Maschine zum Bearbeiten von dickRüssigen Massen. Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Bearbeiten, z. B. Mischen, Verdichten, Entgasen oder Zermahlen von mehr oder weniger dickflüssigen Massen. Gemäss der Erfindung ist von zwei aneinan der liegenden Reibungsflächen, von denen die eine der andern entlang zur Bearbeitung der zwischen sie geleiteten Arbeitsmasse be wegt wird, wenigstens die eine unterbrochen.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch die erste Ausführungsform, Fig. 2 eine R.eibungsfläehe in grösserem Massstab, Fig. 3 ein Schnitt nach Linie A-A der Fig. 2, Fig. 4 ein Schnitt nach Linie B-B der Vig. 2, Fig. 5 ein Schnitt nach Linie C-C der Fig. 2, Fig. 6 eine Einzelheit in Seitenansicht, Fig. 7 eine Draufsicht hierzu;
Fig. 8 und 9 zeigen eine Variante dieser Einzelheit in Seitenansicht und Draufsicht; Fig. 10 ist ein Vertikalschnitt der zwei ten Ausführungsform; Fig. 11 zeigt eine weitere Variante der Arbeitsfläche; Fig. 12 ist eine Teilansicht von rechts der Fig. 11; Fig. 13 zeigt eine andere Variante dieses Teils in Ansicht, und Fig. 14 ist eine Draufsicht hierzu. Gemäss Fig. 1 besitzt die Maschine eine Bodenplatte 1, auf welcher ein hohler Sockel 2 befestigt ist, welcher unter Ver mittlung eines Heiz- oder Kühlmantels 4 eine Mulde (Behälter) 3 trägt.
Der Boden 5 des hohlen Sockels 2 trägt in der Mitte ein Spurlager ö einer vertikalen Welle 7, deren oberes Ende in einem Lager 8 des Mulden deckels 9 gehalten ist. Über die Welle 7 ist eine hohle Welle 10 drehbar geschoben, die am untern Ende durch ein Kegelradgetriebe 11, 12 von einer horizontalen, durch Riemen getriebe angetriebenen und in zwei Lagern 14 und 15 ruhenden Welle 13 aus in Um drehung versetzt wird. Unmittelbar über dem Boden der Mulde 3 ist auf der hohlen Welle<B>10</B> eine Nabe 16 befestigt, die mehrere rahmenförmige Arme 17 trägt, durch welche in der Mulde befindliche Masse in Bewegung erhalten wird.
Die Querschnittform der Arme 17 ist vorzugsweise V- oder strahl- förmig. Die Mulde 3 trägt an ihrem obern, einwärts vorspringenden Rand einen Ring 18 mit nach unten ragender Wand 19, die mit schlitzförmigen Öffnungen 20 versehen ist und am untern Rand einen einwärts vor springenden Flansch 2.1 aufweist. Dieser Flausch trägt einen trichterförmigen Behäl ter 22 mit in der Mitte des Bodens nach unten ragendem zylindrischem Rohr 23. Die Flügelarme 17 sind so geformt, dass sie sich dicht an die Mulde 3 und den Behälter 22, 23 anschliessen.
Am obern Ende ist die Welle "r durch ein Kegelradgetriebe 25-26 mit einer hori zontalen, durch Riemengetriebe in Drehung versetzten Welle 27 in Bewegungsverbin dung. Die Welle 27 ruht in zwei Lagern 28 und einem Lager 29, von denen erstere beide am Deckel 9 und letzteres auf einem Ständer angeordnet. sind.
. _ Über der Welle 1<B>0</B> ist auf der Welle 7 eine Büchse 30 befestigt, die durch radiale Arme 31 starr mit einem Ring 32 verbun den ist, welcher am äussern Umfang Platten ä3 trägt, die paarweise als vertikale Kulis senführung für einen Schlitten 34 ausge bildet sind " (Fig. 6 und 7). Jeder Schlitten 34 ist mit zwei- Augen 35 versehen, in wel chen ein vertikaler Drehzapfen 36 sitzt, um den ein zweiarmiger Hebel 37 schwenkbar ist, dessen einer Arm '37a ein verstellbares Gewicht 38 trägt. Am andern .Ende 39 des Hebels- 37 ist eine Platte 40 angelenkt, die zur Bearbeitung des Arbeitsgutes dient.
