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Mischmaschine
Die Erfindung beziellt sich auf Nt i schmasch inen, und
zwar insbesondere solche, wie sie zum hlischen hochviskoser oder pulverförmiger
Massen Verwendung finden. Mit der Erfindung wird der Zweck verfolgt, eine Maschine
zu schaffen, mit deren Hilfe es möglich ist, teigförmige Stoffe, Cremes, pulverisierte
Materialien u. dgl. inniger und wirksamer als bisher zu vermischen.
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Die Erfindung besteht in einer Mischmaschine mit zwei Knetvorrichtungen,
von denen eine in der Maschine eine ortsfeste Stellung einnimmt, während die andere
als Ganzes rund um die feste Knetvorrichtung herumwandern kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung führt die wandernde
Knet- oder Rührvorrichtung während ihrer Umlaufbewegung um die feste Knetvorrichtung
zweckmäßig eine Drehbewegung um ihre eigene Achse aus. Die ortsfeste Knetvorrichtung
ist dagegen zweckmäßig nicht um ihre eigene Achse drehbar. Die Knetvorrichtungen
sind mit vorstehenden Rippen oder Schaufeln oder ähnlichen Unregelmäßigkeiten der
Oberfläche versehen, die während ihrer Relativbewegungen tief miteinander in Eingriff
kommen, wodurch die benachbarten Stoffe einer innigen Mischwirkung unterworfen werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verlaufen die Achsen der beiden
Knetvorrichtungen parallel zueinander und im wesentlichen senkrecht, obwohl sie
bei abgeänderten Ausführungsformen auch gegenüber der Senkrechten um einen Winkel
geneigt sein können.
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Die Knetvorrichtungen stehen zweckmäßig mit einem Übersetzungsverhältnis
in Getriebeverl,indung, wobei während der Dreh- und Umlaufbewegungen der wandernden
Knetvorrichtung bezüglich der festen Knetvorrichtung zwischen ihnen
stets
die erforderlichen Beziehungen hinsichtlich \Vinkelstellung und Drehung zu sichern
sind.
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Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird in der nachfolgenden
Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. In der letzteren ist Fig.
1 eine im Schnitt gezeigte Seitenansicht einer Mischmaschine gemäß der Erfindung
und Fig. 2 ein Schnitt nach Linie A-A in Fig. 1.
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Bei der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform besitzt die Maschine
einen schweren Aletallsockel 1 mit einer darauf aufgel>auten hohlen Säule 2,
die eine nach vorn vorspringende waagerechte Plattform, eine ebensolche Gabel oder
einen ähnlichen Träger 3 besitzt, die bzw, der einen Behälter o. dgl. 4 trägt, welcher
die zu mischenden Stoffe enthält. Der Träger 3 kann in senkrechter Richtung einstelll>ar
sein, z. B. mittels eines (nicht dargestellten) Getriebehandrades, das durch eine
Kette oder eine Kettenradkupplung 5 mit der Plattform 3 in Verbindung steht. Das
obere Ende der Säule hat die Form eines nach vorn vorspringenden Gehäuses oder Rahmens
6, das bzw. der über die Offnung des Behälters 4 herüberragt, wenn sich der Behälter
auf dem Träger 3 in der Arbeitsstellung befindet. Die Unterseite des Gehäuses oder
Rahmens 6 wird von einer kreisförmigen Scheibe 7 gebildet, die in Kugel- oder Rollenlagern
8 drehbar gelagert ist. Die Kugel- oder Rollenlager 8 befinden sich in Nuten auf
der Innenseite der nach unten vorspringenden Seitenwände des über den Behältertisch
herüberragenden Gehäuses oder Rahmens 6.
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In einer Büchse g in der oberen Wand des über den Behälter herüberragenden
Gehäuses oder Kahmens 6 ist eine Achse 10 verkeilt, die sich senkrecht nach unten
durch eine Mittelöffnung in der drehbaren Scheibe 7 erstreckt und im wesentlichen
in oder nahe der Mittelachse des Behälters 4 verläuft, wenn sich der letztere in
seiner Arheitsstellung l>efiiidet. l)ie Mittelöffnung der drehlaren Scheibe 7
nimmt einen mit dieser verbundenen zylindrischen hülsenförmigen Teil 1 1 auf. Am
oberen und unteren Ende des hülsenförmigen Teiles 11 sind auf der ortsfesten Mittelachse
10 angeordnete Kugel- oder Rollenlager 12, 13 untergebracht. Ein ähnlicher zvlindrischer
hülsenförmiger Teil 14 ist ebenfalls in eiiier Öffnung der Scheibe 7 in bestimmtem
radialem Abstand von der vorgenannten Hiilse 1 1 angeordnet. Die Hülse 14 trägt
ihrerseits mit Hilfe von Kugel- oder Rollenlagern 15, i6 an ihrem oberen und unteren
Ende eine Welle 17, die sich parallel zu der festen Mittelachse 10 nach unten in
den Behälter 4 erstreckt. Zum Zwecke der Kennzeichnung wird die Welle I7 nachfolgend
als exzentrische Welle bezeichnet werden. Auf das obere Ende der exzentrischen Welle
I7 ist ein Zahnrad IS aufgekeilt, das mit einem auf die Mittelachse 10 aufgekeilten
Zahnrad 19 im Eingriff steht. Die Oberseite der drehbaren Scheibe 7 ist nahe ihrem
Rande (d. h. innerhalb des über den Behälter herüberragenden Gehäuses) als Zahnkranz
20 ausgebildet oder mit einem solchen versehen. Der Zahnkranz 20 steht mit einem
Kegelrad 21 auf einer Welle 22 in Eingriff, die aus der Säule 2 der Maschine zweckmäßig
waagerecht in den Rahmen oder das Gehäuse 6 hineinragt. Das Kegelrad 21 wird mittels
eines Getriebes 23 von einem Elektromotor 24 aus angetrieben, der an oder in der
Säule 2 angebracht sein kann.
