubber
- the turntable 11 may be partially surrounded by a diaphragm 15 in the circumferential direction.
- the aperture 15 may be open in the transport direction of the lower belt 2 and the conveyor belt 12, as can be seen in FIG.
- the granules distributed homogeneously on the lower belt 2 or the conveyor belt 12 can be compacted by means of supercharging rollers 13 and 14 (FIGS. 3, 4, 10) to form a plate-shaped preform of defined height. Subsequently, the preform is pressed in the double belt press to the plate 7, wherein under double belt press heating element for curing the plate 7 may have.
- the granules can also be applied to a fabric-like carrier, in particular a fiber mat, and pressed.
- FIG. 12 now shows an exemplary continuous mixer 16, which comprises a tubular housing with a shaft 17 arranged therein and rotatably mounted, in longitudinal section and cross section. On the shaft 17 are a plurality of obliquely aligned with the shaft 17 blades 18 arranged. Furthermore, the continuous mixer 16 (in particular its housing) comprises a first filling opening 19, an outlet opening 20 spaced therefrom in the longitudinal direction of the at least one shaft 17, and a second filling opening 21 arranged between the first filling opening 19 and the outlet opening 20.
- the continuous mixer 16 may be used for mixing a substance filled in the first filling opening 19 and a substance filled in the second filling opening 21, wherein the mixture at the outlet opening 20 can be removed. It is therefore advantageous if the distance between the first filling opening 19 and the second filling opening 21 corresponds to the length which requires that material for forming a constant vortex, for which the first filling opening 19 is specified. At the second filling opening 21 there is then a stable vortex of the substance introduced into the first filling opening 19, whereby a mixing with the substance introduced into the second filling opening 21 succeeds particularly well. Instead of more or less pure substances or materials, it is of course also possible for any mixtures thereof to be introduced into the first filling opening 19 and / or into the second filling opening 21.
- the first and the second filling openings 19, 21 as well as the outlet opening 20 are aligned transversely to the at least one shaft 17 (in this example, even normal thereto), the first and the second filling opening 19, 21 are arranged opposite the outlet opening 20 substantially rotated by 180 °. In this way, the materials can be filled by gravity in the flow mixer 16 and the resulting mixture by means of gravity from the continuous mixer 16 are removed.
- the blades 18 each comprise an angle of substantially 180 ° and are aligned in their entirety along a helical line having a constant pitch.
- the blades may have an angle of, for example, only 30 ° and be arranged along a helical line of variable pitch, in particular along a helix with an incline increasing to the outlet opening 20.
- the cross section of the first filling opening 19 is smaller than the area of the circle to which the blades 18 are inscribed.
- the cross section of the first filling opening 19 substantially corresponds to the area of that circle, which the blades 18 are inscribed, and the second filling opening 21 is smaller than the first filling opening 19.
- the blades 18 consist at least in sections of a mixture of a mineral filler, in particular rock, and a polymeric binder, in particular resin. It is particularly advantageous if the blades 18 are made of the same material for whose production the continuous mixer 16 is specified. As a result, the quality of the intermediate used for the production of artificial stone by unavoidable abrasion of the blades or even breakage thereof is not or only slightly affected.
- the continuous mixer 16 it is now possible to produce a mixture of starting materials, which contains the artificial stone to be produced. This mixture can be supplied to the drums 5, 6 of the device already described in order to produce artificial stone therefrom. For this purpose, a continuous mixer 16 is ever upstream of a drum 5, 6 for feeding the same.
- FIG. 13 shows an exemplary device with only the continuous mixer 16 upstream of the drum 5 being visible.
- the starting materials to be mixed are filled.
- a mineral filler in particular rock
- a polymeric binder in particular resin
- the finished mixture falls from the outlet opening 20 on a chute and from there into the drum 5.
- Visual control would also be possible, for example, when the mixture is transported over a transparent tube.
- the use of opaque pipes is possible, if a constant visual inspection is not required.
- the mixture is now granulated in the drum 5 in the manner already described above and then pressed into an artificial stone.
- the function of the arrangement shown in FIG. 14 is virtually identical to the function of the arrangement shown in FIG.
- the flow mixer 16 are not aligned transversely to the conveyor belt 12, but along it. Under certain circumstances, certain guidelines for setting up the device can be better met in this way.
- FIG. 15 now shows arrangements which are similar to the arrangements shown in FIGS. 8 and 13, respectively, but the use of drums 5 and 6 is dispensed with in FIG. Instead, the materials supplied to the continuous mixer 16 are granulated directly in the continuous mixer 16 and then pressed in the manner already described to artificial stone plates or two-component plates.
- a drum 5 is connected by means of a plurality of radial arms directly to the shaft 17 of the continuous mixer.
- the bearing at the right end of the shaft 17 is connected in a similar manner via a plurality of radial arms to the housing of the continuous mixer.
- the blades 18 rotate synchronously with the drum 5, so that the filled into the first filling port 19 component is mixed and mixed at the second filling opening 21 with the component filled there, so that in the drum 5, a more or less homogeneous mixture of mentioned components and granulated there.
- 16 may also be provided in a further variant of the continuous mixer that between the shaft 17 and the drum 5, a transmission, in particular a planetary gear is provided. It is also conceivable, for example, that the arranged in an axis shaft 17 and the drum 5 are connected to each other neither directly nor via a transmission, but are driven by two separate motors.
- the presented continuous mixer can be used in an arrangement according to FIG. 15. It would also be conceivable, however, to arrange the combined continuous mixer along the conveyor belt 12 and directly above it (see also FIG. 14). In this way creates a particularly compact arrangement. If a plurality of continuous mixers are required, they can be set slightly inclined relative to the conveying direction of the conveyor belt 12 and arranged next to one another, such that the granules produced in the various continuous mixers fall successively onto the conveyor belt 12. Of course, distribution devices 11 can be arranged under the respective continuous mixers.
- the mixing of the constituents in the examples shown in FIGS. 13, 14 and 16 is not limited to the continuous mixer 16, but to a certain extent also takes place in the drums 5, 6.
- the granulation process is not necessarily limited to the drum 5, 6, but may to a certain extent begin already in the continuous mixer 16. The boundaries between the mixing process and the granulation process are therefore fluid.
- an appropriately sized flow mixer 16 it is certainly possible that in the drum 5, 6 almost completely mixed, get rid of the necessary ingredients for the granules.
