DE2440079A1 - MIXING DEVICE - Google Patents
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Description
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N.V. Machinefabriek Terlet, Zutphen, Niederlande.N.V. Machinefabriek Terlet, Zutphen, The Netherlands.
"Mischvorrichtung""Mixing device"
Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung mit einem Kessel und einem in den Kessel hineinreichenden, durch eine annähernd vertikale Welle und annähernd radial gerichtete Rührschaufeln gebildeten Rührorgan, das exzentrisch im Kessel gelagert und derart angetrieben ist, dass es eine geschlossene Bahn beschreibt.The invention relates to a mixing device with a Boiler and one reaching into the boiler through an approximately vertical shaft and approximately radially directed agitator blades formed agitator, which is eccentrically mounted in the boiler and driven in such a way is that it describes a closed path.
Wenn in einer derartigen, allgemein bekannten Mischvorrichtung Speisestoffe, z.B. Brei, Joghurt und derartige Produkte, gemischt werden sollen, muss der Kessel gegenüber der Atmosphäre hermetisch verschlossen werden, damit der Kesselinhalt möglichst steril bleibt. Bislang werden vielfach um die Rührwelle rotierende Rührwerke angewandt, die möglichst gut gegenüber dem Verschlussdeckel des Kessels abgedichtet werden. Hierbei wird beispielsweise eine Packungsbuchse benutzt.If, in such a well-known mixing device, foodstuffs, e.g. porridge, yoghurt and similar products, are to be mixed, the boiler must be hermetically sealed from the atmosphere so that the boiler contents remains as sterile as possible. So far, agitators rotating around the agitator shaft have been used be sealed as well as possible against the cap of the boiler. Here, for example, a Packing socket used.
Es zeigt sich jedoch in der Praxis, dass die auf diese Weise erzielte Abdichtung nicht vollständig ist und dass Bakterien bis in den Inhalt des Kessels eindringen können,,However, it turns out in practice that the seal achieved in this way is not complete and that Bacteria can penetrate into the contents of the boiler,
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was die Qualität des Inhalts beeinträchtigt»what affects the quality of the content »
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Mischvorrichtung zu schaffen, die hermetisch gegenüber der Atmosphäre abgedichtet werden kann. Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelösti dass der Kessel mittels eines lösbar mit der Wandung und der Rührwelle verbundenen, biegsamen Organs abgedichtet ist und Mittel vorgesehen sind, die die Welle des Rührorgans in einer festen Winkelstellung halten. Indem man die Rührwelle nicht um ihre Achsenlinie rotieren lässt, kann das Abdichtorgan mit der Rührwelle fest und somit hermetisch dicht verbunden sein.It is the object of the invention to provide a mixing device to create that can be hermetically sealed from the atmosphere. The task is according to the invention thereby solved that the boiler by means of a detachable with the wall and the agitator shaft connected, flexible member is sealed and means are provided that the shaft hold the agitator in a fixed angular position. By not rotating the agitator shaft around its axis line leaves, the sealing element can be firmly connected to the agitator shaft and thus hermetically sealed.
Die Mittel, die die Rührwelle in der festen Winkelstellung halten, sind durch ein Planetengetriebe mit einem die Rührwelle mitnehmenden Gehäuse und einem ortsfest auf der Rührwelle angeordneten Planetenrad, das sich auf ein zweites, in ein Sonnenrad eingreifendes Planetenrad abwälzt, gebildet. Hiermit wird erzielt, dass bei der durch das Gehäuse und somit durch die Rührwelle beschriebenen Kreisbewegung die Rührwelle durch das erste Planetenrad gegenüber dem Gehäuse rotiert wird. Indem die Räder des Getriebes alle mit einerselben Anzahl Zähnen ausgerüstet werden, wird die Winkelstellung der Rührwelle konstant bleiben.The means that hold the agitator shaft in the fixed angular position are formed by a planetary gear with a housing that drives the agitator shaft and a planet gear that is stationary on the agitator shaft and that rolls onto a second planet gear that engages a sun gear. What is achieved hereby is that during the circular movement described by the housing and thus by the agitator shaft, the agitator shaft is rotated by the first planet gear relative to the housing. By equipping the gears of the gearbox with the same number of teeth, the angular position of the agitator shaft will remain constant.
