EP0737096A1 - Conchiermischwerkzeug - Google Patents

Conchiermischwerkzeug

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Publication number
EP0737096A1
EP0737096A1 EP95903247A EP95903247A EP0737096A1 EP 0737096 A1 EP0737096 A1 EP 0737096A1 EP 95903247 A EP95903247 A EP 95903247A EP 95903247 A EP95903247 A EP 95903247A EP 0737096 A1 EP0737096 A1 EP 0737096A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mixing
drum
tools
shaft
tool
Prior art date
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Granted
Application number
EP95903247A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0737096B1 (de
EP0737096B2 (de
Inventor
Roland Luecke
Thomas Meyer
Bernhard Lueke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LUECKE ROLAND DR
Original Assignee
Loedige Maschbau Geb GmbH
Gebrueder Loedige Maschinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6506541&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0737096(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Loedige Maschbau Geb GmbH, Gebrueder Loedige Maschinenbau GmbH filed Critical Loedige Maschbau Geb GmbH
Publication of EP0737096A1 publication Critical patent/EP0737096A1/de
Publication of EP0737096B1 publication Critical patent/EP0737096B1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0737096B2 publication Critical patent/EP0737096B2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
    • B01F27/072—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
    • B01F27/0726—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis having stirring elements connected to the stirrer shaft each by a single radial rod, other than open frameworks

Definitions

  • the invention is based on a Conching tool or mixing tools, fastened to a shaft which is rotatably mounted in a drum, the mixing tools ending at a short distance from an inner surface of the drum and the shaft having drive means.
  • Mixing tools of this type have been known for decades and are used in largely horizontally aligned drums in order to mix bulk goods and liquid masses of any kind.
  • the mixing tools are fastened on a shaft which is rotatably mounted in the drum.
  • particular attention must be paid to the installation position of the mixing tools in relation to the inner wall of the drum, provided that the mixing tools are to end at a short distance from the inner wall of the drum. Deformation of the material can result in the centrifugal unit being blocked in the drum if the centrifugal unit (shaft and mixing tools) is not properly designed and assigned to the drum.
  • Such a very simple measure can be used to performance mixing devices are therefore not suitable because such a measure usually favors undesired product deposits on the inside of the drum and also creates free spaces which cannot be actively used to the desired extent during a mixing process for product treatment.
  • the mixer of DE 28 02 876 C2 uses a mixture of lighter and heavier particles. By adjusting the mixing tools and arranging the side flanks, the axial conveying effect of the mixing tools becomes larger or smaller. However, this conveying effect cannot be achieved with the mixing tools shown in the figure of DE 28 02 876 C2, which open in the circumferential direction, because between the inner drum wall and mixing tools, mixed material would bring the mixing process to a standstill. DE 28 02 876 C2 does not contain a reason for the special inclination shown.
  • DE 35 23 060 AI relates to the construction of the mixing tools to US 3,027,102, where the outer sides of the mixing tools are curved in accordance with the mixing drum.
  • the mixing device of DE 35 23 060 A1 designed in this way, a mixture is to be brought into a comminutable state relatively quickly, the original mixture being able to consist of dry powders or other particles which are used only later to form a slurry of liquid is added.
  • This originally dry mixture would, however, in the case of the mixing tools of DE 35 23 060 A1 (FIGS. 2 and 3), which are inclined and deviate from US Pat stop here.
  • the object of the present invention is to improve a mixing tool, such as a known ploughshare shovel, in such a way that, in addition to the mixing process, material restructuring in the product to be conched is also favored.
  • this object is achieved in that the mixing tool or tools, viewed in the direction of rotation of the mixing tools, further away from the drum interior in the front region. Surface are spaced apart than in the rear area.
  • the arrangement according to the invention from the mixing tool to the inner wall of the drum has the advantage that the product to be conched between the mixing tool and the inner surface of the drum is exposed to a pressure during one revolution of the mixing tool, which causes a change in the product in the individual grain or in individual volume areas of masses.
  • the "melt" can thus be influenced in a defined manner.
  • the aroma of such a mass can be influenced.
  • the product configuration can be influenced in a targeted manner by such a measure, in that such a product after treatment in the arrangement according to the invention, e.g. has a changed flow behavior, a changed particle surface structure, a changed aroma or a changed color.
  • product structuring which cannot be achieved economically or reproducibly with a mill or press, can be achieved in a mixing process.
  • An essential part of the invention is that due to the angle or angles of the mixing elements to the drum interior wall product restructuring in the treatment of masses in the mixer, dryer, granulator and / or reactor are provoked. It is of crucial importance that during the treatment the product to be conched is exposed to flat pressure in the end area of a mixing tool. The force acting on the product to be conched increases from the tip area of the mixing tool to the end area.