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Abstract
Es wird ein Durchlaufmischer (16) angegeben, welcher zumindest eine drehbar gelagerte Welle (17) mit mehreren auf der Welle (17) angeordneten und schräg zur Welle (17) ausgerichteten Schaufeln (18) umfasst. Außerdem weist der Durchlaufmischer (16) eine erste Einfüllöffnung (19), eine davon in Längsrichtung der zumindest einen Welle (17) beabstandete Auslassöffnung (20) sowie eine zwischen der ersten Einfüllöffnung (19) und der Auslassöffnung (20) angeordnete zweite Einfüllöffnung (21) auf. Des Weiteren wird eine Schaufel (18) für einen Durchlaufmischer (16) der genannten Art, eine Vorrichtung (1) und ein Verfahren zur Herstellung einer Platte (9) aus Kunststeinmaterial unter Verwendung des Durchlaufmischers (16) sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Zwischenprodukts für die Herstellung von Kunststein angegeben.
Description
Durchlauf mi scher sowie Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Kunststein mit Hilfe des Durchlaufmischers
Die Erfindung betrifft einen Durchlaufmischer, umfassend zumindest eine drehbar gelagerte Welle mit mehreren auf der Welle angeordneten und schräg zur Welle ausgerichteten Schaufeln, eine erste Einfüllöffnung und eine davon in Längsrichtung der zumindest einen Welle beabstandete Auslassöffnung. Weiteres betrifft die Erfindung eine Schaufel für einen Durchlaufmischer der genannten Art mit einem Befestigungsbereich zur Montage der Schaufel auf einer Welle des Durchlaufmischers.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung einer Platte aus Kunststeinmaterial mit einer Doppelbandpresse mit einem Unterband und einem Oberband, wobei die Vorrichtung eine Beschickungsvorrichtung zur Beschickung der Doppelbandpresse mit einem Material für die Platte aufweist.
Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Zwischenprodukts für die Herstellung von Kunststein.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Platte aus Kunststeinmaterial bestehend aus einem mineralischen Füllstoff und einem polymeren Bindemittel sowie eine nach diesem Verfahren hergestellte Kunststeinplatte beziehungsweise Zweikompo- nenten-Platte.
Aus der WO 2010/115225 ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Platten aus Kunststeinmaterial unter Verwendung einer Doppelbandpresse bekannt geworden, wobei eine Pressmasse verpresst wird, die ein Gemisch aus einem mineralischen Füllstoff und einem po- lymeren Bindemittel umfasst. Das Bindemittel ist ausgewählt aus Polyester-, Polyurethanoder Epoxidharzen, wobei die Pressmasse 85% bis 95% Füllstoff und 5% bis 15% Bindemittel aufweist. Der Füllstoff kann vorzugsweise ausgewählt sein aus Steinmaterial, Marmormehl, Quarzit, Quarz oder einer Mischung davon, mit einer Partikelgröße von 1 μιη bis 10
mm. Weiters können Pigmente, Farbstoffe, Spiegel- bzw. Glasbruchstücke zugefügt sein. Zur Herstellung der Platten wird eine Doppelbandpresse mit einer Vibrationseinrichtung im Bereich einer Vorverdichtungszone verwendet, um eine homogene Verteilung der Pressmasse zu erzielen.
Die bekannte Vorrichtung ist jedoch aufgrund der Vibrationseinrichtung sehr aufwendig in der Herstellung. Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens bzw. der bekannten Vorrichtung besteht darin, dass auf Grund von schlechten Transporteigenschaften der Pressmasse zwischen den Bändern der Doppelbandpresse die Größe der Platten, welche hergestellt wer- den können, stark limitiert ist. Auch lassen sich die Größen von Bereichen gleicher Farbgebung und die Verteilung dieser Bereiche auf den Platten nicht gut beeinflussen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vereinfachung des Produktionsprozesses und eine Verbesserung der Qualität des Produktes zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird mit einem Durchlaufmischer der eingangs genannten Art gelöst, welcher eine zwischen der ersten Einfüllöffnung und der Auslassöffnung angeordnete zweite Einfüllöffnung aufweist. Weiters wird die Aufgabe der Erfindung mit einer Schaufel der eingangs genannten Art für einen solchen Durchlaufmischer gelöst, wobei die Schaufel wenigstens abschnittsweise aus einem Gemisch aus einem mineralischen Füllstoff, insbesondere Gestein, und einem polyme- ren Bindemittel, insbesondere Harz, besteht. Darüber hinaus wird die Aufgabe der Erfindung mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Herstellung einer Platte aus Kunststeinmaterial gelöst, wobei die Beschickungsvorrichtung zumindest einen Durchlaufmischer der oben genannten Art umfasst.
Zudem wird die Aufgabe der Erfindung mit einem Verfahren zur Herstellung eines Zwi- schenprodukts für die Herstellung von Kunststein gelöst, wobei die zumindest eine Welle eines Durchlaufmischers der oben genannten Art in Rotation versetzt wird und in die erste Einfüllöffnung ein mineralischer Füllstoff, insbesondere Gestein, und in die zweite Einfüllöffnung ein polymeres Bindemittel, insbesondere Harz, eingefüllt wird.
Außerdem wird die Aufgabe der Erfindung mit einem Verfahren zur Herstellung einer Platte aus Kunststeinmaterial bestehend aus einem mineralischen Füllstoff und einem polymeren Bindemittel gelöst, wobei in einem ersten Schritt ein Zwischenprodukt nach einem Verfahren der oben genannten Art hergestellt wird, welches in zumindest einem weiteren Schritt zu der Platte verpresst wird.
Schließlich wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Kunststeinplatte beziehungsweise Zweikomponenten-Platte gelöst, welche mit einem Verfahren der genannten Art hergestellt ist.
Einfache Durchlaufmischer sind horizontale kontinuierliche Mischer und grundsätzlich bekannt. Sie sind in der Regel mit schnell drehenden Rührflügeln ausgestattet und zur Vermischung von mehligen, körnigen, faserigen oder flockigen Trägerstoffen mit Flüssigkeiten vorgesehen.
