DE1557119B2 - Mischmaschine - Google Patents

Description

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Misch- bzw. auch Knetbewegung erzeugt, die zu einer F i g. 4 dargestellt ist, wird bei der bekannten koaxia-

wesentlich höheren Mischleistung der Mischmaschine len Anordnung der Mischelemente nach F i g. 4 sehr

führt. bald von den Seitenflächen der Mischelemente aufge-

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbei- fangen und die Transportbewegung des Materialteilspiele des Erfindungsgegenstands und eine bekannte 5 chens 7 dadurch unterbrochen.
Maschine dargestellt. Es zeigt Bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Misch-

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Chargen- elemente, z.B. gemäß Fig. 3, kann sich ein Matekneter mit einem zylindrischen Gehäuse, rialteilchen 30 ungehemmt von einer Stirnfläche 31

F i g. 2 einen Querschnitt durch den Kneter nach in Richtung eines Pfeils weg in eine Lücke oder so-

F i g. 1, ίο gar direkt auf eine Stirnfläche 31 eines anderen Misch-

F i g. 3 die Abwicklung einer Rührwelle (Träger) elements 21 bewegen, so daß eine schnelle und intenmit scheiben-sektor-förmigen Mischelementen auf ei- sive, axiale Materialvermischung erfolgt. Die Stirnner Schneckenlinie, flächen31 liegen hierbei auf-mehreren Schneckenlinien.

F i g. 4 die Abwicklung einer bekannten Rührwelle Die Schneckenlinien 3 und 4 sind z. B. zueinander

mit Scheibensegmenten in bereits bekannter koaxia- 15 parallel und die Schneckenlinien 2 und 4 bilden einen

ler Anordnung, Pfeil.

F i g. 5 einen Querschnitt durch einen Trogkneter, Um eine gute Durchmischung und Durchknetung

und des Materials zu erzielen, ordnet man mit Vorteil

F i g. 6 einen Längsschnitt durch einen kontinuier- die Mischelemente 21 nach F i g. 1 und 3 auf dem