  • the mixing tool or tools have concave or convex side walls which end in the front region tapering to a point and widen in the rear region, and the two side walls are at a direct distance from the inside surface of the drum via a bottom wall which is largely adapted to the rounding of the drum connected to one another in such a way that the side walls are connected to one another by the bottom wall without any steps, restructuring of the product is strongly supported because such mixing tools have a good specific mixing performance.
  • the product in the gap between the mixing tool and the inner surface of the drum is frequently replaced, so that a homogeneous and uniform treatment of the entire product in the drum is ensured.
  • the side surfaces in such mixing tools end, starting from the bottom wall, directed radially inwards into the drum space in a section line of the side surfaces.
  • It is a mixing body which is formed, for example, as a hollow body from two side surfaces, a bottom wall and a rear wall.
  • the mixing arm opposite the bottom wall connects to this mixing body.
  • the mixing body and the mixing arm form the mixing tool.
  • the individual Mixing tools are arranged on the shaft in such a way that the individual bottom walls sweep the entire inner surface of the drum when the shaft rotates 360 °.
  • the mixing tool or tools in the interior of the drum are designed as full mixing tools symmetrical to an axis. This has the advantage that, in the event of displacement movements in the bulk material or in the masses to be treated, the product distribution in the mixing area is divided into the same product parts. This enables high mixing qualities to be achieved.
  • half-mixing tools are arranged on a shaft in the drum. These half-mixing tools are assigned to end walls which limit the drum on both sides. The half-mixing tools are spaced further apart from the inside surface of the end wall in the front area than in the rear area. Lateral pressing processes can also be generated via the half-mixing tools, which also promote restructuring processes in the product.
  • the bottom wall (s) of the mixing tools can have an additional material coating. This can prevent excessive material abrasion during a mixing and restructuring process.
  • the side surfaces which lie directly opposite the end walls of the drum are matched to the contours of the inside walls of the end wall and the side surfaces of the half-mixing tools are concave or convex, pointing into the inner region of the drum.
  • the half-mixing tools are thus largely approximated in their function to the full-mixing tools.
  • Fig. 1 shows an arrangement according to the invention
  • Fig. 2 shows an arrangement according to the invention by a
  • FIG. 3 shows a full mixing tool according to the invention in a three-dimensional representation
  • Fig. 4 shows a half-mixing tool according to the invention in a three-dimensional representation.
  • FIG. 1 shows a side view and in section of a mixing tool 10 as it is fastened on a shaft 11 and how the shaft 11 with the mixing tool 10 is arranged in a drum 12.
  • Several mixing tools 10 on the shaft 11 form a centrifugal machine.
  • the direction of rotation of the centrifugal mechanism is indicated by arrow direction 13.
  • the mixing tool 10 is composed of a mixing body 14 and a mixing arm 15.
  • the mixing arm 15 is either releasably attached to the shaft (screw connection in pocket) or the mixing arm 15 is welded to the shaft 11.
  • the mixing body 14 shown in side view has a tip 16 in the direction of rotation of the centrifugal mechanism in the direction of arrow 13 and the rear end of the mixing body 14 is formed by a rear wall 17.
  • the mixing body 14 in the front area 19 is spaced further apart from an inner drum surface 18 than in the rear area 20. If a product to be mixed and restructured gets into the gap between the mixing body 14 and the inner drum surface 18, the product becomes with a rotating centrifugal unit pressed against the drum inner surface 18 to generate interparticular frictional energy.
  • 2 shows a top view around the section of a drum 12 with an end wall 21 and an inner region 22.
  • a full mixing tool 23 and a half mixing tool 24 are arranged on the shaft.
  • Mixing tools 10 mean both full mixing tools 23 and half mixing tools _24.
  • the spacing of the full mixing tool 23 from the half-mixing tool 24 does not correspond to the actual arrangement of these tools on the shaft 11.
  • the mixing tools 23, 24 are always offset in the initial direction. The actual arrangement of the mixing tools 23, 24 seen over the circumference of the shaft 11 cannot be seen in FIG. 2.
  • the full mixing tool 23, a ploughshare blade, is composed of a side surface 26 and a side surface 27.
  • the two side surfaces 26, 27 are connected to one another via a bottom wall 28.
  • the bottom wall 28 is smooth and modeled on the contour of the drum inner surface 18.
  • the transition area from the bottom wall 28 to the side walls 26, 27 is smooth and has no heels.
  • the side walls 26 and 27 run in the tip in the direction of rotation of the shaft 11
  • the full mixing tool 23 is connected to the shaft 11 via the mixing arm 15.
  • the side walls 26, 27 have a concave configuration in FIG. 2, as is usual with ploughshare displays.
  • the full mixing tool 23 is spaced further apart from the drum inner surface 18 in the area of the tip 16 than in the area of the rear wall 17.
