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Maschine zum Mischen und Fördern von plastischen Massen
Die Erfindung
betrifft die Ausbildung von Knet-, Misch- und Fördervorrichtungen für breiige, pastöse
und plastische Massen, die mit mehreren ineinandergreifenden schraubenförmigen Arbeitskörpern
ausgestattet sind. Bei diesen Vorrichtungen, die gegenüber den üblichen Knetern
und Mischern den Vorteil des kontinuierlichen Arbeitens aufweisen, ist ein entsprechend
beständiges Einfüllen und gleichmäßiges Erfassen der zu verarbeitenden Masse nicht
immer sichergestellt, da die Massen je nach Beschaffenheit sich mehr oder weniger
an die Wandungen der Einfülltrichter anlegen und untereinander verkleben.
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Bei der bisher üblichen Bauweise derartiger Schraubenknet- und Fördervorrichtungen
liegen die Schraubenarbeitskörper waagerecht und stoßen an einem Ende senkrecht
zur Achsrichtung in den Einfülltrichter. Die Beaufschlagung der Arbeitsschrauben
erfolgt damit nur von einer Seite, der oberen, her. Die andererseits denkbare Anordnung
mit vertikalen Schraubenachsen würde zwar eine allseitige Beaufschlagung durch zentrale
Stellung des Einzeltrichters möglich machen, doch stören bei solcher Bauweise die
bisher notwendigen Lager und Antriebselemente der Arbeitsschrauben im Bereich des
Einfülltrichters, so daß die vertikale Anordnung bisher praktisch nicht zur Durchführung
kam.
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Die Erfindung erreicht eine grundlegende Verbesserung der Einfüllverhältnisse
dadurch, daß die Seitenschrauben durch planetenartiges Kreisen um die zentrale Schraube
ein besonderes wirkungsvolles Einziehen der Arbeitsmassen vollführen. Dementsprechend
wird die jeweils zentralliegende Hauptschraube als Achse der Gesamtanordnung fest
aufgestellt, und die kranzförmig um diese gelagerten Seitenschrauben werden mit
ihrem gemeinsamen Lagerkranz rotierend angetrieben.
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Sind die Schrauberi aber im besonderen Fall nach Art der Schraubenpumpen
in einem sie dicht umgebenden Gehäuse gelagert, so muß dieses selbst um
die
zentrale Schraube rotieren und den Antrieb erhalten.
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Auch das ist für die Erfassung der Arbeitsmassen günstig, da das
rotierende Gehäuse zum Erfassen der Massen größere Einfangflächen bietet als die
in der bisherigen Weise rotierenden Arbeitsschrauben.
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Darüber hinaus wird mit den antriebsfreien Arbeitsschrauben jetzt
die vertikale Anordnung mit dem Vorteil eines offenen, zentral beaufschlagten Einfülltrichters
möglich. Ragen dabei, wie erfindungsgemäß vorgesehen, die Schraubenenden teilweise
in den Einfülltrichter hinein, dann wird die planetenartige Bewegung der Nebenschrauben
in neuartiger Weise eine besondere Auflockerung der Massen bewirken, so daß das
Zusammenkleben der Massen an dieser Stelle vollständig vermieden ist.
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Des weiteren kann durch eine finger- bzw. schaufelartige Verlängerung
des rotierenden Gehäuses in den Einfülltrichter ein ständiges Abstreifen der Massen
an der Trichterwand erreicht werden.
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In den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung an Hand einiger
Ausführungsbeispiele des Näheren veranschaulicht. Die Fig. I und 2 zeigen eine dreispindelige
Knetvorrichtung im Längsschnitt und Querschnitt; Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt
durch eine dreispindelige Knetvorrichtung mit besonderem in den Einfülltrichter
hinaufragenden Gewindeteil der Arbeitsschrauben.
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Nach Fig. I und 2 sind die drei Schrauben so in dem Gehäuse I aufgenommen,
daß die mittlere Schraube 2 die feststehende Achse für das Gehäuse bildet, welches,
um diese Achse drehbar, die beiden Seitenschrauben 3 und 4 pianetenartig mitnimmt.
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Das Gehäuse ist darüber hinaus in axialer Richtung auf einem Kugelkranz
5 im Sockelteil 6 gelagert, der zugleich den unteren Boden mit dem Austrittsstutzen
7 bildet und den Sockelpunkt für die Schraubenachse 2 abgibt. Das Abdichten des
drehbaren Gehäuses gegen den feststehenden Boden erfolgt nach dem Beispiel der Fig.
I mittels ineinandergreifender Ringwulste 8, 8 in den zusammenstoßenden Rändern,
wodurch eine Art Labyrinthdichtung gebildet ist, die bei der vorgesehenen Verarbeitung
von steiferen Massen vollkommen ausreicht. Der obere Rand des Gehäuses 1 greift
in einen am Sockelteil festgehaltenen Trichter g ein, was bei lose anfallenden Massen
zumeist ohne besondere Abdichtung erfolgen kann. In der Fig. I ist zugleich dargestellt,
wie der obere Gehäuserand schaufelartige Verlängerungen IO, IO aufweist, die in
den Trichter hinaufragen, so daß die Schaufeln die innere Trichterfläche bestreichen
und dadurch ein Abstreifen der an der Trichterwand anfklebenden Massen besorgen.
