DE1262972B

DE1262972B - Ruehrwerk

Info

Publication number: DE1262972B
Application number: DEJ28245A
Authority: DE
Inventors: George Flower Fox
Original assignee: WJ Jenkins and Co Ltd
Current assignee: WJ Jenkins and Co Ltd
Priority date: 1965-01-15
Filing date: 1965-05-31
Publication date: 1968-03-14
Also published as: DE6601240U; BE664736A; NL6506911A; US3338562A; FR1436967A; GB1041619A; LU48742A1

Description

Rührwerk Die Erfindung bezieht sich auf ein Rührwerk mit wenigstens einem lotrecht angeordneten Rührkessel mit wenigstens einer sich um ihre Achse drehenden Förderschnecke, die an ihrem unteren Ende im Bereich des Bodens des Rührkessels gelenkig und an ihrem oberen Ende an einem um eine im wesentlichen mit der Symmetrieachse des Rührkessels zusammenfallende Achse umlaufend angetriebenen Kurbelarm gelagert ist und die an ihrem oberen Ende zur Rührkesselachse hin- und wegbewegbar ist.
Solche Rührwerke dienen zum vollständigen und raschen Durchmischen eines Gemisches aus Füllstoffen, Flüssigkeit und/oder Festkörpern, die dem Rührwerk aufgegeben werden.
Ein bekanntes Rührwerk dieser Art, von dem die Erfindung ausgeht, enthält einen gekrümmten Kurbelarm, dessen Krümmungsmittelpunkt im unteren Förderschneckenlager liegt, während das obere Förderschneckenlager an einem Schlitten angeordnet ist, der auf dem gekrümmten Kurbelarm radial zur Umlaufrichtung des Kurbelarmes verschiebbar ist. Als Vorrichtung zur Erzeugung dieser Radialbewegung dient z. B. ein Triebwerk mit Welle, Kegelrädern, Spindeln und Wandermutter. Außerdem sind End- bzw. Umkehrschalter vorgesehen, um die radiale Bewegung des Schlittens längs des gekrümmten Kurbelarmes anzuhalten bzw. die Auswärtsbewegung in eine Einwärtsbewegung und umgekehrt umzuschalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bewegung des oberen Endes der Förderschnecke zur Rührkesselachse hin und von ihr weg mit einfacheren und weniger störungsanfälligen Mitteln zu erzeugen und die Einrichtung so auszubilden, daß die Bahn der Förderschnecke epizykloidisch verläuft und die Drehgeschwindigkeit der Schnecke in bezug auf die Rührkesselwandung in Umfangsrichtung ständig schwankt. Damit läßt sich eine weit bessere Durchmischung erzielen, als es mit der bekannten Vorrichtung möglich ist.
Gelöst wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch, daß die Förderschnecke an ihrem oberen Ende drehbar im freien Ende eines Armes gelagert ist, dessen anderes Ende auf einer im Kurbelarm drehbar gelagerten, angetriebenen Welle befestigt ist.
Die Förderschnecke kann eine einfache archimedische Schnecke mit über ihre effektive Länge konstanter oder veränderbarer Steigung sein. Man kann die Förderschnecke auch als Verbundschnecke ausbilden. Die Förderschnecke kann aus Teilen unterschiedlicher Förderrichtung zusammengesetzt sein.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann die Förderschnecke zwei oder mehr koaxiale Schneckenbänder aufweisen. Ferner kann in weiterer Ausbildung der Erfindung die Hüllfläche um die Bewegungsbahn an der Förderschnecke als Ganzes im wesentlichen mit der Innenfläche des Rührkessels übereinstimmen.
Vorzugsweise wird das Rührwerk so ausgebildet, daß die im Kurbelarm drehbar gelagerte Welle an ihrem von der Schneckenarmbefestigung abgewendeten Ende ein Zahnrad trägt, das mit einem bezüglich des Rührkessels festen Zahnkranz kämmt, dessen Achse mit der Drehachse des Kurbelarmes zusammenfällt.
Der Rührkessel kann konisch, sich nach unten verengend ausgebildet sein. Er kann am unteren Ende einen Auslaß aufweisen. Man kann das Rührwerk auch so ausbilden, daß das obere Ende der Förderschnecke im Arm gegen eine Bewegung bezüglich der Kesselsymmetrieachse durch ein Universalgelenk im Scheitel des Kessels gehindert ist.
Es ist auch möglich, die Förderschnecke an ihrem unteren Ende in einem Kreuzgelenk zu lagern, das mit einem Antriebsmotor über eine Übersetzung, gegebenenfalls unter Einschaltung einer Rutschkupplung verbunden ist.
Die erwähnte Änderung des Gewindes der Schnecke kann in einfacher Weise z. B. dadurch erfolgen, daß man das Gewinde in Form eines Bandes vorsieht, das in seiner Längsausdehnung verkürzt oder verlängert werden kann. Auch andere, im Rahmen des fachmännischen Könnens liegende Mittel sind möglich.