  • the width of the full mixing tool 23 in the area of the rear wall 17 results from the specification of how large the interparticular frictional energy generated in the product to be processed should, should be.
  • the half-mixing tool 24 is composed of a concave side wall 29, a rear wall 30, a bottom wall 31 and a side wall 32 which is based on the contour of the front wall 21.
  • the side wall 29, the rear wall 30, the bottom wall 31 and the side wall 32 together form a hollow body which is fastened to the shaft 11 via a mixing arm 33.
  • the side wall 29, the rear wall 30 and the bottom wall 31 form a tip 32 'in the direction of rotation of the shaft 11.
  • the direction of rotation of the shaft 11 is indicated by arrow 34 in FIG. 2.
  • the semi-mixing tool 24 is further away from the inner surface of the end wall 21 than in the rear side area 36. If the product to be processed reaches the gap between the half-mixing tool 24 and the inner surface of the end wall 21, the product to be treated becomes interparticulate friction energy generated.
  • FIG. 3 shows a perspective view of a full mixing tool 23, as shown in different views in FIGS. 1 and 2.
  • the full mixing tool 23 is formed from curved and concave side walls 26 and 27 which merge with the rear wall 17 into the mixing arm 15. In the area from the tip 16 to the mixing arm 15, the full mixing tool 23 ends in the cutting line of the side walls 26, 27.
  • the side walls 26, 27 widen towards the rear wall 17 and are over the bottom wall 28 connected to each other.
  • the bottom wall 28 is also connected to the rear wall 17.
  • the side walls 26, 27, the bottom wall 28 and the rear wall 17 merge seamlessly into one another, and also in the region of the mixing arm 15 the side walls 26, 27 and the rear wall 17 merge seamlessly into the mixing arm 15.
  • FIG. 4 also shows a perspective view of a half-mixing tool 24, as it runs for example on the end wall 21 of FIG. 2.
  • the half-mixing tool 24 is formed from a curved concave side wall 29, a flat side wall 32, a bottom wall 31 and a rear wall 30.
  • the walls merge seamlessly into the mixing arm 33 in the lower area and the edges (cutting lines) between the individual walls (side walls, rear wall, bottom wall) are smooth and have no heels.
  • the bottom walls 28, 31 merge into the adjacent walls without a step, forming a share edge.
  • a mixing tool 10 is fastened among several on a shaft 11.
  • the shaft 11 is rotatably supported on both sides in end walls 21 in a horizontally aligned drum 12.
  • the mixing tools 10 end at a short distance from the drum inner surface 18 and the shaft 11 has drive means which drive the mixing tools 10 in the direction of the arrow 13.
  • the mixing tools 10 (full mixing tools, half-mixing tools) are further spaced from the inner drum surface 18 in the direction of rotation of the shaft 11 in the front area 19 than in the rear area 20.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)
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Abstract

Ein Mischwerkzeug (10) ist unter mehreren auf einer Welle (11) befestigt. Die Welle (11) ist in einer horizontal ausgerichteten Trommel (12) beidseits in Stirnwänden (21) drehbar gelagert. Die Mischwerkzeuge (10) enden in einem geringen Abstand von der Trommelinnenoberfläche (18) und die Welle (11) verfügt über Antriebsmittel, die die Mischwerkzeuge (10) in Pfeilrichtung (13) antreiben. Die Mischwerkzeuge (10) (Vollmischwerkzeuge, Halbmischwerkzeuge) sind in Umlaufrichtung der Welle (11) im vorderen Bereich (19) weiter von der Trommelinnenoberfläche (18) beabstandet als im hinteren Bereich (20).

Description

Conchiermischwerkzeu
Die Erfindung geht aus von einem Conchier ischwerkzeug bzw. -mischwerkzeugen, befestigt an einer Welle, die in einer Trommel drehbar gelagert ist, wobei die Mischwerkzeuge im geringen Abstand von einer Trommelinnenoberfläche enden und die Welle Antriebsmittel aufweist.
Ein derartiges Mischwerkzeug ist durch die deutsche Patent¬ schrift 1 276 986 bekanntgeworden.
