Knetmaschine. Gegenstand -der vorliegenden Erfindung ist eine Knetmaschine, die mindestens zwei ineinandergreifende, in einem Gehäuse mit Ein- und Auslauf parallelachsig und dreh bar gelagerte 'Schnecken aufweist, von .denen mindestens eine rechts- und mindestens eine linksgängig ist,
wobei bei jeder Schnecke von einem Ende zum andern der Gewindekamm breiter und die Gewindenute schmäler wird und die Mittellinie des 'Gewindekammes eine gleichbleibende Steigung aufweist. Die Er findung besteht darin, dass jede Haupt schnecke vom Eintritts- zum Austrittsende hin abnehmende und jede Nebenschnecke vom Eintritts- zum Austrittsende hin ent sprechend zunehmende Kammervolumina be sitzt.
Das Ineinandergreifen ist eine der not wendigen Bedingungen für einen Abschluss der Schneckengänge, wie sie von :Schrauben pumpen her an sich bekannt sind. An sich ist die dichtschliessende Verzahnung inein- andergreifender, rechts- und linksgängiger Schneckenpaare Kennzeichen längst bekann ter Schraubenpumpen.
Diese aber sind bei gleichbleibender 'Steigung in der Mittellinie der Gewindekämme mit auf der ,ganzen Schneckenlänge gleichbleibendem Förder volumen geschnitten, damit Volumenände rungen und damit , unnötige Pressungen innerhalb der Gänge vermieden werden.
Im Gegensatz zu diesen bekannten Schraubenpumpen werden bei der vorliegen den Knetmaschine gerade Pressungen inner- halb der Gänge absichtlich zur Erzielung grösstmöglicher Wirkung herbeigeführt, und hierfür ist es nötig, die Grösse der Kammer volumina in der angeführten Weise zu ver ändern.
Die Knetmaschine gemäss vorliegen der Erfindung weicht .deshalb von den für andere Schraubenpumpen üblichen Bauregeln bewusst ab und erreicht durch die Verände rung der Kammervolumina eine besonders intensive Durehknetung des Behandlungs- gutes. Eine Ausführungsform mit mehr als zwei Schnecken kann entweder in der Weise ge halten sein, dass je eine Haupt- und eine Nebenschnecke zusammenarbeiten, die paar- v-,-eise von dem Gehäuse praktisch völlig um schlossen werden, oder dass eine Haupt schnecke in zwei oder mehr umliegende Nebenschnecken eingreift,
wobei das ganze Schneckenpaket vom Gehäuse umschlossen wird. Eine weitere Konstruktion ist in der Art möglich, dass eine Nebenschnecke in zwei oder mehr umliegende Hauptschnecken ein greift. Bei diesen letztgenannten Maschinen würfle also eine Hauptschnecke mit zwei oder mehr Nebenschnecken bezw. eine Neben schnecke mit zwei oder mehr Hauptschnecken zusammenarbeiten.
Die Zeichnung stellt zwei Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes dar. Abb. 1 zeigt eine zwei Schnecken enthaltende Knetmaschine im Längsschnitt; Abb. 2 und 3 zeigen Querschnitte dieser Knetmaschine g o emäss den Schnitten A-B und C-D in Abb. t; Abb. 4 zeigt eine weitere Ausfüh rungsform .der Knetmaschine;
Abb. 5 zeigt einen Schnitt nach Linie E-F von Abb. 4.
Gemäss Abb.1 bis 3 enthält die Knet maschine zwei übereinanderliegende .Schnek- ken, deren Achsen parallel zueinander sind; die obere :Schnecke ist mit a, die untere Schnecke mit b bezeichnet. Beide Schnecken sind, mehr oder weniger dicht miteinander kämmend, drehbar in dem Gehäuse c ge lagert, das die Schnecken dicht umschliesst.
Die obere Schnecke ist rechtsgängig, die untere linksgängig geschnitten. Die auf der Seite des Einlaufes p liegende Schnecke wird als Hauptschnecke bezeichnet und die andere Schnecke im Gegensatz dazu als Nebenschnecke.
Die Schnecken sind mit relativ breiten Gewindekämmen q geschnitten, das heisst im Verhältnis zu der durchschnittlichen Breite der Balken ist die Tiefe der Gewindenuten gering.
Von der Eintritts- nach der Austrittsseite hin nimmt die Breite<I>d</I> der Gewindenute <I>r</I> der Hauptschnecke ab, während sie bei der Gewindenute e der Nebenschnecke b zu nimmt. Desgleichen nimmt die Breite des Gewindekammes der Hauptschnecke zu und die Breite des Kammes der Nebenschnecke ab. Demgemäss nehmen die Kammervolu mina v der Hauptschnecke vom Eintritts zum Austrittsende hin ab, die Kammervolu mina v' bei der Nebenschnecke in dieser Richtung hingegen zu.
Jedes Kammervolu men der Hauptschnecke ist von einem Teil der Gewindenute dieser Schnecke, vom Ge häuse und von einem Teil des Gewinde kammes der Nebenschnecke begrenzt. Des gleichen ist jedes Kammervolumen der Nebenschnecke von einem Teil der Gewinde nute der Nebenschnecke, dem Gehäuse, sowie einem Teil des Gewindekammes der Haupt schnecke begrenzt. Das zu knetende Gut ge langt durch den Einlauf p in die Gewinde nute der Hauptschnecke, da diese Nute am Eintritt frei ist.
