DE2012294C3 - Misch und Knetmaschine - Google Patents

Description

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form der Erfindung mit einer schneckenartigen streichen. Sie dienen aber wiederum auch zum Mi-

Steiaung versehen werden. sehen und Kneten des Produktes.

Die Erfindung wird an einigen Ausführunesformen Die Drehzahl der zweiten Rührwelle bzw. üa>

an Hand der Zeichnungen näher erläutert.~Es zeiat Übersetzungsverhältnis der zweiten Runrwelle ,

Fig. 1 die Ansicht einer Maschine, " 5 ersten Rührwelle wird so gewählt, dafci_die κη-ι-

Fie. 2 Querschnitt durch Fig. 1 nach der Li- barren immer aneinander vorbeigehen. Der Mi*<-<--

nie I-il. und Kneteffekt wird dadurch erzielt, daß die Kne -

Fig. 3 Längsschnitt durch Fi₂-I nach der Li- barren bei jedem Zusammentreffen Material \o.,

nie I If-IV. ~ dem Arbeitsraum der einen Ruh welle in den Ai-

F ie. 4 Querschnitt durch eine Maschine mit io beitsraum der anderen Rührwelle transportiere!,

schneckenförmig gewundenen Knetbarren nach Li- Hierbei können die Rührwellen entweder im em-

nieV-V! der Fig. 5, gegengesetzten Drehsinn arbeiten oder auch giei-n-

r\c. 5 Längsschnitt durch ein Maschinenelement Sinnig umlaufen. Letzteres bedingt selbstverstanain...

nach Fig. 4, " in bekannter Weise einen anderen Antrieb a = - ■ ·.

Fi e. 6 Abwicklung der Hauptwelle nach Fi ε. 4, 5 is Fig. 1 gezeigt. . .

auf dem äußersten Durchmesser der Scheiben und Der Antrieb der zweiten Welle kann )^ea°^{CR a}^'^;

K-itbarren, intermittierend «folgen, z. B. derart, daß der zw_t,.-.

F-" i 2. 7 Abwicklung der Nebenwelle nach FiE. '·. 5 Rührer mit dem Knetbarren 34 nur eine Umar^nii,.

au .km äußersten Durchmesse- ,br Rühreiern.nt;. macht, wenn der Knetbarren 29 des ernten

_T7i aupciMcti uuiiMiiicssf: jcr rvuiuciciiuiH:, maun, «tun <j>-' i-m·»-·^-. ^ .

. c 8 Querschnitt durch eine Maschine mit rotie- 20 in den Arbeitsra <n des zweiten ^Rijn^re^ Kommi u..-

r.-.i.-r und oszillierender Nebcnwelle nach Li- dann ah Schaber f-stgehalten wird, bis der n>-

r.:- NiI-VIII der Fig. 9. balken 29 wiederum in den Arbeitsraum de* z*-.,,.

Fi f. 9 Längsschnitt durch ein Maschir enelement Rührers kommt. _,_

_r , Fig. 8. Die durch die scheibenförmigen Warmeaustaux,

!· i ■--. Γ zeigt die Ansicht einer solchen N.isch- 25 elemente großen Flächen und die sehr gute Sein

ν Knetmaschine mit dem zylindrischen Gehäuse I reinigung machen die Konstruktion nesonatrs ·_.

t! dem davoriiegenden Gehäuse 2 für den zweiten eignet für thermische Prozesse, wie i-inaan·^

R-'-rer Das Gehäuse 1 ist oben mn dem Einfüll- Schmelzen. Trocknen. Kuhlen. KnstaiiiSRrL,: ^, -

..-/en 3 versehen, in den das Brüdenabsaugrohr 4 für Reaktionen. Die Voraussetzung menu, .>. . ■ _; n. ndet. Der untere Stutzen 5 dient zum Entleeren 30 Beheizung und Kühlung dieser f .acnen in txkan.i...

d Maschine. An den beiden Stirnseiten sind die Weise. . ,

P kel 6 und 9 mit den Stopfbüchsen 7 unH 10 Bei der Ausführung der Maschine mit ^e. a..

π-.-. 8 und 11 angebracht. An den Deckeln sind Knetbarren gemäß Fig.2 und 3 ist u«.r *<--/■■;

oi .chzeiüg die Lager 12. 13 bzw. 14, 15 für die austausch in der Längsrichtung oft iH.gcnu^.iu ■

κ -den Rührwellen abgestützt. Die gesamte Maschine 35 ist daher eine wesentliche Verbesserun,,. «-.--- '■;;.

.- h: mit den Pratzen 16 und 17 auf Stützen. Der barren, wie dies in den h ig. 4 bis £«^ · ■;;

Antrieb der beiden Rührwellen erfolgt im vorigen- auf einer Schneckenlinie :nzuordnen. Hicrnii ■_

''.·π Fall von Motor 18 und Ritzel 19 auf das große der Transport in Längsrichtung erzwungen .