Der nun vorgestellte Durchlaufmischer mit einer zusätzlichen Einfüllöffnung erlaubt die besonders gründliche Vermischung der dem Mischer zugeführten Stoffe. Dies wirkt sich dann besonders positiv auf das erhaltene Gemisch aus, wenn der in die zweite Einfüllöffnung eingefüllte Stoff ein Bindemittel zum Binden des in die erste Einfüllöffnung eingefüllten Stoffes ist oder ein solches enthält. Dadurch werden Klumpenbildung und nur unzureichende Vermischung der beiden Stoffe vermieden, so wie dies leicht passieren kann, wenn beide Stoffe gemeinsam in eine Einfüllöffnung eines Durchlaufmischers nach dem Stand der Technik eingefüllt werden. Insbesondere eignet sich der Durchlaufmischer daher für das oben erwähnte Verfahren zur Herstellung eines Zwischenprodukts für die Herstellung von Kunststein, bei dem in die erste Einfüllöffnung ein mineralischer Füllstoff, insbesondere Gestein, und in die zweite Einfüllöffnung ein polymeres Bindemittel, insbesondere Harz, eingefüllt wird. Bevorzugt weist das Zwischenprodukt dabei einen Anteil des mineralischen Füllstoffs von zumindest 60% auf, und/oder eine Partikelgröße des mineralischen Füllstoffs beträgt 1 μιη bis 10 mm. Selbstverständlich kann der vorgestellte Durchlaufmischer aber auch zur Vermischung anderer Stoffe eingesetzt werden.
Besonders gut gelingt die Durchmischung mit einem Durchlaufmischer, bei dem der Abstand zwischen der ersten Einfüllöffnung und der zweiten Einfüllöffnung der Länge entspricht, welche jenes Material zur Ausbildung eines konstanten Wirbels benötigt, für das die erste Einfüllöffnung spezifiziert ist. In dem oben genannten Fall wird das polymere Bindemittel daher einem stabilen Wirbel des mineralischen Füllstoffes zugeführt, wodurch sich eine besonders gute Durchmischung der beiden Stoffe ergibt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren.
Günstig ist es, wenn die erste und die zweite Einfüllöffnung sowie die Auslassöffnung quer zu der zumindest einen Welle ausgerichtet sind, insbesondere normal dazu, wobei die erste und die zweite Einfüllöffnung gegenüber der Auslassöffnung im Wesentlichen um 180° verdreht angeordnet sind. Auf diese Weise kann der Durchlaufmischer mit Hilfe der Schwerkraft be- füllt und entleert werden, wenn die Einfüllöffnungen nach oben und die Auslassöffnung nach unten zeigen.
Günstig ist es, wenn die Schaufeln jeweils einen Winkel von im Wesentlichen 180° umfassen. Auf diese Weise wird sowohl ein guter Materialtransport als auch eine gute Durchmischung der beiden in die Einfüllöffnungen gefüllten Stoffe gewährleistet.
Günstig ist es, wenn die Schaufeln in ihrer Gesamtheit entlang zumindest einer Schraubenlinie ausgerichtet sind. Auf diese Weise wird eine Förderung des Gemisches zur Auslassöffnung bewirkt oder zumindest begünstigt. Die Schaufeln können dabei entweder entlang einer Schraubenlinie ausgerichtet sein oder entlang mehrerer Schraubenlinien, die winkelversetzt sind.
Vorteilhaft ist es, wenn die zumindest eine Schraubenlinie eine konstante Steigung aufweist. Dadurch wird das Material gleichmäßig durch den Durchlaufmischer befördert. Denkbar ist aber auch, dass die Schraubenlinie(n) eine variable Steigung hat/haben. Beispielsweise kann die Steigung zur Auslassöffnung hin ansteigen, um Verstopfungen des Durchlaufmischers zu vermeiden und um für eine lockere Durchmischung der beiden in die Einfüllöffnungen gefüllten Stoffe zu sorgen.
Vorteilhaft ist es, wenn der Querschnitt der ersten Einfüllöffnung im Wesentlichen der Fläche jenes Kreises entspricht, welchem die Schaufeln eingeschrieben sind. Dies dient dazu, um eine optimale Verarbeitung des in die erste Einfüllöffnung gefüllten Stoffes zu gewährleisten. Bei zu großem Querschnitt der ersten Einfüllöffnung könnte zu viel Material in den Mischer gelangen bei zu kleinem Querschnitt könnte es zu einem Rückstau des Materials kommen.
Günstig ist es, wenn die zweite Einfüllöffnung kleiner ist als die erste Einfüllöffnung.
Dadurch wird eine gute Vermischung der Stoffe ebenfalls begünstigt. Vorteilhaft ist es, wenn die Schaufeln des Durchlauf mi scher s wenigstens abschnittsweise aus einem Gemisch aus einem mineralischen Füllstoff, insbesondere Gestein, und einem polyme- ren Bindemittel, insbesondere Harz, bestehen. Insbesondere bei der Herstellung von Kunststein kann so der Abrieb der Schaufeln gering gehalten werden, und nicht zu vermeidender Abrieb mindert die Qualität des mit dem Durchlaufmischer hergestellten Gemisches kaum.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schaufeln aus demselben Material bestehen, zu dessen Herstellung der Durchlaufmischer spezifiziert ist. Auf diese Weise vermindert nicht zu vermeidender Abrieb der Schaufeln die Qualität des mit dem Durchlaufmischer hergestellten Gemisches praktisch überhaupt nicht, da ja das Material der Schaufeln und des hergestellten Gemisches identisch oder im Wesentlichen identisch sind. Geringe Abweichungen in der Zusammensetzung des Schaufelmaterials wirken sich kaum auf das hergestellte Gemisch aus.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn die die Beschickungsvorrichtung der Vorrichtung zur Herstellung einer Platte aus Kunststeinmaterial zumindest eine um Ihre Längsachse drehbare Trom- mel und je einen Durchlaufmischer der oben offenbarten Art pro Trommel umfasst, wobei je ein Durchlaufmischer je einer Trommel zur Beschickung derselben vorgeschaltet ist. Dadurch wird die Herstellung von Kunststeinplatten mit farblich scharf voneinander abgegrenzten Bereichen ermöglicht, da durch Drehung der Trommel ein Granulierungsprozess durchgeführt werden kann, durch welchen aus einer Mischung der Grundmaterialien, welche in die Trom- mel eingefüllt werden, ein Granulat mit vorgebbaren Eigenschaften gewonnen werden kann.
