DE3704269A1 - Mischkneter - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Mischkneter für die
mechanische und/oder thermische Behandlung von Produkten
entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Mischkneter dieser Art sind z.B. bekannt durch die
AT-PS 2 94 020 oder die CH-PS 4 10 789. Bei diesen bekannten
Mischknetern reinigt sich eine Knetwelle mit senkrecht
aufgesetzten Scheibenelementen an radial im Gehäuse
befestigten Knetgegenelementen, wobei für eine gute
Abreinigung die Knetwelle mit den Scheiben eine axial
hin- und hergehende Bewegung macht. Der Zeitaufwand für
diese Hin- und Herbewegung führt zu einer schlechten
Abreinigung der wärmeübertragenden Flächen, d.h. einem
ungenügenden Wärmeaustausch und einer mangelnden Knet
wirkung bei trotzdem grossem Energieaufwand. Bei einem
anderen Mischkneter nach DE-PS 23 49 106 sind die
wärmeübertragenden Scheiben ebenfalls auf der Welle
befestigt und werden bei einer nur umlaufenden Bewegung
durch Haken abgereinigt, wobei ein Zusammenwirken
zwischen Mischbarren auf den Scheiben und der im Gehäuse
befestigten Haken eine gute Knetwirkung erzielt wird. Der
Nachteil dieser Anordnung liegt jedoch in einem starken
Energieaufwand und für bestimmte Produkte in der
Ausbildung von Torusbildungen des Produkts zwischen den
Scheiben, die die Gutsbewegung zwischen den Scheiben
stark hemmen.
Es wurde gefunden, dass durch die hier dargestellte
Erfindung die Knetwirkung intensiviert, die Energie
erheblich reduziert und die Torusbildung beseitigt wird.
Ebenso wird der Wärmeaustausch durch eine bessere
Abreinigung aller wärmeübertragenden Flächen wesentlich
verbessert. Daneben ergeben sich auch fertigungstechnisch
durch Vereinfachung des Gehäuses und der Welle Vorteile.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert;
diese zeigt in
Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Gehäuse eines Misch
kneters nach Linie III-IV der Fig. 2.
Fig. 2 Querschnitt durch Mischkneter nach Linie I-II der
Fig. 1.
Fig. 3 einen halben Querschnitt einer weiteren Ausfüh
rungsform eines Mischkneters.
Fig. 4 einen halben Querschnitt einer weiteren Ausfüh
rungsform eines Mischkneters.
Fig. 5 bis 7
Querschnitte durch weitere Ausführungsformen von
Mischknetern.
Fig. 8 eine Abwicklung eines Teils eines Mischkneters
zur Darstellung einer Anordnung der Knet-, Rühr-
und Transportelemente entsprechend Fig. 2.
Fig. 9 eine Darstellung entsprechend Fig. 8 einer anderen
Ausführungsform der Anordnung.
Fig. 10 eine Darstellung entsprechend Fig. 8 oder 9 einer
weiteren Ausführungsform der Anordnung
entsprechend Fig. 3.
Das Grundprinzip der Erfindung ist in Fig. 1 und Fig. 2
dargestellt. In einem meist horizontal angeordneten Ge
häuse mit den Scheibenelementen 25, Stirnwänden 10 und 11
rotiert die Welle 20 mit den Knetarmen 32.
Das Gehäuse 1 ist mit einem Heizmantel oder Heizkanälen 2
versehen. Zum Einfüllen des Ausgangsproduktes und zum Abzug
von Brüden sind oben ein oder mehrere Stutzen 3 angeordnet.
Das Abfüllen des fertig behandelten Produktes erfolgt am
unteren Stutzen 4. Die Füsse 5 sind zum Abstützen des
Apparates. Die Stirnwand 15 ist mit der Stopfbüchse 18
ausgerüstet und mit der Laterne 16 zur Abstützung des
Lagers 17 für den Rührwellenzapfen 22 verbunden. Die
Stirnwand 10 mit der Stopfbüchse 13, Laterne 11 und Lager
12 auf der axial gegenüberliegenden Seite, sind ähnlich
ausgeführt. In den Lagern 12 und 17 ist die zentrale Welle
20 mit den Wellenzapfen 21 und 22 abgestützt und wird von
einem hier nicht gezeigten Antriebsmotor über das
Keilriemenrad 23 und das Aufsteckgetriebe 24 angetrieben.