Zahnrad 20, das die Hauptwelle antreibt, und von Fig. 4 und 5 i«t dies am Beispiel eines λιτκ >

dort über das Zahnrad 21 auf die zweite Rührwelle. 4° elementes mit Knetbarren 40 zwischen den \ _;..t...

Fur das leichte Reinigen dienen dk großen Dek- austauschelementen 41 und 42 gezeigt ua^' κ ·.. .

..J₂₇₂₃₂₄ ^{s B} mischwerkzeug auf dei zweiten Ruhrwelle, bcM,.κ.'i

""We" Schnitte F i g. 2 und 3 zeigen eine Ausführung aus den Schabern 43 und 44 mit ^dem ^!!;^!^,¹;

.!e, Erfindungspnnzips. bei dem die Kneibarren 45, ist ebenfalls entsprechend schräg gestellt, ι -.[>._. zwischen den Scheiben achsparallel auf einer Mantel- 45 werden, wie die Abwicklungen in F ig. 6^ um.

iinie des Zylinders angebracht sind. zeigen, auch die Kanten ^der ^^arm^''^L"

Die Hauptwelle 25 ist mit in Radialebenen an- elemente, z. B. 41 und-42, «^ctzt angeordnet

«ordneten, scheibenartigen Wärmeaustauschern- Die in Fig. 6 und 7 geze.g^e Anordnung bunl

lon 26 bestückt. In je einer Radialebene sind drei eine chargenweise arbeitende M«rh.ne. bei der da

lon 26 bestückt. In je einer Radialebene sind drei eine chag _rS ff, \^_v

Stück angeordnet, so daß auch drei Lücken 27 ent- 50 Produkt im unteren Teil des ⁰^*"¹ "

stehen. Diese Lücken erlauben einen aria!"η Stoff- gegen die Mitte zu gefordert undI oben weder g g-

austausch in der Maschine. An den Stirnwänden die Stirnwände zurücktransportiert w rd Dureh

sind jedoch nur Rührarme 28 angebracht, die die Änderung der Drehnchtung S dfe kISSK

d bhb Zih d Wäme in umgekehrter Richtung herden d«Kne bar...

austausch in der Maschine. An den Stirnwänden die Stirnwände p

sind jedoch nur Rührarme 28 angebracht, die die Änderung der Drehnchtung S dfe

Stirnwände abschaben. Zwischen den Wärme- in umgekehrter Richtung, herden d«

austauschelementen sind die Knetbarren 29 ange- ₅₅ in nur eine Richtung abgedreht, so kann ö,c a

ordnet, die sowohl zum Mischen und Kneten dienen schine leicht kont.nu,erhch betr.et^n werden mdm

als auch die zylindrische Innenwand abschaben. In man an dem einen Ende ^d'^e _II ^Pr°^dukte _n?_i"^_t ^{t u}"£

1-n Fig.2 und 3 ist in dem Abschnitt zwischen am anderen Ende den Ausfallstutzen anbnr^ Al

zwei Radialebenen nur je ein Knetbarren angeord- spezielle Variante kann man be. kon inu eri,din.

net. Selbstverständlich können auch mehr Knet- 60 Betneb auch^einige Knetbarren gegen die J¹ gern-

barren z.B. drei Stück, eingebaut werden. Die Transportrichtung anordnen, um eine erhöhte Misch

zweite Rührwelle 30 besitzt Gegenwerkzeuge in wirkung zu erreichen. . ,- _f

Form von Rahmen 31, die aus zwei Seitenteilen 32 Fig. 8 und 9 zeigen eine Ausfuhjung -dls F rh

und 33 und dem Knetbarren 34 bestehen. Die Seiten- dungspnnzips, bei dem die zweite RuhrwelIe ni h teile 32 und 33 sind als Schaber ausgebildet, die die 6₅ nur rotiert, sondern auch oszilliert H^ie™' £^

Seitenflächen der Wärmeaustauschelemente 26 sau- es für eine genügende Misch- und ^

herhalten, während die Knetbarren 34 die Innen- wirkung die Ruhrwelle nur mit ^den JfJ

fläche des Gehäuses 2 und die Hauptwelle 25 be- und 52 zu versehen. Mit der axial

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bewegung der zweiten Rührwclle wird der gesamte mehr als zwei Rührwcllen, z. B. drei, angeordnet

\rbcitsraum zwischen den scheibenartigen Wärme- sind. Hierbei bleibt im Bereich der Dicke der Wärme-

lusiauschelementen 41 und 42 mit Knetbarren 40 austauschelcmentc der ersten Rührwelle nur ein

