Diskontinuierlich arbeitende Misch- und Knetvorrichtung für Gummi- und Kunststoffmassen
Die Erfindung bezieht sich auf eine diskontinuierlich arbeitende Misch und Knetvorrichtung für Gummi- und Kunststoffmassen, mit mindestens einem waagrecht angeordneten antreibbaren Mischilügel in einer Mischkammer mit einem in ihre Einfüllöffnung einführbaren Druckstempel sowie einem ihre Austragöffnung verschliessenden Deckel.
Bei den Misch- und Knetvorrichtungen dieser Art ist die Austragöffnung entweder seitlich eines der beiden Mischflügel im Mantel des die Mischkammer bildenden Gehäuses oder an der tiefsten Stelle dieses Mantels zwischen den beiden Mischflügeln angeordnet. Im ersteren Fall ist der Deckel zum Verschliessen der Austragöffnung als Klappe und im letzteren Fall als sattelförmiger Schieber ausgebildet. In beiden Fällen ist jedoch durch diese Anordnung der Austragöffnung bzw. Ausbildung des Deckels die Zugänglichkeit zum Inneren der Mischkammer sehr erschwert. Diese Zugänglichkeit t ist aber bei der Ver- arbeitung von Gummi- und Kunststoffmassen in Misch- und Knetvorrichtungen von grosser Bedeutung, weil die beim Austragen des Misch- bzw. Knie, gutes in der Mischkammer zurückbleibenden Gutreste durch die längere Einwirkung der beim Mischbzw.
Knetvorgang gebildeten oder auch zugeführten Wärme veraschen. Insbesondere bilden sich solche Gutrückstände im Spalt zwischen den in Druckrich- tung der Mischflügel liegenden Stirnflächen dieser Flügel und der r Mischkammer. Die veraschten Rück- stände werden allmählich vom Misch- und Knetgut mit ausgetragen und bilden hierbei Einschlüsse im Gummi- und Kunststoffendprodukt, durch die es unbrauchbar oder zumindestens in der Güte sehr beeinträchtigt wird. Ausserdem können sich diese Rückstände in dem Spalt zwischen dem Deckel bzw. Schieber ablagern und das Öffnen bzw. Schliessen der Mischkammer behindern. Daher müssen die Mischkammern und die Mischflügel nach jeder Charge oder mindestens nach einigen Chargen sorgfältig gereinigt werden.
Infolge der beschränkten Zugänglichkeit der Mischkammer kann bei den bekannten Misch- und Knetvorrichtungen die Reinigung nur nach zeitraubenden Demontagen und unter Zuhilfenahme von besonderen Säuberungsgeräten durchgeführt werden, die lange Betriebsunterbrechungen bedingt. Weiterhin hat sich herausgestellt, dass auch in den Ecken des an die Einfüllöffnung aussen anschliessenden, in üblicher Weise prismatisch ausgebildeten Einfüllrohres Gutreste verbleiben, die ohne Demontage des Druckstempels nicht entfernt werden können. Schliesslich hat sich herausgestellt, dass sich das Mischgut in dem Spalt zwischen den Mischflügeln und dem Boden der Mischkammer festsetzt, das nur durch den Ausbau der Mischflügel beseitigt werden kann.
Hierbei gestaltet sich der Ausbau der Mischflügel besonders schwierig, wenn in gebräuchliche, r Weise die zur Lagerung des Mischflügels im Maschinengestell vorgesehenen Lager auf der Mischflügelnabe vorgesehen werden. Durch alle diese Demontagen können derartig lange Betriebsunterbrechungen hervorgerufen werden, dass der Einsatz dieser Misch- und Knetvorrichtungen in Frage gestellt wird.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Misch- und Knetvorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, dass die Mischkammer und die Mischflügel zur Säuberung nicht nur leicht zu nglich sind, sondern zugleich auch eine gewisse mechanische Selbstreinigung aller mit dem Mischgut in Berührung kommenden Arbeitsflächen gewährleistet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, dass die Misch- und Knetvorrichtung zum mechanischen Selbstreinigen ihrer Arbeitsflächen ein an die Einfüllöffnung angeschlossenes Füllrohr, der Druckstempel eine Querschnittskontur ohne Ecken und die Mischkammer eine bei geöffnetem Deckel frei zugängliche, als Austrag öffnung ausgebildete Stirnseite aufweist, und jeder Mischflügel in der Mischkammerstirnwand abgedichtet, als Förder- und Verdrängungsvorrichtung ausgebildet sowie fliegend und lösbar auf dem freien Ende seiner Antriebswelle angeordnet ist.