Derartige Mischwerkzeuge sind seit Jahrzehnten bekannt und werden in weitgehend horizontal ausgerichteten Trommeln ein¬ gesetzt, um Schüttgüter und flüssige Massen jedweder Art zu vermischen. Die Mischwerkzeuge sind auf einer Welle be¬ festigt, die drehbar in der Trommel gelagert ist. Es muß beim Einbau der Mischwerkzeuge auf die Einbaulage der Misch¬ werkzeuge zur Trommelinnenwand besonders geachtet werden, sofern die Mischwerkzeuge im geringen Abstand von der Trom¬ melinnenwand enden sollen. Durch Materialverformungen kann es bei nicht sachgemäßer Auslegung des Schleuderwerks (Welle und Mischwerkzeuge) und dessen Zuordnung zur Trommel zu ei¬ ner Blockierung des Schleuderwerks in der Trommel kommen. D.h., auch ohne Produkt in der Mischvorrichtung kann es durch eine Längendehnung des Materials (Trommel und/oder Scheuderwerk) oder durch das Eigengewicht des Schleuderwerks zu einer Blockierung des Scheuderwerks in der Trommel kom¬ men, weil einzelne Mischwerkzeuge auf Trommelflächen auflie¬ gen. Abhilfe kann dagegen immer dadurch geschaffen werden, indem man die Mischwerkzeuge so weit von der Trommelinnen¬ oberfläche beabstandet, daß auch bei ungünstigen Konstella¬ tionen eine Berührung der Trommel direkt durch die Misch- werkzeuge ausgeschlossen werden kann.
Durch eine derartige sehr einfache Maßnahme kann man Hoch- leistungsmischgeräten deshalb nicht gerecht werden, weil durch eine derartige Maßnahme meist unerwünschte Produktab¬ lagerungen an der Trommelinnenoberfläche begünstigt werden und auch Freiräume werden geschaffen, die während eines Mischvorgangs für die Produktbehandlung nicht im gewünschten Maße aktiv genutzt werden können.
Stand der Technik sind Pflugscharschaufein, wie sie durch die DE-PS 1 276 986 bekanntgeworden sind. Diese Mischwerk¬ zeuge werden in einer Trommel derart angeordnet, daß eine Produktverkeilung im Spalt zwischen dem Mischwerkzeug und der Trommelinnenoberfläche nicht stattfinden kann. Dies wird am Mischwerkzeug durch einen entgegen der Umlaufrichtung des Schleuderwerks sich öffnenden Freiwinkel erreicht. Um diese Vorgabe zu erfüllen, kann die Bodenwand des Mischwerkzeugs zurückversetzt sein, oder sie ist entsprechend angeschrägt, oder das Mischwerkzeug selbst wird schräggestellt.
Weitere Mischvorrichtungen sind aus der DE 28 02 876 C2 und der DE 35 23 060 AI bekanntgeworden, die sich beide mit dem Mischen von im wesentlichen festen Mischgut befassen. Dieses Mischgut darf jedoch nicht derart zwischen Trommelinnenwand und Außenkante des Mischwerkzeuges gelangen und komprimiert werden, daß es zu einer Verkeilung des Mischguts und damit zu einer Verlangsamung, wenn nicht gar zum Stillstand der Mischwerkzeuge kommt.
Das Mischwerk der DE 28 02 876 C2 verwendet ein Mischgut aus leichteren und schwereren Partikeln. Durch Anstellung der Mischwerkzeuge und Anordnung der Seitenflanken wird die axiale Förderwirkung der Mischwerkzeuge größer oder kleiner. Diese Förderwirkung kann aber nicht mit den in der Figur der DE 28 02 876 C2 gezeigten, sich in Umlaufrichtung öffnenden Mischwerkzeugen erzielt werden, da zwischen Trommelinnenwand und Mischwerkzeuge gelangtes Mischgut den Mischvorgang zum Stillstand bringen würde. Einen Grund für die gezeigte spe¬ zielle Schrägstellung enthält die DE 28 02 876 C2 nicht.
Die DE 35 23 060 AI bezieht sich hinsichtlich der konstruk¬ tiven Ausgestaltung der Mischwerkzeuge auf die US 3,027,102, wo die Außenseiten der Mischwerkzeuge entsprechend der Mischtrommel gekrümmt sind. Mit der so ausgestalteten Misch¬ vorrichtung der DE 35 23 060 AI soll ein Gemisch verhältnis¬ mäßig schnell in einen zerkleinerbaren Zustand gebracht wer¬ den, wobei das ursprüngliche Gemisch aus trockenen Pulvern oder anderen Teilchen bestehen kann, denen erst später zur Bildung eines Breies Flüssigkeit zugegeben wird. Dieses ur¬ sprünglich trockene Gemisch würde aber bei den, abweichend von der US 3,027,102, schräg gestellten Mischwerkzeugen der DE 35 23 060 AI (Figuren 2 und 3) , die sich in Umlaufrich¬ tung öffnen, zwischen Trommelinnenwand und Mischwerkzeuge gelangen und den Mischvorgang auch hier stoppen.