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Wenn der Motor 24 die drehbare Scheibe 7 antreibt, so wird die exzentrische
Welle 17, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, nicht nur als Ganzes um die Mittelachse
10 herumbewegt, sondern auch infolge der ineinandergreifenden Zahnräder 18, 19 um
ihre eigene Achse gedreht.
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Die unteren Enden der Achse 10 und der Welle 17 sind zu vorstehenden
Rippen, Schaufeln oder ähnlichen Vorsprüngen 25 bzw. 26 ausgel>ildet oder mit
solchen versehen. Die Rippen, Schaufeln o. dgl. sind dabei so angeordnet und ausgestaltet,
daß sie l>ei den Relativbewegungen von 17 und 10 tief miteinander in Eingriff
kommen. Zweckmäßig können diese Schaufeln je aus zwei radial entgegengesetzt verlaufenden,
von einer Mittelnabe 27 bzw. 28 auf der Achse 10 bzw. der Welle 17 getragenen Blättern
bestehen, und sie können eine l)elielige geeignete Form und Abmessung hauben. Die
Blätter einer Schaufel können flach sein und mit der Achse der Nabe in einer Ebene
liegen. Sie können jedoch auch, wie in der Zeichnung dargestellt, schraubenförmige
Teile bilden. Einer der beiden Schaufelträger 10 bzw. 17 oder beide können mehr
als eine solche Schaufel tragen, und in jedem Falle kann die Vielzahl von Schaufeln
mit in einer Ebene liegenden Blättern oder (wie dargestellt) mit zickzackförmig
abgewinkelten Blättern versehen sein, so daß sie zusammen die Form einer Schraube
ergeben. Es sei jedoch hemerkt, daß hinsichtlich der Relativstellungen der Blätter
auf den beiden Schaufelträgern gewisse Beschränkungen bestehen. Dies deshalb. weil
die Schaufeln entsprechend dem Übersetzungsverhältnis zu schein den beiden Schaufelträgern
relative Dreh- und Kreisbewegungen von vorher bestimmter Art und Größe ausführen
müssen, wobei sie ständig miteinander in und außer Eingriff treten. Ferner sei bemerkt,
daß während dieser Bewegungen des einen Schanfelträgers um den anderen und der darauf
sitzenden Schaufeln die z. B. in dem an der Maschine angebrachten Behälter befindlichen
Stoffe, in welche die Schaufelträger hineinragen, abwechselnd zwischen benachbarten
Schaufeln zusammengepreßt und daraufhin, wenn sich die Schaufeln wieder entfernen,
auseinandergezogen werden.
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Im folgenden wird die Arbeitsweise der aus Fig. l ersichtlichen unteren
Schaufelgruppen auf den zwei Schaufelträgern 10 und 17 beschrieben. Zu diesem Zweck
sei angenommen, daß sich der Schaufelträger 17 im Uhrzeigersinn um die Mittelachse
10 bewegt, wie aus Fig. 2 zu ersehen, und dabei gleichzeitig im Uhrzeigersinn um
seine eigene Achse rotiert. Indessen können zweckmäßig die Rotation und die Kreisbewegung
auch im entgegengesetzten Sinn erfolgen, und man erhält doch das gleiche Ergebnis.
In der folgenden 13eschreil)ung sei ferner angenommen, daß die Zahnräder i8 und
19 gemäß
Fig. 1 in einem Größenverhältnis von 2 : 1 oder 1 : 2 stehen.
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Die genaue Arbeitsweise hängt davon ab, ob das Zahnrad 18 größer
oder kleiner als das Zahnrad 19 ist. Im ersteren Fall arbeiten die Blätter oder
Schaufeln in folgender Reihenfolge zusammen: Die konvexe Seite des Blattes 261 (Fig.
2) nähert sich der konkaven Seite des Blattes 251 und drückt das Material zwischen
den beiden Blättern zusammen.