Durch diese Massnahmen wird eine mechanische Selbstreinigung der Arbeitsflächen der Misch- und Knetvorrichtung dadurch erzielt, dass im Füllrohr jedweder zum Ansetzen und Ablagern des Einfüllgutes neigende tote Raum, insbesondere im Winkel der inneren Mantelfläche des Füllrohres, vermieden wird. Weiterhin wird durch die Austrag- und Verdrängungswirkung der Mischflügel das Mischgut bis auf geringe, an den Mischflügeln oder der Mischkammerwand haftende Reste aus der Mischkammer bei deren Entleeren verdrängt, so dass zur vollstän- digen Reinigung dieser Kammer samt den Mischflügeln kein Reinigungsmittel oder höchstens geringe Mengen eines solchen benötigt werden.
Die Reini gungsarbeiten werden dadurch erleichtert, dass die Mischkammer sich vorteilhafterweise über ihre gesamte Querschnittsfläche, an einer Stirnseite öffnen lässt, so dass nicht nur die Mischflügel und die Innenwand der Mischkammer frei zugänglich, sondern auch gut sichtbar sind, um die Säuberungsarbeiten sorgfältig durchführen und überprüfen zu können. Ferner können die Mischflügel in der Mischkammerstirn- wand vollkommen öldicht gelagert sein, wodurch jedem Eindringen von Schmieröl in die Mischkammer und damit dem Verderb des Mischgutes durch dieses begegnet wird.
Um auch das in den Spalt zwischen der Stirnwand der Mischkammer und der benachbarten Stirnfläche der Mischflügel eingedrungene Mischgut im Bedarfsfall entfernen zu können, lassen sich die Mischflügel infolge ihrer fliegenden Anordnung auf dem Ende der Antriebswellen von diesen leicht abziehen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch die Misch- und Knetvorrichtung, und zwar durch den einen Mischflügel,
Fig. 2 eine Ansicht der den Deckel enthaltenden Stirnseite der Misch- und Knetvorrichtung nach der Fig. 1,
Fig. 3 einen Horizontalschnitt durch die Mischund Knetvorrichtung,
Fig. 4 die Ansicht eines die Austragöffnung enthaltenden Teiles der Misch- und Knetvorrichtung mit dem aufgeklappten Deckel,
Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung der Mischflügel in der Mischkammer,
Fig. 6 einen lotrechten Längsschnitt durch die Mischkammer mit der Verdrängungsvorrichtung,
Fig. 7 einen Schnitt durch die Mischkammer nach der Schnittlinie A-A in Fig. 6 und
Fig. 8 einen Längsschnitt durch die Dichtung zwischen dem Boden der Mischkammer und der Antriebswelle der Mischflügel.
Die dargestellte diskontinuierlich arbeitende Misch- und Knetvorrichtung weist eine Mischkammer 1 für das Misch- bzw. Knetgut auf, in der zwei Mischflügel 2 waagrecht und fliegend angeordnet sind. Die Mischkammer list topfförmig ausgebildet und ihre dem Boden 3 gegenüberliegende Stirnseite ist durch einen mittels eines Scharnieres 4 um 90 Grad nach oben schwenkbaren Deckel 5 gebildet (Fig. 1 und 4). Beim Aufklappen des Deckels 5 wird die Mischkammer 1 auf ihrer gesamten Querschnittsfläche freigelegt, so dass diese Kammer und die Mischflügel 2 leicht zugänglich sind. Die Mischflügel 2 sind walzenförmig mit z. B. elliptischem Querschnitt ausgebildet und ihre Endquerschnitte gegeneinander versetzt, wobei sämtliche Scheitel der Querschnittsellipsen zwischen den Endquerschnitten auf einer schraubenförmigen Mantellinie liegen (Fig. 3, 5, 6).
Durch diese Ausbildung erhält das Mischgut einen Vorschub in Austragrichtung, wodurch nicht nur die Mischwirkung erhöht, sondern dem gesamten Mischgut bei geöffnetem Deckel 5 auch ein Vorschub in Austragrichtung verliehen wird, so dass durch diese mechanische Selbstreinigung nur verhältnismässig geringe Gutreste in der Mischkammer 1 und auf den Mischflügeln 2 verbleiben, die nachher verhältnismässig leicht von Hand beseitigt bzw. mittels einer geringen Menge eines Reinigungsmittels losgelöst werden können. Die Mischflügel 2 sitzen mit ihren Naben 7 auf dem Ende je einer von zwei zueinander parallel verlaufenden Antriebswellen 6, die den Boden 3 des die Mischkammer 1 bildenden topfförmigen Gehäuses 8 durchsetzen.
