EP0737096B1 - Use of a mixing device for conching - Google Patents

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EP0737096B1
EP0737096B1 EP95903247A EP95903247A EP0737096B1 EP 0737096 B1 EP0737096 B1 EP 0737096B1 EP 95903247 A EP95903247 A EP 95903247A EP 95903247 A EP95903247 A EP 95903247A EP 0737096 B1 EP0737096 B1 EP 0737096B1
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EP
European Patent Office
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drum
mixing
walls
tools
shaft
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP95903247A
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German (de)
French (fr)
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EP0737096A1 (en
EP0737096B2 (en
Inventor
Roland LÜCKE
Thomas Meyer
Bernhard LÜKE
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
Gebr Lodige Maschinenbaugesellschaft Mbh
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Publication date
Family has litigation
Priority to DE4344995 priority Critical
Priority to DE4344995A priority patent/DE4344995A1/en
Application filed by Gebr Lodige Maschinenbaugesellschaft Mbh filed Critical Gebr Lodige Maschinenbaugesellschaft Mbh
Priority to PCT/DE1994/001513 priority patent/WO1995017951A1/en
Publication of EP0737096A1 publication Critical patent/EP0737096A1/en
Publication of EP0737096B1 publication Critical patent/EP0737096B1/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING, DISPERSING
    • B01F7/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles, i.e. movement of the receptacle not being meant to effect the mixing; Kneaders
    • B01F7/00008Stirrers, i.e. rotary stirring devices
    • B01F7/00091Mounting of the stirring elements on the stirrer shaft
    • B01F7/00108Disposition with respect to the rotating axis
    • B01F7/00158Disposition with respect to the rotating axis having stirring elements connected to the stirrer shaft each by a single radial rod, other than open frameworks

Abstract

The conching tool (10) described is fixed, together with several others, on a shaft (11). The shaft (11) is rotatably mounted in the end walls (21) of a horizontal drum (12). The ends of the conching tools (10) are located a short distance from the inside wall (18) of the drum, and the shaft (11) has a drive which turns the tools in the direction of the arrow (13). The clearance between the leading edge (19) of each tool (10) (which may be a full-area or half-area tool) and the inside wall (18) of the drum is greater than the clearance between the trailing edge (20) of the tool and the inside wall (18) of the drum.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Mischeinrichtung, die aus einer Trommel mit einer darin drehbar gelagerten mit Antriebsmitteln versehenen Welle besteht, zum Conchieren, insbesondere von Schokoladenmassen, wobei an der Welle mehrere Mischwerkzeuge befestigt sind.The invention relates to the use of a mixing device, which consists of a drum with a shaft rotatably mounted therein with drive means, for conching, in particular chocolate masses, several mixing tools being attached to the shaft.
  • Derartige Mischeinrichtungen sind durch die deutsche Patentschrift 1 276 986 bekanntgeworden.Mixing devices of this type have become known from German Patent 1,276,986.
  • Mischwerkzeuge sind seit Jahrzehnten bekannt und werden in weitgehend horizontal ausgerichteten Trommeln eingesetzt, um Schüttgüter und flüssige Massen jedweder Art zu vermischen. Die Mischwerkzeuge sind auf einer Welle befestigt, die drehbar in der Trommel gelagert ist. Es muß beim Einbau der Mischwerkzeuge auf die Einbaulage der Mischwerkzeuge zur Trommelinnenwand besonders geachtet werden, sofern die Mischwerkzeuge im geringen Abstand von der Trommelinnenwand enden sollen. Durch Materialverformungen kann es bei nicht sachgemäßer Auslegung des Schleuderwerks (Welle und Mischwerkzeuge) und dessen Zuordnung zur Trommel zu einer 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 Schleuderwerk) oder durch das Eigengewicht des Schleuderwerks zu einer Blockierung des Schleuderwerks in der Trommel kommen, weil einzelne Mischwerkzeuge auf Trommelflächen aufliegen. Abhilfe kann dagegen immer dadurch geschaffen werden, indem man die Mischwerkzeuge so weit von der Trommelinnenoberfläche beabstandet, daß auch bei ungünstigen Konstellationen eine Berührung der Trommel direkt durch die Mischwerkzeuge ausgeschlossen werden kann.Mixing tools have been known for decades and are used in largely horizontally aligned drums to mix bulk goods and liquid masses of any kind. The mixing tools are attached to a shaft that is rotatably mounted in the drum. When installing the mixing tools, special 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 centrifuge being blocked in the drum if the centrifugal unit (shaft and mixing tools) is not properly designed and assigned to the drum. This means that even without a product in the mixing device, elongation of the material (drum and / or centrifugal unit) or the weight of the centrifugal unit can block the centrifugal unit in the drum, because individual mixing tools rest on the drum surfaces. Remedial action can always be taken, however, by spacing the mixing tools so far from the inner surface of the drum that contact with the drum can be excluded directly by the mixing tools, even in the case of unfavorable constellations.
