DE2105020A1 - Mischvorrichtung - Google Patents

Mischvorrichtung

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DE2105020A1
DE2105020A1 DE19712105020 DE2105020A DE2105020A1 DE 2105020 A1 DE2105020 A1 DE 2105020A1 DE 19712105020 DE19712105020 DE 19712105020 DE 2105020 A DE2105020 A DE 2105020A DE 2105020 A1 DE2105020 A1 DE 2105020A1
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runner
mixing device
rotor
arms
runners
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David Chung Hsun Letchworth Hertfordshire; Davis John Brian Dumfries Schottland; Cheng (Großbritannien)
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National Research Development Corp UK
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National Research Development Corp UK
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    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01JMANUFACTURE OF DAIRY PRODUCTS
    • A01J17/00Kneading machines for butter, or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/70Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms
    • B01F27/701Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms comprising two or more shafts, e.g. in consecutive mixing chambers
    • B01F27/702Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with paddles, blades or arms comprising two or more shafts, e.g. in consecutive mixing chambers with intermeshing paddles

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  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
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Description

Mischvorrichtung.
Die Erfindung bezieht sich auf Mischvorrichtungen und betrifft insbesandere, Jedoch nicht ausschließlich, Vorrichtungen zum Homogenisieren und Mischen von pastenähnlichen· Stoff en, z. B. von Butter.
Wenn pastenähnliche Stoffe wie Butter homogenisiert und gemischt bzw. durchgearbeitet werden sollen, ist es erforderlich, eine Mischvorrichtung zu konstruieren, bei der die je Kaumeinheit geleistete Scherarbeit zwar einen hohen Wert erreicht, jedoch nicht einen Wert, der so hoch ist, daß das Mischgut zu stark erhitzt wird, und die es ermöglicht, den gewünschten Mischungsgrad innerhalb einer vertretbaren Zeit zu erreichen. Die bis jetzt bekannten Mischvorrichtungen arbeiten insofern nicht völlig zufriedenstellend, als sie für jede Charge bis zu 20 min lang betrieben werden müssen, wenn ein ausreichender Mischungsgrad erzielt werden soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Mischvorrichtung zu schaffen, die den eben genannten Erfordernissen besser entspricht, oder die sich auf vorteilhafte Weise benutzen läßt, um andere Mischvor-
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gänge durchzuführen. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung eine Mischvorrichtung vor, die ein hohles Gehäuse umfaßt, das eine durch Zylinderflächen abgegrenzte kammer umschließt, welche einen symmetrischen Querschnitt hat, der durch mehrere einander ähnelnde "Lappen" mit kreisbogenförmig gekrümmten Umfangsflachen gebildet ist, wobei die Mittelachsen benachbarter Lappen gegeneinander um eine Strecke versetzt sind, die kleiner ist als die Dumme ihrer Hadien, und wobei das Gehäuse mindestens an einem Ende mit öffnungen zum Zu- und Abführen des Mischgutes versehen ist, ferner mehrere einander ähnelnde Läufer, von denen in jedem Lappen der Gehäusekammer jeweils einer um die betreffende Mittelachse drehbar gelagert ist, wobei die Läufer längs ihren Achsen eine ähnliche Querschnittsform haben, die durch mehrere einander ähnelnde, radial nach außen ragende Arme gebildet -ist, wobei jeder dieser Arme seinerseits durch allgemein konkave, sich allgemein radial erstreckende Seitenflächen und eine allgemein konvexe, sich in der Dmfangsrichtung erstreckende äußere Umfangsflache abgegrenzt ist, die sich während der Drehung des Läufers in unmittelbarer Nähe der Innenwand des zugehörigen Gehäuselappens bewegt, und wobei die konkaven beiuenflachen benachbarter Arme jeaes Läufers in einen konvexen, sich in axialer Hicütung erstrekkenden Abschnitt übergehen, sowie Kupplungsmittel, welche die Läufer so miteinander kuppeln, daß sie sich auf vorbestimmte Weise in Eingriff miteinander mit der gleichen Drehzahl, jedoch in entgegengesetzten dichtungen drehen.
