Knetmaschine. Gegenstand des Hauptpatentes Nr. 198647 ist eine Knetmaschine, die mindestens zwei ineinander greifende, in einem Gehäuse mit Ein- und Auslauf parallelachsig und dreh bar gelagerte Schnecken aufweist, von denen mindestens eine rechts- und mindestens eine linksgängig ist, wobei bei jeder Schnecke von einem Ende zum andern der Gewindekamm breiter und die Gewindenute schmäler wird und die Mittellinie des Gewindekammes eine gleichbleibende Steigung aufweist, und bei der jede Hauptschnecke vom Eintritts- zum Austrittsende hin abnehmende und jede Ne benschnecke vom Eintritts- zum Austritts ende hin entsprechend zunehmende Kammer volumina besitzt.
Es wurde bei dieser Knetmaschine gefun den, dass bei der Beschickung mit sehr elasti schem und widerspenstigem Gut, wie auch mit zähen Flüssigkeiten bei hohen Dreh zahlen diese Maschine sich nicht vollfüllt, infolgedessen die Knetwirkung nicht so aus- genutzt wird, wie es die Bauart der Ma schine an-sich zulassen würde. Auch stücki- ges oder klumpiges Gut füllt den freien Raum um die Hauptschnecke am Eingang nie voll aus, zumal da der breite Kamm der Nebenschnecke das Einziehen des Gutes er schwert.
Die Folge ist, dass nur die Haupt schnecke mit ihrem schmalen Kamm Stücke des Gutes abschneidet, und dass die von die ser Schnecke beim Weiterbewegen des Gutes gebildeten Kammern zunächst auf eine ge wisse Länge der Schnecke hin teils mit Luft und teils mit dem Gut ausgefüllt sind. Erst wenn die Verengung des freien Raumes die ser Kammern so weit fortgeschritten ist, dass dieser Raum ganz von dem Gut ausgefüllt wird, setzt überhaupt eine Knet- und Press- wirkung ein. Die Folge davon ist eine schlechte Ausnutzung der Vorrichtung, weil dann nur an den letzten Gängen Material durch die Flankenspalte gedrückt wird.
Ist das Gut sehr grossstückig, so kann es sogar vorkommen, dass die Klumpen lediglich an gehoben werden, ohne dass etwas abgeschnit ten wird. Diese Nachteile treten zwar bei Gut, das der Vorrichtung mehr oder weniger von selbst zufliesst, nicht. auf; bei stückigem Gut aber können sie die Wirtschaftlichkeit der Knetmaschine in Frage stellen.
Durch blosse bauliche Weiterverfolgung des Prinzips des Patentes Nr. 198647 ist es nicht möglich, den Übelstand des ungeeigne ten Einzuges von Gut. zu beheben, und es mussten grundsätzlich andere Wege beschrit ten werden.
Die vorliegende Erfindung, die eine weitere Ausbildung der Knetmaschine gemäss dem Patentanspruch des Hauptpaten tes betrifft, besteht darin, dass den zum Kne ten dienenden Haupt- und 1\ebenschnecken eine mit ihnen zusammenarbeitende Schnek- kenfördervorrichtung als Füllorgan vorge schaltet ist, wobei dieses Füllorgan derart ausgebildet ist, dass es eine grössere Menge von zu knetendem Material an die Einlauf stelle der Haupt- und Nebenschnecken zu fördern vermag, als die Haupt- und Neben schnecken von dieser Stelle wegzuführen ver mögen, um zu erreichen, dass der freie Raum bei den Haupt- und Nebenschnecken an der Einlaufstelle ständig mit zu knetendem Ma terial gefüllt ist.
Der Erfindungsgedanke ist in der ver schiedensten Weise ausführbar. Bei einer vor teilhaften Ausführungsform mit einer ein zigen Haupt- und einer einzigen Neben schnecke ist das Füllorgan durch im Füllraum angeordnete Verlängerungen der Haupt- und der Nebenschnecke gebildet, wobei die Verlängerung der Hauptschnecke mindestens einen Kamm trägt, und wobei die Breite jedes Kammes dieser Verlän gerung einen Bruchteil der Breite der an diesen Kamm anschliessenden Nuten dieser Verlängerung beträgt und die Verlängerung der Nebenschnecke mindestens einen Kamm mit gegen die Einlaufstelle zunehmender Breite besitzt.
Dabei ist auf der Neben schnecke zweckmässig ein Abschlussorgan vor gesehen, das den von ihr mit dem Gehäuse gebildeten Raum vollkommen gegen den Füllraum abschliesst. Zum Beispiel kann am Ende des Einfüllstutzens eine Scheibe als Abschluss vorgesehen sein, oder statt dessen kann auch in dem Gehäuse eine Platte ein gesetzt sein, in der die Nebenspindel geführt wird.
