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.
Kneading machine. The subject of the main patent no.198647 is a kneading machine that has at least two intermeshing screws that are parallel-axially and rotatably mounted in a housing with inlet and outlet, of which at least one is right-handed and at least one left-handed, with each screw having one End to the other the thread crest is wider and the thread groove is narrower and the center line of the thread crest has a constant slope, and in which each main screw decreases from the inlet to the outlet end and each side worm from the inlet to the outlet end has correspondingly increasing chamber volumes.
It was found with this kneading machine that when loading very elastic and stubborn goods, as well as with viscous liquids at high speeds, this machine does not fill up completely, as a result of which the kneading effect is not used as well as the design of the Machine would allow itself. Even lumpy or lumpy material never completely fills the free space around the main screw at the entrance, especially since the wide crest of the secondary screw makes it difficult to pull in the material.
The result is that only the main screw with its narrow crest cuts off pieces of the material, and that the chambers formed by this screw as the material moves on are initially filled with air and some with the material for a certain length of the screw . Only when the narrowing of the free space of these chambers has progressed so far that this space is completely filled by the material does a kneading and pressing action begin at all. The consequence of this is poor utilization of the device because material is then only pushed through the flank gaps in the last passages.
If the goods are very large, it can even happen that the lumps are merely lifted without anything being cut off. These disadvantages do not occur with goods that more or less flow to the device by themselves. on; with lumpy goods, however, you can question the economy of the kneading machine.
By simply following the principle of patent no. 198647 in terms of construction, it is not possible to remedy the inconvenience of the unsuitable collection of goods. to be remedied, and fundamentally other paths had to be taken.
The present invention, which relates to a further embodiment of the kneading machine according to the patent claim of the main patent, consists in the fact that the main and 1 \ level screws used for kneading are preceded by a cooperating screw conveyor device as a filling element, this filling element in such a way is designed so that it is able to convey a larger amount of material to be kneaded to the inlet point of the main and secondary screws than the main and secondary screws can move away from this point in order to achieve that the free space in the main - and side screws at the inlet point is constantly filled with material to be kneaded.
The idea of the invention can be carried out in the most varied of ways. In a prior embodiment with a single main and a single secondary screw, the filling element is formed by extensions of the main and secondary screw arranged in the filling space, the extension of the main screw carrying at least one comb, and the width of each comb of this extension tion is a fraction of the width of the grooves adjoining this ridge of this extension and the extension of the auxiliary worm has at least one ridge with a width that increases towards the inlet point.
In this case, a closing element is expediently seen on the auxiliary screw, which completely closes off the space formed by it with the housing from the filling space. For example, a disk can be provided as a closure at the end of the filler neck, or instead a plate in which the auxiliary spindle is guided can also be set in the housing.
In the embodiment mentioned, the extension of the main screw opposite the main screw could also have a recessed groove. It is also possible to let the extension of the secondary spindle without Ge thread and to provide a scraper edge in the housing on which this extension wanders past. The extension of the secondary spindle could be wrapped around by an endless conveyor belt to enlarge the intake area.
Finally, in the case of an embodiment with a single main screw and a single secondary screw, it is also possible to attach a screw which forms the filling element to the inlet and which meshes with the main screw and fully compresses it. This screw, which meshes with the main screw, expediently has a diameter which is an integral multiple of the diameter of the main screw, ie approximately twice or three times the diameter; it thus acts in relation to the main screw with two or three threads and maintains it. accordingly half or a third of the speed of the main spindle during operation.
In the drawing, Ausführungsbei are games of the subject invention provides Darge. Fig. 1 shows a horizontal longitudinal section through an embodiment, seen from above, Fig. 2 shows a cross section of this machine through the filler neck.
In Fig. 3 and 4 parts of other examples are shown. Figs. 5 and 6 show another example in longitudinal section and cross-section, and Figs. 7 to 9 each show another example.
In Fig. 1 and 2, the main screw a and the secondary screw b are mounted next to each other in the housing c so that the latter tightly surrounds the screws from the edge k of the inlet nozzle. From the inlet connection A, the conveyed mass reaches the main and secondary screw, and the direction of rotation of the screws is selected, as indicated by the arrows, so that the screws grasp the material coming from above like a rolling mill and press it into the grooves N. . The outlet nozzle B leads away from the other end of the secondary screw the material in the direction of the arrow. This arrangement described in this way is basically the same for all examples.