So kann das Granulat abgerundete Partikel, beispielsweise mit einer Oberfläche von 1 - 40cm2 aufweisen. Durch den vorgeschalteten Durchlaufmischer wird zudem eine besonders gute Durchmischung der in dem Granulat enthaltenen Bestandteile gewährleistet. Selbstverständ-
lich ist die Vermischung der Bestandteile nicht auf den Durchlaufmischer begrenzt, sondern findet in einem gewissen Maße auch noch in der besagten Trommel statt. Desgleichen ist der Granulierungsprozess nicht zwangsläufig auf die Trommel begrenzt, sondern kann in einem gewissen Maße auch schon im Durchlaufmischer beginnen. Die Grenzen zwischen Mischpro- zess und Granulierungsprozess sind daher fließend. Durch einen entsprechend dimensionierten Durchlaufmischer ist es jedenfalls möglich, dass in die Trommel praktisch vollständig durchmischte, für das Granulat nötige Bestandteile gelangen.
Vorteilhaft ist es, wenn zwischen der Auslassöffnung eines Durchlaufmischers und je einer Trommel eine Rutsche oder ein zumindest teilweise transparentes Rohr angeordnet ist. Auf diese Weise kann nicht nur das aus dem Durchlaufmischer austretende Gemisch in die Trommel befördert, sondern auch begutachtet werden, insbesondere visuell. Störungen im Misch- prozess können daher rasch erkannt werden. Eine Rutsche bietet zudem auch die einfache Möglichkeit einer Probenentnahme zur Qualitätssicherung.
Eine vorteilhafte Variante der Erfindung sieht vor, dass an einer Auslassöffnung der Trommel eine Verteilereinrichtung zur Verteilung eines aus der Trommel austretenden Granulats vorgesehen ist. Durch die Verteilereinrichtung kann eine homogene Verteilung des aus der Trommel austretenden Granulats auf dem Unterband bzw. eines Transportmittels in Richtung des Unterbandes erzielt werden.
Eine bevorzugte Variante der Erfindung besteht darin das die Verteilervorrichtung als Drehteller ausgeführt ist. Der Drehteller ist angetrieben und rotiert um eine normal zu seiner Oberfläche verlaufende Achse. Hierbei schleudert er das Granulat auf das Unterband oder auf ein dem Unterband vorgeschaltetes Förderband. Hierdurch kann auf einfache Weise eine homogene Verteilung der Partikel des Granulats gewährleistet werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn zur Erzeugung des Granulats mehrere Trommeln verwendet werden, welche je ein Granulat einer einzigen Farbe herstellen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, ist an dem Drehteller eine seitlich teilweise umgebene Blende vorgesehen, wobei die Blende in Transportrichtung des Granulats in Richtung der Doppelbandpresse offen ist Hierdurch kann ein kontrollierter Austritt des Granulats von dem Drehteller auf des Unterband der Bandpresse bzw. auf das dem Unterband
vorgeschaltete Förderband gewährleistet werden. Durch die Anordnung der Blende wird eine Austrittsrichtung für das Granulat definiert und es entsteht kein Verlust durch Austritt des farbigen Granulats in unerwünschte Richtungen. Eine vorteilhafte Variante sieht vor, dass die Blende gegenüber dem Drehteller ortsfest angeordnet ist.
Gemäß einer günstigen Weiterbildung kann es vorgesehen sein, dass der Drehteller mit einer Schicht aus einem elastomeren Material, insbesondere Gummi, beschichtet ist. Dadurch kann eine wesentliche Verbesserung bei der Weiterbeförderung des Granulats von dem Drehteller auf das Unterband erzielt werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass zwischen der zumindest einen Trommel und Verteilervorrichtung zumindest eine Zuführvorrichtung vorgesehen ist. Dadurch kann eine gezielte Leitung des Granulats von der Trommel auf die Verteilervorrichtung, beispielsweise den Drehteller, erfolgen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Zuführeinheit trichterförmig ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung sind zumindest zwei Trommeln vorgesehen. Dies ermöglicht es mit jeder Trommel je ein Granulat herzustellen, welches sich farblich von dem mit einer anderen Trommel erzeugten Granulat unterscheidet.
In einer Variante des Verfahrens zur Herstellung einer Platte aus Kunststeinmaterial wird der Durchlauf mi scher lediglich zur Vermischung von Komponenten des Kunststeinmaterials verwendet. Eine Granulierungsprozess läuft im Durchlaufmischer somit nicht oder nur in geringem Maße ab. In einem weiteren Schritt wird dieses Füllgemisch eines Ausgangsmaterials für die Herstellung der Platte in eine Trommel gefüllt und in einem folgenden Schritt wird durch Rotation der Trommel in einem Granulierungsprozess aus dem Füllgemisch ein Granulat hergestellt. Bevorzugt wird der Trommel ein Füllgemisch zugeführt, welches zumindest 60% Steinmaterial, insbesondere Steinmehl, mit einer Partikelgröße von 1 μιη bis 10 mm aufweist. Nach der Herstellung des Granulates kann dieses homogen über das Unterband oder über ein dem Unterband vorgeschaltetes Förderband verteilt werden. Mittels weiter unten beschriebenen Vorverdichterwalzen kann aus dem homogen verteilten Granulat ein platten-
förmiger Vorformling hergestellt werden, welcher in weiterer Folge der Doppelbandpresse zugeführt wird. In einem alternativen Verfahren wird das Granulat direkt im Durchlaufmischer hergestellt und direkt ohne weiteren Verarbeitungsschritt in einer Trommel über das Unterband oder über ein dem Unterband vorgeschaltetes Förderband verteilt und anschließend wie oben beschrieben zu einer Platte verpresst. Beide Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglichen die Herstellung von Kunststeinplatten mit farblich scharf voneinander abgegrenzten Bereichen. Zur Herstellung von Zweikomponenten-Platten kann das Zwischenprodukt (d.h. in diesem Fall das Granulat) auch auf einen gewebeartigen Träger, insbesondere eine Fasermatte, aufgetragen und verpresst werden.
Bei einer bevorzugten Variante des Verfahrens zur Herstellung eines Zwischenprodukts für die Herstellung von Kunststein wird der Granulierungsprozess solange durchgeführt, bis die Partikel des mit der Trommel erzeugten Granulats eine vorgegebene Sphärizität aufweisen. Durch die Vorgabe einer bestimmten Sphärizität kann der Aufbau des Kunststeins und insbe- sondere auch dessen optisches Erscheinungsbild an der Oberfläche wesentlich beeinflusst werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Granulierungsprozess solange durchgeführt, bis die Partikel eine Sphärizität nach Rittenhouse von 0,75 -0,97 auf- weisen, wobei die Partikel des Granulats eine Korngröße mit einem Durchmesser von 5 mm - 30 mm aufweisen können. Diese Werte haben sich als vorteilhaft für die Herstellung von Kunststein mit einem besonders schönen Erscheinungsbild herausgestellt.