Auf der Welle 20 sind die Knetarme 32 angeordnet, an
denen Knet-, Rühr- und Transportelemente 35, 36, 37
angesetzt sind. Die Welle 20 ist normalerweise heiz- und
kühlbar, wobei die Zuführung des Heiz- und Kühlmediums
durch Stutze 29 und die Rückführung durch Stutzen 30
erfolgt.
Die Scheibenelemente 25 besitzen Gegenknetelemente 26, die
so ausgeführt sind, dass zwischen ihren Enden jeweils eine
Lücke 31 vorhanden ist. Im Bereich dieser Lücke wird der
benachbarte zylindrische Wellenteil nicht von den Gegen
knetelementen 26 bestrichen. Dies macht es möglich, dort
kräftige Knetarme 32 auf der Welle anzubringen.
Die auf den Gehäusescheiben angeordneten Gegenknetele
mente 26 sind axial so angeordnet, dass sie die Welle 20
und die Knetarme 32 abstreifen und reinigen. Durch das
Rotieren der Welle 20 wird das Produkt mittels der
Knetarme 32 gegen die Scheibenelemente 25 gerieben und
zur Erhöhung der Knetwirkung durch den Spalt zwischen der
Knetwelle und dem axialen Teil des Knetarms 32 mittels
der Gegenknetelemente 26 hindurchgepresst.
Zusätzlich zur Verbesserung der Knetwirkung reinigen
die Knetelemente 26 auch die heiz- und kühlbaren
Flächen der Knetwelle mit den darauf angeordneten
Knetarmen 32.
Fig. 3 zeigt z.B. eine Anordnung der radialen Gegen
knetelemente 26 an den Scheiben 25, die dazu dienen das
Produkt von der Welle gegen den eigentlichen Knetspalt
zwischen dem Gehäuse 1 und den Knet-, Rühr-und Transport
elementen 37, 39 des Knetarms 32 zu transportieren.
Statt nur einer Reihe von Gegenknetelementen 26 im Ge
häuse 1 können auch zwei oder mehrere Reihen auf ver
schiedene Rotationsradien angeordnet werden.
Hierbei können diese Gegenknetelemente 26, die in der
Rotationsrichtung der Welle 20 gesehen hintereinander an
den Scheibenelementen 25 befestigt sind, verschiedenartig
ausgebildet sein. Z.B. kann das eine Gegenknetelement von
der Halterung aus gesehen nur nach links ausragen,
während das zweite Gegenknetelement entsprechend nach
rechts ausladet. Auch für die Form der Gegenknetelemente
gibt es verschiedene Varianten. Sie kann grossflächig
ausgebildet sein, messerartig, rahmenförmig wie in den
anliegenden Skizzen gezeigt ist.
Oft kann auch durch die zweckmässige Form der Knet-, Rühr-
und Transportelemente im Zusammenhang mit der Formgebung
des Gegenknetelements die Knetwirkung verbessert werden
z.B. durch keilförmige Verringerung des Durchgang-Quer
schnitts im Knetspalt der beiden Werkzeuge.
Auch für die Scheibenelemente sind viele Varianten möglich.
Neben der gewählten Anzahl der Knetarme bzw. deren Knet-,
Rühr- und Transportelemente, den Dimensionen und der Form
hat eine Ausführung Wichtigkeit, bei der gemäss Fig. 4 die
Knetarme 32 auf speziellen Trägerm 38 wie z.B. Rohr
schellen, Distanzhülsen, Klemmstücke oder dgl. angeordnet
sind. Dies ermöglicht eine einfache Demontage sowie ein
nachträgliches einfaches Auswechseln und Anpassen der
Knetarme an die jeweilige Produktqualität.
Um eine weitere Anordnung der Scheibenelemente 25 und der
Knetarme 32 bzw. der Knet-, Rühr- und Transportelemente 37,
39 darstellen zu können, wird in Fig. 5 ein Querschnitt
durch eine Scheibenzone des Mischkneters gezeigt, zwei
Reihen unterschiedlich langer Knetarme und den entsprechend
ausgebildeten Knetgegenelementem auf den Scheiben sowie pro
Scheibenebene zwei aufrechtstehende Scheibenelemente
zwischen denen sowohl für den axialen Produkt- als auch
axialen Gas-Transport eine grosse Durchlass-Oeffnung
besteht. Diese Ausführung hat noch den Vorteil, dass sich
das Gehäuse einfach abziehen lässt.
