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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 31. Oktober 1951 Bekanntgemacht am 22. November 195GFiling date: October 31, 1951 Advertised on November 22, 195G

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Bei der Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung, die zum mechanischen und/oder chemischen Behandeln von zähflüssigen, teigigen, plastischen, auch faserigem oder körnigen Massen aller Art geeignet ist, also z. B. auch für Reaktions-, Lösungs- und Trocknungszwecke, ■ insbesondere aber bestimmt ist zum kontinuierlichen Mischen und Kneten von zu Teigen und zähflüssigen Lösungen zu verarbeitenden Massen, z. B. Kunstfaserviskose. The invention is a device that is used for mechanical and / or chemical Treatment of viscous, doughy, plastic, also fibrous or granular masses of all Kind is suitable, so z. B. also for reaction, dissolving and drying purposes, ■ in particular but is intended for continuous mixing and kneading of dough and viscous solutions masses to be processed, e.g. B. synthetic fiber viscose.

Aufgabe der. Erfindung ist eine Verbesserung jener bekannten Misch- und Knetvorrichtungen., bei denen die zu behandelnde Masse in einer Trommel unter fortlaufendem Durchsatz von Misch- und Knetoiriganen bearbeitet wird und die nach ihrem Aufbau in zwei Gattungen zu unterteilen sind:Task of. Invention is an improvement of those known mixing and kneading devices., where the mass to be treated is placed in a drum with a continuous throughput of Mixing and Knetoiriganen is processed and which can be divided into two genera according to their structure are:

Vorrichtungen mit in einer Trommel umlaufenden Flügeln und am Trommelumfang befestigten Gegenflügeiln undDevices with blades rotating in a drum and attached to the drum circumference Counter flights and

Schneckenmaschiineai mit nur einer Schnecke oder zwei in der Trommel einander parallel angeordneten Schnecken, die — wie die Flügel und Gegenflügel der ersten Gattung — ineinandergreifen.Schneckenmaschiineai with only one screw or two screws arranged parallel to each other in the drum, which - like the wings and counter-wings of the first genre - interlocking.

Die Vorrichtungen der ersten Gattung lassen insofern zu wünschen übrig, als nicht ausnahmslos alle Teile der in die Trommel eingebrachten, Masse gründlich durchgearbeitet werden, vielmehr einzelne Teile so gut wie ungemischt und ungekneterfc die Trommel wieder verlassen, so daß die MasseThe devices of the first type leave something to be desired insofar as not all of them without exception Parts of the mass introduced into the drum are thoroughly worked through, rather individual ones Parts as good as unmixed and unkneadedfc leave the drum again, so that the mass

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nach Austritt aus der Trommel mehr oder weniger Klümpchen, Krümel u. dgl. enthält, die erfahrungsgemäß in vielen Fällen die Brauchbarkeit des Mischergebnisses in Frage stellen.
In dieser Hinsicht mögen die Schneckenmaschinen — zweite Gattung — besser sein. Doch treten bei diesen sehr starke radiale Kräfte auf, deren Beherrschung schwere und teure Konstruktionen erforderlich macht. Sie sind überdies wegenafter emerging from the drum contains more or less lumps, crumbs and the like, which experience has shown in many cases to question the usefulness of the mixing result.
In this respect the screw machines - second genus - may be better. However, very strong radial forces occur with these, the control of which makes heavy and expensive structures necessary. They are also because of

ίο ihres hohen Energiebedarfes unbefriedigend und neigen zudem zum Brikettieren der zu behandelnden Masse, so daß nicht alle knetbaren oder plastischen Stoffe in ihnen verarbeitet werden können, d. h. ihr Anwendungsbereich beschränkt ist.ίο their high energy requirements unsatisfactory and also tend to briquette the mass to be treated, so that not all kneadable or plastic Substances can be processed in them, d. H. its scope is limited.

Andere Knetvorrichtungen: mit umlaufenden Schneckenflügeln arbeiten mit zusätzlicher axialer Hin- und Herbewegung der Schnecke und erfordern demgemäß ein kostspieliges Getriebe sowie gleichfalls einen zusätzlichen Energiebedarf.Other kneading devices: with rotating screw blades work with additional axial Reciprocating motion of the screw and accordingly require an expensive gearbox as well an additional energy requirement.

Alle diese-bekannten Vorrichtungein geben keine Gewähr für eine Feinzerkleinerung und innigei Aufteilung sowie eine Gleichmäßigkeit der aus der Vorrichtung austretenden Masse.
- Um hier Abhilfe zu schaffen, wird erfindungsgemäß der Arbeitsvorgang in der Trommel so gestaltet, daß auch die¹ letzten Klümpchen zerrieben und unter die Masse verteilt werden. Gemäß der bekannten Vorrichtung mit zwei über die Trommellänge verteilten und ineinandergreifenden Flügelgruppen, d. h. mit Flügeln und Gegenflügeln, kann der Erfindung dadurch zum Erfolg verhelfen werden, daß die zwischen den Flügeln eingeschlossene Masseschicht zum Trommelaustragende hin schwächer als am' Eintragende gehalten wird.All of these known devices do not guarantee fine comminution and intimate distribution or uniformity of the mass emerging from the device.
- In order to remedy this situation, according to the invention, the working process in the drum is designed in such a way that the ^{last 1} lumps are ground up and distributed among the mass. According to the known device with two interlocking wing groups distributed over the drum length, ie with wings and counter-wings, the invention can be made successful in that the layer of mass enclosed between the wings is kept weaker towards the drum discharge end than at the entry end.