Im folgenden sollen zum besseren Verständnis der Erfindung einige Ausführungsbeispiele von Rührwerken gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden; diese zeigen in Fig. 1 einen senkrechten Mittelschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rührwerkes, F i g. 2 eine Seitenansicht einer abgeänderten Ausführungsform, Fig. 3 eine Teilseitenansicht einer Ausführungsform einer Förderschnecke, Fig.4 eine Teilseitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Förderschnecke und F i g. 5 eine Teilseitenansicht einer dritten Ausführungsform einer Förderschnecke.
Bei der in Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rührwerks ist ein sich nach unten verjüngender konischer Rührkessel 1 mit einem Auslaß versehen, der am unteren Ende des Rührkessels vorgesehen und durch eine Tür2 verschließbar ist. Der Auslaß sitzt in der Wandung des Rührkessels und steht mit einer Rinne oder einem Trichter 3 in Verbindung.
Am unteren Ende des Rührkessels ist in der Symmetrieachse desselben ein Kreuzgelenk 4 vorgesehen, welches in einem Lager 5 von einer Welle 6 getragen wird, die an ihrem vom Gelenk 4 abgewendeten Ende über eine Antriebswelle 7 und eine Gleitkupplung 8 an einem Elektromotor 9 angekoppelt ist. Die Kupplung hat die Form einer begrenzten Gleit- oder Rutschkupplung und sichert den Motor vor einer zufälligen Überlastung.
Am Kreuzgelenk 4, welches ein gabelförmiges Glied 10 zur Aufnahme eines Kreuzbolzens 11 enthält, ist ein Ende einer Förder- oder Rührschnecke 12 befestigt. Diese- Förderschnecke 12 weist eine Welle 13 mit einem wendelförmig gewundenen Schneckenband 14 auf. Das obere Ende des Rührkessels ist derart verschlossen, daß ein Untersetzungsgetriebe 15 oberhalb des Kessels in der Symmetrieachse des Kessels gelagert werden kann. Dieses Untersetzungsgetriebe 15 trägt eine lotrechte, zum Rührkessel koaxiale Antriebsspindel 16, die durch einen Elektromotor 17 in Umlauf versetzt wird, welcher mit dem Untersetzungsgetriebe über eine Kupplung 18 im Eingriff steht.
An der Antriebsspindel 16 ist ein radialer Kurbelarm 19 befestigt, welcher ein Lager 20 zur Aufnahme einer Antriebswelle 21 trägt, welche einen weiteren radialen Arm 22 aufnimmt und dreht, in dem das vom Gelenk 4 abgewendete Ende der Schnecke 12 gelagert ist. Die Welle 21, welche diesen weiteren Schneckenarm 22 trägt, verläuft lotrecht durch den Kurbelarm 19 und trägt ein Zahnrad oder Ritzel 23, welches infolge seines Eingriffes in ein ortsfestes, zur Spindel 16 koaxiales Zahnrad oder einen Zahnkranz 24 gedreht wird.
Das obere Ende der Förderschnecke 12 ist im Arm 22 in einem Kugelgelenk 25, 26 gelagert, welches außerdem eine Längsverschiebung erlaubt.
Beim Umlauf der Antriebsspindel 16 unter dem Einfluß des Motors 17 dreht sich der radial abstehende Kurbelarm 19 um die Symmetrieachse des Rührkessels 1. Durch diese Drehung läuft die den Arm 22 tragende Welle 21 um ihre eigene Achse um, weil das daran befestigte Zahnrad 23 mit dem Zahnrad 24 kämmt und so die Drehung des daran sitzenden Armes 22 und des daran befestigten Endes der Schnecke 12 verursacht. Die Förderschnecke 12 wird ebenfalls um ihre eigene Achse mit Hilfe des Motors 9 in Umlauf versetzt.
Man erkennt, daß die von der Schnecke 12 verfolgte Bahn sicherstellt, daß das innerhalb des Kessels befindliche, zu mischende Material in einer Richtung längs der Förderschnecke 12 bewegt wird, und daß darüber hinaus die Rotations- und Radialkomponenten der Bewegung um die Symmetrieachse sicherstellen, daß alle Teile des Kessels 1 innerhalb des Bereiches der Schnecke liegen. Es erfolgt somit eine vollständige und innige Mischung oder Verrührung.
Darüber hinaus kann ein Rührwerk gemäß der Erfindung mehr als einen Rührkessel aufweisen, in denen jeweils eine oder mehrere Schnecken vorgesehen sind. Ein solches Rührwerk ist schematisch in Fig. 2 angedeutet. Es gibt hier zwei Rührkessel 1, zwei Förderschnecken 12 und Motoren 9, 17 zum Antrieb der beiden Schnecken 12.
Die F i g. 3, 4 und 5 zeigen drei abgeänderte Ausführungsformen einer Förderschnecke 12, wobei die Schnecke nach F i g. 3 aus Gewindeteilen unterschiedlicher Förderrichtung zusammengesetzt ist, die durch die Schneckenbandabschnitte 44, 45 gebildet sind.
F i g. 4 zeigt eine Schnecke mit zwei koaxialen Gewindezügen, die durch ein Schneckenband 46 und ein Band entgegengesetzter Steigung 47 gebildet sind.
Die in Fig. 5 wiedergegebene Schnecke enthält eine Welle 13, auf der das Schneckenband 14 unmittelbar befestigt ist, wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Um diese Schnecke herum ist koaxial ein gesondertes Schneckenband 48 angeordnet, das über ein zum Kreuzgelenk 4 konzentrisches Gelenk 49 unabhängig von der Schnecke 13, 14 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und/oder in unterschiedlichen Richtungen antreibbar ist.