In der Praxis haben die Läufer eine solche Querschniütsform, daß die Seitenflächen jedes Arms mit der ihnen gemeinsamen Umfangsflache scharfe Spitzen bilden, damit die Läufer über ihre ganze Länge eine Wisch- oder Absureifwirkung ausüben können. Unter Bezugnahme auf die Drehrichtung der Läufer kann man bei jedem Ana zwischen einer Vorderkante
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und einer Hinterkante unterscheiden, und die Vorderkanten dienen dazu, auf die Innenflächen der Lappen der Kammer eine Wischwirkung auszuüben und das Mischgut zu sammeln. Ferner ist die Querschnittsform der Läufer so gewählt, daß dieses gesammelte Mischgut durch die Umfangsfläche eines Arms eines benachbarten Läufers in einem sehr kleinen Raum zusammengedrängt wird. Hierbei wird durch die Hinterkante eines Arms eines benachbarten Läufers auf die Seitenfläche des Arms, auf der Mischgut gesammelt worden ist, eine Wischwirkung ausgeübt, während die Umfangsfläche des benachbarten Arms über den konvexen axialen Abschnitt hinweg rollt und gleitet, in welchen der Arm übergeht. Diese Wirkungsweise wird aus der folgenden Beschreibung deutlicher ersichtlich, doch sei schon an dieser Stelle bemerkt, daß das erwähnte Zusammendrängen des gesammelten Mischgutes bewirkt, daß das Mischgut durch enge Spalte zwischen den benachbarten Läufern sowie zwischen den Läufern und den Kammerwänden hindurchgedruckt wird, so daß eine sehr starke Mischwirkung erzielt wird.
Die Läufer können eine allgemein zylindrische Form haben, oder längs der Achse jedes Läufers können aufeinanderfolgende Abschnitte jedes Läufers fortschreitend, um einen bestimmten Winkelbetrag versetzt sein, oder die Läufer kön- g nen um ihre Achsen gleichmäßig, z.B. längs einer Schraubenlinie, verwunden sein.
Der erfindungsgemäße Mischer kann jeweils einzelne Chargen verarbeiten oder kontinuierlich betrieben werden. Beim kontinuierlichen Betrieb sind öffnungen an beiden Enden des Gehäuses vorgesehen und man verwendet vorzugsweise Förderschnecken ähnelnde Läufer, um zu bewirken, daß sich das Mischgut in der Längsrichtung durch die Mischkammer hindurch bewegt. ·
Ferner können die Läufer hohl ausgebildet sein, damit es möglich ist, ein erwärmtes oder ein auf einer tiefen
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Temperatur befindliches Flud hindurchzuleiten, um einen Wärmeaustausch zwischen dem zugeführten Flud und dem i-iisciigut zu bewirken.
Die Erfindung unu vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführun&sbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einem senkrechten schnitt eine Ausführungsform eines Mischers nach der Erfindung.
Fig. 2 zeigt in idealisierter Form den Querschnitt eines der Läufer des Nischers nach Fig. 1.
Fig. 3 veranschaulicht in fünf Einzeldarstellungen mehrere aufeinander folgende relative btellungen zweier zusammenarbeitenaer Läufer nach Fig. 2.
Fig. M- ist eine btirnansicht der Äusführungsi'ox'äi nach Fig. 1, bei der Jedoch die wuerschniütsform aer Läufer gegenüber der Darstellung in Fig. 2 abgeändert ist.
Fig. 5j b und 7 zeigen scheinatisch weitex^e abgeänderte Ausführungsformen erfinduiig^gemäßer Läufer.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten kischer begrenzt ein Gehäuse 10 eine durch ZylJ/naexM'lichen abgegrenzte Kammer 11 mit zwei gleichartigen, jeweils ei::en Teil eines Zylinders bildenden Lappen 11& und lit·, so daß sich eine syn^etrische achterförmige ^uer.schnj.ttsfcrni ergibt, um aie herstellung; zu erleiclitem, set:;t sich das G^'i/d'Jbe aus einem hauptkör« per 10a.» der d:a cie Lappen sbcranzenden gekrÜKCitf;:. -::-'läoJi<?^ auiveiatj lind -r·-^. Stirr.wänder; iOc ur.ä 10c zus&iwitrrij die mit; αί?η; CrGi::iα.: ::t ~;.:. l(V· durca Gc^^a i·;:?;:^ ouer aiu' aüIc:;;. ".ΐβ:ν mir cJ^r'-iL-ten''./-.:.' V ±sio.ir.£, ve rc u::/. or, ---inu.