Die Rührwelle ist vorzugsweise geneigt angeordnet, so dass im wesentlichen der ganze Kessel während des Mischvorgangs durch die Rührsch-aufeln bestrichen wird. Die Abdichtung kann durch einen Balg oder ein Blatt aus Kunststoff oder GummiThe agitator shaft is preferably arranged at an incline, so that essentially the entire kettle is during the mixing process is smeared by the paddle. The seal can be made by a bellows or a sheet of plastic or rubber
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gebildet sein.be educated.
Auch ist eine Ausführung denkbar, ,nach welcher die Rührwelle frei drehbar in einem rotierenden Arm gelagert ist. Hierbei muss das Abdichtungsorgan einen derartigen Widerstand, gegen Torslonskräfte besitzen, dass'die Rührwelle durch den derselben durch den Inhalt des Kessels entgegengesetzten Widerstand, nicht in Rotation versetzt wird.An embodiment is also conceivable according to which the agitator shaft is freely rotatably mounted in a rotating arm. Here, the sealing element must have such a resistance, against torsional forces that'the agitator shaft by the resistance opposed to it by the contents of the kettle, it is not set in rotation.
Die Abdichtung ist vorzugsweise annähernd an dem Schnittpunkt der Rührwelle und der Achsenlinie des Kessels mit der Rührwelle verbunden.The seal is preferably approximately at the intersection of the agitator shaft and the axis line of the kettle connected to the agitator shaft.
Nach einer Variante der Erfindung bestehen die Mittel, mittels denen die Rührwelle in einer festen Winkelstellung gehalten wird, aus einer um eine horizontale Achse schwenkbaren Führungsbahn für die Rührwelle. Durch diese Massnahme kann die Rührwelle in zwei Koordinatenrichtungen eine Bewegung ausführen, wobei in der einen Richtung die Welle durch die Führungsbahn geführt wird und in der anderen, lotrecht auf derselben stehenden Richtung die Führung durch das Schwenken um die horizontale Achse der Führungsbahn erfolgt. Die Rührwelle kann mittels mit der Rührwelle verbundenen und mit der Führungsbahn zusammenwirkenden Führungsrollen gegen Rotation gesichert werden. Es ist jedoch audh möglich, Sicherung gegen Rotation dadurch zu erzielen, dass die Rührwelle einen flachen Teil besitzt, der an der Führungsbahn anliegt. Die Rührwelle kann dadurch angetrieben v/erden, dass dieselbe frei drehbar in einerAccording to a variant of the invention, there are means by means of which the agitator shaft is in a fixed angular position is held, from a pivotable guide track for the agitator shaft about a horizontal axis. Through this measure the agitator shaft can move in two coordinate directions, the shaft in one direction is guided by the guideway and in the other, perpendicular to the same standing direction the guide by pivoting around the horizontal axis of the guideway. The agitator shaft can by means of the agitator shaft connected and cooperating with the guideway guide rollers are secured against rotation. It is however, it is also possible to secure against rotation in that the agitator shaft has a flat part, which rests on the guideway. The agitator shaft can be driven by the fact that it is freely rotatable in a
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exzentrisch zum Kessel angetriebenen Hülse angeordnet ist.is arranged eccentrically to the boiler driven sleeve.
Es ist auch möglich Rotation des Rührorgans dadurch entgegenzuwirken, dass die Rührschaufeln gegenüber der Rührzelle frei drehbar gelagert werden, so dass kein Drehmoment auf die Rührwelle ausgeübt werden wird.It is also possible to counteract the rotation of the agitator by that the stirring blades are freely rotatable relative to the stirring cell, so that no torque will be exerted on the agitator shaft.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es stellen dar:The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. They represent:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemässen Mischvorrichtung; 1 shows a sectional view of a mixing device according to the invention;
Fig. 2 schematisch eine Draufsicht des Kessels in Fig. 1; Fig. 3 eine Ausführungsform eines Abdichtungsorgans; Fig. 4 eine zweite Ausführungsform eines Abdichtungsorgans; Fig. 2 schematically shows a plan view of the boiler in Fig. 1; 3 shows an embodiment of a sealing member; 4 shows a second embodiment of a sealing member;
Fig. 5 eine Schnittansicht einer Variante der erfindungsgemässen Mischvorrichtung;5 shows a sectional view of a variant of the mixing device according to the invention;
Fig. 6 eine Schnittansicht nach der Linie VI-VI in Fig. 5 und Fig. 7 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform nach der Erfindung.6 shows a sectional view along the line VI-VI in FIG. 5 and FIG. 7 shows a sectional view of a third embodiment according to the invention.
