Misch-bzw. Knetvorrichtung.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Mischen bzw. Kneten von flüs- sigen, zähflüssigen, plastischen, pulverfor- migen oder körnigen Stoffen, die mindestens zwei sich in einem Gehäuse drehende Kör- per aufweist. Sie hat den Zweck, die Mischund Knetwirkung zu verbessern und die Ver weilzeit des zu behandelnden Gutes in der Vorrichtung zu erhöhen bzw. der jeweiligen Art des Mischgutes anzupassen.
Die Erfindung besteht darin, dal3 die in einem Gehäuse sich drehenden Körper aus Kurvenscheiben gebildet sind, die wendeltreppenartig gegeneinander versetzt auf parallel zueinander verlaufenden Wellen befestigt sind. Die einander gegenüberliegenden Kur- venscheiben berühren sich zweckmässig dau- ernd mindestens annähernd. Hierdurch werden unbestrichene Räume im Apparat vermieden, und es tritt Selbstreinigung des Systems durch gegenseitiges Abstreichen der Scheiben ein. Die Grosse des Vorschubes des zu behandelnden Gutes richtet sich nach dem Versetzungswinkel zwischen zwei auf einer Welle angeordneten Kurvenscheiben. Die axiale Fördergesehwindigkeit ist um so grosser, je kleiner der Versetzungswinkel ist.
Bei 90 bzw. 180 des Versetzungswinkels, je naeh der Gestalt der Scheiben, ist der Vorschub gleich Null. Auf diese Weise können sowohl kontinuierliche als auch diskontinuierliche Misehprozesse durchgeführt werden.
Die Kurvenseheiben können zentrisch oder exzentriseh nebeneinander auf den Wellen angeordnet sein. In gewissen Fällen wird es auch von Nutzen sein, sowohl zentrische als auch exzentrische Kurvenscheiben nebeneinander auf ein und derselben Welle abwech- selnd einzeln oder in Gruppen anzuordnen.
Als besonders wirksame Form der Scheiben haben sich kreisrunde Exzenterkurvenschei- ben erwiesen.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes mit gleichsinniger Rotation der Scheiben schematiseh dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Knetapparat für vorzugsweise körniges oder pulverförmiges Gut, bei welchem zwei Mischkörper sich gleichsin- nig in Richtung der Pfeile in einem Trog 1 drehen. Jeder Mischkörper besteht aus einer Reihe gleicher Kurvenscheiben 2, deren Form dem Querschnitt einer Linse entspricht. Die Kurvenscheiben 2 sind auf zwei parallel zueinander verlaufenden Vierkant- wellen 3 dicht nebeneinander befestigt und gegeneinander in einem Winkel von 900 versetzt. Während der Drehung der Mischkörper kommt eine Seheibe des einen Körpers mit der jeweils ihr gegenüberliegenden Scheibe des andern Körpers dauernd in annähernde Berührung. Es findet in diesem Trogmischer keine Förderung des Stoffes in axialer Richtung statt.
Neben dem Gehäuse- sehnitt ist ein herausgenommener Mischkörper von der Seite gesehen dargestellt. Die Scheiben sind wendeltreppenartig gegeneinander auf der Welle 3 angeordnet.
Fig. 2 zeigt eine Anordnung von zwei Alisehkörpern, bestehend aus wendeltreppenförmig aneinandergereihten Scheiben. Hierdurch findet eine Forderung des Gutes statt, die in die Zeichenebene hinein zu denken ist. Der Versetzungswinkel T beträgt 300.
Rechts ist der eine Miachkorper in Seitenansicht dargestellt.
Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen sehematische Querschnitte durch den Trogmiseher nach Fig. 1, in denen jeweils nur zwei gleiche Kurvenscheiben 2 zu sehen sind, die in drei verschiedenen Drehstellungen zueinander dargestellt sind. Zwischen den Kurvenscheiben 2 und der Innenwand des Troges 1 entstehen bei Drehung der Scheiben 2 die Räume 4, 5 und 6 mit annähernd gleichem Inhalt der zu mischenden Masse, jedoch von versehiedener Gestalt. Die Scheiben 2 berühren sich in jeder Drehstellung annähernd. Die Entleerung des Trogmischers kann durch Kippen des Troges naeh Öffnen oder Entfernen der Trogstirnwand erfolgen.
Die Fig. 6, 7 und 8 dienen zur Erläute- rung des Zusammenwirkens zweier gegen- überliegender gleichgeformter Kurvenschei- ben 7 und 8, deren Querprofil aus Kreis bogenstücken gebildet ist und die auf den Wellen 10 und 11 exzentrisch angeordnet sind. Die Scheiben sind in verschiedenen Drehstellungen dargestellt. Die zwischen den Scheiben 7 und 8 und der Gehäusewand 12 ein- geschlossenen Räume 13 lmld 14, die das zu knetende nntl zu mischende Gut enthalten, verändern während der Drehung der beiden Scheiben 7 und 8 nicht nur ihre Gestalt, sondern vermindern auch ihre Grosse bis zii Null, wie in Fig. 8 gezeichnet ist.
Auf diese Weise wird das Produkt unter Quetschwir- kung axial in der Forderrichtung und entge gengesetzt zur Forderrichtung verdrängt. Die gegenüberliegenden Scheiben 7 und 8 kommen während der Drehung dauernd annä- hernd aneinander.
Fig. 9 zeigt das Zusammenwirken zweier gegenüberliegender Kurvenscheibenpaare 15, 17 und 16, 18. Die Scheiben 15 und 17 sind auf der Welle 19 nebeneinander angeordnet und in einem Winkel yX gegeneinander versetzt befestigt. Die Scheiben 16 und 18 sind auf der Welle 20 im selben Winkel versetzt zueinander angeordnet.
Es berühren sich einerseits die gegenüberliegenden untern Scheiben 15 und 16, anderseits die gegen überliegenden schraffiert gezeichneten Scheiben 17 und 18 in allen Drehstellungen annä- hernd. Atis der Abbildung geht hervor, dass bei einem Versetzungswinkel @ gleich cp die Masse in dem Baum 21 zwischen den Scheiben 15 und 16 und der Gehäusewand 22 nur nach einer axialen Richtung ausweichen kann.
Hier kommt dafür nur die in die Zeichenebene hineingehende Richtung in Frage, da die andere Richtung durch die schraffiert gezeichnete Nachbarscheibe verdeekt ist.
Macht man den Versetzungswinkel @ der Kurvenscheibenpaare 15, 17 und 16, 18 bei spielsweise gr¯¯er als @, wie in Fig. 10 gezeigt, so wird von einer geometrisch beding- ten Tell., ab der Raum 21, der sich zwi- schen den untern Scheiben 15 und 16 und der Gehäusewandung 22 befindet, nur teilweise von der schraffiert gezeichneten Kur venseheibe 17 abgeschlossen, während der schwarz gezeichnete Teil 23 dieses Raumes 21 nach beiden Seiten offen ist, so dass ein Teil des zu behandelnden Alaterials asial naeh beiden Riehtungen ausweichen kann.
Die ent gegengesetzt zur Förderrichtung zurückgedrängten Stoffteile vermischen sich dann mit den in der Forderrichtung noch zurück- liegenden Stoffteilen, werden mit diesen von den in der Förderrichtung zuriiekliegenden Kurvenseheibenpaaren erfasst, weitergefördert llSW. Dieses Kneten im sogenannten Pilgersehritt wiederllolt sich bei jeder Umdrehung an jedem Seheibenpaar. Bei der wendeltreppenartigen Anordnung der Knlr- venseheiben wird der Inhalt des Apparates auch bei diesem Pilgerschritt-Kneten¯ mit einer bestimmten Geschwindigkeit zum Aus trittsende gefordert.