Die Antriebswellen 6 der Mischflügel 2 sind mittels je zweier Radialrollenlager 9 und je eines am Ende dieser Wellen angeordneten Axialkugellagers 10, das den Axialschub des Mischflügels 2 aufnehmen soll, im Maschinengestell 11 gelagert. Durch diese Lagerungsart ist gegenüber der üblichen Anordnung eines der Radialrollenlager 9 auf der Nabe 7 des Mischflügels 2, diese einbaufrei, so dass sich die Mischflügel 2 leicht von den Antriebswellen 6 abziehen lassen, um den Spalt 12 zwischen dem Boden 3 und der benachbarten Stirnwand 13 der Mischflügel 2 von Zeit zu Zeit reinigen zu können.
Zwischen dem Boden 3 und dem auf der Antriebswelle 6 benachbart angeordneten Radialrollenlager 9 ist eine Dichtung zum Abdichten dieses Spaltes nach aussen vorgesehen (Fig. 8), um ein Eindringen von Schmiermittel bzw. Austreten von Mischgut aus dieser Kammer zu vermeiden. Diese Dichtung besteht aus drei aneinander angeordneten Ringscheiben 14, 15, 16, von denen die äusseren Ringscheiben 14, 16 am Boden 3 der Mischkammer 1 befestigt sind, wäh- rend die mittlere Ringscheibe 15 mittels eines Keiles 17 axial verschiebbar, jedoch undrehbar auf der An triebswelle 6 angeordnet ist.
Die drei Ringscheiben 14, 15, 16 werden mittels mehrerer auf den Befestigungsschrauben 18 der vom Boden 3 abliegenden Ringscheibe 16 vorgesehener Tellerfedern 19 gegeneinander gedrückt, wobei die aufeinandergleitenden Stirnflächen der Ringscheiben 14, 15, 16 durch Hartmetall auflagen 20 verschleissfest ausgebildet sind.
Hierbei ergeben die aufeinandergleitenden Stirnseiten der dem Boden 3 benachbarten Ringscheibe 14 und der folgenden Ringscheibe 15 eine verlässliche Abdichtung der Mischkammer 1.
Die Mischflügel 2 sind je nach den Erfordernissen kühl- oder heizbar (Fig. 1). Hierzu sind die Mischflügel 2 sowie die Antriebswellen 6 hohl ausgebildet und in letzteren je ein Rohr 21 angeordnet, das einen wesentlich kleineren Aussendurchmesser als der Innendurchmesser des Hohlraumes 22 aufweist. Dieses Rohr ist mit einem Ende in einem eine Öffnung 23 in der Stirnwand ! 24 der Mischflügel 2 verschliessen- den Deckel 25 eingeschraubt, während das andere Ende wie auch der Hohlraum 22 der Antriebswelle 6 in getrennten Kammern einer Stopfbüchse 26 münden, an die eine in der Zeichnung nicht dargestellte Zu- und Abführungsleitung für ein flüssiges Kühloder Heizmittel angeschlossen ist.
Das Rohr 21 weist auf seinem den Hohlraum 27 der Mischflügel 2 durchsetzenden Teil düsenartige Bohrungen 28 auf, aus denen das Kühl- oder Heizmittel auf die innere Mantelfläche der Mischflügel 2 gespritzt wird, um diese nach Bedarf kühlen oder erwärmen zu können.
Zwischen beiden Radialrollenlagern 9 sitzt auf jeder Antriebswelle 6 je ein Zahnrad 29, die mit Zahnrädern 30 auf einer unterhalb und zwischen den Antriebswellen 6 im Maschinengestell 11 mittels Kugellagern 31 gelagerten dritten Antriebswelle 32 käm- men. Diese Antriebswelle ist mit der Antriebswelle eines in der Zeichnung nicht dargestellten Motors gekuppelt. Durch dieses Zahnradgetriebe werden die beiden Mischflügel 2 im gleichen Drehsinn in Umlauf versetzt.