liehen Scheibenkneter. 20 Träger 20 pfeilförmig an, so daß das Material bei

F i g. 1 und 2 zeigen einen Chargenkneter. In einem der einen Drehrichtung des Trägers 20 nach der zylindrischen Gehäuse 11 mit einer Einfüllöffnung 12 Mitte zu und bei der anderen Drehrichtung des Trä- und einer Auslaßöffnung 13 rotiert z. B. in Richtung gers 20 gegen die äußeren Stirnwände zu gefördert eines Pfeils 9 ein Träger 20, auf dem mehrere schei- und hierbei im Gehäuse 11 gut umgewälzt wird. Bei ben-sektor-förmige Mischelemente 21 angebracht 25 schwierigen Knetprozessen kann auch ein regelmäßisind. Die Auslaßöffnung 13 ist mittels eines Deckels 8 ges Reservieren der Drehrichtung von Vorteil sein, verschlossen. Die beiden Wellenstümpfe des Trägers Die manchmal schwierigen Eigenschaften pastöser 20 sind in Lagern 14 und 15 abgestützt und ihre zu knetender Materialien machen große Einfüll- und Durchtritte durch die Gehäusedeckel mittels Stopf- Auslaßöffnungen notwendig. Hierfür ist eine Trogbüchsen 16 und 17 abgedichtet. Im Gehäuse 11 sind 30 form des Gehäuses 40 gemäß F i g. 5 vorteilhaft. In zwei Reihen von Knetzähnen 18 und 19 angeordnet. bekannter Weise wird hier durch Kippen des Gehäu-Der Rotation des Trägers 20 ist eine axial oszillierende ses 40 die fertig geknetete Masse nach unten entleert. Bewegung in Richtung eines Doppelpfeils 10 über- Weiter kann auch zur Erhöhung der Knetwirkung lagert, wobei sich die Mischelemente 21 einmal links durch eine obere Trogöffnung 41 ein strichpunktiert und das andere Mal rechts an die Knetzähne 18 bzw. 35 dargestellter Preßstempel 42 eingeführt werden.
19 anlegen und dabei immer wieder von diesen sau- Der Trog nach F i g. 5 kann an Stelle des Kippens ber geschabt werden. Bei dieser oszillierenden Be- auch durch eine oder mehrere große Türen 43 direkt wegung wird aber auch gleichzeitig das Material zwi- nach unten entleert werden. Im Gehäuse 40 sitzen sehen den Mischelementen 21 und den Knetzähnen wieder die Mischelemente 21 auf dem Träger 20 und 18,19 geknetet und gemischt. Durch eine entspre- 40 die Knetzähne 18 und 19 sind gehäusefest,
chende Ausbildung der Knetzähne 18,19 kann dieser F i g. 6 zeigt eine Ausführungsform desErfindungs-Kneteffekt erhöht werden, wenn z. B. zwischen je gegenstands für einen kontinuierlichen Arbeitsablauf, einem Mischelement und einem benachbarten Knet- In einem Gehäuse 50 mit Einlaufen 51 und 52 und zahn ein keilförmiger Raum geschaffen wird, in dem einem offenen Auslaß 53 sowie den Knetzähnen 54 nach den Gesetzen des Walzenspalts das Material 45 rotiert und oszilliert axial ein Träger 60, auf der besonders hohen Scherkräften ausgesetzt ist. Zusatz- schneckenförmig angeordnete Mischelemente 61 belich zu diesen lokalen Kneteffekten wird durch An- festigt sind. Die schwierige Handhabung des zu kneordnen der Mischelemente 21 auf einer Schnecken- tenden Materials macht es oft notwendig, sowohl die linie ein Transportaustausch des Materials über den Rohmaterialien am Einlauf 51 durch eine spezielle gesamten Inhalt des Kneters erreicht. Um diese Aus- 50 Schnecke 62 entsprechend dosiert in den Knetraum bildung näher zu erläutern, ist in F i g. 3 die äußere 63 zu bringen und durch eine spezielle Schnecke 64 zylindrische Mantelfläche des Rührers 20, 21 nach das fertig geknetete Material aus dem Knetraum 63 F i g. 1 und 2 abgewickelt. Die Mischelemente 21 heraus zum Auslaß 53 zu transportieren. Diese sind dabei schraffiert dargestellt. Schnecken 62 und 64 können auch in bekannter

Zum Vergleich hierzu ist eine ebensolche Ab- 55 Weise zum Abschließen des Knetraums 63 nach bei-

wicklung mit einer bekannten, koaxialen Anordnung den Seiten bei Begasungs- oder Entgasungsprozessen

von Mischelementen in F i g. 4 gezeigt. Stellt man dienen. Die Knetarbeit in der Maschine kann durch

sich gemäß dieser F i g. 4 ein Teilchen 7 des zu kne- Anbringung von nicht dargestellten Stauelementen

tenden Materials vor, das auf eine vordere, abge- in der Transportrichtung des zu knetenden Materials

schrägte Stirnfläche 6 eines Mischelements 5 kommt, 60 intensiviert werden. Als Stauelemente können Ver-

so wird ersichtlich, daß dieses Materialteilchen 7 engungen des Querschnitts des Gehäuses 50 Ver-

nach rechts abgelenkt wird. Hat es die abgeschrägte wendung finden, und ebenfalls auch Anordnungen

Stirnfläche 6 verlassen, so verbleibt als einzige axiale von Scheibenelementen auf dem Rührer 60, 61, die

Transportkraft der Druck von anderem zu knetenden der Haupt-Transportrichtung, also in F i g. 6 nach

Material, das ebenfalls über die Stirnfläche 6 gescho- 65 links, entgegen arbeiten.

ben wird, und der Schub, den ein in bekannter Weise In den Zeichnungen sind der Übersichtlichkeit we-

rotierender und axial oszillierender Rührer erzeugt. gen sämtliche konstruktiven Maßnahmen für even-

Dieser Druck, dessen Richtung durch einen Pfeil in tuelle Heizungen und Kühlungen aller mit dem zu

knetenden Material in Berührung kommenden Wandungen weggelassen. Sie sind bei den vorliegend geschilderten Maschinen in bekannter Weise vorhanden.