Die äussere, das heisst die Frontfläche dieser Platte ist als Reibungsfläche ausgebildet und hat zu diesem G,v,eck eine Anzahl schräger Nuten (Durchgangskanäle) 40a (Fig. 2-5 und 11). Die in bezug auf die Bewegungsrichtung der Platten vordern Kanten der die Nuten begrenzenden Leisten sind gerundet, während die hintern Kanten scharf sind.
Der Querschnitt der Nuten ist so bemessen, dass nicht nur ein leichter Durchgang des Arbeitsgutes durch die Nu ten gesichert ist, sondern dass genügend offener Raum vorhanden ist, um auch das Entweichen von durch die Platten aus dem Arbeitsgut herausgedrückter Luft oder Ga sen den Nuten entlang zu ermöglichen.
Zur Erleichterung des Austrittes der aus dem Arbeitsgut herausgedrückten Luft oder Gas sind über den Platten 40 zur Horizontalen geneigte Flügel 41 (Fig. 6 und 7) so ange ordnet, dass sie bei der Drehung des Rades 30, 31, 32 die Luft von der hintern Seite der Flügel ablenken und so an der hintern Seite der Platten eine Luftverdünnung er zeugen, welche den Austritt der Luft aus der Masse erleichtert. Auf die Büchse ist eine hohle Welle 42 befestigt, die sich abwärts bis nahe an das untere Ende des rohrförmigen Teils 23 erstreckt und an seinem untern Ende einen Propeller 4 3 trägt.
Durch den letzteren wird bei der Drehung der Welle 42 das innerhalb des innern Behälters 22, 23 befindliche Arbeits gut abwärts gezogen und der Wand der Mulde 3 entlang aufwärts durch die Schlitze 20 .des Ringes 19 hindurch einwärts in die Bahn der Platten 40 gedrückt, wie dies die Pfeile in Fig. 1 andeuten. Sobald das Ar beitsgut innerhalb der .Schlitze 20 aus dieser austritt, trifft es gegen die Platten 40. die mit einer verhältnismässig hohen Geschwin digkeit umlaufend, das Arbeitsgut mit be trächtlicher Kraft verdichten, wobei es sieh auf die -Reibungsfläche der Platten 40 'aus breitet und dieselbe mit einer dünnen Schicht überzieht.
Gleichzeitig tritt das Arbeitsgut in die Nuten der Platten 40 ein, von welehen es zwischen die Reibungsflächen der Platten und des Ringes 19 eintritt, während der Überschuss gezwungen wird, sich abwärts längs der Nuten zu bewegen, bis er unten aus den Nuten tritt und unter den Einfluss des Propellers 43 gelangt. Auf diese Weise wird das Arbeitsgut veranlasst, in der 14Ia- schine zu zirkulieren.
Um das Austreten des Arbeitsgutes unten aus den Nuten der Platten 40 zu erleichtern, kann an der Unter seite der Platten 40 je eine Wand in Form einer Platte 44 (Fig. 11 und 12) angeordnet sein, die an den Schlitten 34 oder an Träger armen 45 befestigt ist, und die im Behälter 22 enthaltene Masse an der Austrittsstelle der Nuten verdrängt, so dass sie dem Aus tritt der Masse aus den Nuten nicht im Wege steht. Der Arbeitsdruck der Platten 40 auf das Arbeitsgut muss stets so bemessen sein, dass zwischen der Arbeitsfläche dieser Platten und dem undurchbrochenen Teil des Ringes 1.9 eine dünne Schicht Arbeitsgut vorhanden ist.
Dies wird durch entsprechen des Einstellen der Gegengewichte 38 auf den Hebeln 3 1 erzielt, indem dadurch der durch die Zentrifugalkraft hervorgerufene Druck .der Platten 40 gegen den Ring 19 und das Arbeitsgut geregelt wird.