Dieses kann in verschiedener Weise verwirklicht werden. Entweder wird der Abstand benachbarter Flügel ein und derselben Gruppe voneinander oder der Abstand benachbarter und verschiedenen Gruppen angehöriger Flügel voneinander zum Austragende hin kleiner als am Eintragende gehalten, oder beide Abstände können gleichzeitig im erwähnten Sinne abnehmen. Bezeichnet man den Abstand benachbarter Flügel derselben Gruppe kurz als »Abstand« und jenen benachbarter Flügel verschiedener Gruppen als »Knetspalt«, so ergeben sich folgende Möglichkeiten für die Erfindung:This can be achieved in various ways. Either the distance becomes more neighboring Wings of one and the same group from each other or the distance between adjacent and different ones Groups of wings belonging to one another are smaller towards the discharge end than at the entry end, or both distances can decrease at the same time in the sense mentioned. One denotes the distance neighboring wings of the same group for short as "distance" and those of neighboring wings different Groups as "kneading gap" result in the following possibilities for the invention:

i. gleiche Abstände, verschiedein weiter Knetspalt (am Austragende kleiner als am Eintragende), i. equal distances, different wide kneading gap (smaller at the discharge end than at the input end),

2. gleich weite Knetspalte, verschiedene Abstände, 3. verschiedene Abstände, verschieden weite Knetspalte,2. kneading gaps of the same size, different distances, 3. different distances, different widths Kneading gap,

In allen Fällen erfährt die Masse im Anschluß an ihre (mehr oder weniger grobe) Vorbearbeitung eine feinere Unterteilung, die sich in einer gründlichen Nachbearbeitung sowie darin auswirkt, daß alle von der Vorbearbeitung mehr oder weniger unbeeinflußt gebliebenen Masseteile erfaßt werden, bevor sie aus der Trommel austreten.In all cases, the mass undergoes subsequent (more or less rough) pre-processing a finer subdivision that results in a thorough post-processing as well as in that all parts of the mass that have remained more or less unaffected by the preprocessing are recorded, before they emerge from the drum.

Durch die feinere Unterteilung werden auch die Bedingungen für eine Lösung oder chemische Reaktion begünstigt, ein Umstand, der seinerseits der gewünschten Gleichmäßigkeit der fertig behandelten Masse weitgehend Vorschub zu leisten vermag. Im übrigen ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung auch für Trocknungszwecke besonders geeignet, indem für eine Trocknung , teigiger Massen die feinere Unterteilung gegen Ende der Trommel für die Gleichmäßigkeit des ausgetragenen Gutes in hohem Maße förderlich ist.The finer subdivision also defines the conditions for a solution or chemical Reaction favors a circumstance on his part to make the desired uniformity of the finished mass largely feed able. In addition, the device according to the invention is also special for drying purposes suitable by for a drying, doughier masses against the finer subdivision The end of the drum is highly beneficial for the evenness of the material being discharged.

Dabei verdient noch der Umstand hervorgehoben zu werden, daß alle die erwähnten Vorzüge mit nur einer umlaufenden Welle zu erreichen sind. Infolgedessen entfallen die Nachteile anderer Vorrichtungen, bei denen, entweder die Welle zusatz-Hch eine axiale Schwingbewegung ausführt oder zwei Schnecken mit ihren bekannten Nachteilen (starke radiale Kräfte und erheblicher Energie-. bedarf) vorgesehen sind, Der hierin begründete Unterschied zu den erwähnten älteren Vorrichtungen mit fortlaufendem Durchsatz der Masse ist als weiterer Fortschritt zu bewerten.It also deserves to be emphasized that all of the advantages mentioned can only be reached by a rotating shaft. As a result, the disadvantages of other devices are eliminated, in those, either the shaft additional-Hch executes an axial oscillating movement or two screws with their known disadvantages (Strong radial forces and considerable energy requirements) are provided, the reasoned here The difference to the mentioned older devices with continuous throughput of the mass is to be assessed as further progress.

Der Erfindungsgedanke einer feiner werdenden Aufteilung der Masse zum Austrittsende hin läßt sich vorteilhaft in der Weise auswerten, daß die Flügel dicke unterschiedlich in dem Sinne gewählt wird, daß die vorbearbeitenden Flügel dicker als die nachbearbeitenden Flügel sind. Dadurch ist bei gleicher Gesamtlänge der Trommel eine Vergrößerung der Zahl der zwischen den Flügeln eingeschlossenen Schichten, d. h. eine weitergehende Masseaufteilung und im übrigen konstruktiv und festigkeitsmäßig eine denkbar günstige Raum- und Werkstoffausnutzung gegeben.The inventive concept of a finer division of the mass towards the outlet end allows evaluate themselves advantageously in such a way that the wing thickness chosen differently in the sense becomes that the preprocessing wings are thicker than the finishing wings. This is at the same overall length of the drum increases the number of those enclosed between the wings Layers, d. H. a more extensive mass distribution and otherwise constructive and In terms of strength, given a conceivably favorable use of space and material.