Der Mantel 33 des die Mischkammer 1 bildenden Gehäuses 8 umschliesst die Mischflügel 2 aussen auf zwei Drittel Umfangslänge mit geringem Abstand und verläuft zwischen diesen Mantelteilen oberhalb der Mischflügel 2 eben. In diesem ebenen Teil des Gehäusemantels ist eine kreisförmige Füllöffnung 34a vorgesehen, an die sich nach oben ein verhältnismässig langes Füllrohr 34 anschliesst. Das Ansetzen von Gutresten in den von den aneinandergrenzenden Flächen der üblichen, prismatischen Füllrohr eingeschlossenen Ecken wird durch eine kreisförmige Gestaltung des Fülirohrquerschnittes vermieden, weil infolge der keine Ecken aufweisenden Begrenzungslinie dieses Querschnittes keine die Gutablagerungen begünstigenden toten Räume, z. B. Ecken, entstehen können.
Etwa gebildete Gutansätze an der Füllrohrwand werden durch einen Druckstempel 43 von gleichem Querschnitt schon im Entstehungszustand abgeschabt, wodurch eine mechanische Selbstreinigung der Arbeitsflächen bzw. der Innenfläche des Füllrohres 34 erzielt wird. Durch eine seitlich am Füllrohr 34 angebrachte Einfüllöffnung 35 wird in dieses das Einlaufgut eingetragen. Hierzu ist eine Rutsche vorgesehen, die aus zwei kreissektorförmigen Seitenwänden 36 und einem durch ein Scharnier 37 zwischen diesen hochklappbaren Boden 38 gebildet ist. Zum Hochkiappen des Bodens 38 dient ein pneumatisch arbeitender Arbeitszylinder 39, der am Füllrohr 34 angeordnet ist, und dessen Schubstangenende 40 mit dem freien Ende eines einarmigen Hebels 41 verbunden ist, dessen anderes Ende auf der Scharnierwelle 42 des Bodens 38 sitzt.
Durch Hochklappen dieses Bodens kann die Einfüllöffnung 35 staubdicht verschlossen werden. Das Füllrohr 34 dient gleichzeitig zur Führung eines Druckstempels 43, der eine zentral angeordnete Schubstange 44 aufweist. Am freien Ende dieser Schubstange ist ein Joch 45 angeordnet, an dessen Enden die Schubstangen 46 von pneumatisch arbeitenden Arbeitszylindern 47 angelenkt sind (Fig. 2). Nach dem Füllen der Mischkammer 1 wird der Druckstempel 43 so weit gesenkt, dass er auf dem Misch- bzw. Knetgut schwimmt. Der mittels der Arbeitszylinder 47 betätigte Druckstempel 43 drückt hierbei das Misch- und Knetgut in die Mischkammer 1 und hält es während des Misch- und Knetvorganges unter Druck, wodurch nicht nur eine gleichmässige Mischung bzw. Durchknetung des Gutes erzielt, sondern auch dieser Vorgang verkürzt wird.
Um die während des Misch- und Knetvorganges entstehende Wärme abzuführen oder gegebenenfalls Wärme dem Misch- und Knetgut zuzuführen, sind sowohl im Mantel 33 des die Mischkammer 1 bildenden Gehäuses 8 als auch im Füllrohr 34 Kanäle 48 für ein flüssiges Kühl- oder Heizmittel vorgesehen. Desgleichen ist auch im unteren Teil des Druckstempels 43 ein Hohlraum 49 angeordnet, dem das flüssige Kühl- bzw. Heizmittel mittels zweier konzentrisch ineinander angeordneter und einen Abstand zwischen dem Aussendurchmesser des inneren und dem Innendurchmesser des äusseren Rohres aufweisender Rohre 50 mit Schlauchanschlussstutzen 50a zugeführt bzw. entzogen wird. Der die offene Stirnseite der Mischkammer 1 abschliessende Deckel 5 ist zum Kühlen bzw. Erwärmen mit Ringkanälen 51 zum Hindurchleiten eines Kühl- bzw.
Heizmediums versehen, und hierzu sind an deren Enden Anschlussstutzen 52 für je einen in der Zeichnung nicht dargestellten Zu- und Abfühmngsschlauch angeordnet.
Der zum staubdichten Abschluss der Mischkammer 1 durch den Deckel 5 erforderliche Anpressdruck wird von einer Quertraverse 53 auf diesen ausgeübt, die durch Verbindungslaschen 54 am Deckel 5 lange lenkt ist (Fig. 1, 4 und 5). In geschlossenem Zustand der Mischkammer 1 liegen die Längsachse der Quertraverse 53 in der gemeinsamen Achsebene der Mischflügel 2 und die Anlenkstellen der Verbindungslaschen 54 jeweils in einer senkrecht zum Dek kel 5 stehenden Wirkungslinie. Die Quertraverse 53 ist mittels an ihren Enden vorgesehener Lagerböcke 55 drehbar und mittels Büchsen 56 verschiebbar an je einer Säule 57 geführt, deren eines Ende 58 am Füllrohr 34 beschränkt schwenkbar angeordnet und deren anderes Ende an einem als Andrückvorrichtung dienenden Arbeitszylinder 59 befestigt ist.