Obwohl den Figuren der DE 28 02 876 C2 und der DE 35 23 060 AI Mischvorrichtungen mit in U laufrichtung sich öffnenden Mischwerkzeugen offenbart zu sein scheinen, verbietet sich jedoch diese Anstellung der Mischwerkzeuge aus den obenge¬ nannten Gründen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Mischwerk¬ zeug, wie eine bekannte Pflugscharschaufel, dahingehend zu verbessern, daß neben dem Mischvorgang auch Materialumstruk¬ turierungen im zu conchierenden Produkt begünstigt werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das oder die Mischwerkzeuge, in Umlaufrichtung der Mischwerkzeu¬ ge gesehen, im vorderen Bereich weiter von der Trommelinnen- Oberfläche beabstandet sind als im hinteren Bereich.
Die erfindungsgemäße Anordnung von dem Mischwerkzeug zur Trommelinnenwandung hat den Vorteil, daß das zwischen dem Mischwerkzeug und der Trommelinnenoberfläche befindliche, zu conchierende Produkt bei einer Umdrehung des Mischwerkzeugs einer Pressung ausgesetzt wird, die eine Produktveränderung im Einzelkorn oder in Volumeneinzelbereichen von Massen be¬ wirkt.
Bei Schokoladenmassen kann damit der "Schmelz" definiert be¬ einflußt werden. Das Aroma einer derartigen Masse läßt sich beeinflussen. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung von Misch¬ werkzeug zu Trommelinnenoberfläche ist ein flächenhaft über die gesamte Trommellänge verteilter hoher Energieeintrag in das zu behandelnde Produkt möglich. Kleinstpartikel in der Schokoladenmasse werden umstrukturiert ohne daß Nebenreak¬ tionen eingeleitet werden, die zu unerwünschten Sekundärpar¬ tikeln und Geschmacksfehlbildungen führen.
Durch eine derartige Maßnahme kann die Produktkonfiguration gezielt beeinflußt werden, indem ein derartiges Produkt nach einer Behandlung in der erfindungsgemäßen Anordnung, z.B. ein verändertes Fließverhalten, eine veränderte Partikel¬ oberflächenstruktur, ein verändertes Aroma oder eine ver¬ änderte Farbgebung aufweist. Mit der erfindungsgemäßen An¬ ordnung lassen sich eingebunden in einen Mischvorgang Pro¬ duktumstrukturierungen erzielen, die mit einer Mühle oder Presse nicht wirtschaftlich bzw. reproduzierbar erzielbar sind.
Ein wesentlicher Bestandteil der Erfindung ist, daß aufgrund des oder der Anstellwinkel der Mischelemente zur Trommel- innenwand Produktumstrukturierungen bei der Behandlung von Massen im Mischer, Trockner, Granulator und/oder Reaktor provoziert werden. Dabei ist von entscheidender Bedeutung, daß bei der Behandlung das zu conchierende Produkt im Endbe¬ reich eines Mischwerkzeugs einer flächenhafen Pressung aus¬ gesetzt ist. Die Krafteinwirkung auf das zu conchierende Produkt steigert sich vom Spitzenbereich des Mischwerkzeugs zum Endbereich hin.
Weisen das oder die Mischwerkzeuge konkav oder konvex ausge¬ bildete Seitenwände auf, die im vorderen Bereich spitz zu¬ laufend und im hinteren Bereich sich weitend enden, und sind die beiden Seitenwände im unmittelbaren Abstand von der Trommelinnenoberfläche über eine der Trommelrundung weitge¬ hend angepaßte Bodenwand miteinander verbunden in einer Art, daß die Seitenwände durch die Bodenwand absatzfrei miteinan¬ der verbunden sind, so wird eine Umstrukturierung des Pro¬ dukts stark unterstützt, weil derartige Mischwerkzeuge eine gute spezifische Mischleistung aufweisen. Das Produkt im Spalt zwischen Mischwerkzeug und Trommelinnenoberfläche wird häufig ausgetauscht, so daß eine homogene und gleichmäßige Behandlung des gesamten in der Trommel befindlichen Produkts gewährleistet ist. Die Seitenflächen bei derartigen Misch¬ werkzeugen enden von der Bodenwand ausgehend radial nach in¬ nen in den Trommelraum gerichtet in einer Schnittlinie der Seitenflächen. Es handelt sich dabei um einen Mischkörper, der beispielsweise als Hohlkörper aus zwei Seitenflächen, einer Bodenwand und einer Rückwand gebildet ist. An diesen Mischkörper schließt sich der der Bodenwand gegenüberliegen¬ de Mischarm an. Der Mischkörper und der Mischar bilden das Mischwerkzeug.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die einzelnen Mischwerkzeuge derart auf der Welle angeordnet, daß die ein¬ zelnen Bodenwände bei einer Umdrehung der Welle von 360° die gesamte Trommelinnenoberfläche überstreichen.
