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Maschine zum Kneten und Mischen von plastischen Substanzen, wie Margarine,
Fett u. dgl.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine, mittels welcher Stoffe,
wie Margarine, Fett, Talg, sowie auch Früchte und an lere Vegetabilien einer Mischung
bzw. einer Knetung oder Quetschung unterworfen werden.
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Gemäß der Erfindung kennzeichnet sich die Maschine hauptsächlich dadurch,
daß innerha@@ eines Gehäuses Kurvenführungsstücke angebracht sind, welche besonders
ausgebildete Schaufeln in Richtung achsial zu der in der AIitte des Gehäuses gelagerten
Welle zu verschieben haben. Damit die Schaufeln, welche in beliebliger Anzahl angeordnet
sein können, ihre Stellung mit Bezug zueinander nicht verändern und zwangsweise
an jenne Kurvenführungsstücken vorbeibewegt werden, wird auf der Welle in Mitte
jener Kurvenführuugsstücke ein Kranz vorgesehen, der zur Aufnahme der Schaufeln
mit entsprechenden Schlitzen versehen ist. Bei Drehung der Welle verschiebens ich
die Schaufeln also längs der Kurvenführungsstücke, wobei sie die Führung zur Welle
durch die im erwähnten Kranz vorhandenen Schlitze erhalten. Es ist selbstverständlich,
daß der zwischen zwei Schaufeln verbleibende, zur Aufnahme des Behandlun, gsgutes
dienende Raum sich bei Drehung der Welle mehr und mehr verkleinert, so daß das in
Frage kommende Material einer gehörigen Pressung bzw. Knetung unterworfen wird.
Wird der sich dabei entwickelnde Druck zu groß, so muß dem Behandiungsgut selbstverständlich
ein Ausweg gegeben werden, und zwar kann es zu diesem Zweck zwischen den im Kranz
befindlichen Führungsschlitzen hindurch nach der anderen Seite jenes Kranzes treten,
um von dort aus evtl. durch eine besondere Rohrleitung wieder in den Beschickungstrichter
der Maschine überzugehen. Damit sich der Druck in allen von den Schaufeln gebildeten
Hohlräumen kompensiert, kann jede Schaufelevfl. eine kleine Offnung besitzen, die
dem Material den Übertritt von der einen in die andere Kammer ermöglicht.
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Der Erfindungsgegenstand kennziechnet sich gegenüber bisher gebräuchlichen
Ausführungsformen hauptsächlich durch seine höchst einfache und wirkungsvolle Konstruktion.
Im vorstehenden wurde der Erfindung gegenstand nur einer ganz allgemeinen Betrachtung
unterworfen. Die verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten sind in nachstehender Beschriebung
eingehend erläutert und auf den anliegenden Zeichnungen dargestellt.
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Abb. I, 2, 3, 4, 5 und 6 zeigen im Längsschnitt mehrere Ausführungsmöglichkeiten
des Erfindungsgegenstandes.
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Abb. 7 zeigt den Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsmöglichkeit,
während Abb. 8 die Aufsicht der in Abb. 7 dargestellten Ausführungsform wiedergibt.
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Abb. 9 zeigt den Gegenstand der Abb. 7 im Schnitt nach Linie A-A,
während Abb. Io den gleichen Gegenstand in Stirnansicht wiedergibt, und Abb. 1 1
eine Einzelheit rder Maschine nach einer weiteren Nerbesserung darstellt.
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Abb. I2 zeigt den Längsschnitt einer anderen Ausführungsform und
Abb. I3 die zugehörige Aufsicht.
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Abb. 14 gibt einen Querschnitt nach Linie B-S der Abb. 12 wieder,
während Abb. 15 die Stirnansicht der gleichen Maschine darstellt.
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Abb. I6 zeigt den Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform
und Abb. I7 einen nach Linie C-C der Ab.b I6 geführten Querschnitt.