Die Kolbenstange 60 jedes dieser Arbeitszylinder verläuft parallel zu den Antriebswellen 6 und ist mit ihrem freien Ende 61 am Maschinengestell 11 der Mischund Knetvorrichtung befestigt. Durch Beaufschlagen dieser Arbeitszylinder mittels eines flüssigen Druckmittels werden die Säulen 57 und damit die Quertraverse 53 an die Mischkammer 1 herangeführt und hierdurch der Deckel 5 mittels der Verbindungslaschen 54 an die offene Stirnseite der Mischkammer 1 angepresst. An jedem Arbeitszylinder 59 der Säulenenden ist ein weiterer hydraulisch wirkender Arbeitszylinder 62 angeordnet, dessen Schubstange 63 parallel zu den Säulen 57 verläuft und dessen freies Ende mittels eines topfförmigen Flansches 64 an der an jedem Ende der Quertraverse 53 vorgesehenen Büchse 56 befestigt ist.
Nach dem Entleeren der als Andrückvorrichtung dienenden Arbeitszylinder 59 und durch darauffolgendes Beaufschlagen des Kolbens 65 des als Hubvorrichtung dienenden Arbeitszylinders 62 mit dem Druckmittel erfolgt ein Parallelverschieben der Quertraverse 53 nach oben, wodurch der Deckel 5 in dieser Richtung geschwenkt wird, wie Fig. 4 zeigt.
Um Gutablagerungen im Spalt 66 zwischen der Stirnwand 24 jedes Mischflügels 2 und dem Deckel 5 zu vermeiden, ist in diesem Spalt eine Verdrängungsvorrichtung vorgesehen (Fig. 6). Diese Verdrängungsvorrichtung besteht aus einer exzentrisch zur Mischflügelachse auf der Innenseite des Deckels 5 fest angeordneten, diese Achse jedoch noch überdeckenden kreisförmigen Scheibe 67 und zwei weiteren, unter sich gleich grossen kreisförmigen Scheiben 68, die diametral gegenüberliegend im Randbereich der freien Stirnfläche jedes Mischflügels 2 angeordnet sind. Die Durchmesser dieser Scheiben 67, 68 sind so bemessen, dass die umlaufenden Scheiben 68 dicht an der feststehenden Scheibe 67 vorbeigeführt werden. Die Dicke der drei Scheiben 67, 68 entspricht der Spaltweite zwischen dem Deckel 5 und den Mischflügeln 2.
Beim Umlauf der äusseren Scheiben 68 wird das in den Spalt 66 eingedrungene Mischgut aus diesem verdrängt und gleichzeitig gemischt und geknetet, so dass keine Einschlüsse nichtplastifizierten Mischgutes im Fertigprodukt entstehen können.
An Stelle des Arbeitszylinders 59 kann ein auf den Deckel 5 einwirkender, durch einen Motor angetriebener Nocken und an der Stelle des Arbeitszylinders 62 ein motorisch betriebener Spindeltrieb oder eine sonstige mechanisch wirkende Andrückund Hubvorrichtung vorgesehen werden. Auch können bei einfacheren Ausführungen die beiden Mischflügel 2 durch einen einzigen ersetzt sein.
Discontinuous mixing and kneading device for rubber and plastic compounds
The invention relates to a discontinuous mixing and kneading device for rubber and plastic masses, with at least one horizontally arranged drivable mixing blade in a mixing chamber with a plunger that can be inserted into its filling opening and a cover closing its discharge opening.
In the mixing and kneading devices of this type, the discharge opening is arranged either on the side of one of the two mixing blades in the casing of the housing forming the mixing chamber or at the lowest point of this casing between the two mixing blades. In the former case, the cover for closing the discharge opening is designed as a flap and in the latter case as a saddle-shaped slide. In both cases, however, this arrangement of the discharge opening or the design of the cover makes access to the interior of the mixing chamber very difficult. However, this accessibility is of great importance when processing rubber and plastic compounds in mixing and kneading devices, because the good residues remaining in the mixing chamber when the mixing or knee is discharged due to the longer action of the mixing or kneading.