Die Fig. 11, 12 und 13 zeigen analog den Fig. 6, 7 und 8, wie eine Quetsehung der zu knetenden Masse auch bei Verwendung von kreisrunden Exzenterscheiben 24 und 25, die alle gleich sind, axial nach beiden Richtun- gen möglieh ist. Die Exzenterscheiben 24 und 25 sind in drei verschiedenen Drehstellungen dargestellt. Die gegenüberliegenden Scheiben berühren sich jeweils dauernd. Der Durchmesser der Scheiben ist gleich ihrem Achsenabstand. In den RÏumen 26, 27 und 28 wird die zu knetende Masse zwischen der Gehäuse- wand 29 und den Scheiben 24 und 25 sichelförmig eingeklemmt und verrieben.
Versetzt man die auf den Wellen hintereinander angeordneten runden Exzenterscheiben unter dem Winkel von 18QO gegeneinander, so ver schwindet die Förderwirkung in axialer Richtung, so dass ein diskontinuierlich arbei tender Kneter entsteht. Bei Versetzungswinkeln unter 180¯ entstehen kontinuierlich ar beitende Schneckenapparate.
Je nach den zu mischenden oder zu kne- tenden Produkten wird man den Mischoder Knetap. parat mit ineinandergreifenden Misch- oder Knetkörpern ausstatten, die aus auf joder Welle abwechselnd angeordneten zentrischen und exzentrischen Kurvenscheiben besteht, wobei die auf den beidenWellen einander gegenüber angeordneten Scheibenarten bzw.-formen natürlich gleich sein müssen. Die aus Wellen und Kurvenscheibe bestehenden Mischkörper können auch in einem Stick gegossen oder aus dem vollen Material auf der Drehbank hergestellt werden.
Mixed or Kneading device.
The invention relates to a device for mixing or kneading liquid, viscous, plastic, powdery or granular substances, which has at least two bodies rotating in a housing. Its purpose is to improve the mixing and kneading effect and to increase the residence time of the material to be treated in the device or to adapt it to the respective type of material to be mixed.
The invention consists in that the bodies rotating in a housing are formed from cam disks, which are attached to shafts that run parallel to one another, offset from one another like a spiral staircase. The opposing cam disks expediently constantly touch at least approximately. This avoids unpainted spaces in the device, and the system self-cleaning by mutual wiping of the panes. The size of the advance of the material to be treated depends on the offset angle between two cams arranged on a shaft. The smaller the displacement angle, the greater the axial conveying speed.
At 90 or 180 of the offset angle, depending on the shape of the disks, the feed rate is zero. In this way, both continuous and discontinuous mixing processes can be carried out.
The cam discs can be arranged centrically or eccentrically next to one another on the shafts. In certain cases it will also be useful to arrange both centric and eccentric cam disks next to one another on one and the same shaft, alternately individually or in groups.
Circular eccentric cam disks have proven to be a particularly effective form of the disks.
In the drawings, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown schematically with the disks rotating in the same direction.
1 shows a kneading apparatus for preferably granular or powdery material, in which two mixing bodies rotate in the same direction in the direction of the arrows in a trough 1. Each mixing body consists of a number of identical cam disks 2, the shape of which corresponds to the cross section of a lens. The cam disks 2 are fastened close to one another on two square shafts 3 running parallel to one another and offset from one another at an angle of 900. During the rotation of the mixing body, a disk of one body comes into constant contact with the opposite disk of the other body. There is no delivery of the substance in the axial direction in this trough mixer.
In addition to the housing section, a removed mixing body is shown seen from the side. The disks are arranged in a spiral staircase against one another on the shaft 3.
Fig. 2 shows an arrangement of two aluminum bodies, consisting of panes lined up in a spiral staircase. This results in a demand from the good that is to be thought of in terms of the plane of the drawing. The offset angle T is 300.