Je nach den Umständen des Einzelfalles (der Art der zu behandelnden Masse und der Art der Behandlung) kann es'. erfindungsgemäß vorteilhaft sein, die Flügel (und Gegenflügel) in der Trommellängsrichtung in mehrere Zonen zu unterteilen, die je in sich gleiche, aber zonenweise hinsichtlich der Flügeldicke und/oder des Abstandes verschiedene Abmessungen im Sinne einer zonenweisen . Abnahme zum Austragende hin haben. Dadurch ergibt sich eine stufenweise Steigerung der Verfeinerung sowie die für diese vorteilhafte Möglichkeit, zwischen den einzelnen Zonen zusätzlich Eintragöffnungen vorzusehen und diese wiederum für eine stufenweise Eintragung der einzelnen Massebestandteile auszuwerten. Eine solche stufenweise Eintragung ermöglicht, dem Mischgut in den einzelnen Zonen gerade jenen plastischen Zustand zu verleihen, der den jeweils gewünschten inneren Verschiiebungswiderstand ergibt, um die weitere Misch- und Knetarbeit zu erleichtern und zu verbessern. Die in der Trommel befindliche Masse wird ausnahmslos ständig der Scherwirkung der ineinandergreifenden Flügel unterworfen, nutzlose Reibungsarbeit bereits gemischter Bestandteile vermieden und damit eine bisher unerreichte wirtschaftliche Ausnutzung gesichert.Depending on the circumstances of the individual case (the type of mass to be treated and the type of Treatment) it can '. be advantageous according to the invention, the wing (and counter wing) in the drum longitudinal direction to be subdivided into several zones, each of which is the same in itself, but in terms of zones the leaf thickness and / or the distance different dimensions in the sense of a zonal . Have decrease towards the end of the event. This results in a gradual increase in refinement as well as the option, which is advantageous for this, between the individual zones Provide entry openings and these in turn for a gradual entry of the individual To evaluate mass constituents. Such a gradual entry allows the mix in the to give individual zones precisely that plastic state, which is the inner one that is desired in each case Displacement resistance results in order to facilitate the further mixing and kneading work and to improve. The mass in the drum is invariably the shear effect of the Subjected to interlocking wings, useless friction work of already mixed components avoided and thus an unprecedented economic level Utilization secured.

Zweckmäßig werden die Flügel im Bereich der zusätzlichen Eintragöffnungen durch besondere Förder- und Mischflügel ersetzt, die an allen Eintragstellen dieselbe Stärke haben können und insofern fertigungsmäßig eine Vereinfachung bedeuten. The wings in the area of the additional entry openings are expedient by special Replaced conveying and mixing blades, which can have the same strength at all entry points and to that extent in terms of production mean a simplification.

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Die Unterteilung in mehrere Zonen läßt sich erfindungsgemäß ferner in dem Sinne auswerten, daß die Trommel selbst nach. Maßgabe der einzelnen Zonen in mehrere Einzeltrommeln aufgeteilt wird, die in waagerechter oder senkrechter Lage untereinander angeordnet und mit getrennten Antrieben ausgerüstet werden können, um in einfachster Weise die einzelnen Flügelzohen der Einzeltrommeln mit verschiedener Drehzahl arbeiten zulassen.The subdivision into several zones can be according to the invention further evaluate in the sense that the drum itself after. Provision of each Zones are divided into several individual drums, which are in a horizontal or vertical position one below the other can be arranged and equipped with separate drives to simplify the process Way, allow the individual wing pulls of the individual drums to work at different speeds.

ίο Vorteilhaft werden die an der Trommelwandung anzuordnenden Flügel an einzelnen Ringen angeordnet und diese in. die Trommel einschiebbar eingepaßt. Bei einer sinngemäßen Ausbildung der Umlaufflügel zum Aufschieben auf die Welle können alle Flügel serienmäßig in verschiedenen Stärken, z. B. grob, mittelstark und fein gefertigt und mühelos zu beliebig langen und beliebig zusammengesetzten Flügelzonen vereinigt sowie auch ausgewechselt werden. Dadurch ist der bemerkenswerte Vorzug gageben, ein und dieselbe Vorrichtung der Eigenart der jeweils zu behandelnden Masse anzupassen, so> daß der angestrebte Erfolg hinsichtlich des Anwendungsbereiches keineswegs beischränkt bleibt.ίο Those on the drum wall are advantageous Arranged wings to be arranged on individual rings and these can be inserted into the drum fitted. With an analogous design of the rotating vanes to be pushed onto the shaft all sashes can come in different thicknesses as standard, e.g. B. made coarse, medium and fine and effortlessly combined into wing zones of any length and combination as well be replaced. This gives the remarkable advantage of having one and the same device to adapt to the peculiarity of the particular mass to be treated, so that the desired success in no way remains restricted with regard to the scope of application.

Um insbesondere den groben Flügeln möglichst große Steifigkeit zu geben, empfiehlt es sich, die auf der Welle angeordneten Flügel radial von innen nach außen und die zugehörigen Gegenflügel radial von außen nach innen zu verjüngen. Eine Vergrößerung der wirksamen Flügelseitenflächen ist erfindungsgemäß durch in Umfangsrichtung verlaufende Rippen bzw. Aussparungen (Nuten) zu erreichen, wobei die Nuten der Gegenflügel den Rippen der Flügel zugeordnet sind.In order to give the coarse wings in particular the greatest possible rigidity, it is advisable to use the vanes arranged on the shaft radially from the inside to the outside and the associated counter vane radially to rejuvenate from the outside in. An enlargement of the effective wing side surfaces is according to the invention by extending in the circumferential direction To achieve ribs or recesses (grooves), the grooves of the counter-wing the Ribs associated with the wings.

In Weiterentwicklung des Grundgedankens der Erfindung erweist es sich als nützlich, mit der Misch- und Knetarbeit der Flügel eine Zerkleinerungsarbeit zu kombinieren. Dies ist erfindungsgemäß in denkbar einfacher Weise durch die Flügelgestaltung, nämlich dadurch zu erreichen, daß die Flügel in Umlaufrichtung und die zugehörigen Gegenflügel in entgegengesetzter Richtung verjüngt werden. Alsdann schieben die Flügel bei ihrem Umlauf die Masse in immer enger werdende Zwischenräume und üben eine Scherwirkung aus, so daß mit der Misch- und Knetwirkung eine bemerkenswerte Zerkleinerung gepaart wird.In a further development of the basic idea of the invention, it proves useful with the Mixing and kneading the wings to combine a crushing work. This is according to the invention in a very simple way through the wing design, namely to achieve that the wing in the direction of rotation and the associated counter wing in the opposite direction be rejuvenated. Then, as they revolve, the wings push the mass into ever-narrowing ones Interstices and exert a shear effect, so that with the mixing and kneading effect a remarkable shredding is paired.