Dies hat den Vorteil, daß bei einem Misch- und Umstrukturie- rungsvorgang keine Volumenbereiche in der Trommel ausgespart bleiben, in denen ein Produkt behandelt werden könnte. Das Ergebnis ist über den gesamten Produktansatz (Batch) gesehen ein homogenes gleichartiges Produkt, das in Einzelbereichen betrachtet dieselben Produkteigenschaften aufweist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind das oder die Mischwerkzeuge im Innenbereich der Trommel als Vollmisch¬ werkzeuge symmetrisch zu einer Achse ausgebildet. Dies hat den Vorteil, daß bei Verdrängungsbewegungen im Schüttgut oder in zu behandelnden Massen die Produktverteilung im Mischraum zu gleichen Produktteilen aufteilend erfolgt. Da¬ durch lassen sich hohe Mischgüten erzielen.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind neben Vollmisch¬ werkzeugen auch Halbmischwerkzeuge auf einer Welle in der Trommel angeordnet. Diese Halbmischwerkzeuge sind Stirnwän¬ den zugeordnet, die die Trommel zu beiden Seiten begrenzen. Die Halbmischwerkzeuge sind im vorderen Bereich weiter von der Stirnwandinnenoberfläche beabstandet als im hinteren Be¬ reich. Über die Halbmischwerkzeuge lassen sich auch seitli¬ che Verpressungsvorgänge erzeugen die ebenfalls Umstruktu¬ rierungsvorgänge im Produkt fördern.
Weiterhin können das oder die Bodenwände der Mischwerkzeuge eine zusätzliche Materialbeschichtung aufweisen. Dadurch kann einem zu starken Materialabrieb während eines Misch- und Umstrukturierungsvorgangs vorgebeugt werden.
Bei den Halbmischwerkzeugen sind die Seitenflächen, die un¬ mittelbar den Stirnwänden der Trommel gegenüberliegen den Konturen der Stirnwandinnenseiten angepaßt und in den Innen¬ bereich der Trommel weisend sind die Seiten lächen der Halb¬ mischwerkzeuge konkav bzw. konvex ausgebildet. Damit sind die Halbmischwerkzeuge in ihrer Funktion weitgehend den Vollmischwerkzeugen angenähert.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genann¬ ten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsge¬ mäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen mitein¬ ander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern ha¬ ben vielmehr beispielhaften Charakter.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird an¬ hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert:
Es zeigt:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung von einem
Mischwerkzeug zu einer Trommelinnenoberfläche im Querschnitt;
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Anordnung von einem
Vollmischwerkzeug und einem Halbmischwerkzeug in einer Trommel mit Stirnwand, im Schnitt und in Draufsicht;
Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Vollmischwerkzeug in dreidimensionaler Darstellung;
Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Halbmischwerkzeug in dreidimensionaler Darstellung.
Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen den erfindungsge¬ mäßen Gegenstand teilweise stark schematisiert und sind nicht maßstäblich zu verstehen. Die Gegenstände der einzel¬ nen Figuren sind derart dargestellt, daß ihr Aufbau deutlich gezeigt werden kann.
Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht und im Schnitt ein Mischwerkzeug 10, wie es auf einer Welle 11 befestigt ist und wie die Welle 11 mit dem Mischwerkzeug 10 in einer Trom¬ mel 12 angeordnet ist. Mehrere Mischwerkzeuge 10 auf der Welle 11 bilden ein Schleuderwerk. Mit Pfeilrichtung 13 ist die Drehrichtung des Schleuderwerks angedeutet. Das Misch¬ werkzeug 10 setzt sich auf einem Mischkörper 14 und einem Mischarm 15 zusammen. Der Mischarm 15 ist entweder an der Welle lösbar befestigt (Schraubenverbindung in Tasche) oder der Mischarm 15 ist mit der Welle 11 verschweißt.
Der in Seitenansicht gezeigte Mischkörper 14 weist in Dreh¬ richtung des Schleuderwerks in Pfeilrichtung 13 eine Spitze 16 auf und das hintere Ende des Mischkörpers 14 ist von ei¬ ner Rückwand 17 gebildet. Von einer Trommelinnenoberfläche 18 ist der Mischkörper 14 im vorderen Bereich 19 weiter be¬ abstandet als im hinteren Bereich 20. Gelangt ein zu mi¬ schendes und umzustrukturierendes Produkt in den Spalt zwi¬ schen Mischkörper 14 und Trommelinnenoberfläche 18, so wird das Produkt bei rotierendem Schleuderwerk unter Erzeugung interpartikulärer Reibungsenergie an die Trommelinnenober¬ fläche 18 gepreßt. Fig. 2 zeigt in Draufsicht um den Schnitt eine Trommel 12 mit einer Stirnwand 21 und einem Innenbereich 22. Die Welle
11 ist in den Stirnwänden 21 gelagert, wobei nur eine Stirn¬ wand 21 in der Fig. 2 gezeigt ist. Die Lagerung selbst ist stark schematisiert dargestellt. Auf der Welle ist ein Voll¬ mischwerkzeug 23 und ein Halbmischwerkzeug 24 angeordnet. Unter Mischwerkzeuge 10 sind sowohl Vollmischwerkzeuge 23 wie auch Halbmischwerkzeuge _24 zu verstehen. Die Beabstan- dung des Vollmischwerkzeugs 23 von dem Halbmischwerkzeug 24 entspricht nicht der wirklichen Anordnung dieser Werkzeuge auf der Welle 11. Weiterhin sind die Mischwerkzeuge 23, 24 in U fangsrichtung stets versetzt angeordnet. Die wirkliche Anordnung der Mischwerkzeuge 23, 24 über den Umfang der Wel¬ le 11 gesehen kann der Fig. 2 nicht entnommen werden.
