Misch-bzw. Knetvorrichtung.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Mischen bzw. Kneten von flüs- sigen, zähflüssigen, plastischen, pulverfor- migen oder körnigen Stoffen, die mindestens zwei sich in einem Gehäuse drehende Kör- per aufweist. Sie hat den Zweck, die Mischund Knetwirkung zu verbessern und die Ver weilzeit des zu behandelnden Gutes in der Vorrichtung zu erhöhen bzw. der jeweiligen Art des Mischgutes anzupassen.
Die Erfindung besteht darin, dal3 die in einem Gehäuse sich drehenden Körper aus Kurvenscheiben gebildet sind, die wendeltreppenartig gegeneinander versetzt auf parallel zueinander verlaufenden Wellen befestigt sind. Die einander gegenüberliegenden Kur- venscheiben berühren sich zweckmässig dau- ernd mindestens annähernd. Hierdurch werden unbestrichene Räume im Apparat vermieden, und es tritt Selbstreinigung des Systems durch gegenseitiges Abstreichen der Scheiben ein. Die Grosse des Vorschubes des zu behandelnden Gutes richtet sich nach dem Versetzungswinkel zwischen zwei auf einer Welle angeordneten Kurvenscheiben. Die axiale Fördergesehwindigkeit ist um so grosser, je kleiner der Versetzungswinkel ist.
Bei 90 bzw. 180 des Versetzungswinkels, je naeh der Gestalt der Scheiben, ist der Vorschub gleich Null. Auf diese Weise können sowohl kontinuierliche als auch diskontinuierliche Misehprozesse durchgeführt werden.
Die Kurvenseheiben können zentrisch oder exzentriseh nebeneinander auf den Wellen angeordnet sein. In gewissen Fällen wird es auch von Nutzen sein, sowohl zentrische als auch exzentrische Kurvenscheiben nebeneinander auf ein und derselben Welle abwech- selnd einzeln oder in Gruppen anzuordnen.
Als besonders wirksame Form der Scheiben haben sich kreisrunde Exzenterkurvenschei- ben erwiesen.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes mit gleichsinniger Rotation der Scheiben schematiseh dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Knetapparat für vorzugsweise körniges oder pulverförmiges Gut, bei welchem zwei Mischkörper sich gleichsin- nig in Richtung der Pfeile in einem Trog 1 drehen. Jeder Mischkörper besteht aus einer Reihe gleicher Kurvenscheiben 2, deren Form dem Querschnitt einer Linse entspricht. Die Kurvenscheiben 2 sind auf zwei parallel zueinander verlaufenden Vierkant- wellen 3 dicht nebeneinander befestigt und gegeneinander in einem Winkel von 900 versetzt. Während der Drehung der Mischkörper kommt eine Seheibe des einen Körpers mit der jeweils ihr gegenüberliegenden Scheibe des andern Körpers dauernd in annähernde Berührung. Es findet in diesem Trogmischer keine Förderung des Stoffes in axialer Richtung statt.
Neben dem Gehäuse- sehnitt ist ein herausgenommener Mischkörper von der Seite gesehen dargestellt. Die Scheiben sind wendeltreppenartig gegeneinander auf der Welle 3 angeordnet.
Fig. 2 zeigt eine Anordnung von zwei Alisehkörpern, bestehend aus wendeltreppenförmig aneinandergereihten Scheiben. Hierdurch findet eine Forderung des Gutes statt, die in die Zeichenebene hinein zu denken ist. Der Versetzungswinkel T beträgt 300.
Rechts ist der eine Miachkorper in Seitenansicht dargestellt.
Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen sehematische Querschnitte durch den Trogmiseher nach Fig. 1, in denen jeweils nur zwei gleiche Kurvenscheiben 2 zu sehen sind, die in drei verschiedenen Drehstellungen zueinander dargestellt sind. Zwischen den Kurvenscheiben 2 und der Innenwand des Troges 1 entstehen bei Drehung der Scheiben 2 die Räume 4, 5 und 6 mit annähernd gleichem Inhalt der zu mischenden Masse, jedoch von versehiedener Gestalt. Die Scheiben 2 berühren sich in jeder Drehstellung annähernd. Die Entleerung des Trogmischers kann durch Kippen des Troges naeh Öffnen oder Entfernen der Trogstirnwand erfolgen.
Die Fig. 6, 7 und 8 dienen zur Erläute- rung des Zusammenwirkens zweier gegen- überliegender gleichgeformter Kurvenschei- ben 7 und 8, deren Querprofil aus Kreis bogenstücken gebildet ist und die auf den Wellen 10 und 11 exzentrisch angeordnet sind. Die Scheiben sind in verschiedenen Drehstellungen dargestellt. Die zwischen den Scheiben 7 und 8 und der Gehäusewand 12 ein- geschlossenen Räume 13 lmld 14, die das zu knetende nntl zu mischende Gut enthalten, verändern während der Drehung der beiden Scheiben 7 und 8 nicht nur ihre Gestalt, sondern vermindern auch ihre Grosse bis zii Null, wie in Fig. 8 gezeichnet ist.