Die Gefahr, daß die Masse auf ihrem Weg durch die Trommel nicht restlos erfaßt wird, besteht nach einer weiteren Erkenntnis der Erfindung um soi eher, je langer einzelne Massenteile mit eingeschlossenen Klümpchen unberührt in der Trommel verweilen können. Ausgehend von dieser Erkenntnis empfiehlt es sich, für eine sorgfältige ■ Durcharbeitung zu sorgen und zu diesem Zweck die etwa radialen Stirnränder benachbarter Flügel in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt anzuordnen, und zwar in dem Sinne, daß benachbarte Flügel beim Umlauf ihren zugehörigen Gegenflügel nacheinander erreichen. Mit einer solchen Flügeilanordnung wird erreicht, daß die Flügel außer der Misch-, Knet- und Zerkleinerungswirkung zugleich eine Förderbewegung auf die Masse ausüben, obwohl sie keine Steigung nach Art eines Schnecken- oder Schraubenganges haben und also beim Umlauf keine axial gerichtete Relativbewegung zur Trommel oder den. trommelfesten Gegenflügeln ausführen. Darüber hinaus kann gegebenenfalls mit dieser Föcderbewegung eine Gegenforderung zur weiteren Steigerung der Durcharbeitungswirkung sinnvoll kombiniert werden.There is a risk that the mass will not be completely grasped on its way through the drum According to a further finding of the invention, the more likely the longer individual mass parts are included Lumps remain untouched in the drum. Based on this knowledge it is advisable to ensure that it is carefully ■ worked through and for this purpose to arrange the roughly radial front edges of adjacent blades offset from one another in the circumferential direction, namely in the sense that neighboring wings when rotating their associated counter wing reach one after the other. With such a wing assembly it is achieved that the wings in addition to the mixing, kneading and crushing effect, there is also a conveying movement on the mass exercise even though they have no incline in the manner of a worm or screw thread and so no axially directed relative movement to the drum or the. drum-proof counter-wings To run. In addition, this funding movement can be used to make a counterclaim can be sensibly combined to further increase the working-through effect.

Diese und weitere Einzelheiten der Erfindung werden im Rahmen einiger Ausführungsbeispiele gemäß der Zeichnungen, näher erörtert. Diese zeigen in ' ' .These and further details of the invention are given in the context of a few exemplary embodiments according to the drawings, discussed in more detail. These show in ''.

Fdg. ι einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung mit drei Zonen,Fdg. Ι a longitudinal section through a device with three zones,

Fig. 2 und 3 eine schematische Darstellung verschiedener Ausführungen des Flügelversatzes,Figs. 2 and 3 are a schematic representation of various Execution of the sash offset,

Fig. 4 eine schaubildliche Darstellung der Welle mit den Flügeln und Gegenflügeln,4 shows a diagrammatic representation of the shaft with the wings and counter-wings,

Fig. 5 bis 10 in Quer- und Längsschnitt die Flügelform in verschiedenen Trommelzonen teils in vergrößertem Maßstab, .Fig. 5 to 10 in cross-section and longitudinal section Wing shape in different drum zones, partly on an enlarged scale,.

Fig. 11 und 12 andere Flügelformen,Fig. 11 and 12 other wing shapes,

Fig. 13 und 14 in schematischer Darstellung verschiedene Anordnungen der Einzeltrommeln,13 and 14 show different diagrams Arrangements of the individual drums,

Fig. 15 die Flügelabstände und Knetspalte vergleichsweise in den verschiedenen Flügelzonen,15 compares the wing spacing and kneading gaps in the different wing zones,

Füg. 16 und 17 eine Trommelausführung mit zonenweise verschiedenen Durchmessern.Add 16 and 17 a drum version with different diameters in zones.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist in einer langgestrecktem (und längsgeteilten) Trommel ι mit einem Eintrittsstutzen 2 und einem Austrittsstutzen 3 eine Arbeitswelle 4 gleichachsig drehbar gelagert und über ihre innere Länge mit Flügeln 5 besetzt. Zwischen diesen sind in die Trommelinnenwand Ringe mit Gegenflügeln 6 eingeschoben, die radial einwärts bis zur Welle 4 reichen, während die Flügel 5 bis nahe an die Trommelwand heranreichen. Ob nur je ein Flügel auf den Umfang entfällt (vgl. Fig. 4) oder über diesen mehrere Flügel verteilt sind (Fig. 5, 7 und 9), ist grundsätzlich gleichgültig. Wesentlich ist dagegen nach der Erfindung eine Aufteilung der Flügel 5 und Gegenflügel 6 in mehrere in Durchsatzrichtung hintereinanderfolgende Zonen. Das Beispiel nach Fig. 1 zeigt drei Zonen A, B₁ C. Die Flügel (und Gegenflügel) der ersten Zone A sind stärker als jene der zweiten ZoneB, während die dritte und letzte Zone C die schwächsten Flügel und Gegenflügel aufweist.In the embodiment according to FIG. 1, a working shaft 4 is rotatably mounted on the same axis in an elongated (and longitudinally divided) drum ι with an inlet connection 2 and an outlet connection 3 and has vanes 5 over its inner length. Between these rings with counter-vanes 6 are inserted into the drum inner wall, which extend radially inward to the shaft 4, while the vanes 5 reach close to the drum wall. It is basically irrelevant whether there is only one wing each on the circumference (see FIG. 4) or whether several wings are distributed over it (FIGS. 5, 7 and 9). What is essential, however, according to the invention is a division of the wings 5 and counter-wings 6 into several zones following one another in the throughput direction. The example according to FIG. 1 shows three zones A, B ₁ C. The wings (and counter-wings) of the first zone A are stronger than those of the second zone B, while the third and last zone C has the weakest wings and counter-wings.