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Das Gehäuse kann in beliebiger Weise angetrieben werden, beispielsweise,
wie dargestellt, durch einen Tellerzahnikranz ii, in welchen ein auf der Antriebswelle
12 festsitzendes Kegelrad 13 eingreift.
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Die Arbeitsweise ist folgende: Die in den Trichter einfallenden Massen
werden von den oberen frei stehenden Schraubenenden erfaßt und beim Umlaufen desGehäuses
hinuntergeschraubt. Das Ineinandergreifen der Schrauben bewirkt das Vermischen und
Durclikneten der eingezogenen NIassen und das schließliche Auspressen aus dem Austrittsstutzen
7.
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Fig. 3 zeigt eine weitere Ausbaumöglichkeit der Erfindung, derart,
daß ein besonderes Vormischverfahren zum unmittelbaren hlischen und Kneten von breiigen
Fassen aus einzelnen Bestandteilen möglich ist. Das Zusammenbringen der einzelnen
Bestandteile erfordert zunächst ein beträchtliches Vor volumen in der Vorrichtung
und in diesem Vorvolumen eine Rührbewegung. Gemäß der Erfindung wird nun vorgeschlagen
in einen stark vergrößerten Einfülltrichter die Arbeitsschrauben bznv. eine oder
einige der Schrauben weit in den Trichter hinaufragen zu lassen und beim Arbeiten
so zu verfahren, daß während des Auffüllens das Gehäuse in umgekehrter Drehrichtung
angetrieben wird, so daß die Massen nicht in das Gehäuse eingezogen werden, sondern
stets zurückgetrieben werden. Die nach oben in den Trichter hinaufragenden Schrauben
besorgen dadurch das Vormengen der Massenbestand teile. Nach dem Vormischen der
eingefüllten Massen wird alsdann im eigentlichen Drehsinne gearbeitet, so daß die
Massen durch die Vorrichtung gedrängt, verknetet und hinausgefördert werden, während
gleichzeitig weitere Massenbestandteile fortlaufend in den Trichter einfallen.
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Insbesondere hat es sich als günstig erwiesen, die Arbeitsschrauben
oder einen Teil im oberen Bereich des Einfülltrichters mit entgegengesetzter Gexvinderichtung
zu versehen. Damit werden diese oberen Schraubengänge bei der eigentlichen Arbeitsdrehrichtung
die Massen teilweise zurückdrängen und so ein stetiges Vormischen der fortdauernd
einfallenden Massenbestandteile bewirken.
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In Fig. 3 ist eine derartig ausgestaltete Knetvorrichtung im Längsschnitt
zur Darstellung gebracht.
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Von dem drehbar gelagerten Gehäuse I werden die drei Arbeitsschrauben
2. 3 und 4 aufgenommen, wobei die Seitenschrauben 3. 4 durch Schraubenteile 3',
4, mit entgegengesetzter Gewinderichtung nach oben verlängert sind. Bei einer derartigen
Gesamtschraubenlänge wird eine besondere obere Lagerung der rotierenden Seitenschraul,en
notwendig. Demzufolge ist auf dem oberen Wellenende der mittleren Festschraube 2
unmittelbar unter deren Festpunkt im Steg I6, der den Einfülltrichter 9 überbrückt,
ein rotierendes Kreuzstück 17 angeordnet, das die Lagerung der oberen Zapfen der
Schrauben 3, 3' und 4, 4' übernimmt.
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Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist folgende: Beim Auffüllen
des geräumigen Trichters, der in der Wirklichçkeit noch größer als dargestellt sein
kann wird das Gehäuse, von ollen gesehen, rechts herumgedrehet, so daß die einfallenden
AIassenbestandteile nicht in das Innere eingezogen werden. Die dabei nach unten
treibenden oberen Gexvilldegänge 3', 4', verrühren die Massen zu einer gewissen
Vormischung. Nach hinreichendrm Vormischen wird alsdann das Gehäuse entgegengesetzt,
d. h. jetzt in der eigentlichen Arbeitsrichtung angetrieben. Dadurch werden die
Massen von den unteren Schraubenteilen 3, 4 und 2 erfaßt und in das Gehäuseinnere
eingezogen
und durcligetrieben, bis zum schließlichen Austritt aus der zentralen Offnung 7,
während gleichzeitig die oberen Schraubenteile 3', 4' die fortlaufend einfallenden
fassen bzw. deren Bestandteile in der Trichtermitte hochtreiben, so daß diese in
stetigem Umwälzen bleiben, bis sie von den Hauptschraubenteilen erfaßt werden.
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Mit den Darstellungen sind nur beispielhaft einige Gestaqtungsmöglichtkeiten
der Erfindung angeführt worden. Darüber hinaus sind noch andere konstruktive Gestaltungen
derartiger Knet-, Misch-und Fördervorrichtungen möglich, die besondere Vorteile
besitzen.
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PTEN TANSPRii(: HE: I. Maschine zum Kneten, Mischen und Fördern von
plastischen Massen mit mehreren ineinandergreifenden schraubenförmigen Arbeitskörpern,
dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Seitenschrauben um eine feststehende
zentrale Schraube planetenartig rotierend gelagert und antreibbar sind.