Auf diese Weise wird das Produkt unter Quetschwir- kung axial in der Forderrichtung und entge gengesetzt zur Forderrichtung verdrängt. Die gegenüberliegenden Scheiben 7 und 8 kommen während der Drehung dauernd annä- hernd aneinander.
Fig. 9 zeigt das Zusammenwirken zweier gegenüberliegender Kurvenscheibenpaare 15, 17 und 16, 18. Die Scheiben 15 und 17 sind auf der Welle 19 nebeneinander angeordnet und in einem Winkel yX gegeneinander versetzt befestigt. Die Scheiben 16 und 18 sind auf der Welle 20 im selben Winkel versetzt zueinander angeordnet.
Es berühren sich einerseits die gegenüberliegenden untern Scheiben 15 und 16, anderseits die gegen überliegenden schraffiert gezeichneten Scheiben 17 und 18 in allen Drehstellungen annä- hernd. Atis der Abbildung geht hervor, dass bei einem Versetzungswinkel @ gleich cp die Masse in dem Baum 21 zwischen den Scheiben 15 und 16 und der Gehäusewand 22 nur nach einer axialen Richtung ausweichen kann.
Hier kommt dafür nur die in die Zeichenebene hineingehende Richtung in Frage, da die andere Richtung durch die schraffiert gezeichnete Nachbarscheibe verdeekt ist.
Macht man den Versetzungswinkel @ der Kurvenscheibenpaare 15, 17 und 16, 18 bei spielsweise gr¯¯er als @, wie in Fig. 10 gezeigt, so wird von einer geometrisch beding- ten Tell., ab der Raum 21, der sich zwi- schen den untern Scheiben 15 und 16 und der Gehäusewandung 22 befindet, nur teilweise von der schraffiert gezeichneten Kur venseheibe 17 abgeschlossen, während der schwarz gezeichnete Teil 23 dieses Raumes 21 nach beiden Seiten offen ist, so dass ein Teil des zu behandelnden Alaterials asial naeh beiden Riehtungen ausweichen kann.
Die ent gegengesetzt zur Förderrichtung zurückgedrängten Stoffteile vermischen sich dann mit den in der Forderrichtung noch zurück- liegenden Stoffteilen, werden mit diesen von den in der Förderrichtung zuriiekliegenden Kurvenseheibenpaaren erfasst, weitergefördert llSW. Dieses Kneten im sogenannten Pilgersehritt wiederllolt sich bei jeder Umdrehung an jedem Seheibenpaar. Bei der wendeltreppenartigen Anordnung der Knlr- venseheiben wird der Inhalt des Apparates auch bei diesem Pilgerschritt-Kneten¯ mit einer bestimmten Geschwindigkeit zum Aus trittsende gefordert.
Die Fig. 11, 12 und 13 zeigen analog den Fig. 6, 7 und 8, wie eine Quetsehung der zu knetenden Masse auch bei Verwendung von kreisrunden Exzenterscheiben 24 und 25, die alle gleich sind, axial nach beiden Richtun- gen möglieh ist. Die Exzenterscheiben 24 und 25 sind in drei verschiedenen Drehstellungen dargestellt. Die gegenüberliegenden Scheiben berühren sich jeweils dauernd. Der Durchmesser der Scheiben ist gleich ihrem Achsenabstand. In den RÏumen 26, 27 und 28 wird die zu knetende Masse zwischen der Gehäuse- wand 29 und den Scheiben 24 und 25 sichelförmig eingeklemmt und verrieben.
Versetzt man die auf den Wellen hintereinander angeordneten runden Exzenterscheiben unter dem Winkel von 18QO gegeneinander, so ver schwindet die Förderwirkung in axialer Richtung, so dass ein diskontinuierlich arbei tender Kneter entsteht. Bei Versetzungswinkeln unter 180¯ entstehen kontinuierlich ar beitende Schneckenapparate.
Je nach den zu mischenden oder zu kne- tenden Produkten wird man den Mischoder Knetap. parat mit ineinandergreifenden Misch- oder Knetkörpern ausstatten, die aus auf joder Welle abwechselnd angeordneten zentrischen und exzentrischen Kurvenscheiben besteht, wobei die auf den beidenWellen einander gegenüber angeordneten Scheibenarten bzw.-formen natürlich gleich sein müssen. Die aus Wellen und Kurvenscheibe bestehenden Mischkörper können auch in einem Stick gegossen oder aus dem vollen Material auf der Drehbank hergestellt werden.