Bei der erwähnten Ausführungsform könnte auch die Verlängerung der Haupt schnecke gegenüber der Hauptschnecke eine vertiefte Nute haben. Es ist auch möglich, die Verlängerung der Nebenspindel ohne Ge winde zu lassen und eine Abstreiferkante im Gehäuse vorzusehen, an der diese Ver längerung vorbeistreift. Dabei könnte die Verlängerung der Nebenspindel zur Vergrö sserung der Einzugsfläche von einem endlosen Förderband umschlungen sein.
Es ist schliesslich bei einer eine einzige Haupt- und eine einzige Nebenschnecke auf weisenden Ausführungsform auch möglich, am Einlauf eine das Füllorgan bildende Schnecke anzubringen, die mit der Haupt schnecke kämmt und diese volldrückt. Diese mit der Hauptschnecke kämmende Schnecke hat dabei zweckmässig einen Durchmesser, der ein ganzzahliges Vielfaches des Durch messers der Hauptschnecke beträgt, also etwa das Doppelte oder Dreifache; sie wirkt dabei also gegenüber der Hauptschnecke zwei- oder dreigängig und erhält. demgemäss im Betrieb die Hälfte oder ein Drittel der Drehzahl der Hauptspindel.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes darge stellt. Abb. 1 stellt einen waagrechten Längs schnitt durch eine Ausführungsform, von oben gesehen, dar, Abb. 2 einen Querschnitt dieser Maschine durch den Einfüllstutzen.
In Abb. 3 und 4 sind Teile weiterer Bei spiele dargestellt. Abb. 5 und 6 zeigen ein weiteres Beispiel im Längsschnitt und Quer schnitt, und die Abb. 7 bis 9 zeigen je ein weiteres Beispiel.
In Abb. 1 und 2 sind die Hauptschnecke a und die Nebenschnecke b nebeneinander im Gehäuse c so gelagert, dass letzteres die Schnecken von der Kante k des Eintritts stutzens ab dicht umschliesst. Vom Eintritts- stutzen A her gelangt die Fördermasse auf die Haupt- und Nebenschnecke, und die Drehrichtung der Schnecken ist so gewählt, wie durch die Bogenpfeile angedeutet, dass die Schnecken das von oben her kommende Gut wie ein Walzwerk erfassen und in die Nuten N drücken. Der Austrittsstutzen B führt von dem andern Ende der Neben schnecke das Material in Pfeilrichtung weg. Diese so beschriebene Anordnung ist für alle Beispiele grundsätzlich dieselbe.
Die Schnecke<I>a</I> weist eine Verlängerung<I>a'</I> und die Schnecke b eine Verlängerung b' auf. Die Nute<I>N</I> der in dem Füllraum<I>A</I> liegen den Verlängerung a' der Hauptschnecke ist gleich breit bis zur Einlaufstelle E der Schnecken<I>a, b,</I> wo sich die gante k befin det und von wo aus das stetige Engerwerden der Nute in der Hauptschnecke beginnt. Der entsprechende Teil der Nute N der Neben schnecke ist demgemäss kleiner, so dass der grösste Teil der aufgegebenen Masse nur in die Hauptschnecke gelangt.
Von der Ein trittsstelle E ab wird die Nute der Neben schnecke wieder breiter, so dass am Ende der Nebenschnecke die ganze Masse von der Il.auptschnecke durch das Flankenspiel zur Nebenschnecke gewandert ist. Ausserdem ist, wie Abb. 1 zeigt, das Gehäuse seitlich um die beiden die Schneckenfördervorrichtung bildenden Verlängerungen a', b' herum im Bereich des Eintrittsstutzens noch etwas er weitert, so dass sich ein grösseres Einzugs volumen ergibt.
Die das Füllorgan bildende Vorrichtung<I>a', b'</I> vermag infolge der an geführten Massnahmen mehr zu knetendes Material zur Einlaufstelle E zu bringen, als die Haupt- und Nebenschnecke von dieser Stelle wegzuführen vermag, so dass in jedem Fall der freie Raum bei den Schnecken a, b an der Eintrittsstelle immer mit zu kneten dem Material gefüllt ist. Dadurch sind im Bereiche der Schnecken<I>a, b</I> keine leeren Räume vorhanden. Die Breite x des Kam- :nes der Verlängerung a' beträgt nur einen Bruchteil der Breite y der an diesem Kamm anschliessenden Nuten<I>N</I> von<I>a'.</I>
In Abb. 3 hat die Verlängerung b' der Nebenschnecke b einen Kamm mit zuneh mender Breite. Damit wird auch die von der Verlängerung b' aufgenommene Masse noch vor Eintritt der Spindel in das umschlie ssende Gehäuse in die Verlängerung a' her übergedrückt.
Um der Nebenschnecke an der Gehäusekante k einen vollkommenen Ab schluss gegen den Eintrittsstutzen und damit den Füllraum zu geben, erhält sie zwischen ihrem Hauptgewinde und dem Einfüll- gewinde eine ein Abschlussorgan bildende Scheibe g von gleichem Aussendurchmesser, während in dem Kamm der Hauptschnecke an der entsprechenden Stelle eine Lücke l ausgearbeitet wird.