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i'erner umfaßt der Mischer zwei gleichartige Läufer 12a und 12b, aie in dem Gehäuse so gelagert sind, daß sie sich um die Kittelachsen der Lappen 11a und 11b drehen können. Jeder dieser Läufer weist zwei einander diametral gegenüberliegende Arme auf, deren i'orm eingangs schon kurz beschrieben wurde und im folgenden näher erläutert wird. Jeder Läufer trägt an seinen Enden Achs- bzw. Wellenstummel 13, die in den otirnwänden des Gehäuses drehbar gelagert sind und jeweils durch mindestens eine der Stirnwände, gegenüber denen sie abgedichtet sind, nach außen ragen.
Außerhalb des Gehäuses sind die Läuferwellen so gekuppelt, daß sie in einer vorbestimmten Phasenbeziehung zueinander umlaufen. Die zu diesem Zweck vorgesehenen Kupplungsmittel umfassen z. B. zwei miteinander kämmende Zahnräder 14 und 15, die gemäß .Fig. 1 mit den oberen Wellenstummeln der Läufer 12a und 12b drehfest verbunden sind; anstelle dieser Zahnräder könnte man jedoch auch eine beliebige andere Kraftübertragun^svorrichtung vorsehen. In jedem SalÜL jedoch eine der Läuferwellen mit einem Antriebsmotor 16 gekuppelt, so daß die Läufer über die Wellen und die sie kuppelnden Zahnräder so angetrieben werden, daß sie sich gegenläufig drehen. j
ferner sind· gemäß !'"'ig. 1 die Stirnwände des Gehäuses mit; Öffnungen versehen, an die sich Leitungen anschließen, miütfcls welcher das Mischgut dei* Mischkammer zugeführt bzw. aus de.r Mischkammer abgeführt werden kann. Wenn beiden Stirnwand, en solche Öffnungen unJ Leitungen zukeoi'dnöt sind, isb angenommen, daio das Mischgut die Mischkammer durchläuft, una daß der Mischer kontinuierlich betrieben wird. Wenn einzelne üho.r ,tiii gemischt werden, genügt es natürlich, Öffnungen nur in einer der Stirnwände vorzusehen*
uie ^uerscimittsxoi'iii der Lmifei· nach üig. 1 ist in £'ig. 2 auf idealisier i-e v/eise dargestellt. Gemäß Fig. 2 umfaßI
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BAD OBKSiNAL
jeder Läufer zwei einander diametral, gegenüber liegende, radial nach außen ragende Arme 20, und jeder dieser Arme weist allgemein konkave, radial nach außen verlaufende Seitenflächen 21 und eine konvexe, kreisbogenförmig gekrümmte äußere Umfangsflache 22 auf. Die Seitenflächen 21 jedes Arms gehen in einen konvex geformten Abschnitt 25 über, der sich längs der Achse des Läufers erstreckt.
Genauer gesagt sind bei dem idealisierten Querschnitt nach i'ig. 2 die. äußeren umfangsf lachen 22 durch Kreisbögen bestimmt, deren Kadius K. gleich dem Kadius der Innenflächen der Gehäuselappen ist; die Umfangsflachen 22 erstrecken sich bezogen auf den Mittelpunkt des Querschnitts, d. h. die Drehachse des Läufers, über einen Winkelbereich von 90°; die i)'orm der konvexen flächen ist durch Kreisbögen bestimmt, die den liadius H2 haben, wobei R2 = eR, ist, wobei e kleiner ist als 1, und wobei sich diese Kreisbögen bezogen auf den Mittelpunkt des querschnitts ebenfalls jeweils über einen V/inkelbei'fc Loh von c)0 erstrecken; die gekrümmte Querschnittsform der SeitenfIkchen >.l entsprechen den folgenden Gleichungen:
χ - r cos 0 und Ϊ = r Bin JO
)j
Hierin iafc r/R.] = sin 0/ain (arc; tangly _ cog « + e.
0 ~ -τ- + 0 - aro
und üvjff < :u-c jou (-4--^^
Um den sich widerspi-aoheiuieri. ki.±oi-deirvii^en bezüglich einer großen Durchsatzmenge und der (iewährleistung einer ausreichenden mechanischen Festigkeit; zu entsprechen, v/ird für e vox-sugsweise dwr ^erb G,;; gewahr f.