Die Erfindung samt weiteren Vorteilen wird im Folgenden anhand von nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen, welche in den Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert:
Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäße Vorrichtung;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung aus Fig. 1; eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus Fig. 1;
Fig 4 eine perspektivische Ansicht einer Beschickungsvorrichtung der Vorrichtung aus Fig. 1;
Fig 5 eine Seitenansicht der Beschickungsvorrichtung aus Fig. 4;
Fig 6 eine Ansicht aus der Beschickungsvorrichtung aus der Richtung 6 in Fig. 5;
Fig 7 eine Ansicht der Beschickungsvorrichtung aus der Richtung 7 in Fig. 5;
Fig 8 einen Schnitt entlang der Linie 8 - 8 in Fig. 5;
Fig 9 eine Ansicht der Beschickungsvorrichtung aus der Richtung 9 in Fig. 7;
Fig. 10 eine Draufsicht auf die Beschickungsvorrichtung aus Fig. 5;
Fig. 11 den Standardsatz zur Sphärizitätsbestimmung nach Rittenhouse;
Fig. 12 einen beispielhaften Durchlaufmischer;
Fig. 13 wie Fig. 8, nur mit vorgeschalteten Durchlaufmischern;
Fig. 14 wie Fig. 10, nur mit vorgeschalteten Durchlaufmischern;
Fig. 15 wie Fig. 8, nur mit Durchlaufmischern anstelle der in Fig. 8 verwendeten Trommeln und
Fig. 16 einen mit einer Trommel kombinierten Durchlaufmischer.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, un-
ten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiteres können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsge- mäße Lösungen darstellen.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mitumfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren
Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.
Auch sei darauf hingewiesen, dass die Figuren übergreifend beschrieben sind.
Gemäß Figur 1 und 2 weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eine Doppelbandpresse mit einem Unterband 2 und einem Oberband 3 auf. Die dargestellte Vorrichtung 1 weist ferner eine Beschickungsvorrichtung 4 auf, welche, wie aus den Figuren 1 bis 10 ersichtlich ist, zwei Trommeln 5 und 6 umfasst. Die Trommeln 5 und 6 sind jeweils um ihre Längsachsen, welche in Fig. 6 und 7 mit den Bezugszeichen al und a2 versehen sind, drehbar gelagert. Die Trommeln 5 und 6 können, wie dargestellt, gleichartig ausgebildet sein.
In jede der Trommeln 5 und 6 wird ein Füllgemisch eingefüllt, welchem Farbpartikel zugesetzt sind. Das Füllgemisch kann beispielsweise zumindest 60% Steinmaterial, insbesondere Steinmehl, mit einer Partikelgröße von 1 μιη bis 10 mm aufweisen. Weiteres sind dem Füllgemisch Polymere als Bindemittel zugesetzt. Insbesondere kann das Füllgemisch zusammengesetzt sein, wie es aus der eingangs genannten WO 2010/115225 bekannt geworden ist. So können als Bindemittel Polyester-, Polyurethan- oder Epoxidharzen vorgesehen sein, und die Pressmasse 85% bis 95% Füllstoff und 5% bis 15% Bindemittel aufweisen. Der Füllstoff kann vorzugsweise aus Steinmaterial, Marmormehl, Quarzit, Quarz oder einer Mischung davon bestehen und eine Partikelgröße von 1 μιη bis 10 mm aufweisen.
Die Anzahl der Trommeln 5 und 6 kann gemäß der Anzahl der gewünschten Farben für die herzustellende Kunststeinplatte 7 variiert werden. Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung wird mit einer Trommel 5 und 6 je ein Granulat einer Farbe hergestellt, wobei sich die Farben der mit den Trommeln 5 und 6 hergestellten Granulate voneinander unterscheiden. So kann beispielsweise mit der Trommel 5 ein Granulat weißer Farbe und mit der Trommel 6 ein Granulat schwarzer Farbe hergestellt werden.
Die Trommeln 5 und 6 können in ihrem Inneren angebrachte Mitnehmer aufweisen, welche in Fig. 9 mit den Bezugszeichen 8 und 9 versehen sind. Die Mitnehmer 8, 9 können beispiels- weise die Form von Leisten aufweisen.
Das Füllmaterial wird in Einlassöffnungen der Trommeln 5 und 6 eingefüllt und in den Trommeln 5 und 6 durch Rotation der Trommeln 5 und 6 solange granuliert bis aus dem Füllmaterial ein Granulat erhalten wird, dessen Partikelgröße eine vorgegebene Sphärizität und bestimmte Korngröße aufweist.
Die Anzahl der Drehungen der Trommeln 5 und 6 pro Zeiteinheit bzw. die zugeführte Energie bestimmen hierbei die gewünschten Eigenschaften des resultierenden Granulats. Bevorzugter Weise weist das resultierende Granulat welches die jeweilige Trommel 5, 6 verlässt eine Sphärizität nach Rittenhouse von 0,75 -0,97 und eine Korngröße zwischen 5 und 30 mm auf. In Fig. 11 ist der Standardsatz zur Bestimmung der Sphärizität nach Rittenhouse dargestellt. Durch die Korngröße des Granulats kann auch die Größe der entsprechenden färbigen Flächen der Kunststeinplatte 7 auf einfache Weise beeinflusst werden. Durch eine geneigte Anordnung der Trommeln 5, 6 kann das erzeugte Granulat, welches die oben genannten Eigenschaften aufweist, aus der entsprechenden Trommel 5 bzw. 6 herausfallen. Die aus den Trommeln 5 und 6 austretenden farbigen Granulate 10 und 11 werden über eine Zuführvorrichtung 10, die einen Aufnahmebereich und einen Abgabebereich aufweist, auf eine Verteilervorrichtung 11 aufgebracht. Die Zuführvorrichtung 10 kann beispielsweise trichterförmig bzw. als Trichter ausgebildet sein. In der hier dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die mittels der Zuführvorrichtung 10 beschickte Verteilervorrichtung 11 unter den Auslassöffnungen der Trommeln 5 und 6 angeordnet. Die Verteilervorrichtung 11
kann beispielsweise als ein angetriebener Drehteller ausgebildet sein, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist.