Die Mischvorrichtung 1 umfasst einen Kessel 2 und eine in den Kessel hineinreichendes Rührorgan 3, das durch eine Rührwelle 4 und radial vorstehende Rührschaufeln 5, 6 gebildet ist. Die Rührwelle 4 ist am oberen Ende exzentrisch, zu der Achsenlinie des Kessels gelagert. Das Rührorgan ist von einem Elektromotor 7 angetrieben, der das durch das konische Sonnonrad 8, die konischen Planetenräder 9 und 10The mixing device 1 comprises a kettle 2 and a stirring element 3 which extends into the kettle and which is controlled by a Agitator shaft 4 and radially protruding agitator blades 5, 6 is formed. The agitator shaft 4 is eccentric at the upper end, mounted to the axis line of the boiler. The agitator is driven by an electric motor 7, which by the conical Sonnon gear 8, the conical planetary gears 9 and 10
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und das Gehäuse 11 gebildete Planetengetriebe antreibt. Der Elektromotor 7 versetzt das Gehäuse 11 über die Buchse 12 in Rotation. Dadurch, dass die Rührwelle im'Gehäuse 11 gelagert ist, wird dieselbe eine geschlossene Bahnand the housing 11 drives formed planetary gear. The electric motor 7 sets the housing 11 in rotation via the socket 12. Because the agitator shaft in the housing 11 is stored, it becomes a closed path
beschreiben. Während dieser Bewegung wälzt das Planetenrad 10 sich auf das Planetenrad 9 ab, das sich hinwieder auf' das ortsfeste Sonnenrad 8 abwälzt.describe. During this movement, the planetary gear 10 rolls on the planetary gear 9, which turns back on ' the stationary sun gear 8 rolls off.
Dadurch, dass die Anzahl zähne der genannten Räder gleich gewählt wird, ist während der Rotation des Gehäuses 11 die Rührwelle 4 stets gegenüber dem Gehäuse 11 einer derartigen Winkelverdrehung ausgesetzt, dass die Winkelstellung gegenüber dem Kessel konstant bleibt. Die Abdichtung ist durch ein Abdichtungsblatt 12 aus biegsamen Material, z.B. Gummi oder Kunststoff, gebildet, das fest mit der Kesselwandung und der Rührwelle 4 verbunden ist. Gegenüber dem Abdichtungsblatt 12 bleibt die Winkelstellung der Rührwelle 4 ebenfalls konstant. Dadurch, dass das Abdichtungsblatt annähernd an dem Schnittpunkt der Rührwelle 4 und der Achsenlinie des Kessels 2 an die Rührwelle 4 befestigt wird, führt die Rührwelle lediglich eine Schaukelbewegung um diesen Befestigungspunkt aus, aber rotiert nicht. Das Abdichtungsblatt 12 kann unter Zwischenschaltung des Flansches 13 mit der Rührwelle 4 verbunden sein.Because the number of teeth of the mentioned wheels is the same is selected, during the rotation of the housing 11, the agitator shaft 4 is always opposite to the housing 11 of such a type Subject to angular rotation that the angular position relative to the boiler remains constant. The seal is formed by a sealing sheet 12 of flexible material, e.g. rubber or plastic, which is firmly attached to the boiler wall and the agitator shaft 4 is connected. The angular position of the agitator shaft remains in relation to the sealing sheet 12 4 also constant. In that the sealing sheet is approximately at the intersection of the agitator shaft 4 and the Axis line of the boiler 2 is attached to the agitator shaft 4, the agitator shaft only performs a rocking motion this attachment point, but does not rotate. That The sealing sheet 12 can be connected to the agitator shaft 4 with the flange 13 interposed.