Das Vollmischwerkzeug 23 von denen je nach Größe der Trommel
12 mehrere auf der Welle 11 angeordnet sind ist bezüglich einer Achse 25 symmetrisch aufgebaut. Das Vollmischwerkzeug 23, eine Pflugscharschaufel, setzt sich aus einer Seitenflä¬ che 26 und aus einer Seitenfläche 27 zusammen. Die beiden Seitenflächen 26, 27 sind über eine Bodenwand 28 miteinander verbunden. Die Bodenwand 28 ist glatt ausgebildet und der Kontur der Trommelinnenoberfläche 18 nachempfunden. Der Übergangsbereich von der Bodenwand 28 zu den Seitenwänden 26, 27 ist glatt und absatzfrei ausgebildet. In Drehrichtung der Welle 11 laufen die Seitenwände 26 und 27 in der Spitze
16 zusammen. Entgegen der Drehrichtung der Welle 11 erwei¬ tert sich die Bodenwand 28 und die Bodenwand 28 und die Sei¬ tenwände 26, 27 sind im hinteren Bereich über die Rückwand
17 gemeinsam miteinander verbunden. Über den Mischarm 15 ist das Vollmischwerkzeug 23 mit der Welle 11 verbunden. Die Seitenwände 26, 27 sind in der Fig. 2 konkav verlaufend aus¬ gebildet, wie es bei Pflugscharschaufein üblich ist. Das Vollmischwerkzeug 23 ist im Bereich der Spitze 16 weiter von der Trommelinnenoberfläche 18 beabstandet als im Bereich der Rückwand 17. Die Breite des Vollmischwerkzeugs 23 im Bereich der Rückwand 17 ergibt sich aus der Vorgabe, wie groß die interpartikuläre Reibungsenergie, die im zu bearbeitenden Produkt erzeugt werden soll, sein soll.
Das Halbmischwerkzeug 24 setzt sich aus einer konkav verlau¬ fenden Seitenwand 29, einer Rückwand 30, einer Bodenwand 31 und einer Seitenwand 32, die der Kontur der Stirnwand 21 nachempfunden ist, zusammen. Die Seitenwand 29, die Rückwand 30, die Bodenwand 31 und die Seitenwand 32 bilden zusammen¬ gefügt einen Hohlkörper, der über einen Mischarm 33 an der Welle 11 befestigt ist. Die Seitenwand 29, die Rückwand 30 und die Bodenwand 31 bilden in Drehrichtung der Welle 11 ei¬ ne Spitze 32'. Die Drehrichtung der Welle 11 ist mit Pfeil 34 in der Fig. 2 angedeutet. Im vorderen Seitenbereich 35 ist das Halbmischwerkzeug 24 weiter von der Innenoberfläche der Stirnwand 21 entfernt als im hinteren Seitenbereich 36. Gelangt zu bearbeitendes Produkt in den Spalt zwischen dem Halbmischwerkzeug 24 und der Innenoberfläche der Stirnwand 21, so wird im zu behandelnden Produkt interpartikuläre Rei¬ bungsenergie erzeugt.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Vollmisch¬ werkzeugs 23, wie es in unterschiedlichen Ansichten in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt ist. Das Vollmischwerkzeug 23 ist aus geschwungen und konkav verlaufenden Seitenwänden 26 und 27 gebildet, die gemeinsam mit der Rückwand 17 in den Mischarm 15 übergehen. Im Bereich von der Spitze 16 zum Mischarm 15 hin verlaufend endet das Vollmischwerkzeug 23 in der Schnittlinie der Seitenwände 26, 27. Die Seitenwände 26, 27 weiten sich zur Rückwand 17 hin und sind über die Bodenwand 28 miteinander verbunden. Die Bodenwand 28 ist auch mit der Rückwand 17 verbunden. Die Seitenwände 26, 27, die Bodenwand 28 und die Rückwand 17 gehen ansatzlos ineinander über und auch im Bereich des Mischarms 15 münden die Seitenwände 26, 27 wie auch die Rückwand 17 ansatzlos in den Mischarm 15.