On the right, one of the bodies is shown in side view.
3, 4 and 5 show schematic cross-sections through the trough cutter according to FIG. 1, in each of which only two identical cam disks 2 can be seen, which are shown in three different rotational positions to one another. Between the cam disks 2 and the inner wall of the trough 1, when the disks 2 rotate, the spaces 4, 5 and 6 with approximately the same content of the mass to be mixed, but of different shapes. The disks 2 almost touch each other in every rotational position. The trough mixer can be emptied by tilting the trough after opening or removing the trough front wall.
6, 7 and 8 serve to explain the interaction of two opposite, identically shaped cams 7 and 8, the transverse profile of which is formed from circular arc pieces and which are arranged eccentrically on the shafts 10 and 11. The discs are shown in different rotational positions. The spaces 13 and 14 enclosed between the disks 7 and 8 and the housing wall 12, which contain the material to be kneaded and mixed, not only change their shape during the rotation of the two disks 7 and 8, but also reduce their size up to zii zero, as shown in FIG.
In this way, the product is displaced axially in the conveying direction and in the opposite direction to the conveying direction. The opposing disks 7 and 8 constantly come close to one another during the rotation.
9 shows the interaction of two opposing pairs of cam disks 15, 17 and 16, 18. The disks 15 and 17 are arranged next to one another on the shaft 19 and are fastened offset from one another at an angle yX. The disks 16 and 18 are arranged offset from one another at the same angle on the shaft 20.
On the one hand, the opposite lower disks 15 and 16, on the other hand, the opposite, hatched disks 17 and 18 approximately touch each other in all rotational positions. The figure shows that with an offset angle winkel equal to cp the mass in the tree 21 between the disks 15 and 16 and the housing wall 22 can only deviate in one axial direction.
Here only the direction going into the plane of the drawing comes into question, since the other direction is obscured by the hatched neighboring disk.
If you make the offset angle @ of the cam disk pairs 15, 17 and 16, 18, for example, greater than @, as shown in Fig. 10, a geometrically determined part., From the space 21, which is between between the lower disks 15 and 16 and the housing wall 22 is only partially completed by the hatched curve venseheibe 17, while the black part 23 of this space 21 is open on both sides, so that part of the aluminum to be treated asial near both Can evade directions.
The material parts pushed back in the opposite direction to the conveying direction then mix with the material parts that are still behind in the conveying direction, are grasped with them by the pairs of cam disks lying back in the conveying direction and conveyed onward. This kneading in the so-called pilgrimage ride is repeated with every turn of every pair of discs. With the spiral staircase-like arrangement of the potato disks, the contents of the apparatus are also demanded with this pilgrim step kneading at a certain speed to the end of the exit.
11, 12 and 13 show, analogously to FIGS. 6, 7 and 8, how a squeezing of the mass to be kneaded is possible axially in both directions even when using circular eccentric disks 24 and 25, which are all the same. The eccentric discs 24 and 25 are shown in three different rotational positions. The opposing disks are in constant contact. The diameter of the disks is equal to their axis distance. In the spaces 26, 27 and 28 the mass to be kneaded between the housing wall 29 and the disks 24 and 25 is clamped in a sickle shape and rubbed in.
If the round eccentric disks arranged one behind the other on the shafts are offset from one another at an angle of 18 °, the conveying effect disappears in the axial direction, so that a kneader that works discontinuously is created. If the offset angle is less than 180¯, continuously working screw devices are created.
Depending on the products to be mixed or kneaded, the mixing or kneading tap is used. Equipped with interlocking mixing or kneading bodies, which consist of centric and eccentric cam disks arranged alternately on each shaft, whereby the disk types or shapes arranged opposite one another on the two shafts must of course be the same. The mixing body, consisting of shafts and cam, can also be cast in a stick or made from the solid material on the lathe.