Gemäss der in Fig. 8 und 9 dargestellten Variante ist ein Gegengewicht vermieden. Der in der vertikalen Führung 33 verschieb bare ,Schlitten 34 trägt an einem um eine vertikale Achse schwenkbaren Arm 44a eine Bearbeitungsplatte 40 von kleinern Abmes sungen als beim vorgeschriebenen Beispiel. Der durch die Zentrifugalkraft verursachten Bewegung der Platten 40 wirkt eine Feder 45a entgegen, die auf der Aussenseite des Armes 44a anliegt. Die Einwärtsbewegung des letzteren wird durch einen Anschlag 46 begrenzt.
Der Druck der Feder 45a auf den Hebel 44a kann mit Hilfe einer Stell schraube 46a geregelt werden, die sich gegen einen Fortsatz 47 auf der dem Anschlag 46 entgegengesetzten Seite des den Hebel 44a tragenden Armes des Schlittens 34 stützt.
Wie in der vorgeschriebenen Ausfüh rungsform kann auch hier Vorsorge ge troffen werden, um den Austritt des Ma terials aus den Nuten der Platte 40 zu er leichtern. Während bei der im vorstehenden be schriebenen Ausführungsform und Variante die Bearbeitungsplatten 40 vertikal angeord net sind, sind sie bei der in Fig. 10 gezeich neten Ausführungsform liegend. Im übrigen ist die Maschine gleich ausgebildet, wie nach Fig. 1, gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Teile in beiden Figuren.
Da bei dieser liegenden Anordnung der Bearbei tungsplatten 40 dieselben durch die Zentri fugalkraft nicht an die mit ihnen zusammen arbeitenden Flächen der horizontalen Ring scheibe 21 angedrückt werden, muss eine \'orkehrung getroffen sein, um den Arbeits druck der Platten 40 regeln zu können. Es können hierzu beliebige geeignete Mittel ver wendet werden, beispielsweise könnten die Ringscheibe 21 oder die Platten 40 oder beide zugleich in der Höhenrichtung ein stellbar ausgebildet sein.
Bei dem in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Platten 40 auf der Unterseite mit schräg laufenden Nuten versehen und die Ring scheibe 21 ist auf ihrer obern Seite eben; es könnten aber auch umgekehrt die Platten 40 unten eben und die Scheibe' 21 oben oder beide mit Nuten versehen sein. Die Platten 40 sind unmittelbar an radialen Armen 31a der Büchse 30 wigebracht. Der Propeller 43 dreht sich indem Sinne, dass das Arbeitsgut in der Pfeilrichtung von unten nach oben durch den Behälter 22, 2,3, 24 in einen kon stanten Strom zwischen die Platten 40 und die Scheibe gefördert wird.
Um das Arbeits gut besser zwischen diese Teile zu leiten, sind an den Armen 31a schräg nach aussen geneigte Leitplatten 53 angebracht. Um zu bewirken, dass aus dem in Bearbeitung be findlichen Material austretende Gase leicht aus der Maschine herausgefördert werden, ist es zweckmässig, in der Mitte oder nahe derselben, und am Umfang der Maschine Öffnungen anzubringen, durch die ein Luft zug zirkulieren kann.
Dieser Luftzug kann künstlich geschaffen oder unterstützt wer den durch die Anwendung von Ventilatoren oder durch die Anordnung eines um die vertikale Mittelwelle rotierenden Flügel- rades. Diese Ventilationsmittel können gleichzeitig dazu benützt werden, um das Arbeitsgut zu kühlen oder zu temperieren, Zur Entleerung der Mulde 3 besitzt die selbe im Boden eine Öffnung 50, die ge wöhnlich durch eine Platte 51 geschlossen ist. Die letztere kann zum Öffnen und Schliessen der Öffnung 50 mittelst einer Schraubenspindel 52 hin- und hergeschoben werden. Aum Einbringen des Materials in die Mulde ist dieselbe oder ihr Deckel mit einer abschliessbaren, auf der Zeichnung nicht ersichtlichen Öffnung versehen.