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Fig,. 3 zeigt aufeinander folgende Stellungen zweier 'Läufer mit einer Querscnnittsfox'iu nach Pig. 2 bei einem Irischer, der anhand von Pig. 1 beschriebenen Art. Die Läufer 12a und 12b sind so gelagert, dab sie sich gegenläufig drehen, wobei ihre Achsen parallel verlaufen und durch einen Abstand getrennt sind, der gleich R1 + R^ ist; hierbei sind die Läufer in einem Gehäuse angeordnet, dessen Innenflächen durch die Umlaufbahnen 9 der äußeren Dmx'angsflachen der Läufer bestimmt sind.
Betrachtet man die in i'ig. Ja bis Je gezeigten auf- ^ einander folgenden Stellungen der !-.beiden Läufer, erkennt man die vorteilhafte Wirkungsweise der Läufer, die darin besteht, daß die vordem Spitzen der Läuferarme eine Wischbewegung bezüglich der Innenflächen des Gehäuses ausüben, um das Mischgut zu sammeln, woraufhin das gesammelte Mischgut zwangsläufig zwischen der der betreffenden Spitze benachbarten konkaven Seitenfläche des Läufers und der konvexen ümfangsflache des anderen Läufers, die sich an der Spitze vorbei bewegt, zusammengedrückt wird. Außerdem wird die hintere konkave Seitenfläche jedes Läuferarms durch die vordere Spitze eines Arms überstrichen.
Würde man Laufer nach Pig. 2 bei dem wischer nach Pig. 1 verwenden, wurden sich alle Plächen der Läuferarme ab- ^ nutzen, wobei eine stärkere Abnutzung an den Spitzen eintreten würde, da die Spitzen wählend jeder Läuferumdrehung eine längere Seit hindurch mit anderen flächen zusammenarbeiten. Im Linblick hierauf wurde bei der Entwicklung der Erfindung ein erstes Versuchsmodell hergestellt, das allgemein der Darstellung in Pig. 1 und 2 entsprach, bei dem Jedoch, der lcadius der Läuferarme etwas kleiner war, wie es in Pig. 2 mit gestrichelten Linien engedeutet ist, so daß sich sin kleiner Spalt zwischen den ceiden Läufern sowie zwischen den Läufern und dem ^elxäns-s -.-m^;-: 1» hi^ift^i ^ux-de such in
103538^ ι '.- 1 2 -
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Betracht gezogen, daß es beim Vorhandensein solcher Spalte möglich sein würde, das Mischgut zwischen den Läufern und dem Gehäuse Scherkräften auszusetzen.
Durch das Vorhandensein eines Spaltes oder Spielraums wird Jedoch die Wisch- oder Abstreifwirkung der Läuferspitzen beeinträchtigt. Außerdem wird die gewünschte Scherwirkung nur in einem kleinen Ausmaß erzielt, wenn das Mischgut pastenförmig ist, denn ein solches Mischgut verhält sich weniger wie ein zähflüssiges Material, sondern mehr wie ein plastisches Material, d. h. es neigt dazu, an den Innenflächen des Gehäuses zu haften, so daß es einer Verformung nur in einem sehr geringen Ausmaß ausgesetzt ist.
Im Hinblick hierauf wurde das Versuchsmodell in der aus U1Ig. 4·- ersichtlichen Weise abgeändert, d. h., der ursprünglich vorhandene Spalt wurde bei jedem Läufer durch an den Vorderkanten der Läuferarme vorgesehene leistenähnliche Ansätze ausgefüllt. Bei dieser konstruktion wird die eingangs erwähnte vorteilhafte Wisch- oder Abstreifwirkung erzielt, und gleichzeitig verkleinern eich die einer Abnutzung ausgesetzten Flächen; außerdem lassen sich die einer stärkeren Abnutzung ausgesetzten Zonen an den Spitzen der Läuferarme leichter wieder instandsetzen.