  • Durch eine derartige sehr einfache Maßnahme kann man Hochleistungsmischgeräten deshalb nicht gerecht werden, weil durch eine derartige Maßnahme meist unerwünschte Produktablagerungen an der Trommelinnenoberfläche begünstigt und auch Freiräume geschaffen werden, die während eines Mischvorgangs für die Produktbehandlung nicht im gewünschten Maße aktiv genutzt werden können.Such a very simple measure cannot do justice to high-performance mixing devices, because such a measure usually favors undesired product deposits on the inside of the drum and also creates free spaces that cannot be actively used to the desired extent during a mixing process for product treatment.
  • Stand der Technik sind Pflugscharschaufeln, wie sie durch die DE-PS 1 276 986 bekanntgeworden sind. Diese Mischwerkzeuge 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 sich entgegen der Umlaufrichtung des Schleuderwerks 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.State of the art are ploughshare blades as they are known from DE-PS 1 276 986. These mixing tools are arranged in a drum in such a way that product wedging cannot take place in the gap between the mixing tool and the inner surface of the drum. This is achieved on the mixing tool by means of a clearance angle that opens against the direction of rotation of the centrifugal machine. In order to meet this requirement, the bottom wall of the mixing tool can be set back or beveled accordingly, or the mixing tool itself is inclined.
  • Weitere Mischeinrichtungen sind aus der DE 28 02 876 C2 und der GB 2 158 365 A 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.Further mixing devices have become known from DE 28 02 876 C2 and GB 2 158 365 A, both of which deal with the mixing of essentially solid material to be mixed. However, this mix must not get between the inner wall of the drum and the outer edge of the mixing tool and be compressed in such a way that the mix wedges and thus slows down, if not comes to a standstill, of the mixing tools.
  • 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 spezielle Schrägstellung enthält die DE 28 02 876 C2 nicht.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. This conveying effect cannot, however, be achieved with the mixing tools shown in the figure of DE 28 02 876 C2, which open in the direction of rotation, since the mixture which has reached between the inner wall of the drum and the mixing tools would bring the mixing process to a standstill. DE 28 02 876 C2 does not contain a reason for the special inclination shown.
  • Die GB 2 158 365 A bezieht sich hinsichtlich der konstruktiven Ausgestaltung der Mischwerkzeuge auf die US 3,027,102, wo die Außenseiten der Mischwerkzeuge entsprechend der Mischtrommel gekrümmt sind. Mit der so ausgestalteten Mischvorrichtung der GB 2 158 365 A soll ein Gemisch verhältnismäßig schnell in einen zerkleinerbaren Zustand gebracht werden, wobei das ursprüngliche Gemisch aus trockenen Pulvern oder anderen Teilchen bestehen kann, denen erst später zur Bildung eines Breies Flüssigkeit zugegeben wird. Dieses ursprünglich trockene Gemisch würde aber bei den, abweichend von der US 3,027,102, schräg gestellten Mischwerkzeugen der GB 2 158 365 A (Figuren 2 und 3), die sich in Umlaufrichtung öffnen, zwischen Trommelinnenwand und Mischwerkzeuge gelangen und den Mischvorgang auch hier stoppen.GB 2 158 365 A refers to the constructive Design of the mixing tools on US 3,027,102, where the outer sides of the mixing tools are curved in accordance with the mixing drum. With the mixing device of GB 2 158 365 A 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, to which liquid is added only later to form a slurry. This originally dry mixture would, however, in the case of the mixing tools of GB 2 158 365 A (FIGS. 2 and 3), which are set at an angle and deviate from US Pat.