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Abb. I8 zeigt ebenfalls im I, ängsschnitt eine der Erfindung gemäß
konstruierte Maschine, während Abb. 19 die gleiche Maschine im Querschnitt, d. h.
im Schnitt nach Linie D-D der Abb. I8, darstellt und Abb. 20 eine verbesserte Vorrichtung
zur Beschickung und Entleerung dieser Maschine wiedergibt.
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Abb. 21 stellt eine letzte Ausführungsmöglichkeit der Erfindung dar.
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Gleichwertige Teile sind in allen Abbildungen mit gleichen Bezugszeichen
versehen. Zunächst soll auf die in Abb. 1 dargestellte doppelt wirkende Maschine
Bezug genommen werden.
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Mit I ist ein zylindrisches, aus Metall oder irgendeinem anderen
Material gefertigtes Gehäuse bezeichnet, an dessen beiden Enden Kurvenführungsstücke
2 und 3 fest angeordnet sind. Die dem zylindrischen Gehäuse nach innen zugekehrten
Flächen der Kurvenführungsstücke besitzen schraubenförmige Gestalt, und zwar setzen
sich. die in Frage kommenden Flächen aus zwei entgegengesetzt laufenden Schraubenbahnen
zusammen, d. h. die eine Schraubenbahn läuft über die eine Umfangshälfte des Kurven
führungs stückes, während die zweite Schraubenhahn über die andere Umfangshälfte
läuft. Beide Schraubenbahnen treffen sich dann in einem Punkte, dem sogenannten
Scheitel. Jedes Kurvenführungstück besitzt also einen Höchstpunkt bzw. einen Scheitel,
die sich innerhalb des zylindrischen Gehäuses I genau gegenüberhegen. Entsprechend
liegen sich auch die tiefsten Punkte der Kurvenführungsstücke 2 und 3 genau gegenüber;
nach Abb. I liegen die tiefsten Punkte der Kurvenführungsstücke oberhalb der Welle
4, während dabingegen die höchsten Punkte oder die Scheitel der Kurenführungsstücke
unterhalb der Welle 4 liegen. Längs durch das Gehäuse I und ebenso auch durch die
Kurvenführungsstücke 2 und 3 lindurch erstreckt sich die Welle 4, auf der ein Kranz
5 angeordnet ist, dessen Durchmesser dem Innendurchmesser des zvlindrischein Gehäuses
I entspricht. Die Umfangsfläche des Kranzes 5 schmiegt sich daher gen au der Innenwandung
des ;Gehäuses I an.
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In diesen Kranz 5 sind mehrere schraubenartig verlaufende Schlitze
6 eingearbeitet, von welchen j eder eine entsprechend gestaltete Schaufel 7 aufzunehmen
hat. Die Schaufeln 7 können sich in diesen Schlitzen längs der Welle 4 verschieben;
sie sind von solcher Länge, daß die Enden nahezu mit den Kurven führungsstücken
2 und 3 in Berührung stehen.
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Im Scheitel der Kurvenf2hrungsstücke ist ein einen Absperrhahn 9 enthaltender
Kanal 8 vorgesehen. Auf das zylindrische Gehäuse I werden zwei Einfülltrichter I0,
10 aufgesetzt, die mit dem Inneren des Gehäuses 1 selbstverständlich kommunizieren,
und zwar steht der eine Einfülltrichter mit dem links des Kranzes 5 gebildeten Hohlraum
und der andere mit dem rechts des Kranzes gebildeten Hoihlraum durch Öffnungen 11
in Verbindung.
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Wird die Welle 4 mitsamt ihrem Kranz 5 in Umlauf gebracht und gleichzeitig
das Behandlungsgut durch die Einfülltrichter 10 in das zylindrische Gehäuse 1 eingetragen,
so wird es von Schaufeln 7 mitgenommen und durch diese in den Kurvenführungsstücken
befindlichen Kanäle 8 hindurchgetrieben.