In der Praxis können die Läuferspitzen aus Metall oder einem Kunststoff oder einer Kombination beider Werkstoffe bestehen. Die die Spitzen bildenden Leisten können dauerhaft an den Läufern befestigt sein; diese Konstruktion dürfte am besten für Läufer geeignet sein, bei denen Leisten aus Metall vorgesehen sind, die mit den Läufern durch Verschweißen oder auf andere Weise verbunden werden} ferner ware es möglich, jeden Läufer als einstückiges Bauteil auszubilden. Alternativ könnte man gesonderte Leisten vorsehen, die mit Hilfe von Schrauben oder auf andere Weise an den
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Läufern befestigt werden; eine solche Anordnung dürfte für ·<, den Pail am zweckmäßigsten sein, daß die Leisten aus einem Kunststoff bestehen, und Stützteilen aus Metall zugeordnet sind.
Aus Fig. 4- ist ferner die Lage der Öffnungen in den Stirnwänden des Misehergehäuses ersichtlich. Die Einlaßöffnung 18 ist in Fig. 4- mit einer gestrichelten Linie angedeutet. Sie hat die Form eines Schlitzes, dessen Längsachse parallel zur längeren Achse der Mischkammer und in einem Abstand von dieser Achse verläuft, wobei der Schlitz die beiden Gehäuselappen miteinander verbindet. Zum Abführen des Mischgutes wird es vorgezogen, zwei Austrittsöffnungen 19 in einer Zone vorzusehen, in der während des Betriebs des Mischers ein hoher Druck herrscht. Diese Zone liegt zwischen den Achsen der Läufer, doch ist sie gegenüber der längeren Achse der Mischkammer in .Richtung auf den Punkt versetzt, an dem sich die Vorderkanten der Läufer einander nähern.
Bezüglich der Gestaltung der Läufer ist ferner die Form der Läufer in axialer Richtung zu berücksichtigen. Eingangs wurde erwähnt, daß jeder Läufer eine allgemein zylindrische Form haben kann, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Der Läufer nach Fig. 5 ist außerdem hohl ausgebildet, und der Hohlraum des Läufers steht mit hohlen Achs- oder Wellenstummeln an seinen Lnden in Verbindung. Diese hohlen Achs- oder tfellenstummel sind ihrerseits mit Leitungen vei/bundaa, die es ermöglichai, ein heißes oder kaltes Flud durch den Läufer zu leiten, so daß der Läufer einen Wärmeaustausch bewirkt.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Läufers, der gegenüber dem Läufer nach i'ig. 5 insoiern abgeändert ist, als in dichtung der Läuferachse aufeinander folgende Läuferabschnitte fortschreitend um bestimmte Winkelbeträge gegeneinander versetzt sind.
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Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Läufers, bei welcher der Läufer längs seiner Achse gleichmäßig spiral- oder schraubenförmig verwunden ist. Diese Verwindung kann gleichmäßig sein, so daß der Läufer eine allgemein schraubenlinienförmige Gestalt hat bzw. einen i'eil einer Schnecke bildet.
Die in Fig. 6 und 7 gezeigten Läufer erweisen sich bei kontinuierlichen Mischvorgängen als zweckmäßig, da sie dazu beitragen,' das Mischgut kontinuierlich in axialer üichtung durch die hischkammer zu fördern. Jedoch beeinträchtigt eine solche Durchlaufbewegung den idealen Ablauf des Mischvorgangs und die relative »Vimcelversetzung der Läuferabschnitte bzw. die Steigung der Schraubenform muß daher so gewählt werden, daß ein brauchbarer Kompromiß erzielt wird. Versuche haben gezeigt, daß es am zweckmäßigsten ist, eine Steigung oder Ganghöhe zu wählen, bei dei· sich eine volle Umdrehung längs eines Achsabschnitts ergibt, der dem Ausdruck 2 TT H,/tang 60° entspricht.
Im folgenden werden nähere Angaben über ein Versuchsmodell eines erfindun^sgemäßen Mischers der anhand von i:ig. 1 bis 4- dargestellten Art gemacht. Bei diesem modell hatten die allgemein zylindrischen Läufer einen Durchmesser von etwa 184 mm und eine Höhe von etwa 1U2 mm, und der Durchmesser des konvexen MjfctelabSchnitts betrug etwa 63,5 mru« Zwiscnen den Achsen der Läufer war ein Abstand von etwa 127 mni vorhanden, und der Spielraum zwischen den Lauferarmwa und aen Gehäusewänden betrug von den in der erwähnten Weise ausgefüllten Spitzen abgesehen etwa 3,lö mm. Ein charKenweiser Betrieb dieses Modells bei einer Läuferdrehzahl von 7 umin genügte, um Butter bei einer l'emperaour von O C, mit der der Mischer zur Hälfte gefüllt war, wobei eine Hälfte der Buttercharge mit einem in Öl löslichen blauen .Farbstoff gefärbt war, innerhalb von 2 bis 3 min so zu mischen, daß das
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Gemisch für das Auge eine gleichmäßige Färbung annahm.