Es ist auch möglich, die rotierende und/oder die oszillierende Bewegung dem Gehäuse 11 oder 50 der Mischmaschine zu erteilen, wobei dann der im Innern des Gehäuses 11 oder 50 vorhandene Träger 20 oder 60 mit den Mischelementen 21 oder 61 in Ruhe bleibt. Es ist auch möglich, die oszillierende Bewegung nur mit den Knetzähnen 18,19 oder 54 auszuführen.

Neben dem Einsatz des Erfindungsgegenstands für rein physikalische Misch- und Knetprozesse mit oder ohne Wärmeaustausch liegt seine Bedeutung insbesondere in der Anwendung für die Reaktionsprozesse der chemischen und Lebensmittelindustrie bei flüssigen, pastösen und festen Zuständen des zu mischenden Materials, dessen Reaktionstemperatur größere Wärmeübertragungsflächen notwendig macht. Hierbei können gleichzeitig auch Gase im Vakuum, mit oder ohne Druck als Reaktionskomponenten anwesend sein oder auch abgeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2 nen senkrecht zur Achse dieses Trägers aufgesetzt Patentansprüche: sind, ferner mit am Gehäuse befestigten und ins Ge häuseinnere ragenden Knetzähnen, wobei der Träger

1. Mischmaschine, mit einem Gehäuse und relativ gegenüber dem Gehäuse eine Drehbewegung mindestens einem innerhalb des Gehäuses und 5 sowie, zur gegenseitigen Reinigung der Knetzähne koaxial dazu angeordneten Träger für scheiben- und der Mischelemente, eine axial oszillierende Besektor-förmige Mischelemente, die in Ebenen wegung hat, so daß die beiden Seitenflächen der senkrecht zur Achse dieses Trägers aufgesetzt Mischelemente abwechselnd sich dicht an Knetzähsind, ferner mit am Gehäuse befestigten und ins nen vorbeibewegen, ohne daß das Mischelement Gehäuseinnere ragenden Knetzähnen, wobei der io Lücken zwischen den Knetzähnen passiert.

Träger relativ gegenüber dem Gehäuse eine Dreh- Durch die schweizerische Patentschrift 284 396 und

bewegung sowie, zur gegenseitigen Reinigung der die belgische Patentschrift 561 974 sind Mischma-Knetzähne und der Mischelemente, eine axial- schinen bekannt, deren Mischelemente eine Flügeloszillierende Bewegung hat, so daß die beiden schnecke bilden, die rotiert und axial oszilliert, so Seitenflächen der Mischelemente abwechselnd 15 daß die im Gehäuse befestigten Knetzähne die sich dicht an Knetzähnen vorbeibewegen, ohne Lücken zwischen den einzelnen Flügeln dieser Flüdaß das Mischelement Lücken zwischen denKnet- gelschnecke passieren können. Der hierfür erforderzähnen passiert, dadurch gekennzeich- liehe Bewegungsablauf wird durch eine aufwendige net, daß die Mischelemente (21, 61) so versetzt Antriebsübertragung erreicht, indem die rotierende und mit Abstand voneinander auf dem Träger 20 Bewegung mit der oszillierenden Bewegung gekoppelt (20, 60) angeordnet sind, daß die in Drehrich- sein muß, damit die Knetzähne die Lücken zwischen tung liegenden Stirnflächen (31) jeweils unmittel- den Flügeln bzw. in den Schneckenflächen passieren bar axial benachbarter Mischelemente auf min- können. Die Lücken der Schneckenlinie verringern destens einer Schneckenlinie (2, 3, 4) liegen. außerdem stark die zur Verfügung stehende Wärme-