  • Obwohl den Figuren der DE 28 02 876 C2 und der GB 2 158 365 A Mischvorrichtungen mit in Umlaufrichtung sich öffnenden Mischwerkzeugen offenbart zu sein scheinen, verbietet sich jedoch diese Anstellung der Mischwerkzeuge aus den obengenannten Gründen.Although the figures of DE 28 02 876 C2 and GB 2 158 365 A seem to disclose mixing devices with mixing tools opening in the direction of rotation, this employment of the mixing tools is forbidden for the reasons mentioned above.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Mischvorgänge und Materialumstrukturierungen im zu conchierenden Produkt durch die Verwendung eines geeigneten Mischwerkzeuges oder mehrerer geeigneter Mischwerkzeuge zu begünstigen.The object of the present invention is to promote the mixing processes and material restructuring in the product to be conched by using a suitable mixing tool or several suitable mixing tools.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Verwendung einer Mischeinrichtung der eingangs genannten Art gelöst, an deren Welle mehrere Mischwerkzeuge befestigt sind, die im geringen Abstand von der Trommelinnenoberfläche enden, wobei die Mischwerkzeuge, in Umlaufrichtung der Mischwerkzeuge gesehen, im vorderen Bereich weiter von der Trommelinnenoberfläche beabstandet sind als im hinteren Bereich, so daß mit dieser Anordnung der Mischwerkzeuge zur Trommelinnenoberfläche ein flächenhaft über die gesamte Trommellänge verteilter hoher Energieeintrag in das zu behandelnde Produkt möglich ist.According to the invention, this object is achieved by using a mixing device of the type mentioned at the outset, to the shaft of which a plurality of mixing tools are attached which end at a short distance from the inner surface of the drum, the mixing tools, viewed in the direction of rotation of the mixing tools, being further spaced from the inner surface of the drum in the front region are as in the rear area, so that with this arrangement of the mixing tools to the inner surface of the drum A high energy input across the entire drum length into the product to be treated is possible.
  • Die erfindungsgemäße Verwendung der Mischeinrichtung 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 bewirkt.The use of the mixing device according to the invention has the advantage that the product to be conched between the mixing tool and the inner surface of the drum is subjected 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.
  • Bei Schokoladenmassen kann damit der "Schmelz" definiert beeinflußt werden. Das Aroma einer derartigen Masse läßt sich beeinflussen. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung von Mischwerkzeug 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 Nebenreaktionen eingeleitet werden, die zu unerwünschten Sekundärpartikeln und Geschmacksfehlbildungen führen.In the case of chocolate masses, the "melt" can be influenced in a defined manner. The aroma of such a mass can be influenced. With the arrangement according to the invention from the mixing tool to the inside surface of the drum, a high energy input into the product to be treated, distributed over the entire length of the drum, is possible. Smallest particles in the chocolate mass are restructured without side reactions being initiated, which lead to undesired secondary particles and taste malformations.
  • 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 Partikeloberflächenstruktur, ein verändertes Aroma oder eine veränderte Farbgebung aufweist. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung lassen sich eingebunden in einen Mischvorgang Produktumstrukturierungen erzielen, die mit einer Mühle oder Presse nicht wirtschaftlich bzw. reproduzierbar erzielbar sind.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. a changed flow behavior, a changed particle surface structure, a changed aroma or a changed color. With the arrangement according to the invention, product restructuring which cannot be achieved economically or reproducibly with a mill or press can be achieved in a mixing process.