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Infolge der vorstehend beschriebenen Aus bildung der Kurvenführungsstücke
2, 3 befinden sich die Schaufeln 7 in ständiger Hin-und Herbewegung, d. h. sie verschieben
sich ununterbrochen in die Schlitze 6 des auf der Welle sitzenden Kranzes 5, und
zwar einmal in der einen und dann wieder in der anderen Richtung. Sind zwei oder
mehrere Schaufeln vorgesehen und in gleich weiten Abständen voneinander angeordnet
(auf der Zeichnung sind nur zwei Schaufeln dargestellt), so wird das Material infolge
der Reduktion des Rauminhaltes der zwqschen den Schaufeln gebilsdeten Kammer zusammengepreßt,
noch bevor es an die Öffnung 8 herangebracht wird. Eine Reduktion des Rauminhaltes
der Kammern muß eintreten, da sich die Schaufeln 7, nachdem sie die Einfüllöffnung
1 1 überlaufen haben, mehr und mehr dem Scheitel der Kurvenführungsstücke 2 bzw.
3 nähern und der zwischen dem Kranz 5 und jenen Kurvenführungen verbleibende Raum
in unmittelbarer Nähe der Scheitel ganz geringfügig ist.
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Nach der in#Abb.2 dargestellten Ausführungsform
wird
nur ein einziges Kurvenführungsstück 2 verwendet. Auf der rotierenden Welle ist
eine Scheibe 12 befestigt, welche sich gegen ein Lager I3 abstützt, das innerhalb
des zylindrischen Gehäuses I festliegt. An dieser Scheibe I2 befinden sich Vertiefungen
14, während sich in den Schaufeln 7, welche in diesem Falle gerade ausgeführt sind,
ebensolche Vertiefungen I5 befinden. In diesen Vertiefungen 14, 15 wrden Kompressions@
federn i6 eingelagert, welche das Bestreben zeigen, die Schaufelil in stetiger Berührung
mit dem Kurvenführungsstück 2 zu hawlten.
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Die Wirkungsweise dieser Maschine ist ähnlich der bereits schon beschriebenen;
das Niaterial wird durch den Einfülltrichter 10 in das Gehäuse 1 eingefüllt und
- wenn drei oder mehr Schaufeln 7 verwendet werdenin den zwischen den Schaufeln
gebildeten Hohlräumen zusammengepreßt, noch bevor es durch den Kanal 8, welcher
sich ebenfalls wieder im Scheitel des kurvenführungsstückes 2 befindet, ausgestoßen
wird. In der Scheibe I2 befinden sich Kanäle I7, die untereinander durch eine kreisrunde
Nut 7a iI1 Verbindung gesetzt sind. Ebenso befinden sich iIn Lager I3 Ranäle I8.
Die Kanäle ernlöfrlichcn es im verein mit der Nut r7a, daß während des Betriebes
der Maschine irgendwelches Behandlungsgut, welches sich an den Schaufeln 7 durchgequetscht
haben sollte, stets abgeführt wird, d. h. es können niemals zu hohe Drucke in der
Maschine auftreten bzw. wird die Maschine immer eine genügende Entlastung erfahren.
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Nach der in Abb. 3 dargestellten Maschine wird nur eine einzige Kurvenführung
2 im Verein mit geraden Schaufeln 7 verwendet.
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Anstatt der zur zurückbewegung der Schaufeln 7 dienenden, in Abb.
2 dargestellten Federn 16 sind hier an den Schaufeln Verlängerungen 7a vorgesehen,
welche in eine schraubenförmig verlaufende Nut 20 eingreifen. Die schraubenförmige
Nut 20 ist in einen Körper 19 eingeschnitten, welcher fest innerhalb des Gehäuses
gelagert ist. Die Verlängerungen 7a werden gleichzeitig durch eine Lagerscheibe
12 hindurchgeführt. Bei Drehung der Welle, bei welcher die Schaufeln vom Kranz 5
mitgenommen werden,s orgen die verlängerungen 7a also stets dafür, daß die Schaufeln
7 irnmer mit der Kurvenführung 2 in Berührung bleiben.