Der Leistungsbedarf dieses Versuchsmischers betrug am Ende des Mischvorgangs 0,3 PS» und die gemischte Buttercharge hatte ein Gewicht von etwa 2,3 kg. Bei einem Mischer bekannter Art mit Z-förmigen Flügeln betrug der Leistungsbeaarf etwa 4-0 bis 50 PS, wenn eine Charge von etwa 15 x 25 = 580 kg verarbeitet wurde. Wenn man von einem gleichgroßen Leistungsbedarf je Gewichtseinheit der Butter ausgeht, würde der Leistungsbedarf eines entsprechend maßstäblich vergrößerten Mischers nach der Erfindung am Beginn des Misch- f Vorgangs etwa 50 PS betragen, und dieser Leistungsbedarf würde bis zum Ende des Mischvorgangs auf etwa 25 PS zurückgehen. Aus diesem Ergebnis ist zwar keine bemerkbare Ersparnis an Antriebskraft ersichtlich, doch würde sich bei dem erfindunt,sgemäßen Mischer im Vergleich zu dem bekann- "'
ten Mischer eine erheblich kürzere Mischzeit ergeben.
Zwar wurde die Erfindung vorstehend insbesondere bezüglich des Mischens bzw. Homogenisierens von Butter beschrieben, doch ist zu bemerken, daß sich die Anwendbarkeit der Erfindung'nicht auf diesen Fall beschränkt. Die Erfindung läßt sich z.B. auch bei Förderschnecken-Misch- J und Fördervorrichtungen anwenden, wie sie z. B. zum Extru- >" dieren von Kunststoffen benutzt werden« Insbesondere ist '"' \ die Erfindung bei den letzten Stufen solcher Anordnungen ί anwendbar, bei denen sich der Kunststoff im plastischen ?'
oder geschmolzenen Zustand befindet, wobei die erfindungs- f
j · gemäße Ausbildung der Vorrichtung dazu beiträgt, dem extru-
dierten Material gleichmäßige Eigenschaften zu verleihen. !
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Ferner wurden vorstehend Mischkammern mit zwei Lappen und zweiarmige Läufer beschrieben, doch sei bemerkt, daß sich die Grundgedanken der Erfindung ohne weiteres auch bei komplizierteren Konstruktionen anwenden lassen, bei denen mehr als zwei Gehäuselappen und/oder Läufer mit mehr als zwei Armen vorgesehen sind. Bei solchen Konstruktionen muß natürlich dafür gesorgt sein, daß sich in der Umfangsrichtung benachbarte Läufer in entgegengesetzten Eichtungen drehen.
Ansprüche:
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Claims (1)

  1. ANSPRÜCHE
    /Ti Mischvorrichtung, gekennzeichnet durch ein hohles Gehäuse (10), mit einer durch Zylinderflächen umgrenzten Kammer, die einen symmetrischen Querschnitt hat, welcher durch mehrere Lappen (11a, 11b) mit kreisbogenförmig gekrümmten Umfangsflachen gebildet ist, wobei die Mittelachsen benachbarter Lappen gegeneinander um eine Strecke versetzt sind, die kleiner ist als die Summer ihrer Radien (R..) und wobei das Gehäuse mindestens an einem Ende mit Öffnungen (18, 19) zum Zuführen des Mischgutes und zum Abführen des Mischgutes aus der Kammer versehen ist, mehrere gleichartige Läufer (12a, 12b), die jeweils in einem der Lappen des Ge-· hauses um die Mittelachsen der Lappen drehbar gelagert sind, wobei alle Läufer längs ihrer Achse eine ähnliche bzw. gleiche Querschnittsform haben, die durch mehrere gleichartige, radial nach außen ragende Arme (20) bestimmt ist, wobei jeder Arm seinerseits durch allgemein konkave radial verlaufende Seitenflächen (21) und eine kreisbogenförmig gekrümmte äußere Umfangsfläche (22) umgrenzt ist, sich die Umfangsfläche jedes Arms während des Betriebs der Mischvorrichtung in unmittelbarer Nähe des Innenwand des zugehörigen Lappens bewegt und die konkaven Seitenflächen benachbarter Arme bei jedem Läufer in einen konvexen, sich axial erstreckenden Abschnitt (23) übergehen, sowie durch Kupplungsmittel (14, 15), welche die Läufer so miteinander kuppeln, daß sie auf vorbestimmte Weise ineinandergreifen, und daß sich benachbarte Läufer mit der gleichen Drehzahl, jedoch in entgegengesetzten Richtungen drehen.