The worm <I> a </I> has an extension <I> a '</I> and the worm b has an extension b'. The grooves <I> N </I> in the filling space <I> A </I> are the extension a 'of the main screw is the same width up to the inlet point E of the screws <I> a, b, </I> wo the whole k is located and from where the steadily narrowing of the slot in the main screw begins. The corresponding part of the groove N of the secondary screw is accordingly smaller, so that most of the mass given up only reaches the main screw.
From the entry point E, the groove of the secondary screw becomes wider again, so that at the end of the secondary screw, the entire mass has migrated from the secondary screw through the backlash to the secondary screw. In addition, as shown in Fig. 1, the housing is laterally around the two extensions a ', b' forming the screw conveyor in the area of the inlet nozzle, so that there is a larger intake volume.
The device <I> a ', b' </I> forming the filling element is able to bring more material to be kneaded to the inlet point E as a result of the measures outlined above than the main and secondary screws are able to carry away from this point, so that in any case the free space at the screws a, b at the entry point is always filled with the material to be kneaded. This means that there are no empty spaces in the area of the screws <I> a, b </I>. The width x of the chamber of the extension a 'is only a fraction of the width y of the grooves <I> N </I> of <I> a'. </I> adjoining this ridge
In Fig. 3, the extension b 'of the auxiliary screw b has a ridge with increasing width. In this way, the mass taken up by the extension b 'is also pressed over into the extension a' before the spindle enters the enclosing housing.
In order to give the secondary screw a perfect seal against the inlet nozzle and thus the filling space at the housing edge k, it receives a closing element g of the same outer diameter between its main thread and the filling thread, while in the crest of the main screw on the corresponding one Place a gap l is worked out.
In Fig. 4, the groove N of the extension a 'is set to a smaller diameter in order to obtain the largest possible intake volume in the filling element section.
If the conveyed material is not very adhesive, the cylindrical surfaces of the screw can be serrated or toothed at the point of entry.
For certain kneading masses, it is also advisable to carry out the extension b 'of the auxiliary screw at the filling point without any thread whatsoever, so that a screw conveyor device with only one screw and a possibly smooth roller results. Such a filling element is shown in FIGS. 5 and 6. In the area of the filling space A, the extension b 'of the auxiliary screw <B> (</B> b) remains without thread crests and there has either a smooth cylindrical surface with the core diameter of the thread or, if necessary, a grooved surface, as shown in Fig 5 is shown.
The goods located in the filling space A are captured by both spindles, pulled down according to the rotary arrows and scraped off the extension b 'at the scraper edge 7n of the housing c, which extends along the entire part b' with the exception of its bearing point and pushed over into the groove N of the main screw. This ensures that the main screw groove is completely filled, even with very stiff kneading compounds.
The exposed cylinder surface of the extension b 'in the filling chamber can also be wrapped in an endless band n, as shown in Fig. 7, which, while running, represents a delay in the pale, penetrating spindle surface, possibly stolen on the outside or covered with transverse strips is, and can also be designed as a conveyor belt that delivers the masses to be processed from the outside into the filling element.
Fig. 8 and 9 show another possible embodiment, where, in order to shorten the main and secondary screw in filling space A, a special third screw E ', which forms the filling element, is connected upstream in the area of the filler neck next to the main screw and parallel to it and with. the latter combs. Machines of this type achieve the purpose of the invention with a shorter overall length and are therefore significantly less stressed even at high pressures.
According to Fig. 9, the effect is particularly enhanced by the fact that the screw E 'has about twice the diameter of the main screw a and for the case of intermeshing gears only receives half the speed and is double-threaded. Screws at the inlet point is constantly filled with material to be kneaded.
SUB-CLAIM: 1. Kneading machine according to claim with a single main screw and a single secondary screw, characterized in that the filling element is arranged by extensions (a ', b) of the main screw (a) and the secondary screw (b) in the filling space (A) ge is formed, and that the extension (a ') of the main screw carries at least one crest, the width of each crest of this extension (ä) being a fraction of the width of the grooves adjoining this crest of this extension (a') and the extension (b ')
the auxiliary screw has at least one ridge with a width that increases towards the inlet point.
2. Kneading machine according to claim and dependent claim 1, characterized in that a closing element (g) is arranged at the inlet point on the auxiliary screw (b), which closes the space formed by it and the housing against the filling space (A).
3. Kneading machine according to claim with a single main screw and a single secondary screw, characterized in that part of the filling element is formed by an extension of the secondary screw (b) arranged in the filling space (A) and without a thread, and on a scraper edge (in) of the housing (c).
4. kneading machine according to claim and dependent claim 1, characterized in that a screw is arranged in the filling space as a filling member, which meshes with the main screw (a).