Claims

Patentansprüche: 1. Rührwerk mit wenigstens einem lotrecht angeordneten Rührkessel mit wenigstens einer sich um ihre Achse drehenden Förderschnecke, die an ihrem unteren Ende im Bereich des Bodens des Rührkessels gelenkig und an ihrem oberen Ende an einem um eine im wesentlichen mit der Symmetrieachse des Rührkessels zusammenfallende Achse umlaufend angetriebenen Kurbelarm angelagert ist und die an ihrem oberen Ende zur Rührkesselachse hin- und wegbewegbar ist, d a -durch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (12) an ihrem oberen Ende drehbar im freien Ende eines Armes (22) gelagert ist, dessen anderes Ende auf einer im Kurbelarm (19) drehbar gelagerten, angetriebenen Welle (21) befestigt ist.
2. Rührwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (12) eine einfache archimedische Schnecke mit über ihre effektive Länge konstanter oder veränderbarer Steigung ist.
3. Rührwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (12) eine Verbundschnecke ist (F i g. 4 und 5).
4. Rührwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (12) aus Teilen unterschiedlicher Förderrichtung zusammengesetzt ist (F i g. 3).
5. Rührwerk nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (12) zwei oder mehr koaxiale Schneckenbänder (14, 48) aufweist (F i g. 5).
6. Rührwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllfläche um die Bewegungsbahnen der Förderschnecke (12) als Ganzes im wesentlichen mit der Innenfläche des Rührkessels (1) übereinstimmt.
7. Rührwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Kurbelarm (19) drehbar gelagerte Welle (21) an ihrem von der Schneckenarmbefestigung abgewendeten Ende ein Zahnrad (23) trägt, das mit einem bezüglich des Rührkessels (1) festen Zahnkranz (24) kämmt, dessen Achse mit der Drehachse (16) des Kurbelarmes (19) zusammenfällt.
8. Rührwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührkessel (1) konisch, sich nach unten verengend ausgebildet ist.
9. Rührwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel am unteren Ende einen Auslaß aufweist.
10. Rührwerk nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende der Förderschnecke (12) im Arm (22) in einem Kugelgelenk (25, 26) längsverschieblich gelagert ist.
11. Rührwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke an ihrem unteren Ende in einem Kreuzgelenk (4) gelagert ist, das mit einem Antriebsmotor (9) über eine Übersetzung, gegebenenfalls unter Einschaltung einer Rutschkupplung, verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 707 621, 957 806, 1 058 346, 1 065 699, 1 068 981, 1 116 195; österreichische Patentschrift Nr. 53 906; französische Patentschrift Nr. 1 246 089; französische Zusatzpatentschrift Nr. 84 052 (zweiter Zusatz zur französischen Patentschrift Nr. 1 304 608).