EP0422272B2 - Misch- und Knetvorrichtung - Google Patents

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EP0422272B2
EP0422272B2 EP89118945A EP89118945A EP0422272B2 EP 0422272 B2 EP0422272 B2 EP 0422272B2 EP 89118945 A EP89118945 A EP 89118945A EP 89118945 A EP89118945 A EP 89118945A EP 0422272 B2 EP0422272 B2 EP 0422272B2
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EP
European Patent Office
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kneading
camplates
mixing
intermediate plate
cams
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis
    • B01F27/73—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with rotary discs
    • B01F27/731—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis with rotary discs with two or more parallel shafts provided with perpendicularly mounted discs, e.g. lens shaped, one against the other on each shaft and in circumferential contact with the discs on the other shafts, e.g. for cleaning

Definitions

  • the invention relates to a device for mixing or Kneading liquid, viscous, plastic, powder or granular substances, which consist of at least two, on parallel shafts in one housing arranged and rotating in the same direction integrally formed Kneading blocks consist, each of which is in the axial direction one after the other and in the circumferential direction like waving stairs there are staggered cams, the outline of the cams from arcs is formed.
  • Such a device but not in one piece, is known (DE-C - 813 154).
  • DE-C - 813 154 Such a device, but not in one piece, is known (DE-C - 813 154).
  • these devices there is Difficulty in designing the kneading blocks in such a way that an optimum of the driving energy of the kneading blocks is implemented in kneading and mixing work. If. not sufficient for kneading and mixing Drive energy evenly in kneading and Mixed work is implemented, then there is insufficient Exploiting the possibilities of the kneading blocks in front.
  • the drive energy becomes too much implemented in kneading and mixing work, then can it becomes an above average local in the long run Wear of the kneading blocks and / or to one partial overuse of the processed Fabric come which is more or less large Loss of quality entails.
  • the technical basis of this document Problem is kneading blocks like this to shape that an optimal amount of drive energy is implemented in kneading and mixing work and even processing of the fabric volume takes place.
  • the kneading blocks should be constructed in this way be the column through which the substance is pressed through during kneading and mixing adapted to the procedural task with simple means can be.
  • a device is also known (publication: "Two-shaft compounding machine ZCM" from Automat Apparate - Maschinenbau H. Hench GmbH). where the intended for mixing and kneading Kneading blocks made of a plurality of relatively thin slices consist.
  • the disks have - depending on whether with them a two-flight or a three-flight snail to be built - an oval or approximately triangular Shape up. It is necessary for the production of the disks precise machining.
  • the device according to the invention has the further features that the passage opening between two cams is enlarged by material removal on at least one cam, such that an intermediate disk is arranged between two successive cork plates, which has an outline which is the smallest common area of the adjacent cams corresponds, and the ratio of the thicknesses of the cam plate to the intermediate plate is between 1: 3 to 3: 1.
  • the offset angle between the cams can adjust the height and length of the passage openings be optimized so that during the kneading and mixing the kneaded and mixed.
  • the offset angle between the cams can adjust the height and length of the passage openings be optimized so that during the kneading and mixing the kneaded and mixed.
  • Kneading block consists of a total of five cams 1, 2, 3, 4 and 5.
  • Each cam has a lens-like shape, and they are so composed that the kneading block is centric arranged on a shaft (not shown) can be.
  • the lens-like shape the cams is achieved in that the outline of the cams from the outline curves 6 and 7. In the simplest case it is Outline curve of an arc.
  • the outline can but also consist of several arcs.
  • the Blunted tips At the cam disks 1 to 5 shown are the Blunted tips so that the blunt ends the cams also from arcs 8 and 9 are formed.
  • the cams are arranged one behind the other 1 to 5 by 45 degrees offset from each other, d. H. the offset angle is 45 °.
  • the kneading block points a spiral-like shape on and between two ends each of two adjacent cams there is an axial passage opening, through which the substance is conveyed becomes.
  • Kneading blocks are predominant in production machines formed in one piece, because of individual disks compound kneading blocks opposite Are more prone to breakage and risk of There are installation errors.
  • the kneading blocks but also made up of individual slices his. With the kneading blocks, the Slice thickness and the offset angle between the discs the height and length of the shear gap set.
  • Fig. 2 shows the usual arrangement of two kneading blocks with the cams 1 to 4 on two arranged parallel to each other Shafts (not shown) which can be rotated in the same direction are arranged in the housing 18.
  • FIGS. 3a and 3b An embodiment of the invention is in Figures 3a, 3b and 4 shown.
  • this kneading block also cam discs 1 to 5, such as they have already been shown with reference to FIGS. 1a and 1b.
  • Fig. 3 b is between two cams, namely between 1 and 2, 2 and 3, 3 and 4 and 4 and 5 there is an intermediate disk 13, 14, 15 and 16, which have an outline, which is the smallest common area of the two adjacent cams corresponds.
  • cams are in FIG. 4 and washers, which in Figures 3a and 3b are arranged one behind the other or next to each other, individually in the Top view shown.
  • cam disks 1 to 5 and the washers 13 to 16 have the same thickness, i.e.
  • the relationship the cam plate thickness to the intermediate plate thickness is 1: 1. It can vary between 1: 3 and 3: 1.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen bzw. Kneten von flüssigen, zähflüssigen, plastischen, pulverförmigen oder körnigen Stoffen, welche aus wenigstens zwei, auf zueinander parallelen Wellen in einem Gehäuse angeordneten und gleichsinnig drehenden einstückig ausgebildeten Knetblöcken besteht , von denen jeder aus in Achsrichtung hintereinander und in Umfangsrichtung wedeltreppenartig versetzt angeordneten Kurvenscheiben besteht , wobei der Umriß der Kurvenscheiben aus Kreisbögen gebildet ist.