Die Form und Stärke der A- und B-Flügel sind vergleichsweise aus den Fig. 5 und 6 (Zone A) bzw. Fig. 7 und 8 (Zone B) ersichtlich. Die radialen Stirnflächen 5_a bzw. 6_a der groben Flügel und ihrer Gegenflügel der ersten Zone A sind für eine kräftige Zerkleinerung scharfkantig gezahnt und im übrigen zweckmäßig gegen die Achse der Welle 4 im Sinne eines axialen Schubes in Förderrichtung geneigt (Fig. 4 und 11).The shape and strength of the A and B wings can be seen comparatively from FIGS. 5 and 6 (zone A) and FIGS. 7 and 8 (zone B) . The radial end faces 5 _a and 6 _{a of} the coarse vanes and their counter vanes of the first zone A are serrated with sharp edges for vigorous comminution and, for the rest, appropriately inclined towards the axis of the shaft 4 in the sense of an axial thrust in the conveying direction (Figs. 4 and 11 ).

Die feinen C-Flügel können als Blechflügel ausgebildet und als ausgesparte Blechscheiben ausgeführt werden, deren Form, beispielsweise die Fig. 9 und 10 zu erkennen geben und die eine Stärke bis herab zu 1 mm und darunter haben.The fine C-wings can be designed as sheet-metal wings and are designed as recessed sheet metal disks whose shape, for example the 9 and 10 show and which have a thickness down to 1 mm and below.

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Dabei verleihen innere Verbindungsringe 6₆ der (festen) Gegenflügel 6 bzw. äußeren Verbindungsringe Sb der Umlauffiügel 5 den nötigen Halt gegen Verbiegen, sowie gegen ein Ineinanderschieben.
Die jeweils zu einer Zone gehörigen Flügel 5 und Gegeinflügel 6 sind, in Form und Größe einander gleich, so¹ daß bei billiger Herstellung vieler -einzelner gleichartiger Elemente, ein leichter und billiger Austausch gewährleistet ist.Here, inner connecting _{rings 6 6 of} the (fixed) counter-wing 6 or outer connecting rings Sb of the revolving wing 5 provide the necessary hold against bending and against sliding into one another.
Each corresponding to a zone wings 5 and 6 Gegeinflügel are equal to each other in shape and size, so that ¹ in cheaper production of many -einzelner similar elements, a lighter and cheaper exchange is ensured.

ίο Bemerkenswert ist die geringe Schlichtstärke im Verhältnis zur Trommellänge, d. b. die Vielzahl der einzelnen Masseschichten zwischen den Flügelns und Gegenflügeln6. Wie z.B. Fig. 15 erkennen läßt, beträgt die Schichtdicke nur einen Bruchteil der Flügelstärke in der ^4-Zone und hat etwa dieselbe Größeno'rdnung wie die Stärke der feinen C-Flügel. Bei sonst gleicher Trotnmellange ergibt sich solcher Art eine Vergrößerung der Schichtzähl und eine sehr weit gehende Massenaufteiilung, die sowohl für eine mechanische als auch eine chemische Behandlung der Masse förderlich und unter Umständen ausschlaggebend ist.ίο The low finishing strength in the is remarkable Relationship to drum length, d. b. the multitude of individual layers of mass between the wings and counter-wings 6. As seen in Fig. 15, for example leaves, the layer thickness is only a fraction of the wing thickness in the ^ 4 zone and has about the same order of magnitude as the thickness of the fine C-wings. With otherwise the same trotnmelength This results in an increase in the number of shifts and a very extensive distribution of masses, which is conducive to both mechanical and chemical treatment of the mass and may be decisive.

Von, den eingangs erwähnten verschiedenen Möglichkeiten einer Verwirklichung des Eründungsgedankens zeigt Fig. 15 jene Ausführung, bei der in den einzelnen Zonen A₃ B und C die Abstände Sa, Sb und Sc benachbarter Gegeinflügel 6 verschieden und die Knetspalte ^ (zwischen, Umlaufflügel 5 und benachbartem Gegenflügel 6) gleich sind. Daß sich die Abstände vS" in Umfangsrichtung, d. h. in der durch einen Pfeil angedeuteten, Bewegungsrichtung der Umlaufflügel 5 ändern, ist insofern ohne Belang, als dies für alle Zonen A, B und C gilt und es nur auf den Vergleich der einzelnen Zonen miteinander ankommt. Nach Fig. 15 sind die Abstände Sa, Sb und Sc alle auf das Eintrittsende der Gegenflügel 6 bezogen. Für das Austrittsende odier irgendeine andere Stelle gilt: offenbar grundsätzlich gleichfalls eine Abnahme von Zone zu Zone.Of the various possibilities mentioned at the beginning of realizing the idea of the invention, FIG. 15 shows the embodiment in which the distances Sa, Sb and Sc of adjacent opposing vanes 6 differ in the individual zones A ₃ B and C and the kneading gaps ^ (between, rotating vanes 5 and adjacent counter-wing 6) are the same. The fact that the distances vS "change in the circumferential direction, ie in the direction of movement of the rotating vanes 5 indicated by an arrow, is irrelevant as this applies to all zones A, B and C and it only depends on the comparison of the individual zones with one another 15, the distances Sa, Sb and Sc are all related to the entry end of the counter-wing 6. For the exit end or any other point, the following applies: apparently basically also a decrease from zone to zone.