Durch eine Rotation des Drehtellers 11 um eine normal zu seiner Oberfläche verlaufende Achse werden die aus den Trommeln 5, 6 ausgeworfenen und auf den Drehteller 11 auftreffenden Partikeln des Granulats unterschiedlicher Farben homogen über die Breite des Unterbandes 2 bzw. über die Breite eines dem Unterband 2 vorgeschalteten Förderbandes 12 verteilt. Anstelle der Verwendung des Förderbandes 12, welches der Doppelbandpresse vorgeordnet ist, könnte das Granulat auch direkt auf dem Unterband 2 verteilt werden. In diesem Fall würde auf das Förderband 12 verzichtet werden und das Unterband 2, welches die Funktion des dargestellten Förderbandes 12 übernehmen würde, wäre länger ausgebildet als das Oberband 3 der Doppelbandpresse.
Der Drehteller 11 kann eine mit einem elastomeren Material, beispielsweise Gummi, be- schichtete Oberfläche aufweisen, um das Granulat besser auf dem Unterband 2 bzw. dem Förderband 12 verteilen zu können.
Wie in Fig. 4 dargestellt, kann der Drehteller 11 in Umfangsrichtung teilweise von einer Blende 15 umgeben sein. Die Blende 15 kann in Transportrichtung des Unterbandes 2 bzw. des Förderbandes 12 offen sein, wie dies aus Fig. 8 ersichtlich ist.
Das homogen auf dem Unterband 2 bzw. dem Förderband 12 verteilte Granulat kann mittels Vorverdichterwalzen 13 und 14 (Fig. 3, 4, 10) zu einem plattenförmigen Vorformling definierter Höhe verdichtet werden. Anschließend wird der Vorformling in der Doppelbandpresse zu der Platte 7 verpresst, wobei unter Doppelbandpresse Heizelement zur Aushärtung der Platte 7 aufweisen kann.
Zur Herstellung von Zweikomponenten-Platten kann das Granulat auch auf einen gewebeartigen Träger, insbesondere eine Fasermatte, aufgetragen und verpresst werden.
Fig. 12 zeigt nun einen beispielhaften Durchlaufmischer 16, welcher ein rohrförmiges Gehäuse mit einer darin angeordneten und drehbar gelagerten Welle 17 umfasst, im Längsschnitt und Querschnitt. Auf der Welle 17 sind mehrere schräg zur Welle 17 ausgerichtete Schaufeln
18 angeordnet. Weiterhin umfasst der Durchlaufmischer 16 (im Speziellen dessen Gehäuse) eine erste Einfüllöffnung 19, eine davon in Längsrichtung der zumindest einen Welle 17 be- abstandete Auslassöffnung 20, sowie eine zwischen der ersten Einfüllöffnung 19 und der Auslassöffnung 20 angeordnete zweite Einfüllöffnung 21.
Der Durchlaufmischer 16 kann zur Vermischung eines in die erste Einfüllöffnung 19 eingefüllten Stoffes und eines in zweite Einfüllöffnung 21 eingefüllten Stoffes verwendet werden, wobei das Gemisch an der Auslassöffnung 20 entnommen werden kann. Vorteilhaft ist es daher, wenn der Abstand zwischen der ersten Einfüllöffnung 19 und der zweiten Einfüllöff- nung 21 der Länge entspricht, welche jenes Material zur Ausbildung eines konstanten Wirbels benötigt, für das die erste Einfüllöffnung 19 spezifiziert ist. An der zweiten Einfüllöffnung 21 liegt dann ein stabiler Wirbel des in die erste Einfüllöffnung 19 eingefüllten Stoffes vor, wodurch eine Vermischung mit dem in zweite Einfüllöffnung 21 eingefüllten Stoff besonders gut gelingt. Anstelle von mehr oder minder reinen Stoffen beziehungsweise Materialien kön- nen natürlich auch beliebige Gemische derselben in die erste Einfüllöffnung 19 und/oder in zweite Einfüllöffnung 21 eingefüllt werden.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, sind die erste und die zweite Einfüllöffnung 19, 21 sowie die Auslassöffnung 20 quer zu der zumindest einen Welle 17 ausgerichtet sind (in diesem Beispiel sogar normal dazu), wobei die erste und die zweite Einfüllöffnung 19, 21 gegenüber der Auslassöffnung 20 im Wesentlichen um 180° verdreht angeordnet sind. Auf diese Weise können die Materialien mit Hilfe der Schwerkraft in den Durchlaufmischer 16 eingefüllt und das erhaltene Gemisch mit Hilfe der Schwerkraft aus dem Durchlaufmischer 16 entnommen werden.
In diesem Beispiel umfassen die Schaufeln 18 jeweils einen Winkel von im Wesentlichen 180° und sind in ihrer Gesamtheit entlang einer Schraubenlinie ausgerichtet, welche eine konstante Steigung aufweist. Obwohl sich dadurch eine besonders gute Durchmischung der in den Durchlaufmischer zugeführten Komponenten ergibt, sind natürlich auch andere Ausfor- mungen und Anordnungen der Schaufeln denkbar. Beispielsweise können diese einen Winkel von beispielsweise nur 30° aufweisen und entlang einer Schraubenlinie variabler Steigung angeordnet sein, insbesondere entlang einer Schraubenlinie mit zur Auslassöffnung 20 größer werdenden Steigung.
Bei dem in der Fig. 12 dargestellten Durchlaufmischer 16 ist der Querschnitt der ersten Einfüllöffnung 19 kleiner als die Fläche jenes Kreises, welchem die Schaufeln 18 eingeschrieben sind. Für eine gute Durchmischung der Komponenten hat es sich aber auch von Vorteil erwiesen, wenn der Querschnitt der ersten Einfüllöffnung 19 im Wesentlichen der Fläche jenes Kreises entspricht, welchem die Schaufeln 18 eingeschrieben sind, und die zweite Einfüllöffnung 21 kleiner ist als die erste Einfüllöffnung 19.