In Abb. 4 ist die Nute N der Verlänge rung a' auf einen kleineren Durchmesser ab gesetzt, um ein möglichst grosses Einzugs- volumen im Füllorganabschnitt zu erhalten.
Bei wenig haftenden Fördermassen kön nen die zylindrischen Oberflächen der Schnecke an der Eintrittsstelle längs- oder schräggeriffelt oder verzahnt werden.
Für gewisse Knetmassen ist es auch an gebracht, die Verlängerung b' der Neben schnecke an der Einfüllstelle ganz ohne Ge winde auszuführen, so dass sich eine Schnek- kenfördervorrichtung mit nur einer Schnecke und einer eventuell glatten Walze ergibt. Ein solches Füllorgan ist in Abb. 5 und 6 dargestellt. Im Bereich des Füllraumes A bleibt die Verlängerung b' der Nebenschnecke <B>(</B>b) ohne Gewindekämme und hat dort eine entweder glatte zylindrische Oberfläche vom Kerndurchmesser des Gewindes oder gege benenfalls eine mit Riefen versehene Ober fläche, wie dies in Abb. 5 dargestellt ist.
Das im Füllraum A befindliche Gut wird von beiden Spindeln erfasst, entsprechend den Drehpfeilen nach unten gezogen und dort an der Abstreiferkante 7n des Gehäuses c, die sich längs des ganzen Teils b' mit Ausnahme von dessen Lagerstelle erstreckt, von der Ver längerung b' abgeschabt und in die Nute N der Hauptschnecke herübergedrückt. Damit ist auch bei sehr steifen Knetmassen die Ge währ gegeben, dass die Hauptschneckennute vollgefüllt wird.
Die im Füllraum freiliegende Zylinder oberfläche der Verlängerung b' kann auch umschlungen sein von einem endlosen Band n, wie in Abb. 7 dargestellt, das mitlaufend eine Verzögerung der die blassen hereinstrei- chenden Spindeloberfläche darstellt, gege benenfalls auf der Aussenseite geraubt oder mit Querleisten besetzt ist, und weiterhin auch als Förderband ausgebildet werden kann, das die zu verarbeitenden Massen von aussen her in das Füllorgan liefert.
Eine weitere Ausführungsmöglichkeit zei gen die Abb. 8 und 9, wo zwecks Kürzung der Haupt- und Nebenschnecke im Füllraum A eine besondere dritte, das Füllorgan bil dende Schnecke E' im Bereich des Einfüll- stutzens neben der Hauptschnecke und par allel zu ihr vorgeschaltet ist und mit. letz terer kämmt. Maschinen nach dieser Bauart erreichen den Erfindungszweck mit kürzerer Baulänge und sind deshalb auch bei hohen Drucken erheblich weniger beansprucht.
Die Wirkung ist nach Abb. 9 besonders dadurch verstärkt, dass die Schnecke E' etwa doppel ten Durchmesser wie die Hauptschnecke a hat und dafür für den Fall ineinandergrei- fender Gänge nur halbe Drehzahl erhält und doppelgängig ausgeführt wird. Schnecken an der Einlaufstelle ständig mit zu knetendem Material gefüllt ist.
UNTERANSPRVCHE: 1. Knetmaschine nach Patentanspruch mit einer einzigen Haupt- und einer einzigen Nebenschnecke, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllorgan durch im Füllraum (A) an geordnete Verlängerungen (a', b) der Haupt schnecke (a) und der Nebenschnecke (b) ge bildet ist, und dass die Verlängerung (a') der Hauptschnecke mindestens einen Kamm trägt, wobei die Breite jedes Kammes dieser Verlängerung (ä) einen Bruchteil der Breite der an diesen Kamm anschliessenden Nuten dieser Verlängerung (a') beträgt und die Ver längerung (b')
der Nebenschnecke mindestens einen Kamm mit gegen die Einlaufstelle zunehmender Breite besitzt.
2. Knetmaschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass an der Einlaufstelle auf der Neben schnecke (b) ein Abschlussorgan (g) ange ordnet ist, das den von ihr und dem Gehäuse gebildeten Raum gegen den Füllraum (A) abschliesst.
3. Knetmaschine nach Patentanspruch mit einer einzigen Hauptschnecke und einer ein zigen Nebenschnecke, dadurch gekennzeich net, dass ein Teil des Füllorganes durch eine im Füllraum (A) angeordnete Verlängerung der Nebenschnecke (b) gebildet ist, die ohne Gewinde ist, und an einer Abstreiferkante (in) des Gehäuses (c) vorbeistreift.
4. Knetmaschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass im Füllraum als Füllorgan eine Schnecke angeordnet ist, die mit der Haupt schnecke (a) kämmt.