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Bei der in Abb. 4 dargestellten Ausführungsform handelt es sich um
eine der in Abb. 3 dargestellten ziemlich gleichen Ausbildung. Ein Unterschied liegt
nur insofern vor, als die schraubenförmig verlaufende Nut an der Innewandung des
Gehäuses I vorgesehen ist, wobei an den Schaufeln 7 Fortsätze 7b vorgesehen sind,
die, der Zurückbewegung jener Schaufeli 7 dienend, in erwähnter Nut 21 geführt werden.
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Die in. Abb. 5 und ga dargestellte Ausführungsform ist ähnlich der
in. Abb. 4 dargestellten, jedoch sind hier zur Vermeidung von Reibung Rollen 22
an den Fortsätzen 7b der Schaufeln angebracht. Die Rollen greifen in die schraubenförmig
verlaufende Nut 21 innerhalb des Gehäuses ein. Am vorderen Ende der Schaufeln 7
ist ein lose sitzendes sogenanntes » Nasenstück« 23 angebracht, welches den stetigen
Kontakt mit dem Kurvenführungsstück 2 zu vermittelll hat, indem es einem Einfluß
einer Kompressionsfeder 24 unterworfen ist. Die Feder 24 lagert in einer VErtiefung
25 der Schaufeln 7.
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Mit der in Abb. 6 dargestellten Ausführungsform soll angedeutet werden,
wie in einem einzigen Gehäuse eine verhältnismäßig große Zahl von Schaufeln untergebracht
sein kann. Der zwischen den Kurvenführungsstüclsen 2, 3 auf der Welle sitzende Kranz
ist hier so gestaltet, daß seine eine Seitenfläche, das ist die, welche dem Kurvenführungsstück
2 gegenüberliegt, die Funktion eines Kurvenführungsstückes 3 und die andere Seitenfläche,
das ist die, welche dem Kurvenführungsstück 3 gegenüberliegt, die Funktion eines
Kurvenführungsstückes 2 übernimmt.
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Nach der in Abb.7 bis 1 1 dargestellten Ausführungsforul wird die
hin und her gebende Bewegung der Schaufeln 7 ebenfalls durch die Kurvenführungsstücke
2, 3 vermittelt. Die zentrale Welle 4 ist hohl, um gegehenenfalls für Beheizungszecke
Dampf hindurchführen zu können. Für die Entlastung des zwischen den Schaufeln und
den im Kranz 5 befindlichen Schlitzen 6 sich hindurch quetschenden Nfateriafes ist
in der Kurvenführung 3 ein Kanal 26 vorgesehen, durch welchen das Material hindurch
in eine Rohrleitung 27 übertreten kann, aus der es dann schließlich wieder in den
Einfülltrichter 10 gelangt. Gegebenenfalls können Durchlässe 28 in den Schaufeln
7 vorgesehen werden (s. ebenso auch die Schaufeln der vorhergehenden Abbildung),
um zu vermeiden, daß das SIate rial zu großen Drücken unterworfen wird. Das Gehäuse
I ist innen mit einer Verkleidung 30 versehen; eine Längsbewegung der Welle 4 wird
durch die auf ihr befestigten Ringe 3 1 verhindert.