Incinerate the kneading process formed or supplied heat. In particular, such material residues form in the gap between the end faces of these blades and the mixing chamber located in the pressure direction of the mixing blades. The incinerated residues are gradually carried away by the mixed and kneaded material and form inclusions in the rubber and plastic end product, which make it unusable or at least impair its quality. In addition, these residues can be deposited in the gap between the cover or slide and hinder the opening or closing of the mixing chamber. Therefore, the mixing chambers and the mixing blades must be carefully cleaned after each batch or at least after a few batches.
As a result of the limited accessibility of the mixing chamber, with the known mixing and kneading devices, cleaning can only be carried out after time-consuming dismantling and with the aid of special cleaning equipment, which causes long interruptions in operation. Furthermore, it has been found that in the corners of the filler pipe adjoining the filler opening on the outside and having a conventional prismatic design, residues remain which cannot be removed without dismantling the plunger. Finally, it has been found that the material to be mixed becomes stuck in the gap between the mixing blades and the floor of the mixing chamber, which can only be removed by removing the mixing blades.
In this case, the removal of the mixing blades turns out to be particularly difficult if the bearings provided for mounting the mixing blades in the machine frame are provided on the mixing blade hub in a customary manner. All of these dismantling operations can cause such long interruptions in operation that the use of these mixing and kneading devices is called into question.
In contrast, the object of the invention is to design a mixing and kneading device of the type specified at the outset so that the mixing chamber and the mixing blades are not only easily accessible for cleaning, but also a certain mechanical self-cleaning of all work surfaces that come into contact with the mix is guaranteed.
To solve this problem, it is proposed according to the invention that the mixing and kneading device for mechanical self-cleaning of its work surfaces has a filling tube connected to the filling opening, the pressure ram has a cross-sectional contour without corners and the mixing chamber has an end face designed as a discharge opening which is freely accessible when the lid is open , and each mixing paddle is sealed in the mixing chamber end wall, designed as a conveying and displacement device and is cantilevered and detachable on the free end of its drive shaft.
Through these measures, mechanical self-cleaning of the working surfaces of the mixing and kneading device is achieved by avoiding any dead space in the filling pipe that tends to attach and deposit the filling material, in particular in the angle of the inner surface of the filling pipe. Furthermore, due to the discharge and displacement effect of the mixing paddles, the mixed material is displaced from the mixing chamber when it is emptied, with the exception of small residues adhering to the mixing paddles or the mixing chamber wall, so that no cleaning agent or at most small amounts are required for complete cleaning of this chamber and the mixing paddles one of these is required.
The cleaning work is facilitated by the fact that the mixing chamber can advantageously be opened over its entire cross-sectional area at one end, so that not only the mixing blades and the inner wall of the mixing chamber are freely accessible, but also clearly visible in order to carefully carry out and check the cleaning work to be able to. Furthermore, the mixing blades can be mounted completely oil-tight in the mixing chamber end wall, which counteracts any penetration of lubricating oil into the mixing chamber and thus the spoilage of the mixed material.
In order to be able to remove the mix which has penetrated into the gap between the end wall of the mixing chamber and the adjacent end face of the mixing blades if necessary, the mixing blades can be easily pulled off the drive shafts due to their floating arrangement on the end of the drive shafts.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing. It shows:
Fig. 1 is a vertical longitudinal section through the mixing and kneading device, through the one mixing blade,
FIG. 2 shows a view of the end face of the mixing and kneading device according to FIG. 1 containing the cover,
3 shows a horizontal section through the mixing and kneading device,
4 shows the view of a part of the mixing and kneading device containing the discharge opening with the lid opened,
5 shows a diagrammatic representation of the mixing blades in the mixing chamber,
6 shows a vertical longitudinal section through the mixing chamber with the displacement device,
7 shows a section through the mixing chamber along the section line A-A in FIGS. 6 and
8 shows a longitudinal section through the seal between the bottom of the mixing chamber and the drive shaft of the mixing blades.
The discontinuously operating mixing and kneading device shown has a mixing chamber 1 for the material to be mixed or kneaded, in which two mixing blades 2 are arranged horizontally and overhung. The mixing chamber is pot-shaped and its end face opposite the bottom 3 is formed by a cover 5 which can be pivoted upwards by 90 degrees by means of a hinge 4 (FIGS. 1 and 4). When the cover 5 is opened, the mixing chamber 1 is exposed over its entire cross-sectional area, so that this chamber and the mixing blades 2 are easily accessible. The mixing blades 2 are cylindrical with z. B. elliptical cross-section and their end cross-sections offset from one another, with all the vertices of the cross-sectional ellipses between the end cross-sections on a helical surface line (Fig. 3, 5, 6).