Vorteilhaft bestehen die Schaufeln 18 wenigstens abschnittsweise aus einem Gemisch aus einem mineralischen Füllstoff, insbesondere Gestein, und einem polymeren Bindemittel, ins- besondere Harz. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schaufeln 18 aus demselben Material bestehen, zu dessen Herstellung der Durchlaufmischer 16 spezifiziert ist. Dadurch wird die Qualität des für die Herstellung von Kunststein verwendeten Zwischenprodukts durch unvermeidbaren Abrieb der Schaufeln oder gar Bruch derselben nicht oder nur kaum beeinträchtigt. Mit dem Durchlaufmischer 16 ist es nun möglich, ein Gemisch von Ausgangsstoffen herzustellen, welche der herzustellende Kunststein enthält. Dieses Gemisch kann den Trommeln 5, 6 der bereits beschriebenen Vorrichtung zugeführt werden, um daraus Kunststein herzustellen. Dazu ist je ein Durchlaufmischer 16 je einer Trommel 5, 6 zur Beschickung derselben vorgeschaltet. Die Fig. 13 zeigt dazu eine beispielhafte Vorrichtung, wobei nur der der Trommel 5 vorgeschaltete Durchlaufmischer 16 sichtbar ist.
In die Einfüllöffnungen 19 und 21 werden die zu vermischenden Ausgangsstoffe gefüllt. Beispielsweise wird in die erste Einfüllöffnung 19 ein mineralischer Füllstoff, insbesondere Gestein, und in die zweite Einfüllöffnung 21 ein polymeres Bindemittel, insbesondere Harz, ein- gefüllt. Das fertige Gemisch fällt aus der Auslassöffnung 20 auf eine Rutsche und von dort in die Trommel 5. Dadurch kann die Qualität des im Durchlaufmischer 16 hergestellten Gemisches gut beurteilt werden, insbesondere visuell oder durch Probenentnahme. Eine visuelle Kontrolle wäre beispielsweise auch dann möglich, wenn das Gemisch über ein transparentes Rohr befördert wird. Selbstverständlich ist auch die Verwendung undurchsichtiger Rohre möglich, wenn eine ständige visuelle Kontrolle nicht erforderlich ist.
Das Gemisch wird nun in der Trommel 5 in der bereits schon oben beschriebenen Art und Weise granuliert und im Anschluss zu einem Kunststein verpresst.
Die Funktion der in der Fig. 14 dargestellten Anordnung ist praktisch identisch mit der Funktion der in der Fig. 13 dargestellten Anordnung. Im Unterschied dazu sind die Durchlaufmischer 16 aber nicht quer zum Förderband 12 ausgerichtet, sondern längs dazu. Unter Umständen können bestimmte Vorgaben zur Aufstellung der Vorrichtung auf diese Weise besser ein- gehalten werden.
Fig. 15 zeigt nun eine Anordnungen welche der in den Figuren 8 beziehungsweise 13 dargestellten Anordnungen ähnlich ist, allerdings wird in der Fig. 15 auf den Einsatz von Trommeln 5 und 6 verzichtet. Stattdessen werden die dem Durchlaufmischer 16 zugeführten Materialien direkt im Durchlaufmischer 16 granuliert und dann in der schon beschriebenen Weise zu Kunststein-Platten beziehungsweise Zweikomponenten-Platten verpresst.
Denkbar ist schließlich auch eine Variante, bei der die Funktion des Durchlaufmischers 16 und die Funktion der Trommeln 5, 6 in einem Gerät vereint sind. Fig. 16 zeigt dazu ein Bei- spiel. Dabei wird eine Trommel 5 mit Hilfe mehrere radialer Arme direkt mit der Welle 17 des Durchlaufmischers verbunden. Die Lagerung am rechten Ende der Welle 17 ist auf ähnliche Weise über mehrere radiale Arme mit dem Gehäuse des Durchlaufmischers verbunden. Auf diese Weise drehen sich die Schaufeln 18 synchron mit der Trommel 5, sodass die in die erste Einfüllöffnung 19 gefüllten Komponente verwirbelt und an der zweiten Einfüllöffnung 21 mit der dort eingefüllten Komponente vermischt wird, sodass in die Trommel 5 ein mehr oder minder homogenes Gemisch der genannten Komponenten gelangt und dort granuliert wird.
Um unterschiedliche Drehzahlen der Welle 17 und der Trommel 5 zu erzielen, kann in einer weiteren Variante des Durchlaufmischers 16 auch vorgesehen sein, dass zwischen der Welle 17 und der Trommel 5 ein Getriebe, insbesondere ein Planetengetriebe vorgesehen ist. Denkbar ist beispielsweise auch, dass die in einer Achse angeordnete Welle 17 und die Trommel 5 weder direkt noch über ein Getriebe miteinander verbunden sind, sondern mit zwei gesonderten Motoren angetrieben werden.
Beispielsweise kann der vorgestellte Durchlaufmischer in einer Anordnung nach Fig. 15 eingesetzt werden. Denkbar wäre aber auch, den kombinierten Durchlaufmischer längs des Förderbandes 12 und direkt darüber anzuordnen (vergleiche dazu auch Fig. 14). Auf diese Weise
entsteht eine besonders kompakte Anordnung. Werden mehrere Durchlaufmischer benötigt, so können diese gegenüber der Förderrichtung des Förderbands 12 leicht schräg gestellt und nebeneinander angeordnet werden, derart, dass die in den verschiedenen Durchlaufmischern hergestellten Granulate hintereinander auf das Förderband 12 fallen. Selbstverständlich können auch Verteilvorrichtungen 11 unter den jeweiligen Durchlaufmischern angeordnet sein.
Generell ist anzumerken dass die Vermischung der Bestandteile in den in Fig. 13, 14 und 16 dargestellten Beispielen nicht auf den Durchlaufmischer 16 begrenzt ist, sondern in einem gewissen Maße auch noch in den Trommeln 5, 6 stattfindet. Desgleichen ist der Granulie- rungsprozess nicht zwangsläufig auf die Trommel 5, 6 begrenzt, sondern kann in einem gewissen Maße auch schon im Durchlaufmischer 16 beginnen. Die Grenzen zwischen Misch- prozess und Granulierungsprozess sind daher fließend. Durch einen entsprechend dimensionierten Durchlaufmischer 16 ist es jedenfalls möglich, dass in die Trommel 5, 6 praktisch vollständig durchmischte, für das Granulat nötige Bestandteile gelangen.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Au sführungs Varianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist. Weiteres sind diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich, wobei diese Variationsmöglichkeiten aufgrund der Lehre zum technischen Handeln der gegenständlichen Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegen.