Fig. 2 zeigt schematisch die aufeinanderfolgenden Stellungen, des Rührwerkes im Kessel. Hieraus geht hervor, dass dadurch, dass die Rührwolle 4 eine kegelmantelförmige Bewegung beschreibt, alle Teile des Kessels durch die Rührschaufeln bestrichen wurden. 5Q9810/0789 .Fig. 2 shows schematically the successive positions, of the agitator in the boiler. From this it can be seen that the fact that the stirring wool 4 has a cone-shaped movement describes all parts of the kettle through the stirring paddles were coated. 5Q9810 / 0789.
BAD ORIGINAL - 6 -ORIGINAL BATHROOM - 6 -
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Abdichtungsorgans, das in diesem Fall die Form eines Balges 14 besitzt, der mit einem Flansch 15 an der Rührwelle 4 befestigt ist.Fig. 4 shows a further embodiment of the sealing member, which in this case has the shape of a bellows 14, which is attached to the agitator shaft 4 with a flange 15.
Es ist auch möglich die Rührwelle 4 mit Hilfe eines rotierenden Armes/ der an einem Ende an der Motorwelle angeordnet ist, anzutreiben. Am anderen Ende ist die Rührwelle 4 drehbar gelagert. Während des Mischvorgangs ist das Rührorgan Kräften ausgesetzt, die dasselbe rotieren lassen wollen. Das Abdichtungsorgan wird bei diesem Antrieb einen derartigen Widerstand gegen Torsionskräfte leisten müssen, dass die Rotation der Rührwelle verhindert wird.It is also possible to mount the agitator shaft 4 with the aid of a rotating arm at one end on the motor shaft is arranged to drive. At the other end, the agitator shaft 4 is rotatably mounted. During the mixing process the agitator is exposed to forces that want it to rotate. The sealing element is in this drive must provide such a resistance to torsional forces that the rotation of the agitator shaft is prevented.
Nach Fig. 5 umfasst die Mischvorrichtung 100 einen Kessel 102 und ein in den Kessel hineinreichendes Rührorgan 3, das durch eine Rührwelle 104 und radial vorstehende Rührschaufeln 105, 106 gebildet ist. Die Rührwelle ist am oberen Ende exzentrisch zu der Achsenlinie des Kessels in einer Hülse 108 frei drehbar gelagert. Die Hülse 108 ist mit einer Stelle am Umfangsteil der Scheibe 109 verbunden, die mit Hilfe eines Elektromotors 107 rotierend angetrieben wird. Der Mischraum im Kessel 102 ist gegenüber dem Antriebsteil mittels einer ringförmigen Scheibe 110 abgedichtet, in deren Mitte eine öffnung für.die Rührwelle 104 angeordnet ist. Die Rührwelle ist mittels einer Membran 111 gegenüber der ringförmigen Scheibe 110 hermetisch abgedichtet.According to FIG. 5, the mixing device 100 comprises a vessel 102 and a stirring element 3 which extends into the vessel and which is formed by an agitator shaft 104 and radially protruding agitator blades 105, 106. The agitator shaft is at the top eccentrically to the axis line of the boiler in a sleeve 108 freely rotatably mounted. The sleeve 108 is with a Place connected to the peripheral part of the disk 109, which is driven to rotate with the aid of an electric motor 107. The mixing space in the boiler 102 is sealed off from the drive part by means of an annular disk 110, in the center of which has an opening for the agitator shaft 104 is. The agitator shaft is hermetically sealed with respect to the annular disk 110 by means of a membrane 111.
Wie namentlich aus Fig. 6 hervorgeht, bestehen die Mittel, mittels denen die RührweJ.le 104 in einer festen Winkel-·As can be seen by name from Fig. 6, there are the means by which the agitator shafts 104 are at a fixed angle.