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Nach der in Abb. I2 bis 15 dargestellten Ausführungsform wird zwecks
Vergrößerung das Fassungsvermögens der maschine und zwecks Rückhaltung des NIaterials
so lange, bis der Arbeitsvorgang vollständig zu Ende geführt ist, zwischen den Kurvenführungs
stücken und dem auf der Welle sitzenden Kranz 5 ein Zwischenraum belassen, derart,
daß der Welle gegebenenfalls eine Längsver
schiebung zuteil werden
kantl. Die Längsverschiebung der Welle wird durch Ringe 31 begrenzt. Zusatzschaufeln
7x sind schließlich in besonderen Schlitzsen 6@ des Kranzes 5 vorgesehen. Mit 32
ist ein Blechschieber bezeichnet, welcher die Entleerungsöffnung in zwei Teile 8
und 8a unterteilt. Jener Schieher bildet gleichzeitig auch kammerartige Zwischenräume
während des Ausstoßens <les Materiales und während die Schaufeln an der Entleerungsöffnung
vorbeistreichen. Zur Zeit der Entleerung wird jener Schieber in Richtung auf den
Kranz 5 vorgeschoben.
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Das Material wird vom Einfülltrichter 10 aus der rotierenden maschine
zugeführt, bis letzterer voll aufgefüllt ist; die Drehung der Maschine wird so lange
fortgesetzt, bis das Niaterial mittels der doppelt angeordneten Schaufeln 7 bzw.
7X vollkommen durchgearbeitet ist. Die Schaufeln 7, 7X zeigen sellbstverständlich
das bestreben, das material durch die verengte Öffnung 8, 8a, welche sich im Scheitel
der Kurvenführung 2 befindet, hindurchzupressen.
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Ist die Behandlung zu Ende geführt, so werden die Absperrhähne geöffnet
und der zentralen Welle 4 eine Längsverschiebung erteilt, demzufolge der Kranz 5
mit dem Scheitel des Kurvenf2hrungsstückes 2 in berührung tritt. Das material muß
also gezwungenermaßen sofort durch den Kanal 8, 8n austreten.
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Ein Entlastungskanal 26 ist in der gegenüberliegenden Kurvenführung
3 vorgesehen und über eine Leitung 27 mit dem Einfülltrichter 10 in Verbindung gesetzt.
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Nach einer verbesserten Ausführungsform ist der Kranz 5 in zwei konzentrische
Abschnitte unterteilt, und zwar wird jener Abschnitt, welcher die Schaufeln 7x aufnimmt,
in entgegengesetzter Richtung zu dem anderen, die Schaufeln 7 haltenden Abschnitt
des Kranzes gedreht; der äußere Abschnitt wird für sich besonders in Drehung versetzt.
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Nach der in Abb. I6 und I7 dargestellten Ausführungsform werden die
Schaufeln 7 ebenfalls zwischen Kruvenführungsstücken 2 und 3 hin und her beweg.t
Die Schaufeln besitzen aber iIn Gegensatz zu den bisher erwähn tcn Ausführungsformen
dreieckigen Querschnitt, wobei sie in entsprechend gestalteten Schlitzen 6 des Ringes
5 gelagert sind. Außerdem unterscheidet sich diese Ausfuhrungsform von den übrigen
noch dadurch, daß die Welle 4 ein Messer 33 trägt, welches das aus der Maschine
austretende Material in der Austrittsstelle sofort von der Ias:chine ablöst.
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Nach Abb. 18 und 19 liegt in Vertiefungen 34 des Kranzes 5 je ein
Drehkörper 35, in welchen aus Holz oder NIetall gefertigte Knetkörper 36 gleitbar
gelagert sind; die Enden der Kiietkörper 36 stützen sich an den Kurvenführungen
2 und 3 ab. An jedem Drebkörper 35 sitzt ein Zahnrad 37, während sich im Inneren
des Gehäuses I ein mit Innenverzahnung versehenes Rad befindet, welches mittels
eines Stiftes 39 in der erforderlichen Lage gehalten wird. Wird die zentrale Welle
4 und mit ihr der Kraz 5 in Umlauf gebracht, so werdne die Knetkörper 36 zufolge
des Eingreifens ihrer Zahnräder in das Innenzahnrad 37 gemeinsam in Umaluf gebrachrt,
d. h. die Knetkörper bewegen sich um Welle 4 und gleichzeitig auch um ihre eigene
achse, wobei Sie außerdem noch durch die Kurvenführungen 2 und 3 in hin und her
gehende Bewegung in Richtung längs der Hauptwelle 4 versetzt werden.