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Kurz bevor jedoch eine Berührung der Blätter eintreten könnte. streift
die Außenkante des Blattes 251 über die konvexe Seite des Blattes 261 herüber, wodurch
das Material davon entfernt wird. Die Außenkante des Blattes 252 streift dann über
die konkave Seite des Blattes 262, und die behandelten Stoffe werden dadurch auseinandergezogen.
Hierauf nähert sich die konvexe Seite des Blattes 262 der konkaven Seite des Blattes
251, wodurch ein Zusammendrücken des Stoffes zwischen diesen Teilen statfindet.
Vor einer wirklichen Berührung streift jedoch die Außenkante des Blattes 251 über
die konvexe Seite des Blattes 262, wodurch das Material davon entfernt wird. Schließlich
streift die Außenkante des Blattes 252 über die konkave Seite des Blattes 261, wobei
die behandelten Stoffe auseinandergezogen werden. Dieser Kreislauf wiederholt sich
dann.
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Wenn das Zahnrad 18 kleiner ist als das Zahnrad 19, so verläuft die
Reihenfolge der Arbeitsgänge wie folgt: Die Außenkante des Blattes 262 streift über
die konkave Seite des Blattes 251 (Fig. 2), wodurch das Material davon entfernt
wird und eine Streckung erfährt. Eine weitere Drehung der Welle I7 läßt die konkave
Seite des Blattes 2(1 sich der konvexen Seite des Blattes 251 nähern, wobei das
Material zwischen diesen beiden Flächen zusammengedrückt wird. Kurz bevor sich die
beiden Flächen berühren, streift die Außenkante des Blattes 261 über die konvexe
Seite des Blattes 251, wobei das Material davoii entfernt wird. I I)ie weitere Bewegung
der Welle 17 läßt die Außenkante des Blattes 262 ihrer die konkave Seite des Blattes
252 streifen, wodurch das Material entfernt und gestreckt wird. Darauf nähert sich
die konkave Seite des Blattes 261 der konvexen Seite des Blattes 252 und drückt
das Äfaterial zwischen den beiden Flächen zusammen. Kurz bevor eine Berührung der
beiden Flächen erfolgt, streift die Außenkante des Blattes 261 jedoch über die konvexe
Seite des Blattes 252, wodurch das Material davon entfernt wird. Der obige Kreislauf
wird dann wiederholt. Es sei bemerkt, daß die Welle 17 während eines vollständigen
Arbeitskreislaufes nur einmal, d. h. über 360°, um die Achse 10 umläuft.
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Aus der Zeichnung geht hervor. daß dieselbe Reihenfolge von Arbeitsgängen,
wie sie vorstehend für die unteren Blattgruppen beschrieben ist, auch zwischen den
oberen Blattgruppen abläuft, ilur daß die oberen Blattgruppen dabei entsprechend
der gegenseitigen Versetzung beider Gruppen in andere Richtungen weisen (Fig. 2).
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Während der vorerwähnten Umlauf- und Drehbewegungen der exzentrischen
Wel und tiii<l <les tiefes Ineinandergreifens der Scliaufeln nähert sich ici
dem Übersetzungsverhältnis zwischen den beiden Schaufelträgern jede Schaufel der
exzentrischen Welle beim Eintritt zwischen je zwei benachbarte Schaufeln der festen
Achse zunächst der benach-@arten Seite derjenigen Schaufel der festen Achse. welcher
sie bei ihrer Umlaufbewegung zustrebt, worauf sie das Material von der benachbarten
Seite @erjenigen Schaufel auf der festen Achse abschabt, @on welcher sie sich bei
ihrer Umlaufbewegung ntfernt.
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Zusätzlich dazu werden die Stoffe stark durch-@inandergewirbelt und
in Umlauf versetzt, mit dem gemeinsamen Ergebnis, daß schnell und leicht eine innige
Mischung derselben bewirkt wird.
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Obwohl jedes geeignete Übersetzungsverhältnis zwischen den beiden
Schaufelträgern 10 und 17 Anwendung finden kann, so sei doch bemerkt, daß sich Übersetzungsverhältnisse
von 2 : 1 oder 1 : 2 als brauchbar erwiesen haben. Die Erfindung schließt auch die
Möglichkeit ein, zwischen den beiden Schaufelträgern ein Geschwindigkeitswechselgetriebe
anzuordnen, mit dessen Hilfe nach dem Belieben der Bedienungsperson eines der obigen
Übersetzungsverhältnisse oder auch irgendein anderes Übersetzungsverhältnis eingestellt
werden kann.
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Die Maschine kann z. B. zwecks Anpassung an die jeweiligen Arbeitsbedingungen
und Betriebsverhältnisse Abänderungen erfahren, ohne daß datlurcll der Rahmen der
Erfindung verlassen wird.
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1. Mischmaschine mit zwei Knetvorrichtungen, von denen die eine ortsfest
ist und die andere als Ganzes um die ortsfeste Knetvorrichtung herumbewegt wird.