Bezugszeichenaufstellung
1 Vorrichtung
2 Unterband
3 Oberband
4 Beschickungsvorrichtung
5 Trommel
6 Trommel
7 Kunststeinplatte
8 Mitnehmer
9 Mitnehmer
10 Zuführvorrichtung
11 Verteilervorrichtung; Drehteller
12 Förderband
13 Vorverdichterwalze
14 Vorverdichterwalze
15 Blende
16 Durchlaufmischer
17 Welle
18 Schaufel
19 erste Einfüllöffnung
20 Auslassöffnung
21 zweite Einfüllöffnung al Achse
a2 Achse
Claims
1. Durchlaufmischer (16), umfassend zumindest eine drehbar gelagerte Welle (17) mit mehreren auf der Welle (17) angeordneten und schräg zur Welle (17) ausgerichteten Schaufeln (18), eine erste Einfüllöffnung (19) und eine davon in Längsrichtung der zumindest einen Welle (17) beabstandete Auslassöffnung (20), gekennzeichnet durch eine zwischen der ersten Einfüllöffnung (19) und der Auslassöffnung (20) angeordnete zweite Einfüllöffnung (21).
2. Durchlaufmischer (16) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der ersten Einfüllöffnung (19) und der zweiten Einfüllöffnung (21) der Länge entspricht, welche jenes Material zur Ausbildung eines konstanten Wirbels benötigt, für das die erste Einfüllöffnung (19) spezifiziert ist.
3. Durchlaufmischer (16) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Einfüllöffnung (19, 21) sowie die Auslassöffnung (20) quer zu der zumindest einen Welle (17) ausgerichtet sind, wobei die erste und die zweite Einfüllöffnung (19, 21) gegenüber der Auslassöffnung (20) im Wesentlichen um 180° verdreht angeordnet sind.
4. Durchlaufmischer (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln (18) jeweils einen Winkel von im Wesentlichen 180° umfassen.
5. Durchlaufmischer (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich- net, dass die Schaufeln (18) in ihrer Gesamtheit entlang zumindest einer Schraubenlinie ausgerichtet sind.
6. Durchlaufmischer (16) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Schraubenlinie eine konstante Steigung aufweist.
7. Durchlaufmischer (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der ersten Einfüllöffnung (19) im Wesentlichen der Fläche jenes Kreises entspricht, welchem die Schaufeln (18) eingeschrieben sind.
8. Durchlaufmischer (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Einfüllöffnung (21) kleiner ist als die erste Einfüllöffnung (19).
9. Durchlaufmischer (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich- net, dass die Schaufeln (18) wenigstens abschnittsweise aus einem Gemisch aus einem mineralischen Füllstoff und einem polymeren Bindemittel bestehen.
10. Durchlaufmischer (16) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln (18) aus demselben Material bestehen, zu dessen Herstellung der Durchlaufmischer (16) spezifiziert ist.
11. Schaufel (18) für einen Durchlaufmischer (16) nach Anspruch 9 oder 10 mit einem Befestigungsbereich zur Montage der Schaufel (18) auf einer Welle (17) des Durchlaufmischers (16), dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufel (18) wenigstens abschnittsweise aus einem Gemisch aus einem mineralischen Füllstoff und einem polymeren Bindemittel besteht.
12. Vorrichtung (1) zur Herstellung einer Platte (9) aus Kunststeinmaterial mit einer Doppelbandpresse mit einem Unterband (2) und einem Oberband (3), wobei die Vorrichtung eine Beschickungsvorrichtung (4) zur Beschickung der Doppelbandpresse mit einem Material für die Platte (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungsvorrichtung (4) zumindest einen Durchlaufmischer (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 umfasst.
13. Vorrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschi- ckungsvorrichtung (4) zumindest eine um Ihre Längsachse (al, a2) drehbare Trommel (5, 6) und je einen Durchlaufmischer (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 pro Trommel (5, 6) umfasst, wobei je ein Durchlaufmischer (16) je einer Trommel (5, 6) zur Beschickung derselben vorgeschaltet ist.
14. Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der
Auslassöffnung (20) eines Durchlaufmischers (1) und je einer Trommel (5, 6) eine Rutsche oder ein zumindest teilweise transparentes Rohr angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet dass unter der Auslassöffnung (20) des Durchlaufmischers (1) oder unter einer Auslassöffnung der Trommel (5, 6) eine Verteilereinrichtung (11), insbesondere ein Drehteller, zur Verteilung eines aus dem Durchlaufmischer (16) beziehungsweise aus der Trommel (5, 6) austretenden Granulats vorgesehen ist.
16. Verfahren zur Herstellung eines Zwischenprodukts für die Herstellung von Kunststein, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Welle (17) eines Durchlaufmischers (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 Rotation versetzt wird und in die erste Einfüll- Öffnung (19) ein mineralischer Füllstoff und in die zweite Einfüllöffnung (21) ein polymeres Bindemittel eingefüllt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenprodukt einen Anteil des mineralischen Füllstoffs von zumindest 60% aufweist und/oder eine Partikelgröße des mineralischen Füllstoffs 1 μιη bis 10 mm beträgt.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass in einem im Durchlauf mi scher (16) ablaufenden Granulierungsprozess aus dem Füllgemisch ein Granulat hergestellt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenprodukt einer Trommel (5, 6) zugeführt und ein in einem dort ablaufenden Granulierungsprozess aus dem Füllgemisch ein Granulat hergestellt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Granulierungsprozess solange durchgeführt wird, bis die Partikel des erzeugten Granulats eine vorgegebene Sphärizität aufweisen.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Granulierungs- prozess solange durchgeführt wird, bis die Partikel eine Sphärizität nach Rittenhouse von 0,75 -0,97 aufweisen.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Granulierungsprozess solange durchgeführt wird, bis die Partikel des Granulats eine Korngrösse mit einem Durchmesser von 5 mm - 30 mm haben.
23. Verfahren zur Herstellung einer Platte (9) aus Kunststeinmaterial bestehend aus einem mineralischen Füllstoff und einem polymeren Bindemittel, dadurch gekennzeichnet dass in einem ersten Schritt ein Zwischenprodukt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22 hergestellt wird, welches in zumindest einem weiteren Schritt zu der Platte (9) verpresst wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dass das Zwischenprodukt auf einen gewebeartigen Träger, insbesondere eine Fasermatte, aufgetragen wird.
25. Kunststeinplatte (9) beziehungsweise Zweikomponenten-Platte, dadurch ge- kennzeichnet, dass sie mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 23 oder 24 hergestellt ist.
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