2. Mischmaschine nach Anspruch 1, dadurch 25 Übertragungsfläche der Maschine,
gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (31) mehre- Es ist weiterhin ein Apparat der eingangs genannrer benachbarter Mischelemente (21) auf einer ten Art gemäß der nicht vorveröffentlichten schweiersten Schneckenlinie (2) und die Stirnflächen zerischen Patentschrift 410 789 bekannt, in dem die (31) mehrerer anderer benachbarter Mischele- scheibenförmigen Mischelemente in zur Wellenachse mente (21) auf einer zweiten Schneckenlinie (4) ₃₀ senkrechten Ebenen liegen und die ebenfalls rotieren liegen und daß diese zwei Schneckenlinien (2, 4) _und oszillieren, so daß die Mischelemente von im Gezu beiden Seiten einer Querebene liegen und ge- häuse befestigten Zähnen gereinigt werden. Ein derargeneinander gerichtet sind (F i g. 3). tiger Apparat, von dem die Erfindung ausgeht, hat ge-

3. Mischmaschine nach Anspruch 2, dadurch genüber den erwähnten Mischmaschinen mit schnekgekennzeichnet, daß die zwei Schneckenlinien 35 kenförmig angeordneten Mischelementen den Vorteil, (2,4) bezüglich einer senkrecht zur Achse des daß durch die Anordnung der Mischelemente in Trägers (20, 60) liegenden Ebene spiegelbildlich _zur Wellenachse senkrechten Ebenen wesentlich grözueinander vorgesehen sind (F i g. 3). ßere wirksame Wärmeübertragungsflächen bei glei-

4. Mischmaschine nach Anspruch 1, dadurch _cner Apparategröße vorgesehen sein können, die sich gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (31) meh- ₄₀ mit Hilfe der Knetzähne laufend reinigen. Außerdem rerer Mischelemente (61) auf mehreren zuein- kann die Oszillation vollkommen unabhängig von ander parallel liegenden Schneckenlinien liegen der Rotation erfolgen, indem die Zähne nicht die (F i g. 6). Lücken zwischen den Scheibenelementen passieren

5. Mischmaschine nach Anspruch 1 und 4, müssen und nur eine Hin- und Herbewegung der dadurch gekennzeichnet, daß an einem länglichen ₄₅ scheibenförmigen Mischelemente zwischen zwei oder Träger (60) vor und/oder nach den Mischelemen- mehreren Knetzähnen erfolgt. Dieser bekannte Appaten (61) eine Förderschnecke (62, 64) vorhanden _rat hat jedoch eine verhältnismäßig geringe Mischist (F i g. 6). wirkung, da der Transport des Materials innerhalb

6. Mischmaschine nach Anspruch 1, dadurch des Gehäuses zur Vermischung infolge der Anordgekennzeichnet, daß die relative Drehbewegung 50 nung der Mischelemente mit ihren Lücken in einer des Trägers (20 oder 60) gegenüber dem Gehäuse achsparallelen Linie nur durch Abschrägungen von (11 oder 50) in abwechselnder Drehrichtung er- den kleinen Stirnflächen der Mischelemente, die als folgt. Arbeitsflächen wirken, erfolgt.

7. Mischmaschine nach Anspruch 1, dadurch Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugekennzeichnet, daß die Schneckenlinie (2 bzw. ₅₅ gründe, eine Mischmaschine zu finden, die gegen-3 bzw. 4) der Stirnflächen (31) der Mischelemen- über den Vorteilen des Apparats gemäß des schweite (21 oder 61) einen Steigungswinkel von im zerischen Patents 410 789 noch eine wesentlich beswesentlichen 45° aufweist (F i g. 3). sere Vermischung des zu behandelnden Materials

gewährleistet.

60 Diese Aufgabe wird bei einer Mischmaschine der

eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mischelemente so versetzt und mit Abstand voneinander auf dem Träger angeordnet sind, daß die in Drehrichtung liegenden Stirnflächen

Die Erfindung betrifft eine Mischmaschine, mit 65 jeweils unmittelbar axial benachbarter Mischelemeneinem Gehäuse und mindestens einem innerhalb des te auf mindestens einer Schneckenlinie liegen. Durch Gehäuses und koaxial dazu angeordneten Träger für diese Anordnung wird neben der in Umfangsrichtung scheiben-sektor-förmige Mischelemente, die in Ebc- verlaufenden Mischbewegung noch eine starke axiale