  • Ein wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Verwendung ist, daß aufgrund des oder der Anstellwinkel der Mischelemente zur Trommelinnenwand 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 Endbereich eines Mischwerkzeugs einer flächenhafen Pressung ausgesetzt ist. Die Krafteinwirkung auf das zu conchierende Produkt steigert sich vom Spitzenbereich des Mischwerkzeugs zum Endbereich hin.An essential part of the use according to the invention is that due to the angle of attack of the mixing elements restructuring of the drum inside the drum in the treatment of masses in the mixer, dryer, granulator and / or reactor is provoked. It is of crucial importance that during 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.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Mischwerkzeuge konkav oder konvex ausgebildete Seitenwände auf, die im vorderen Bereich spitz aufeinander zulaufend und in einer Schnittlinie enden und jedoch im hinteren Bereich sich weitend enden, daß die beiden Seitenwände im unmittelbaren Abstand von der Trommelinnenoberfläche über eine der Trommelrundung weitgehend angepaßte Bodenwand miteinander verbunden sind, die die Seitenwände glatt und absatzfrei miteinander verbindet. Daher wird eine Umstrukturierung des Produkts 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 Mischwerkzeugen enden von der Bodenwand ausgehend radial nach innen 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 gegenüberliegende Mischarm an. Der Mischkörper und der Mischarm bilden das Mischwerkzeug.In a preferred embodiment, the mixing tools have concave or convex side walls, which taper towards one another in the front area and end in a cutting line, but widen in the rear area, so that the two side walls largely largely in the immediate distance from the inside surface of the drum over one of the rounding of the drum adapted bottom wall are connected to each other, which connects the side walls smoothly and without a paragraph. Restructuring of the product is therefore 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 inward 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.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die einzelnen Mischwerkzeuge derart auf der Welle angeordnet, daß die einzelnen Bodenwände bei einer Umdrehung der Welle von 360° die gesamte Trommelinnenoberfläche überstreichen.In a further embodiment of the invention, the individual mixing tools are arranged on the shaft in such a way that the individual bottom walls sweep over the entire inner surface of the drum when the shaft rotates through 360 °.
  • Dies hat den Vorteil, daß bei einem Misch- und Umstrukturierungsvorgang 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.This has the advantage that during a mixing and restructuring process there are no volume areas left in the drum in which a product could be treated. The result is a homogeneous, homogeneous product across the entire product approach (batch), which has the same product properties when viewed in individual areas.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind das oder die Mischwerkzeuge im Innenbereich der Trommel als Vollmischwerkzeuge 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. Dadurch lassen sich hohe Mischgüten erzielen.In a further embodiment of the invention, 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.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung sind neben Vollmischwerkzeugen auch Halbmischwerkzeuge auf einer Welle in der Trommel angeordnet. Diese Halbmischwerkzeuge sind Stirnwänden zugeordnet, die die Trommel zu beiden Seiten begrenzen. Die Halbmischwerkzeuge sind im vorderen Bereich weiter von der Stirnwandinnenoberfläche beabstandet als im hinteren Bereich. Über die Halbmischwerkzeuge lassen sich auch seitliche Verpressungsvorgänge erzeugen die ebenfalls Umstrukturierungsvorgänge im Produkt fördern.In a development of the invention, in addition to full mixing tools, half-mixing tools are arranged on a shaft in the drum. These half-mixing tools are assigned to end walls that limit the drum on both sides. The half-mixing tools are spaced further apart from the inner end wall surface in the front area than in the rear area. Lateral pressing processes can also be generated using the half-mixing tools, which also promote restructuring processes in the product.
  • 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.Furthermore, the bottom wall (s) of the mixing tools can have an additional material coating. This can lead to excessive material abrasion during a mixing and Restructuring process can be prevented.
  • Bei den Halbmischwerkzeugen sind die Seitenflächen, die unmittelbar den Stirnwänden der Trommel gegenüberliegen den Konturen der Stirnwandinnenseiten angepaßt und in den Innenbereich der Trommel weisend sind die Seitenflächen der Halbmischwerkzeuge konkav bzw. konvex ausgebildet. Damit sind die Halbmischwerkzeuge in ihrer Funktion weitgehend den Vollmischwerkzeugen angenähert.In the case of the half-mixing tools, the side surfaces which are 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 designed to be 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.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter.Further advantages result from the description and the attached drawing. Likewise, the features mentioned above and those listed further can be used according to the invention individually or in any combination with one another. The mentioned embodiments are not to be understood as an exhaustive list, but rather have an exemplary character.
  • Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert:The invention is illustrated in the drawing and is explained in more detail using exemplary embodiments:
  • Es zeigt:
  • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Verwendungsanordnung von einem Mischwerkzeug zu einer Trommelinnenoberfläche im Querschnitt;
    Fig. 2
    eine erfindungsgemäße Verwendungsanordnung von einem Vollmischwerkzeug und einem Halbmischwerkzeug in einer Trommel mit Stirnwand, im Schnitt und in Draufsicht;
    Fig. 3
    ein für die erfindungsgemäße Verwendung geeignetes Vollmischwerkzeug in dreidimensionaler Darstellung;
    Fig. 4
    ein für die erfindungsgemäße Verwendung geeignetes Halbmischwerkzeug in dreidimensionaler Darstellung.