■inerscits und auch der Arbeitsraum um die zweite schmaler Streifen am Gehäuse 2 der zweiten Rühr-

ilührwcllc 50 herum andererseits bestrichen. 5 welle von dci> Werkzeugen nicht bestrichen. Nor-

Wcgen des Vorbeipassierens der Schaber 51, 52 malerwcise wird dieser Streifen vom Druck des in dem Knetbarren 43 sind die rotierenden bzw. danebenlicgcndcn Produktes mitgenommen. Man auch intermittierend rotierenden Bewegungen der kann jedoch auch diesen Streifen mechanisch ab-Arbeitswellen miteinander gekoppelt. Die axial oszil- schaben, wenn man die axiale Bewegung der Rührlierende Bewegung dagegen ist unabhängig und to welle 50 mit den Schabern 51 und 52 so groß macht, kann mit beliebiger Frequenz erfolgen. Zweck- daß die Schaber jeweils durch die Lücken zwischen mäßigerweise wird jedoch an den beiden End· den Wärmeaustauschckmenten in den danebenstellungen an den scheibenartigen Wärmeaustausch- liegenden Arbeitsraum eintreten. Diese Durchtrittselementen, von denen eine strichpunktiert dargestellt bewegung erfordert jedoch eine Koppelung zwischen ist, ein Halt eingeschaltet, um ein komplettes Ab- 15 rotierender und oszillierender Bewegung der Rührschaben der Scheiben zu gewährleisten. welle 50.

Zur Vergrößerung der Wärmetibertragungsflächen Das Arbeitsprinzip eignet sich auch sehr gut, um

kann man die Schaber der RUhrwelle2 auch als gleichzeitig mit einem Knei- und Mischprozeß und

scheibenartige Wärmeaustauschelemente ausführen. eventuell auch einem thermischen Prozeß, wie Reak-

Der äußere Durchmesser der Ruhrelemente auf der ao tions- oder Lösevorgänge, das Produkt zu zerkiei- Rührwelle 2 ist auf allen beiliegenden Skizzen kleiner nern. Es ist dann vorteilhaft, die scheibenartigen

als der der RUhrweile 1 gehalten. Selbstverständlich Wärmeaustauschelemente und Gegenwerkzeuge mit

steht nichts entgegen, die äußeren Durchmesser zahnartigen Vorsprüngen zu versehen, wie dies z. B.

beider Rührwellen gleich zu halten. Es ändert auch heute für die Verarbeitung von Zellulose in Doppel-

nicht das grundsätzliche Erfindungsprinzip, wenn 45 muldenknetern gebräuchlich ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Ί> Patentansprüche: ^-^ Kncet£PPen dieser faschine nur eine unvollständige Selbstreinigung der Kontaktflachen er-

1. Misch- und Knetmaschine mit wenigstens reicht. Dies ist insbesondere bei leicht ankrustenden zwei in einem zylinderförmigen Gehäuse parallel Materialien durch den dabei verursachten schlechzueinander angeordneten und voneinander ab- 5 teren Wärmeübergang nachteilig.

hängig angetriebenen Wellen, von denen wenig- Weiterhin sind Mischmaschinen mit zwei Wellen stens eine mit sich etwa in axialer Richtung bekannt, auf denen schräg angestellte Flügel angeerstreckenden Knetbarren versehen ist, die einer- ordnet sind. Knetbarren sind bei diesen Maschinen seits bis nahe an die Gehäusewand und anderer- nicht vorhanden, sondern die Misch- und Förderseits bis an die andere Welle heranreichen, io wirkung soll dabei allein durch die Flügel erreicht dadurch gekennzeichnet, daß auf min- werden. Die Flügel bewegen sich bei der Umdrehung destens einer Welle (25) in mehreren Radial- der beiden Wellen mit Abstand aneinander vorbei, ebenen je Ebene mehrere scheibenartige Wärme- so daß zwischen ihnen für die Mischung weitgehend austauschelemente (26, 41, 42) angebracht sind, ur.»virksame Zonen verbleiben, und eine Selbstdie teilweise zur Befestigung der sich jeweils 15 reinigung der Scheibenoberfläche ist nicht möglich, zwischen benachbarten Radialebenen erstrecken- Auch die Selbstreinigung des Gehäuses und der den Knetbarren (29. 40) dienen, daß auf der beiden Wellen ist bei diesen Maschinen sehr unvoll-Gegenwelle (?ⁿ. 50) Rührelemente (32. 33; 43. ständig. Die Anwendung dieser Maschinen ist daher 44: 51, 52) angeordnet sind, die in möglichst auf die Mischung \on leicht mischbaren. z.B. körgeringem Abstand an den Wärmeaustausch- ao nigen Materialien, die insbesondere nicht zum Anelementen der benachbarten Welle \orbeigeführt krusten neigen, beschränkt.