An :Stelle der vollen Platten 40 könnten durchbrochene plattenförmige Bearbeitungs körper verwendet werden, wie ein solcher in Fig. 13 und 14 dargestellt ist. Na-oh dem selben ist ein viereckiger Rahmen 40b mit schräg laufenden, im Abstand voneinander angeordneten Stangen 40e versehen, die nach beiden Seiten des Bearbeitungskörpers offene Durchgangskanäle begrenzen, durch welche Arbeitsgut hindurchtreten kann. Der Rah men 40b ist an einer Traverse mit zwei Au gen 40d versehen, an denen er mit Hilfe von Achszapfen an einem von .den Armen 31a getragenen, drehbaren Körper (nicht ge zeichnet) aufgehängt ist.
Durch die so aus gebildeten und mit Schabern ausgerüsteten Bearbeitungskörper, deren Arbeitsfläche ge wölbt ist (Fig. 14), wird überschüssiges Ma terial zwischen den Stäben weggefördert und .an der Arbeitsfläche der feststehenden Scheibe 21 anhaftende Materialschicht weg geschabt. Das zwischen den Plattenstäben befindliche Material trägt dazu bei, die Ar beitsflächen zu kühlen. Bei einer weiteren, auf der Zeichnung nicht dargestellten Aus führungsform kann die Maschine statt hori zontaler oder vertikaler Bearbeitungskörper solche besitzen, die in irgend einem Winkel zur Horizontalen liegen. Die Bearbeitungs körper könnten dann auch, statt drehbar, ortsfest mit den drehbaren Armen 31a ver bunden sein.
Stets ist dafür Sorge zu tragen, dass der auf die dünne Materialschicht zwi schen den Arbeitsflächen ausgeübte Druck reguliert werden kann. Perner könnten zwei oder mehr Mulden (Behälter) voneinander getrennt oder eine über der andern angeordnet und Mittel vor gesehen sein, durch die eine Zirkulation des Arbeitsgutes zwischen den Mulden oder Be hältern erzeugt wird. Es könnte in diesem Falle die Masse in dem einen (untern) Be hälter bearbeitet und dann in den höher lie genden Behälter gepumpt werden, aus wel chem sie dann durch die eigene Schwere in den ersten Behälter hinunterfliessen würde, in welchem sie gemischt oder irgend einer andern Bearbeitung unterworfen wird, durch die sie zerrieben oder geschlagen werden soll.
Es ist ferner vorteilhaft Mittel vorzu sehen, durch die die Temperatur des Ar beitsgut während seiner Bearbeitung kon trolliert werden kann.
Machine for processing thick sooty masses. The invention relates to a machine for processing, e.g. B. mixing, compressing, degassing or grinding of more or less viscous masses. According to the invention, at least one of two mutually lying friction surfaces, of which one is moved along the other for processing the working mass guided between them, is interrupted.
In the drawing, two Ausfüh approximately examples of the subject invention are shown.
Fig. 1 is a vertical section through the first embodiment, Fig. 2 is a friction surface on a larger scale, Fig. 3 is a section along line A-A of Fig. 2, Fig. 4 is a section along line B-B of Vig. 2, FIG. 5 a section along line C-C of FIG. 2, FIG. 6 a detail in side view, FIG. 7 a plan view thereof;
8 and 9 show a variant of this detail in side view and plan view; Fig. 10 is a vertical section of the second embodiment; 11 shows a further variant of the work surface; Figure 12 is a fragmentary right side view of Figure 11; Fig. 13 shows another variant of this part in elevation, and Fig. 14 is a plan view thereof. According to FIG. 1, the machine has a base plate 1 on which a hollow base 2 is fastened, which carries a trough (container) 3 under the mediation of a heating or cooling jacket 4.