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stellung gehalten werden, aus einer Führungsbahn 112 in Form eines Bügels, der um horizontale, in der Wandung des Antriebsteils gelagerte Achsen 113, 113' schwenkbar ist. Die Führungsbahn 112 lässt eine Translationsbewegung der Rührwelle 104 in der einen Richtung zu, während durch die schwenkbare Lagerung der Führungsbahn 112 um die Achsen 113, 113' ebenfalls eine Bewegung der Rührwelle 104 in einer .._ Richtung lotrecht zu der vorstehend genannten Richtung möglich ist. In Fig. 6 ist die Rührwelle in zwei Stellungen durch ununterbrochene bzw. gestrichelte Linien dargestellt. Die Rührwelle ist in der Ausführung nach Fig. .6 dadurch gegen Rotation gesichert, dass dieselbe, mittels des Verbindungsstückes 114 mit den frei drehbaren Führungsrollen 115, 116 die mit der Führungsbahn 112 zusammenwirken, fest verbunden ist. Die Führungsbahn 112 besteht aus einem Bügel, versehen mit einem Schlitz, in dem die Führungsrollen 115, 116 sich abwälzen können. Die mit der Hülse 8 gekuppelte Antriebswelle 117 ist mittels des Kupplungsstückes 148 mit der Rührwelle 104 verbunden. Das Kupplungsstück 118 macht es möglich, den Schnittpunkt der Rührwelle 104 und die Membran 111 so anzuordnen, dass dieselbe mit dem Schnittpunkt der Rotationsachsenlinien der Führungsrollen 115 und 166 zusammenfällt. Die Membran 111 ist mittels z.B. Bolzen 119, 120 mit dem ringförmigen Organ 110 verbunden und mittels des Verbindungsstückes 121 durch Schweissen 122 mit der Rührwelle 104 hermetisch dicht verbunden.position are held, from a guide track 112 in the form of a bracket which is pivotable about horizontal axes 113, 113 'mounted in the wall of the drive part. The guide track 112 allows a translational movement of the agitator shaft 104 in one direction, while the pivotable mounting of the guide track 112 about the axes 113, 113 'also allows the agitator shaft 104 to move in a direction perpendicular to the aforementioned direction . In Fig. 6, the agitator shaft is shown in two positions by uninterrupted or dashed lines. In the embodiment according to FIG. 6, the agitator shaft is secured against rotation in that it is firmly connected by means of the connecting piece 114 to the freely rotatable guide rollers 115, 116 which interact with the guide track 112. The guide track 112 consists of a bracket provided with a slot in which the guide rollers 115, 116 can roll. The drive shaft 117 coupled to the sleeve 8 is connected to the agitator shaft 104 by means of the coupling piece 148. The coupling piece 118 makes it possible to arrange the intersection of the agitator shaft 104 and the membrane 111 so that the same coincides with the intersection of the axis of rotation of the guide rollers 115 and 166 . The membrane 111 is connected to the ring-shaped member 110 by means of, for example, bolts 119, 120 and is hermetically sealed to the agitator shaft 104 by means of the connecting piece 121 by welding 122.
Die horizontale Schwenkachse 113 erstreckt sich vorzugsweise durch uic. /vchsenl inie des Kessels. Anstelle der FührungsrollenThe horizontal pivot axis 113 preferably extends through uic. / vchsenl line of the boiler. Instead of the leadership roles
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115, 116 kann die Rührwelle 104 auch gegen Rotation dadurch gesichert sein, dass dieselbe mit einem abgeplatteten Teil oder Teilen, z.B. viereckig, ausgebildet und somit im Schlitz in der Führungsbahn 112 drehgesichert ist. 115, 116, the agitator shaft 104 can also be secured against rotation in that it is designed with a flattened part or parts, for example square, and is thus secured against rotation in the slot in the guide track 112.
In der Ausführung nach Fig. 7 sind die Rührschaufeln 105, 106 gegenüber der Rührwelle 104 unter Zwischenschaltung des Lagers 123 frei drehbar gelagert. Hierdurch ist vermieden, dass das Drehmoment, dem die Rührstaufein während der Bewegung durch die Flüssigkeit ausgesetzt sind, auf die Rührwelle 104 übertragen wird.In the embodiment according to FIG. 7, the agitator blades 105, 106 are freely rotatable relative to the agitator shaft 104 with the interposition of the bearing 123. This prevents the torque to which the agitator stones are exposed during the movement through the liquid from being transmitted to the agitator shaft 104.
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