Zwischen den einzelnen Zonen A, B, C sind zusätzliche Einfüllstutzen 7 und 8 vorgesehen, durch die der vorbereiteten Masse — zur Erleichterung und Verbesserung des weiteren Misch- und Knetvo-rganges — noch fehlende Mischungsbestandteile fest, pulverförmig, plastisch, teigig oder flüssig zugesetzt werden können. Im Bereich der Zusatzstutzen 7 und 8 zeigt Fig. 1 zwischen den Flügelzonen umlaufende Förder- und Mischflügel 9 und mit der Trommel fest verbundene Gegemnügei 10 (Fig. 1), die das nachträglich zugeführte Mischgut sowohl weiterfördern, als auch mit der aus der vorigen Zone kommenden und vorbeiarbeiteten Masse mischen und durchkneten.Additional filler nozzles 7 and 8 are provided between the individual zones A, B, C , through which the prepared mass - to facilitate and improve the further mixing and kneading process - still missing mixing components solid, powder, plastic, doughy or liquid are added be able. In the area of the additional nozzles 7 and 8, FIG. 1 shows conveying and mixing vanes 9 rotating between the vane zones and countermeasures 10 firmly connected to the drum (FIG. 1), which both further convey the subsequently supplied mix as well as with that from the previous zone Mix and knead the coming mass and the mass that has been worked over.

Um die von den Flügeln auf die Masse ausgeübte Misch- und Knetwirkung zu steigern, sind benachbarte Flügel 5 und Gegenflügel 6 jeweils in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet. Dabei ergeben sich die verschiedensten Möglichketten, von denen einige in den Fig. 2, 3 und 4 veranschaulicht sind, Nach Fig. 4 ist der Flügelversatz so gewählt, daß die radialen Stirnräder der Flügel 5 einerseits und die der Gegenflügel 6 andererseits auf einer gegen die Wellenachse geneigten Geraden liegen und sich für die zwischen den Stirnrändern befindliche Masse eine Art Keilform ergibt, die in Durchsatzrichtung an Breite zunimmt. Statt dessen können die Stirnränder aber auch nach einer Bogenform ausgerichtet werden (Fig. 2). In beiden Fällen ist ein besonders gutes Durcheinanderkneten der Masse gegeben.In order to increase the mixing and kneading effect exerted by the wings on the mass, adjacent ones are used Wing 5 and counter wing 6 are each arranged offset from one another in the circumferential direction. This results in a wide variety of possible chains, some of which are illustrated in FIGS. 2, 3 and 4 are, According to Fig. 4, the wing offset is chosen so that the radial spur gears of the Wing 5 on the one hand and the opposite wing 6 on the other hand lie on a straight line inclined to the shaft axis and for the between The mass located at the end edges results in a kind of wedge shape that increases in width in the direction of throughput. Instead, the front edges can also be aligned according to an arch shape (Fig. 2). In both cases, the mass is kneaded particularly well.

Die erste Flügelzone A nach Fig. 1 besteht aus zwei Teilabschnitten, von denen der erste einen bogenförmiigen Flügelversatz und der zweitei einen geradlinigen Versatz aufweist. Die dritte Zone C hat wie die zweite, B, nur geradlinigen Versatz, aber eine Dreifachuntertailung in dem Sinne, daß sich einzelne Keilst.ufen ergeben, die sich in ihrer Arbeit ergänzen, indem die ersten Flügel der jeweils folgenden Stufe die von den letzten Flügeln der vorhergehenden Stufe verdrängte Masse auffangen., da, nach einer Teildrehung der Welle 4 die folgende Stufe gewissermaßen noch geschlossen ist und dem Weitergleiten der Masse in axialer Richtung eine Sperre voirschaltet, so daß die Masse ihren Weg zum Austrittsende nicht fortsetzen kann, ohne von den. Flügeln erfaßt, durchgeknetet und zerriebeni zu werden.The first wing zone A according to FIG. 1 consists of two sections, of which the first has an arcuate wing offset and the second has a rectilinear offset. The third zone C , like the second, B, has only a straight offset, but a triple subdivision in the sense that individual wedge steps result, which complement each other in their work, in that the first wing of the respective following step has that of the last wing Catch the previous stage displaced mass., because, after a partial rotation of the shaft 4, the following stage is still closed to a certain extent and the sliding of the mass in the axial direction is a barrier so that the mass can not continue its way to the outlet end without the . Wings to be grasped, kneaded and rubbed.

Außer oder an Stelle einer solchen Sperrwirkung kann mit einer Gegenförderung gearbeitet. werden, so daß ein axiales Hin und Her innerhalb der Masse erzwungen wird. Dies ist insbesondere bei der Ausführung nach Fig. 3 der Fall, die den abgewickelten Trömmelmantel mit den Flügeln und Gegenflügeln, und zwar für die Zone B ver- gs anschaulicht. Es sind also innerhalb dieser Zone mehrere Keile abwechselnd auf den Umfang verteilt, z. B. zwei vorwärts und ein rückwärts gerichteter Keil. Auf diese Weise ist ^- sogar innerhalb einer Zone — ein Hin- und Herschieben gegeben, durch das etwa immer noch vorhandene Ungleichmäßigkeiten ausgeglichen werden.In addition to or instead of such a blocking effect, counter-funding can be used. so that an axial back and forth is forced within the mass. This is the case in particular in the embodiment according to FIG. 3, which shows the unwound drum shell with the wings and counter-wings, specifically for zone B in comparison. So there are several wedges alternately distributed over the circumference within this zone, z. B. two forward and one backward wedge. In this way there is a back and forth movement - even within a zone - by which any irregularities that may still be present are compensated for.