Am Eintrittsende kann .der Eintritt des Arbeitsgutes in die Gewinde nute der Nebenschnecke nur durch die Spalte s erfolgen, weil die Gewindenute e der Nebenschnecke völlig vom Gehäuse um schlossen ist und weil ausserdem die Nute e der Nebenschnecke durch eine Platte g ab geschlossen ist.
Desgleichen kann am Aus- trittsende der Austritt aus den Gewindenuten der Hauptschnecke nach dem Auslauf x nur durch die Spalte s erfolgen, weil die Nute r durch das Gehäuse am Umfang und an der rechten Stirnseite abgeschlossen ist.
Das ganze Arbeitsgut, das durch den Einlauf p in die Gewindenute der Haupt schnecke eintritt, wird bei .der Drehung der beiden Schnecken nach der Austrittsseite be fördert, und da die Gewindenute dieser Schnecke dabei immer enger wird, wird das :Arbeitsgut unter Druck durch die Flanken spalte s in die Gewindenute e der Neben schnecke und von hier aus zum Auslauf x gefördert.
Um ,die Spalte s zwischen den C"sewindeflanken von einem Kleinstwert be liebig während des Betriebes vergrössern zu können, wodurch der Druck in der Nute der Hauptschnecke beliebig herabgesetzt werden kann, kann die gegenseitige Lage der Schnecken zueinander in axialer Richtung verändert werden dadurch, .dass die Neben schnecke b durch die .Stellmutter 1z nach links verschoben werden kann, indem diese einen Flansch der Nebenschnecke umfasst. Es könnten auch die Hauptschnecke oder sogar beide Schnecken in axialer Richtung verschiebbar sein.
Am Auslauf x ist noch eine Lochplatte i angebracht, wodurch vor dem Austritt .das Arbeitsgut zusätzlich unter Druck .gesetzt und nochmals .geknetet wird. Statt der Platte könnte auch ein Regelventil vorhanden sein.
Jeder Gang der Schnecke b ist also von dem darauffolgenden Gang je nach Art des Behandlungsgutes durch mehr oder weniger flankendichte Eingriffe ab geschlossen, so dass beim Fördern vom Ein lauf p (Abb. 2) zum Auslauf x die ganze Masse von den Gängen der Hauptschnecke a in die Gänge der Nebenschnecke b entspre- c 'henc <B>1</B> der Volumenänderung durch .das be- liebig klein zu haltende Flankenspiel ge drückt wird.
Diese Flanken wälzen sich nun dauernd mit mehr oder weniger kleinem Ab stand aufeinander ab, so dass also ein Ab setzen und Verstopfen durch etwaige Fest teile ausgeschlossen ist. Zum Verständnis dieses Vorganges wird bemerkt, dass an jedem achsnormalen Schnitt der freie Quer schnitt der Schnecke a plus freier Quer schnitt der Schnecke b gleichbleibenden Wert besitzt, wobei ebender freie Querschnitt der Hauptschnecke a immer um den gleichen Betrag abnimmt, um den der freie Quer schnitt der Nebenschnecke zunimmt.
Er reicht wird diese eigenartige und neue Kine- matik durcb. die beschriebene Ausbildung der Knetpumpe.
Weiter kann es zweckmässig sein, das Ge häuse derart auszuführen, dass auf der Druckseite an der Hauptschnecke ein Hohl raum entsteht. In diesem Hohlraum sammeln sich die Fremdkörper, die mit dem Gut in die Maschine gelangen. Dadurch wird ver hindert, dass die Maschine zum Stehen ge_-, bracht wird, oder dass die Fremdkörper mehr oder weniger zertrümmert mit dem Gut die Maschine wieder verlassen, wodurch unter Umständen andere noch angeschlossene Vor richtungen .gefährdet werden.
In Abb.4 und 5 ist eine derartige Ma schine dargestellt. Die Bohrung der Haupt schnecke a ist an der Druckseite des Ge häuses c so ausgeführt, dass ein Hohlraum f vorhanden ist, der von aussen durch eine Bohrung l zugänglich ist, die durch einen Stopfen 7n verschlossen wird. Dieser Hohl raum wird bei der Nebenschnecke b durch einen auf der Nebenschnecke angeordneten Stellring k ausgefüllt, so dass kein Gut vom Hohlraum f in ,die Bohrung der Neben schnecke b .gelangen kann.
Bei kleinster . Einstellung der Flanken spalte s wird nun ein Fremdkörper, der mit dem zu knetenden Gut in die Maschine ge langt, in der Bohrung der Schnecke a nach der Druckseite :geschoben und hier in dem Hohlraum f abgelagert. Durch Entfernen des Stopfens m können dann von 'Zeit zu Zeit etwa angesammlte Fremdkörper entfernt werden.
Auf diese Weise lassen sich sehr zähe und plastische Massen, wie keramische oder Gummimassen, bearbeiten, die nach dem Verlassen der Maschine alle Wirkungen homogenisierender Bearbeitung infolge des Durchganges durch die engen Spalten mit walzenähnlichem Eingriff erfahren haben.
Enthält die Masse grössere Fremdkörper, so reichern. sich diese in dem Hohlraum f der Schnecke a auf der Druckseite an und kön nen bezw. müssen dort von Zeit zu Zeit ent fernt werden, so dass zudem in dieser Ma schine ein sonst nicht durchzuführender Grobsiebvvrgang erreicht wird.