This design gives the mix a feed in the discharge direction, which not only increases the mixing effect, but also gives the entire mix a feed in the discharge direction when the cover 5 is open, so that this mechanical self-cleaning process means that only relatively small product residues in the mixing chamber 1 and up the mixing blades 2 remain, which can subsequently be removed relatively easily by hand or detached using a small amount of a cleaning agent. The mixing blades 2 sit with their hubs 7 on each end of one of two drive shafts 6 running parallel to one another, which penetrate the base 3 of the pot-shaped housing 8 forming the mixing chamber 1.
The drive shafts 6 of the mixing blades 2 are each supported in the machine frame 11 by means of two radial roller bearings 9 and one axial ball bearing 10 each, which is arranged at the end of these shafts and is intended to absorb the axial thrust of the mixing blade 2. Due to this type of mounting, one of the radial roller bearings 9 on the hub 7 of the mixing paddle 2 does not have to be installed, so that the mixing paddles 2 can be easily pulled off the drive shafts 6, around the gap 12 between the base 3 and the adjacent end wall 13 to be able to clean the mixing blade 2 from time to time.
Between the bottom 3 and the radial roller bearing 9 arranged adjacent on the drive shaft 6, a seal is provided for sealing this gap to the outside (FIG. 8) in order to prevent lubricant from penetrating or mixed material from escaping from this chamber. This seal consists of three ring disks 14, 15, 16 arranged next to one another, of which the outer ring disks 14, 16 are attached to the bottom 3 of the mixing chamber 1, while the middle ring disk 15 is axially displaceable by means of a wedge 17, but cannot be rotated on the Drive shaft 6 is arranged.
The three ring disks 14, 15, 16 are pressed against each other by means of a plurality of disc springs 19 provided on the fastening screws 18 of the ring disk 16 remote from the bottom 3, the end faces of the ring disks 14, 15, 16 sliding on each other being made wear-resistant by hard metal supports 20.
The end faces of the annular disk 14 adjacent to the base 3 and the following annular disk 15, which slide on one another, result in a reliable sealing of the mixing chamber 1.
The mixing blades 2 can be cooled or heated depending on the requirements (FIG. 1). For this purpose, the mixing blades 2 and the drive shafts 6 are designed to be hollow and a tube 21 is arranged in each of the latter, which tube has a significantly smaller outer diameter than the inner diameter of the cavity 22. One end of this tube has an opening 23 in the end wall! 24 of the mixing blades 2 closing lid 25 is screwed in, while the other end as well as the cavity 22 of the drive shaft 6 open into separate chambers of a stuffing box 26 to which a supply and discharge line (not shown in the drawing) for a liquid cooling or heating medium is connected .
The tube 21 has on its part penetrating the cavity 27 of the mixing blades 2 nozzle-like bores 28, from which the cooling or heating medium is sprayed onto the inner surface of the mixing blades 2 in order to be able to cool or heat them as required.
Between the two radial roller bearings 9 on each drive shaft 6 there is a gear 29 which meshes with gearwheels 30 on a third drive shaft 32 mounted below and between the drive shafts 6 in the machine frame 11 by means of ball bearings 31. This drive shaft is coupled to the drive shaft of a motor not shown in the drawing. Through this gear transmission, the two mixing blades 2 are set in rotation in the same direction of rotation.
The jacket 33 of the housing 8 forming the mixing chamber 1 surrounds the mixing blades 2 on the outside over a two-thirds circumferential length with a small distance and runs flat between these jacket parts above the mixing blades 2. In this flat part of the housing jacket, a circular filling opening 34a is provided, to which a relatively long filling pipe 34 is connected at the top. The attachment of leftovers in the corners enclosed by the adjoining surfaces of the usual prismatic filling pipe is avoided by a circular design of the filling pipe cross-section, because as a result of the border line of this cross-section that does not have any corners, there are no dead spaces that favor the deposits of goods, e.g. B. corners can arise.
Any material deposits that have formed on the filling tube wall are scraped off by a pressure ram 43 of the same cross-section as it is being formed, whereby mechanical self-cleaning of the work surfaces or the inner surface of the filling tube 34 is achieved. The inlet product is introduced into this through a filling opening 35 attached to the side of the filling pipe 34. For this purpose, a slide is provided which is formed from two circular sector-shaped side walls 36 and a floor 38 which can be folded up between these by means of a hinge 37. A pneumatically operated working cylinder 39, which is arranged on the filling pipe 34 and whose push rod end 40 is connected to the free end of a one-armed lever 41, the other end of which sits on the hinge shaft 42 of the base 38, is used to fold up the base 38.