The bottom 5 of the hollow base 2 carries in the middle a thrust bearing ö a vertical shaft 7, the upper end of which cover 9 is held in a bearing 8 of the trough. About the shaft 7, a hollow shaft 10 is rotatably pushed, which is rotated at the lower end by a bevel gear 11, 12 of a horizontal, driven by belt and in two bearings 14 and 15 resting shaft 13 from rotation. Immediately above the bottom of the trough 3, a hub 16 is attached to the hollow shaft 10, which carries a plurality of frame-shaped arms 17 by means of which the mass located in the trough is kept in motion.
The cross-sectional shape of the arms 17 is preferably V-shaped or beam-shaped. The trough 3 carries on its upper, inwardly projecting edge a ring 18 with downwardly projecting wall 19, which is provided with slot-shaped openings 20 and at the lower edge has an inwardly projecting flange 2.1. This fleece carries a funnel-shaped Behäl ter 22 with a downwardly projecting cylindrical tube 23 in the center of the bottom. The wing arms 17 are shaped so that they adjoin the trough 3 and the container 22, 23 tightly.
At the upper end, the shaft is connected in motion by a bevel gear 25-26 with a horizontal shaft 27 set in rotation by a belt drive. The shaft 27 rests in two bearings 28 and a bearing 29, both of which are on the cover 9 and the latter are arranged on a stand.
. _ Above the shaft 1, a bushing 30 is attached to the shaft 7, which is rigidly connected by radial arms 31 to a ring 32, which on the outer circumference carries plates 3, the pairs as vertical coolies sensor guide for a slide 34 are formed "(Fig. 6 and 7). Each slide 34 is provided with two eyes 35 in which a vertical pivot 36 is seated around which a two-armed lever 37 can be pivoted, one arm of which is 37a carries an adjustable weight 38. At the other end 39 of the lever 37, a plate 40 is articulated which is used to process the work piece.
The outer, that is to say the front surface of this plate, is designed as a friction surface and has a number of inclined grooves (passage channels) 40a (FIGS. 2-5 and 11) for this G, v, corner. The front edges of the strips delimiting the grooves with respect to the direction of movement of the plates are rounded, while the rear edges are sharp.
The cross-section of the grooves is dimensioned so that not only is easy passage of the work material through the grooves ensured, but that there is enough open space for air or gas forced out of the work material by the plates to escape along the grooves to enable.
To facilitate the escape of the air or gas squeezed out of the work piece are over the plates 40 to the horizontal inclined wings 41 (Fig. 6 and 7) is arranged so that when the wheel 30, 31, 32 rotates, the air from the rear Deflect the side of the wings and thus create an air dilution on the rear side of the plates, which makes it easier for the air to escape from the mass. A hollow shaft 42 is attached to the sleeve and extends downwardly to close to the lower end of the tubular member 23 and carries a propeller 43 at its lower end.
By the latter, when the shaft 42 rotates, the work located inside the inner container 22, 23 is pulled well downwards and pushed along the wall of the trough 3 upwards through the slots 20 of the ring 19 into the path of the plates 40, as this is indicated by the arrows in FIG. As soon as the work material emerges within the .Slitze 20 from this, it hits against the plates 40. which circulate at a relatively high speed, compress the work material with considerable force, while it spreads on the friction surface of the plates 40 ' and cover it with a thin layer.
At the same time, the work material enters the grooves of the plates 40, from which it enters between the friction surfaces of the plates and the ring 19, while the excess is forced to move down the grooves until it comes out of the grooves below and under the Influence of the propeller 43 arrives. In this way, the work item is made to circulate in the machine.
In order to facilitate the exit of the work item below from the grooves of the plates 40, a wall in the form of a plate 44 (FIGS. 11 and 12) can be arranged on the underside of the plates 40, which arms on the carriage 34 or on the carrier 45 is attached, and the mass contained in the container 22 is displaced at the exit point of the grooves so that it does not stand in the way of the mass from the grooves. The working pressure of the plates 40 on the work material must always be such that a thin layer of work material is present between the work surface of these plates and the uninterrupted part of the ring 1.9.
This is achieved by correspondingly adjusting the counterweights 38 on the levers 3 1, thereby regulating the pressure of the plates 40 against the ring 19 and the work piece caused by the centrifugal force.