In Abwandlung der Ausführung nach Fig. 1 und 5 bis 8 können die starken Flügel (und Gegenflügel) der Zone A und gegebenenfalls auch die mittelstarken der Zone B an ihren Seitenflächen in Umfangsrichtung verlaufende Rippen . bzw. Nuten erhalten, wobei die Rippen der Flügel 5 den Nuten der Gegenflügel 6 zugeordnet werden (vgl. Fig. 12). Diese Ausbildung ist nicht nur für die Knetwirkung förderlich, sondern vergrößert auch die Reibflächen.In a modification of the embodiment according to FIGS. 1 and 5 to 8, the strong wings (and counter-wings) of zone A and optionally also the medium-strong ones of zone B can have ribs running in the circumferential direction on their side surfaces. or grooves obtained, the ribs of the wings 5 being assigned to the grooves of the opposing wings 6 (see. Fig. 12). This training is not only beneficial for the kneading effect, but also increases the friction surfaces.

Weiterhin ist es von Vorteil, die obenerwähntet, auf die Achsrichtung bezogene Keilform. sinngemäß auf die Umfangsrichtung anzuwenden und zu diesem Zweck die Flügel 5 in Umlauf richtung und die Gegenflügel 6 in entgegengesetzter Richtung zu verjüngen. Bei einer solchen Flügelform (Fig. 11 und. 15) wird die Masse mit beginnendem Eintritt der Flügel 5 zwischen die Gegenflügel 6 in immer enger werdende Räume geschoben und dabei, einer wachsenden Scherwirkung ausgesetzt.Furthermore, it is advantageous to use the above-mentioned, wedge shape related to the axial direction. to apply mutatis mutandis to the circumferential direction and to this Purpose the wing 5 in the direction of rotation and the counter-wing 6 to taper in the opposite direction. With such a wing shape (Fig. 11 and. 15) the mass is with the beginning of the entry Wing 5 pushed between the counter wing 6 in increasingly narrowing spaces and, in the process, a growing one Shear exposed.

Je nach der Gesamtlänge der Trommel 1 bzw. der Arbeitswelle 4, der Zahl der Flügelzonen, der Art der zu. behandelnden Masse und den im Einzelfalle gegebenen Raumverhältnissen kommt eineDepending on the total length of the drum 1 or the working shaft 4, the number of wing zones, the type of to. treated mass and in individual cases given space comes a

708/316708/316

H 10237 IVc/12 eH 10237 IVc / 12 e

Unterteilung der Trommel selbst sinngemäß zur Flügelunterteilung in Betracht. Die Einzeltrommeln lassen sich waagerecht (Fig. 13) oder senkrecht (Fig. 14) untereinander anordnen derart, daß die Masse aus der ersten. Einzeltrommel in die zweite, von dieser in die dritte und so fort gelangt. Im übrigen gestattet die Trommelunterteilung in einfachster Weise ein Arbeiten der einzelnen Flügelzonen mit unterschiedlicher Drehzahl. Die senkrechte Aufstellung der Einzeltrommeln. erleichtert den Durchsatz der Masse, weil die Schwerkraft in der Durchlauf richtung wirksam ist.Subdivision of the drum itself analogous to the wing subdivision into consideration. The single drums can be arranged horizontally (Fig. 13) or vertically (Fig. 14) one below the other in such a way that the Crowd out the first. Single drum got into the second, from this into the third and so on. in the Otherwise, the subdivision of the drum allows the individual wing zones to work in the simplest possible manner with different speed. The vertical installation of the individual drums. facilitated the throughput of the mass, because gravity is effective in the direction of passage.

Unabhängig davon, ob die einzelnen Zonen A, B, C in einer durchlaufenden Trommel angeordnet oder auf Einzeltrommeln nach den Fig. 13 und 14 verteilt sind, können die Zonen getrennt beheizt oder gekühlt werden. Durch eine Wärmezu- oder -abfuhr hat man es in der Hand, den Misch- und Knetvorgang zu beeinflussen und zu steuern. Demgemäß können die Zonen einen Mantel für den Durchfluß eines Heiz- oder Kühlmittels erhalten. Schließlich ist noch zu den in den Fig. 16 und 17 angedeuteten Trommelausführungen mit zonenweise unterschiedlichen Durchmessern zu bemerken, daß eine Durchmesserabnahme (Fig. 16) dann am Platze ist, wenn mit der Durcharbeitung eine erhebliche Volumenminderung der Masse einhergeht. Dies gilt z.B. von Alkalicellulose bei der Kunstseide- oder Zellwollhersteilung. Das zerfaserte. Ausgangsgut zieht sich beträchtlich zusammen und benötigt in der Trommel nur einen Bruchteil des Raumes, der im Ausgangszustande eingenommen wurde.Regardless of whether the individual zones A, B, C are arranged in a continuous drum or are distributed on individual drums according to FIGS. 13 and 14, the zones can be heated or cooled separately. By supplying or removing heat, you have the ability to influence and control the mixing and kneading process. Accordingly, the zones can be provided with a jacket for the passage of a heating or cooling medium. Finally, with regard to the drum designs indicated in FIGS. 16 and 17 with different diameters in zones, a decrease in diameter (FIG. 16) is appropriate when the working through is accompanied by a considerable reduction in the volume of the mass. This applies, for example, to alkali cellulose in the manufacture of rayon or cellulose wool. That frayed. The initial material contracts considerably and requires only a fraction of the space in the drum that was taken up in the initial state.