    It shows:
    Fig. 1
    a use arrangement according to the invention from a mixing tool to a drum inner surface in cross section;
    Fig. 2
    an inventive use arrangement of a full mixing tool and a half-mixing tool in a drum with end wall, in section and in plan view;
    Fig. 3
    a suitable for the use according to the invention Full mixing tool in three-dimensional representation;
    Fig. 4
    a three-dimensional representation of a half-mixing tool suitable for the use according to the invention.
  • Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen den für die erfindungsgemäße Verwendung geeigneten Gegenstand teilweise stark schematisiert und sind nicht maßstäblich zu verstehen. Die Gegenstände der einzelnen Figuren sind derart dargestellt, daß ihr Aufbau deutlich gezeigt werden kann.The individual figures of the drawing show the object which is suitable for the use according to the invention in a highly schematic manner and are not to be understood to scale. The objects of the individual figures are shown in such a way that their structure can be clearly shown.
  • 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 Trommel 12 angeordnet ist. Mehrere Mischwerkzeuge 10 auf der Welle 11 bilden ein Schleuderwerk. Mit Pfeilrichtung 13 ist die Drehrichtung des Schleuderwerks angedeutet. Das Mischwerkzeug 10 setzt sich aus 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.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.
  • Der in Seitenansicht gezeigte Mischkörper 14 weist in Drehrichtung des Schleuderwerks in Pfeilrichtung 13 eine Spitze 16 auf und das hintere Ende des Mischkörpers 14 ist von einer Rückwand 17 gebildet. Von einer Trommelinnenoberfläche 18 ist der Mischkörper 14 im vorderen Bereich 19 weiter beabstandet als im hinteren Bereich 20. Gelangt ein zu mischendes und umzustrukturierendes Produkt in den Spalt zwischen Mischkörper 14 und Trommelinnenoberfläche 18, so wird das Produkt bei rotierendem Schleuderwerk unter Erzeugung interpartikulärer Reibungsenergie an die Trommelinnenoberfläche 18 gepreßt.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 region 19 is spaced further apart from a drum inner surface 18 than in the rear region 20. If a product to be mixed and restructured gets into the gap between the mixing body 14 and the drum inner surface 18, the product is produced when the centrifugal drum rotates interparticular frictional energy pressed against the drum inner surface 18.
  • Fig. 2 zeigt in Draufsicht und im Schnitt eine Trommel 12 mit einer Stirnwand 21 und einem Innenbereich 22. Die Welle 11 ist in den Stirnwänden 21 gelagert, wobei nur eine Stirnwand 21 in der Fig. 2 gezeigt ist. Die Lagerung selbst ist stark schematisiert dargestellt. Auf der Welle ist ein Vollmischwerkzeug 23 und ein Halbmischwerkzeug 24 angeordnet. Unter Mischwerkzeuge 10 sind sowohl Vollmischwerkzeuge 23 wie auch Halbmischwerkzeuge 24 zu verstehen. Die Beabstandung 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 Umfangsrichtung stets versetzt angeordnet. Die wirkliche Anordnung der Mischwerkzeuge 23, 24 über den Umfang der Welle 11 gesehen kann der Fig. 2 nicht entnommen werden.FIG. 2 shows a top view and in section of a drum 12 with an end wall 21 and an inner region 22. The shaft 11 is mounted in the end walls 21, only one end wall 21 being shown in FIG. 2. The storage itself is shown very schematically. 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. Furthermore, the mixing tools 23, 24 are always offset in the circumferential direction. The actual arrangement of the mixing tools 23, 24 seen over the circumference of the shaft 11 cannot be seen in FIG. 2.
  • 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 Seitenfläche 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 erweitert sich die Bodenwand 28 und die Bodenwand 28 und die Seitenwände 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 ausgebildet, wie es bei Pflugscharschaufeln 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.The full mixing tool 23, of which several are arranged on the shaft 11 depending on the size of the drum 12, is constructed symmetrically with respect to an axis 25. 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. In the direction of rotation of the shaft 11, the side walls 26 and 27 converge in the tip 16. Contrary to the direction of rotation of the shaft 11, the bottom wall 28 widens and the bottom wall 28 and the side walls 26, 27 are connected together in the rear region via the rear wall 17. About the mixing arm 15 is the full mixing tool 23 is connected to the shaft 11. The side walls 26, 27 are concave in FIG. 2, as is usual with ploughshare blades. The full mixing tool 23 is spaced further apart from the inner drum 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 interparticle friction energy generated in the product to be processed should be, should be.