Eine derartige, jedoch nicht einstückige, Vorrichtung ist bekannt ( DE-C - 813 154 ). Bei diesen Vorrichtungen besteht die Schwierigkeit, die Knetblöcke derart zu gestalten, daß ein Optimum der Antriebsenergie der Knetblöcke in Knet- und Mischarbeit umgesetzt wird. Wenn. beim Knet- und Mischvorgang nicht ausreichend Antriebsenergie gleichmäßig in Knet- und Mischarbeit umgesetzt wird, dann liegt eine ungenügende Ausnutzung der Möglichkeiten der Knetblöcke vor. Wird dagegen zuviel der Antriebsenergie in Knet- und Mischarbeit umgesetzt, dann kann es auf Dauer zu einem überdurchschnittlichen örtlichen Verschleiß der Knetblöcke und/oder zu einer partiellen Überbeanspruchung des bearbeiteten Stoffes kommen, welches mehr oder weniger große Qualitätseinbußen nach sich zieht.
Das diesem Dokument zugrunde liegende technische Problem besteht darin, die Knetblöcke derart zu gestalten, daß eine optimale Menge der Antriebsenergie in Knet- und Mischarbeit umgesetzt wird und eine gleichmäßige Bearbeitung des Stoffvolumens stattfindet. Die Knetblöcke sollen derart aufgebaut sein, daß die Spalte, durch die der Stoff beim Kneten und Mischen hindurchgepreßt wird mit einfachen Mitteln an die Verfahrensaufgabe angepaßt werden können.
Es ist auch eine Vorrichtung bekannt ( Druckschrift : " Zweiwellige Compoundier - Maschine ZCM " der Fa. Automatik Apparate - Maschinenbau H. Hench GmbH). bei der die für das Mischen und Kneten vorgesehenen Knetblöcke aus einer Mehrzahl von relativ dünnen Scheiben bestehen. Die Scheiben weisen - in Abhängigkeit davon , ob mit ihnen eine zweigängige oder eine dreigängige Schnecke aufgebaut werden soll - eine ovale oder etwa dreieckige Gestalt auf . Für die Herstellung der Scheiben bedarf es einer präzisen spangebenden Bearbeitung.
Ferner ist es aus der US-A-4 824 256 bekannt, bei einer Vorrichtung entsprechend Oberbegriff des Anspruchs 1 der Erfindung von den Flanken der Kurvenscheiben Material abzutragen, um die Fertigungstoleranzen und Temperaturunterschiede so zu kompensieren, daß sich die Kurvenscheiben überhaupt aneinander vorbei bewegen können.
Demgegenüber weist die erfindungsgemäße Vorrichtung die weiteren Merkmale auf, daß die Durchlaßöffnung zwischen zwei Kurvenscheiben durch einen Werkstoffabtrag an wenigstens einer Kurvenscheibe derart vergrößert ist, daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Korverschreiben eine Zwischenscheibe angeordnet ist, die einen Umriß aufweist, welcher der kleinsten gemeinsamen Fläche der benachbarten Kurvenscheiben entspricht, und das Verhältnis der Dicken von Kurvenscheibe zu Zwischenscheibe zwischen 1:3 bis 3:1 beträgt.
Durch den Werkstoffabtrag an und die Größe des Versatzwinkels zwischen den Kurvenscheiben können Höhe und Länge der Durchlaßöffnungen optimiert werden, so daß sie während des Knet- und Mischvorganges dem gekneteten und gemischten Stoff einen optimalen Widerstand entgegensetzen, der derart in Knet- und Mischarbeit umgesetzt wird, daß weder ein überdurchschnittlicher Verschleiß der Knetblöcke noch eine partielle mechanisch-thermische Überbeanspruchung des Stoffes eintritt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 enthalten. Sie ist nachstehend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 a
die Draufsicht auf die Stirnseite eines bekannten Knetblockes.
Fig. 1 b
die Seitenansicht des Knetblockes gemäß Fig. 1 a
Fig. 2
die Draufsicht auf die Stirnseite von zwei, in einem Gehäuse angeordneten, gleichsinnig drehenden Knetblöcken,
Fig. 3 a
die Draufsicht auf die Stirnseite eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Knetblokkes.
Fig. 3 b
die Seitenansicht des Knetblockes gemäß Fig. 3a und
Fig. 4
die Umrisse der Kurvenscheiben und Zwischenscheiben des Knetblockes gemäß den Figuren 3a und 3b.
Der in den Figuren 1 a und 1 b dargestellte Knetblock besteht aus insgesamt fünf Kurvenscheiben 1, 2, 3, 4 und 5. Jede Kurvenscheibe besitzt eine linsenähnlich geformte Gestalt, und sie sind derart zusammengesetzt, daß der Knetblock zentrisch auf einer ( nicht gezeigten ) Welle angeordnet werden kann. Die linsenähnlich geformte Gestalt der Kurvenscheiben wird dadurch erreicht, daß der Umriß der Kurvenscheiben aus den Umrißkurven 6 und 7 besteht. Im einfachsten Fall ist die Umrißkurve ein Kreisbogen. Die Umrißkurve kann aber auch aus mehreren Kreisbögen bestehen. Bei den gezeigten Kurvenscheiben 1 bis 5 sind die Spitzen derart abgestumpft, daß die stumpfenEnden der Kurvenscheiben ebenfalls von Kreisbögen 8 und 9 gebildet sind.
Wie besonders aus Fig. 1 a deutlich zu erkennen ist, sind die hintereinander angeordneten Kurvenscheiben 1 bis 5 jeweils um 45 Winkelgrade gegeneinander versetzt, d. h. der Versatzwinkel beträgt 45°. Auf diese Weise weist der Knetblock eine wendeltreppenartige Gestalt auf und zwischen jeweils zwei Enden zweier benachbarter Kurvenscheiben ist eine axiale Durchlaßöffnung vorhanden, durch welche der Stoff hindurch gefördert wird.
Knetblöcke sind in Produktionsmaschinen vorwiegend einstückig ausgebildet, da aus Einzelscheiben zusammengesetzte Knetblöcke gegenüber Zerbrechen anfälliger sind und die Gefahr von Einbaufehlern besteht. Im Prinzip können die Knetblöcke aber auch aus einzelnen Scheiben aufgebaut sein. Bei den Knetblöcken wird durch die Scheibendicke und den Versatzwinkel zwischen den Scheiben die Höhe und Länge der Scherspalte eingestellt.
Fig. 2 zeigt die übliche Anordnung von zwei Knetblöcken mit den Kurvenscheiben 1 bis 4 auf zwei parallel zueinander angeordneten (nicht gezeigten) Wellen, welche gleichsinnig drehbar in dem Gehäuse 18 angeordnet sind.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Figuren 3a, 3b und 4 gezeigt. Wie die Figuren 3a und 3b erkennen lassen, besitzt dieser Knetblock ebenfalls Kurvenscheiben 1 bis 5, wie sie bereits anhand der Figuren 1a und 1b gezeigt worden sind. Wie jedoch aus Fig. 3 b zu erkennen ist, ist jeweils zwischen zwei Kurvenscheiben, nämlich zwischen 1 und 2, 2 und 3, 3 und 4 sowie 4 und 5 eine Zwischenscheibe 13, 14, 15 und 16 vorhanden, welche einen Umriß aufweisen, welcher der kleinste gemeinsamen Fläche der beiden benachbarten Kurvenscheiben entspricht.
Um dies besser zu verdeutlichen, sind in Fig. 4 die Kurvenscheiben und Zwischenscheiben, welche in den Figuren 3a und 3b hinter- bzw. nebeneinander angeordnet sind, einzeln in der Draufsicht gezeigt.
Bei dem in den Figuren 3a und 3b gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Kurvenscheiben 1 bis 5 und die Zwischenscheiben 13 bis 16 die gleiche Dicke auf, d.h. das Verhältnis der Kurvenscheibendicke zur Zwischenscheibendicke ist 1:1. Es kann zwischen 1:3 und 3:1 variieren.