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    2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch. gekennzeichnet, daß die Querscimittsform der Läufer (12a, 12b) so gewählt ist, und daß die Läufer durch die ineinandergreifenden Kupplungsmittel (14, 15) so miteinander gekuppelt sind, daß bei Jedem Arm (20) die Verbindungsstelle zwischen der Umfangsfläche (22) und den Seitenflächen (21) in Beziehung zur Drehrichtung des betreffenden Läufers eine vordere Spitze oder Kante und eine hintere Spitze oder Kante bildet, daß Jede Vorderkante praktisch eine Abstreifwirkung auf die Umfangsfläche des zugehörigen Lappens und die der Hinterkante benachbarte Seitenfläche eines Arms eines benachbarten Läufers ausübt, und daß Jede Hinterkante eines Arms praktisch eine Abstreifwirkung auf die der Vorderkante benachbarte üeitenflache eines Arms eines benachbartai Laniers ausübt, wobei die Umfangsflache des betreffenden Arms praktisch auf dem konvexen, sich in axialer .Richtung erstreckenden Abschnitt (25), in den die der Vorderkante benachbarte Seitenfläche übergeht, abrollt und über ihn hinweggleitet.
    5. Mischvorrichtung nach Anspruch 2, daaurch gekennzeichnet , daß die Ümfangsflachen (22) der Arme (20) und die konvexen, sich in axialer xtichtung erstreckenden Abschnitte (23) der Läufer annähernd kreisbog-enförmig gekrümmt sind.
    4. Mischvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Verhältnis zwischen dem Krümmungstadius (E,) der Umfangsflachen (22) und dem Krümmungsradius (iL-,) der konvexen Abschnitte (23) 1:0,3 beträgt.
    p. Hischvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeicnnet , daß Jeder läufer (12a, 12b) zv/ei Arme (20) aufweist, daß sich die Umfang sf lachen (22)
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    der Arme und der konvexen Abschnitte (23) an der Achse jedes Läufers über einen WinKelbereich von etwa 90° erstrecken, und daß die Querschniötsform jeder Seitenfläche (21) jedes Arms mindestens annähernd einer Kurve entspricht, die durch aie folgenden Gleichungen bestimmt ist: ' "
    χ = r cos 0 und y = r sin 0
    Hierin ist r/R., = sin 0/ sin / arc tang (}j
    0 m r. + 0 _ arc tang C)
    und 0 C0 < arc cos ()
    wobei R, der Radius des Läuferarms und e das Verhältnis zwischen dem Radius R-, und dem Radius R2 des konvexen, sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitts ist.
    6. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Läufer eine· allgemein, zylindrische Form haben. |
    7- Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß aufeinander folgende axiale Abschnitte jedes Läufers eine allgemein zylindrische jform haben und um die Läuferachse fortschreitend um bestimm© Winkelbetr^p gegeneinander versetzt sind.
    8. I'iischvoirichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet , daß bei jedem Lau- «
    fer die Arme um die Läuferachse herum verwunden sind.
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    9. Mischvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Arme der' Läufer längs einer Schraubenlinie verwunden sind.
    10. Mischvorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung bzw. die Ganghöhe der Schraubenlinie innerhalb einer Umdrehung längs der Läuferachse annähernd dem Ausdruck 2 TT R-,/tang 60° entspricht, wobei R-, den größten Radius des Läufers bezeichnet.
    11. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Läufer hohl ausgebildet sind.
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DE19712105020 1970-02-03 1971-02-03 Mischvorrichtung Ceased DE2105020A1 (de)

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