  • Das Halbmischwerkzeug 24 setzt sich aus einer konkav verlaufenden 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 zusammengefügt 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 eine 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 Reibungsenergie erzeugt.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 modeled 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. In the front side area 35, the half-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 enters the gap between the half-mixing tool 24 and the inner surface of the end wall 21, interparticular frictional energy is generated in the product to be treated.
  • Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Vollmischwerkzeugs 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 einer Schnittlinie 37 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. 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 a section line 37 of the side walls 26, 27. The side walls 26, 27 expand towards the rear wall 17 and are connected to one another via the bottom wall 28. 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 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 einer 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 eine Schnittlinie (Kante) 38 zwischen den einzelnen Wänden (Seitenwände, Rückwand, Bodenwand) ist glatt und absatzfrei ausgestaltet.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 region and a cutting line (edge) 38 between the individual walls (side walls, rear wall, bottom wall) is smooth and has no heels.
  • Sowohl bei den Vollmischwerkzeugen 23 wie auch bei den Halbmischwerkzeugen 24 gehen die Bodenwände 28, 31 ohne Absatz unter Bildung einer Scharkante in die angrenzenden Wände über.In the case of the full mixing tools 23 as well as the half mixing tools 24, the bottom walls 28, 31 merge into the adjacent walls without a step, forming a share edge.
  • 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.A mixing tool 10 is fastened among several on a shaft 11. The shaft 11 is rotatably mounted on both sides in end walls 21 in a horizontally aligned drum 12. The mixing tools 10 end at a short distance from the inner drum 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 in the circumferential direction of the shaft 11 in front area 19 further apart from the drum inner surface 18 than in the rear area 20.

Claims (7)

  1. Use of a mixing apparatus comprising a drum (12) with a shaft (11) having a drive mechanism rotatably mounted therein for conching, in particular of bulk chocolate, wherein a plurality of mixing tools (10) are attached to the shaft (11) which end at a small separation from the inside surface of the drum (18), wherein the mixing tools (18), as viewed in the direction of rotation of the tools (18), have a larger separation from the inside surface of the drum (18) in the leading region (19) than in the trailing region (20), the arrangement of the mixing tools (10) relative to the inside surface of the drum (18) facilitating a wide spread increased energy deposition into the product being processed over the entire length of the drum.
  2. Use according to claim 1, characterized in that the mixing tools (10) have concave or convex side walls (26, 27; 29, 32) which join at a tip in the forward region (19), end in a line of intersection (37; 38), but widen towards their ends in the back region (20), and both side walls (26, 27; 29, 32) are joined to each other at close separation from the inner surface of the drum (18) via a bottom wall (28) which is largely adapted to the curvature of the drum and which joins the side walls (26, 27; 29, 32) to each other in a smooth and step-free fashion.
  3. Use according to one of the claims 1 or 2, characterized in that the mixing tools (10) are arranged on the shaft (11) in such a fashion that the bottom wall or walls (28) sweep over the entire inner surface of the drum (18) during a rotation of the shaft (11) through 360°.
  4. Use according to one of the claims 1 through 3, characterized in that the mixing tools (10) are configured in the inner region of the drum (12) as full-size mixing tools (23) and are symmetric with respect to an axis (25).
  5. Use according to claim 1, characterized in that the mixing tools (10) are arranged on a shaft (11) within a drum (12) having end walls (21) which delimit the largely horizontally directed drum (12) and the mixing tool or tools (10) which are immediately adjacent to the end walls (21) are half-size tools (24) which are further separated in their leading region (35) from the inner surface of the end wall than in their trailing region (36).
  6. Use according to one of the claims 2 through 5, characterized in that the bottom wall or walls (28, 31) have an additional coating material.
  7. Use according to claim 5 or 6, characterized in that the side walls of the mixing tools (10) immediately adjacent to the end walls (21) of the drum (12) have a surface separated from and adapted to the end walls (21) and the side walls of the mixing tools (10) facing the inner volume (22) of the drum (12) have a concave or convex side wall (29).
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