Fig. 4 zeigt ebenfalls in einer perspektivischen Sicht ein Halbmischwerkzeug 24, wie es beispielsweise an der Stirnwand 21 der Fig. 2 verläuft. Das Halbmischwerkzeug 24 ist aus ei¬ ner geschwungen konkav verlaufenden Seitenwand 29, einer ebenen Seitenwand 32, einer Bodenwand 31 und einer Rückwand 30 gebildet. Die Wände gehen im unteren Bereich ansatzlos in den Mischarm 33 über und die Kanten (Schnittlinien) zwischen den einzelnen Wänden (Seitenwände, Rückwand, Bodenwand) sind glatt und absatzfrei ausgestaltet.
Sowohl bei den Vollmischwerkzeugen 23 wie auch bei den Halb¬ mischwerkzeugen 24 gehen die Bodenwände 28, 31 ohne Absatz unter Bildung einer Scharkante in die angrenzenden Wände über.
Ein Mischwerkzeug 10 ist unter mehreren auf einer Welle 11 befestigt. Die Welle 11 ist in einer horizontal ausgerichte¬ ten Trommel 12 beidseits in Stirnwänden 21 drehbar gelagert. Die Mischwerkzeuge 10 enden in einem geringen Abstand von der Trommelinnenoberfläche 18 und die Welle 11 verfügt über Antriebs ittel, die die Mischwerkzeuge 10 in Pfeilrichtung 13 antreiben. Die Mischwerkzeuge 10 (Vollmischwerkzeuge, Halbmischwerkzeuge) sind in Umlaufrichtung der Welle 11 im vorderen Bereich 19 weiter von der Trommelinnenoberfläche 18 beabstandet als im hinteren Bereich 20.

Claims

Patentansprüche
Conchiermischwerkzeug bzw. -mischwerkzeuge, insbesonde¬ re von Schokoladenmassen, befestigt an einer Welle (11) , die in einer Trommel (12) drehbar gelagert gehal¬ ten ist, wobei die Mischwerkzeuge (10) im geringen Ab¬ stand von einer Trommelinnenoberfläche (18) enden und die Welle (11) Antriebsmittel aufweist, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das oder die Mischwerkzeuge (10) , in Um¬ laufrichtung der Mischwerkzeuge (10) gesehen, im vorde¬ ren Bereich (19) weiter von der Trommeiinnenoberflache (18) beabstandet sind als im hinteren Bereich (20) .
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Mischwerkzeuge (10) konkav oder konvex ausgebildete Seitenwände (26, 27) aufweisen, die im vorderen Bereich (19) spitz zulaufend und im hinteren Bereich (20) sich weitend enden, daß die beiden Seiten¬ wände (26, 27) im unmittelbaren Abstand von der Tromme¬ linnenoberfläche (18) über eine der Trommelrundung weitgehend angepaßte Bodenwand (28) miteinander verbun¬ den sind, die die Seitenwände (26, 27) absatzweise mit¬ einander verbindet und daß die Seitenwände (26, 27) im vorderen Bereich (19) von der Bodenwand (28) ausgehend radial nach innen in den Trommelraum gerichtet in einer Schnittlinie der Seitenwände (26, 27) enden.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Mischwerkzeuge (10) derart auf der Welle (11) angeordnet sind, daß das oder die Bodenwände (28) bei einer Umdrehung der Welle (11) von 360° die gesamte Trommelinnenoberfläche (18) über¬ streichen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das oder die Mischwerkzeuge (10) im Innenbereich der Trommel (12) als Vollmischwerkzeuge (23) symmetrisch zu einer Achse (25) ausgebildet sind.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Mischwerkzeuge (10) auf einer Welle (11) in einer Trommel (12) mit Stirnwänden (21) angeordnet sind, die die weitgehend horizontal ausgerichtete Trom¬ mel (12) begrenzen, und daß das oder die Mischwerkzeuge (10) , die unmittelbar den Stirnwänden (21) benachbart sind, Halbmischwerkzeuge (24) sind, die im vorderen Be¬ reich (35) weiter von der Stirnwandinnenoberfläche be¬ abstandet sind als im hinteren Bereich (36) .
Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Bodenwand oder die Bodenwände (28, 31) eine zusätzliche Materialbeschichtung aufwei¬ sen.
Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich¬ net, daß die den Stirnwänden (21) benachbarten Misch- werkzeugen (10) mit einer der Stirnwand (21) angepaßten Fläche beabstandet aneinander grenzen und daß die Mischwerkzeuge (10) , die zum Innenbereich (22) der Trommel (12) hinweisen mit einer konkav bzw. konvex verlaufenden Seitenwand (29) ausgebildet sind. .
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