By folding up this base, the filling opening 35 can be closed in a dust-tight manner. The filling pipe 34 serves at the same time to guide a pressure ram 43 which has a centrally arranged push rod 44. At the free end of this push rod, a yoke 45 is arranged, at the ends of which the push rods 46 are articulated by pneumatically operated working cylinders 47 (FIG. 2). After the mixing chamber 1 has been filled, the plunger 43 is lowered so far that it floats on the material to be mixed or kneaded. The plunger 43 actuated by the working cylinder 47 pushes the material to be mixed and kneaded into the mixing chamber 1 and keeps it under pressure during the mixing and kneading process, which not only achieves an even mixing or kneading of the material, but also shortens this process .
In order to dissipate the heat generated during the mixing and kneading process or, if necessary, to supply heat to the material to be mixed and kneaded, channels 48 for a liquid cooling or heating medium are provided both in the jacket 33 of the housing 8 forming the mixing chamber 1 and in the filling tube 34. Likewise, a cavity 49 is also arranged in the lower part of the plunger 43, to which the liquid cooling or heating medium is fed or fed by means of two concentrically arranged tubes 50 with hose connection pieces 50a and having a distance between the outer diameter of the inner and the inner diameter of the outer tube. is withdrawn. The cover 5, which closes off the open end face of the mixing chamber 1, is provided for cooling or heating with annular channels 51 for the passage of a cooling or heating medium.
Provided heating medium, and for this purpose connecting pieces 52 are arranged at their ends for one inlet and one outlet hose, not shown in the drawing.
The contact pressure required for the dust-tight closure of the mixing chamber 1 by the cover 5 is exerted on the latter by a cross member 53, which is steered for a long time by connecting straps 54 on the cover 5 (FIGS. 1, 4 and 5). In the closed state of the mixing chamber 1, the longitudinal axis of the cross member 53 are in the common axis plane of the mixing blades 2 and the articulation points of the connecting tabs 54 each in a line of action perpendicular to the Dek angle 5. The cross member 53 can be rotated by means of bearing blocks 55 provided at its ends and is guided displaceably by means of bushes 56 on each column 57, one end 58 of which is arranged pivotably to a limited extent on the filling pipe 34 and the other end of which is attached to a working cylinder 59 serving as a pressure device.
The piston rod 60 of each of these working cylinders runs parallel to the drive shafts 6 and is attached with its free end 61 to the machine frame 11 of the mixing and kneading device. By applying a liquid pressure medium to these working cylinders, the columns 57 and thus the cross member 53 are brought up to the mixing chamber 1 and the cover 5 is thereby pressed against the open face of the mixing chamber 1 by means of the connecting straps 54. A further hydraulically acting working cylinder 62 is arranged on each working cylinder 59 of the column ends, the push rod 63 of which runs parallel to the columns 57 and the free end of which is attached by means of a cup-shaped flange 64 to the bushing 56 provided at each end of the cross member 53.
After the working cylinder 59 serving as a pressure device has been emptied and the piston 65 of the working cylinder 62 serving as a lifting device is subsequently subjected to the pressure medium, the cross member 53 is moved upwards in parallel, whereby the cover 5 is pivoted in this direction, as shown in FIG. 4.
In order to avoid product deposits in the gap 66 between the end wall 24 of each mixing blade 2 and the cover 5, a displacement device is provided in this gap (FIG. 6). This displacement device consists of a circular disc 67, which is fixed eccentrically to the mixing blade axis on the inside of the cover 5, but still overlaps this axis, and two further circular discs 68 of the same size, which are arranged diametrically opposite in the edge area of the free end face of each mixing blade 2 . The diameters of these disks 67, 68 are dimensioned in such a way that the rotating disks 68 are guided past the stationary disk 67 close to them. The thickness of the three disks 67, 68 corresponds to the gap width between the cover 5 and the mixing blades 2.
As the outer disks 68 rotate, the mixed material that has penetrated into the gap 66 is displaced therefrom and at the same time mixed and kneaded, so that no inclusions of non-plasticized mixed material can arise in the finished product.
A motor-driven cam acting on the cover 5 can be provided in place of the working cylinder 59, and a motor-operated spindle drive or another mechanically acting pressure and lifting device can be provided in place of the working cylinder 62. In the case of simpler designs, the two mixing blades 2 can also be replaced by a single one.