According to the variant shown in FIGS. 8 and 9, a counterweight is avoided. The slidable in the vertical guide 33, carriage 34 carries a processing plate 40 of smaller dimensions than in the prescribed example on an arm 44a which can be pivoted about a vertical axis. The movement of the plates 40 caused by the centrifugal force is counteracted by a spring 45a which rests on the outside of the arm 44a. The inward movement of the latter is limited by a stop 46.
The pressure of the spring 45a on the lever 44a can be regulated with the aid of an adjusting screw 46a which is supported against an extension 47 on the side of the arm of the carriage 34 carrying the lever 44a opposite the stop 46.
As in the prescribed embodiment, precautions can also be taken here to facilitate the escape of the material from the grooves of the plate 40. While in the above-described embodiment and variant, the processing plates 40 are vertically angeord net, they are in the embodiment shown in Fig. 10 gezeich designated. Otherwise, the machine is designed in the same way as in FIG. 1, and the same reference numerals denote the same parts in both figures.
Since in this lying arrangement of the processing plates 40 the same are not pressed against the working surfaces of the horizontal annular disk 21 by the centrifugal force, a reversal must be made in order to regulate the working pressure of the plates 40 can. Any suitable means can be used for this purpose, for example the annular disk 21 or the plates 40 or both at the same time could be designed to be adjustable in the height direction.
In the embodiment shown in Figure 10, the plates 40 are provided on the underside with inclined grooves and the annular disc 21 is flat on its upper side; conversely, however, the plates 40 could also be provided with grooves at the bottom and the disk 21 at the top, or both. The plates 40 are attached directly to radial arms 31 a of the sleeve 30. The propeller 43 rotates in the sense that the work material is conveyed in the direction of the arrow from bottom to top through the container 22, 2, 3, 24 in a constant flow between the plates 40 and the disk.
In order to better guide the work between these parts, guide plates 53 inclined obliquely outward are attached to the arms 31a. In order to ensure that gases escaping from the material being processed are easily conveyed out of the machine, it is advisable to make openings in the middle or near the same and on the periphery of the machine through which a draft can circulate.
This draft can be created artificially or supported by the use of fans or by the arrangement of an impeller rotating around the vertical central shaft. These ventilation means can be used at the same time to cool or temper the work material. To empty the trough 3, the same has an opening 50 in the bottom, which is usually closed by a plate 51. The latter can be pushed back and forth by means of a screw spindle 52 to open and close the opening 50. To bring the material into the trough, the same or its cover is provided with a lockable opening, which cannot be seen in the drawing.
Instead of the full plates 40, perforated plate-shaped processing bodies could be used, as is shown in FIGS. 13 and 14. Well, a square frame 40b is provided with obliquely running, spaced-apart rods 40e which delimit open through-channels on both sides of the processing body through which work material can pass. The frame 40b is provided on a traverse with two eyes 40d, from which it is suspended with the help of axle journals on a rotatable body (not shown) carried by the arms 31a.
Through the processing body formed in this way and equipped with scrapers, the working surface of which is curved (Fig. 14), excess Ma material is conveyed away between the rods and scraped away any layer of material adhering to the working surface of the stationary disc 21. The material located between the plate bars helps to cool the work surfaces. In another embodiment, not shown in the drawing, the machine can instead of hori zontal or vertical processing bodies have those that are at any angle to the horizontal. The processing body could then also, instead of being rotatable, be fixedly connected to the rotatable arms 31a.
It must always be ensured that the pressure exerted on the thin layer of material between the work surfaces can be regulated. Perner could be two or more troughs (containers) separated from each other or arranged one above the other and means be seen in front of which a circulation of the work material between the troughs or containers is generated. In this case, the mass in one (lower) container could be processed and then pumped into the higher-lying container, from which it would then flow down due to its own gravity into the first container, in which it was mixed or any one is subjected to other processing by which it is to be ground or beaten.
It is also advantageous to provide means through which the temperature of the work material can be controlled during its processing.