werden, und daß das Gehäuse (1. 2) und oder Der vorliegenden Erfindung Hegt die Aufgabe zu-

die Wellen heiz- oder kühlt ir sind. gründe, eine mehrspindelige Misch- und Knet-

2. Maschine nach Anspruch 1. dadurch ge- maschine zu finden, die insbesondere zur gleichkennzeichnet, daß die Knetbarren (29, 40) eine 35 zeitigen Durchführung thermischer Prozesse geeignet schneckenartige Steigung aufweisen. ist. indem sie die Nachteile der bisher bekannten

3. Maschine nach den Anspannen 1 und 2. Maschinen vermeidet und hierfür eine verhältnisdadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (25. 30) mi^k lange Verweilzeit des Materials in der Makontinuierlich >i.igetrieben sind. <-c'-><nc bei großen Wärmeübertragungsflächen ermög-

4. Maschine nach den Anbrüchen 1 und 2, 3u licht, die in der Maschine selbsttätig gereinigt werdadurch gekennzeichnet daß eine (30) von zwei den, so daß ein besonders guter Wärmedurchgang zusammenwirkenden Wellen (2". 30) intermit- erzielt wird.

tierend angetrieben ist. Diese Aufgabe wird bei einer Maschine der ein-

5. Maschine nach den Ansprücher, ! bis 4, gangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine 35 gelöst, daß auf mindestens einer Welle in mehrerer. der We'len (25, 30) zusätzlich zu ih^r ■: Drehung Radialebenen je Ebene mehrere scheibenartige axial hin- und herbewegt wird Warmeaustaaschelemente angebiacht sind, die teil-

6. Maschine nach einem oder mehreren der weise zur Befestigung der sich jeweils zwischen bevorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn- nachbarten Radiaiebenen erstreckenden Knetbarren zeichnet, daß die Wärmeaustauschelemente (26, 40 dienen, daß auf der Gegenwelle Rührelemente an-41, 42), die Rührelemente (32, 33; 43, 44; Sl, geordnet sind, die in möglichst geringem Abstand 52) und Stirnwandabstreifer (28) mit zahnartigen an den Wärmeaustauschelementen der benachbarten Vorsprüngen versehen sind. Welle vorbeigeführt werden und daß das Gehäuse

und oder die Wellen heiz- oder kühlbar sind.

45 Durch die Anordnung der Scheiben in Radialebenen haben die Scheiben keine Förderwirkung.

Die Erfindung betrifft eine Misch- und Knet- so daß durch sie die Verweilzett des zu behandeln-

maschine mit wenigstens zwei in einem zylinder- den Materials nicht beeinflußt wird, sie bilden jedoch

förmigen Gehäuse parallel zueinander angeordneten große Wärmeaustauschflächen, die durch die Rühr-

und voneinander abhängig angetriebenen Wellen, 50 elemente auf der Gegenwelle zur Aufrechterhaltung

von denen wenigstens eine mit sich etwa in axialer eines guten Wärmeüberganges ständig gereinigt

Richtung erstreckenden Knetbarren versehen ist, die werden, so daß eine Ankmstung auch von schwer

einerseits bis nahe an die Gehäusewand und an- zu behandelnden Materialien an diesen Flächen ver-

dererseits bis an die andere Welle heranreichen. hindert wird. Weiterhin teilen die Scheiben den

Eine bekannte Maschine dieser Art hat zwei par- 55 Behandlungsraum der Maschine in einzelne Mischallel zueinander angeordnete Förderschnecken, kammern auf, so daß sich eine günstige Verteilung deren Kopfkreise sich aufeinander abwälzen, und der Verweilzeit bei kontinuierlichem Betrieb der zwischen den Schneckengängen sind auf dem Um- Maschine ergibt, ohne daß ein Teil des Materials fang der Welle mehrere Knetrippen angeordnet, die in weitgehend unbehandeltem Zustand innerhalb radial über die Schneckengänge hinaus und nahezu 60 kürzerer Zeit zum Austrittsende der Maschine gebis auf den Grund der Gangnut der Gegenschnecke langen kann. Die zwischen den scheibenartigen reichen. Durch die Ausbildung der beiden Wellen Wärmeaustauschelementen angeordneten Knetbarren als Schneckenwellen ergibt sich ein verhältnismäßig reinigen auf wirkungsvolle Weise sowohl die Gefchneller Transport des Materials, so daß die Ver- häuseinnenwand als auch die Gegenwelle und lassen weilzeit insbesondere dann nicht ausreicht, wenn in 65 dabei große freie Räume zwischen den Wellen und der Misch- und Knetmaschine eine chemische Um- dem Gehäuse übrig. Eine Förderwirkung kann auf setzung zusammen mit beispielsweise einer ther- einfache Weise allein durch diese Knetbarren ermischen Behandlung erfolgen soll. Weiterhin wird reicht werden, indem sie in besonderer Ausführungs-