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Es ist hervorzuheben, daß die Schaufeln 36 eine ganz spezielle Form
aufweisen und solche Breite besitzen und so angeordnet sind, daß, wenn der Misch-
oder Knetvorgang beendet ist, wenigstens eine von ihnen eine solche Stellung einnimmt,
daß der Inhalt durch einen Kanal 40, in welchem ein Plattenschieber 41 vorgesehen
ist, entleert werden kann. Zwecks Entleerung wird das innenverzahnte Rad 37 durch
Herausziehen des Stiftes 39 vom Gehäuse losgelöst, so daß es ohne weiteres mit an
der Drehung teilnehmen kann. Da das Rad 37 also an der Drehung mit teilnehmen wird,
werden die Knetkörper 36 selbstverständlich aufhören, sich noch weiter um ihre eigene
Achse zu drehen.
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Nach Abb. 20 ist ein Teil des hohlen Abschnittes 4a der Welle 4 durch
einen stationären Aufnahmebehälter erstezt worden. am Behalter 42 befinden sich
vorne in Vorsprung 43 sowie auf der Ober- und Unterseite Öffnungen 44 bzw. 45. Zum
Abschluß der oberen Öffnung 44 ist ein Schieber 46 vorgesehen.
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Das zu hehandelnde Material wird durch die vordere Öffnung im Behälter
42 eingebracht, worauf es zufolge der eigenen Schwere durch die untere Öffnung 45
in die Maschine eindringt. Die obere Öffnung 44 ist inzwischen durch den Schieber
46 verschlossen worden.
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Ist die Behandlung des Materiales zu Ende, so öffnet man die obere
Öffnung 44 und läßt das Material über ein in dem Behälter 42 schräg eingebrachtes
Brett o. dgl. auslaufen.
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Nach der in Abb. 21 dargestellten Ausführrungsform bestehen die Kurvenführungsstücke
aus zwei Teilen 2 und 2a bzw. 3 und 3a Demzufolge sind zwei Schaufelsäze 7 bzw.
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7x vorgesehen. Von diesen wird der innere Satz 7 mittels der inneren
Kurvenführung 2 und 3 in Längsrichtung zur Welle verschoben, während der äußere
Schaufelsatz 7x durch die äußeren Kurvenführungen 2a und 3a längs zur Welle verschoben
wird. Die Maschine wird aufgefüllt, wenn die Scheitel der Kurvenführungen
im
Winkel von 1 zueinander stehen, wobei der tiefste Punkt der äußeren Kurvenführungen
3a oberhalb der Welle und der höchste Punkt der inneren Kurvenführung 3, also der
Scheitelpunkt derselben, ebenfalls oberhalb der Welle in der in Abb. 21 dargestellten
Stellung sich befinden.
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Zwecks Entleerung der Maschine werden lie inneren Kurvenführungen
relativ zu den äußeren um 180 verdreht, d. h. also, daß sich die tiefsten Punkte
und ebenso auch die höchsten Punkte, das sind die Scheitel beider Kurven, miteinander
decken. Sind die Kurvenführungen 3a und 3 in solche Übereinstimmung gebracht worden,
läßt sich ohne weiteres die Entleerung der Maschine über den Auslaß 0 vornehmen.
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Gegebenenfalls mag ein Schieber 42 vorgeselben sein, der wechselweise
derart bewegt werden kann, daß er über das Profil der Kurven führungen hinausragt
und die in Nähe les Scheitels und der Entleerungsöffnung 8 gebildete Kammer vervollständigt,
damit die Entleerung des Materiales vor sich gehen kann, ohne daß zu diesem Zwecke
die innere Kurvenführung 2a in Tätigkeit zu setzen wäre.