Ebenso* kann der umgekehrte Fall eintreten, daß nämlich das Aufgabegut unter dem Einfluß von zugesetzten Flüssigkeiten stark quillt und also* die Masse beim Durchlauf durch die Trommel einen Volumenzuwachs erfährt, der eine Trommelausführung nach Fig. 17 angezeigt erscheinen läßt, umLikewise, the opposite case can occur, that namely the feed material swells strongly under the influence of added liquids and so * the Mass experiences an increase in volume as it passes through the drum, which is a drum design shown in Fig. 17 to appear

der drohenden Gefahr einer Verstopfung zu beigegnen. to deal with the impending danger of constipation.

Wie schon erwähnt, sind die dargestellten, Ausführungen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung. Diese ist also nicht auf die erörterten Beispiele beschränkt. Vielmehr sind noch mancherlei andere Ausführungen und Anwendungen] möglich. So z. B. könnte die beschriebene Vorrichtung mehr oder weniger als drei Zonen erhalten sowie außer zum Mischen und Kneten auch zum Trockneti pastenartiger Stoffe mit Vorteil verwendet werden, da die ständige Durcharbeitung und Zerkleinerung die Trocknung beträchtlich beschleunigt und gleichmäßig durchzuführen gestattet. Zu erwähnen ist ferner die Anwendung für chemische Reaktionen und für Lösungen. In beiden Fällen kommt die erfmdungsgemäße Ausbildung der Flügel gleichfalls vorteilhaft zur Geltung.As already mentioned, the embodiments shown are only exemplary implementations of the Invention. This is therefore not limited to the examples discussed. Rather, there are still many things other designs and applications] possible. So z. B. could the device described Get more or less than three zones and, in addition to mixing and kneading, also for drying Paste-like substances are used with advantage, since the constant working through and crushing drying is considerably accelerated and allowed to be carried out evenly. To mention is also the application for chemical reactions and for solutions. In both cases the design of the wings according to the invention also comes into its own.

Claims

Patent claims:

i. Device for mechanical and / or chemical treatment of viscous, doughy, also granular or fibrous masses, especially for mixing and kneading dough and viscous solutions to be processed Masses, with a drum for the current throughput of the mass to be treated and with two rotating relative to each other, distributed over the length of the drum and interlocking Wing groups, characterized in that the two working together Wings of different groups crushed mass layer to the drum discharge dei is weaker than at the end of the entry.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the distance between adjacent wings of one and the same group from each other towards the drum discharge end is smaller than at the entry end.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the distance between adjacent and wings belonging to different groups smaller towards the end of the drum than is at the end of the entry.

4. Apparatus according to claim 2 or 3, there, -by characterized in that the thickness of the wings towards the drum discharge end is smaller than on . End of entry is.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the wings are subdivided into several zones (A, B, C) one behind the other in the throughput direction, the wings of which are the same in terms of thickness and / or spacing within the individual zone, but zone by zone have different dimensions in the sense of a zone-wise decrease towards the discharge end.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that between the individual zones additional entry openings (7, 8) are provided.

7. The method for operating the device according to claim 5 or 6, characterized in that the individual mass components of the individual wing zones (A, B, C) are supplied separately.

8. Apparatus according to claim 6, characterized in that between the individual Zo ^ no (A, B, C) conveyor vanes (9) are switched on. no

9. Apparatus according to claim 5, characterized in that the drum (1) is also divided into several individual drums connected in series according to the individual zones (A, B, C).

10. Apparatus according to claim 5, characterized in that the individual zones (A, B, C) have different drum diameters (Fig. 16, 17).

11. The device according to claim, characterized in that the individual zones (A, B, C) work at different speeds,

12. The device according to claim, characterized in that the individual zones (A, B, C) are assigned separate heating or cooling jackets.

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H 10237 IVcIUeH 10237 IVcIUe

13- Device according to claim 4 or 5, characterized characterized in that the weaker wings are designed as recessed sheet metal disks are (Figs. 9, 10).

. .

14. The device according to claim 1, characterized in that the wings (6) to be _{arranged on the drum shell are arranged on individual rings (6 6} ) and these are inserted into the drum (1). ■ '.

15. The device according to claim 4, characterized characterized in that the stronger wings (5) to enlarge their side surfaces with in Circumferential ribs or recesses and the ribs, the a wing group are assigned to the recesses of the other wing group (Fig. 12).

16. The device according to claim 4 or 15, characterized in that the stronger wing (5) radially from the inside to the outside and the stronger counter-wing (6) radially from the outside, to,

are tapered inside (Fig. 1 and 12).

17. The device according to claim 4, characterized in that the stronger wings (5) and counter-wings (6) _{are toothed at their end edges (5 ", 6 a} ) (Fig. 5).

.18. Device according to claim 4, characterized in that the wings. (5) in the direction of rotation and the associated counter-wings (6) are tapered in the opposite direction (Fig. 15).

19. Apparatus according to claim. 4, thereby characterized in that the stronger wings (5) and Gegenflugi (6) one in the sense of a promotion have inclined end face in the throughput direction (Fig. 11).

20. The device according to claim = 1, characterized in that the wings of the one, and / or the other group are each arranged offset from one another in the circumferential direction are! (Fig. 4). . .

21. Apparatus according to claim 20, characterized characterized in that the wing offset according to a curve or one against the longitudinal direction of the drum inclined straight line is aligned.

22. The device according to claim 20, characterized in that within a wing zone (A and C) individual sections have mutually different wing offsets.

23. The device according to claim 20, characterized in that in the case of several individual wings and counter-wings distributed over the circumference, these are arranged in the region of a wing zone (B) according to different wing offset (Fig. 3).

Considered publications:
German Patent Nos. 471 507, 627969; French Patent No. 540 04.3;
Swiss patent specification No. 247 704.

For this purpose 2 sheets of drawings