Claims (2)

  1. Vorrichtung zum Mischen bzw. Kneten von flüssigen, zähflüssigen, plastischen, pulverförmigen oder körnigen Stoffen, welche aus wenigstens zwei, auf zueinander parallelen Wellen in einem Gehäuse (18) angeordneten und gleichsinnig drehenden einstückig ausgebildeten Knetblöcken besteht, von denen jeder aus in Achsrichtung hintereinander und in Umfangsrichtung wendeltreppenartig gegeneinander versetzt angeordneten Kurvenscheiben (1 - 5) besteht, wobei der Umriß der Kurvenscheiben aus Kreisbögen (6, 7, 8, 9) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßöffnung zwischen zwei Kurvenscheiben (1 - 5) durch einen Werkstoffabtrag an wenigstens einer Kurvenscheibe derart vergrößert ist, daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kurvenscheiben (1 - 5) eine Zwischenscheibe (13 - 16) angeordnet ist, die einen Umriß aufweist, welcher der kleinsten gemeinsamen Fläche der benachbarten Kurvenscheiben entspricht, und das Verhältnis der Dicken von Kurvenscheibe (1 - 5) zu Zwischenscheibe (13 - 16) zwischen 1:3 bis 3:1 beträgt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Dicken von Kurvenscheibe (1 - 5) zu Zwischenscheibe (13 - 16) 1:1 beträgt.
EP89118945A 1989-10-12 1989-10-12 Misch- und Knetvorrichtung Expired - Lifetime EP0422272B2 (de)

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