Fig. 6 zeigt die Ausführung eines Mischkneters, wo die
Knetelemente 37, 39 und die Gegenknetelemente 26 so
angeordnet sind, dass Knetspalten 43 und 44 gegenüber der
Welle 20 und den Gegenknetelementen 26 sowie zwischen den
Knetelementen 37 und dem Gehäuse 1 entstehen.
Fig. 7 zeigt eine Ausführung in der die Scheibenelemente 25
so angeordnet sind, dass ihre ganze Oberfläche nur durch
Wärmeleitung beheizt wird, was eine Verbilligung der
Herstellung und bessere Montagemöglichkeit mit sich bringt.
Reicht die Wärmeaustauschfläche des Gehäuses, werden die
Scheibenelemente 25 so verkleinert, dass sie nur noch
Tragarme für die Gegenknetelemente 26 bilden.
Fig. 8, 9 und 10 zeigen einige der vielen möglichen
Anordnungen von Knetarmen 32 und Gegenknetelementen 26 in
einer Abwicklung. In dieser Abwicklung ist das zylindrische
Gehäuse 1 oben aufgeschnitten und in einer Ebene herunter
geklappt. Entsprechend sind die Scheibenelemente 25 auf
ihrem äusseren Umfang auf dieser Ebene projiziert.
Fig. 8 zeigt eine Hälfte der Maschine bei der alle
Scheibenelemente senkrecht zur axialen Längslinie der Welle
liegen, wobei die Gegenknetelemente 26 und die Knet-, Rühr-
und Transportelemente 35, 36, 37 genau axial angebracht
sind.
Besser als diese Anordnung ist in den meisten Fällen die
Anordnung nach Fig. 9, bei der die Knetarme 32 nicht mehr
auf einer genau axialen Linie sitzen, sondern auf einer
Linie, die dem Transportwinkel 40 der Knet-, Rühr- und
Transportelemente 37 entspricht. Dies hat den Vorteil, dass
der Produkttransport erleichtert wird.
In dieser Fig. 9 stehen auch die Gegenknetelemente 26 in
einem Winkel zur axialen Gehäuseachse und zwar
entgegengesetzt zum Transportwinkel 40 der Knet-, Rühr- und
Transportelemente. Dieser scherenartige Eingriff kann die
Knetwirkung des Systems erhöhen.
Das System nach Fig. 10 zeigt ein Beispiel, wie Produkt
ansammlungen und daraus resultierende Verdichtungen und
hohe Leistungsaufnahmen erheblich verringert werden
können. Die Anordnung der Knetarme und Scheibenelemente
bzw. der Knet-, Rühr- und Transportelemente und Gegen
knetelemente wurde so gewählt, dass nie eine Mehrzahl von
Elementen gleichzeitig miteinander in Eingriff sind.
Diesem Zweck dient auch die Versetzung der Scheibenelemente
rechts gegenüber den Scheibenelementen links um einen
bestimmten Umfangswinkel.
Claims (12)
1. Mischkneter für die mechanische und/oder thermische
Behandlung von Produkten in flüssigem, pastösem und/
oder pulverförmigem Zustand, mit einem Gehäuse (1)
in dem in axialer Richtung verteilt mehrere
Scheibenelemente (25) vorgesehen sind und mit einer
zum Gehäuse gleichachsig umlaufenden Knetwelle (20),
auf der sich jeweils zwischen dem Scheibenelementen
(25) die reinigenden Knetarme (32) befinden, dadurch
gekennzeichnet, dass die Scheibenelemente (25) an
der Gehäuse-Innenwand befestigt und Knetarme (32)
auf der Welle (20) angeordnet sind.
2. Mischkneter nach Patentanspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Knetarme (32) zwischen den
Scheibenelementen (25) in der Längsrichtung als
mindestens eine Reihe angeordnet sind, die einer
Mantellinie des Rotationszylinders der Welle folgt.
3. Mischkneter nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Knetarme (32) auf der Welle (20)
in der Längsrichtung gegenüber der Mantellinie des
Rotationszylinders versetzt angeordnet sind.
4. Mischkneter mach Patentanspruch 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass in einem Raum zwischen den
Scheibenelementen (25) mehrere sowohl in der Form
als auch im Abstand vom der Welle (20) unter
schiedliche Knetarme angeordnet sind.
5. Mischkneter nach Patentanspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Knetarme (32 a, 32 b, 32 c) der
jeweiligen Form der Scheibenelemente (25), der
Gehäuseinnenwand (1) sowie den Ansätzen (26) an den
Scheibenelementen (25) angepasst sind.
6. Mischkneter nach Patentanspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, dass in axialer Richtung zwischen jeweils
zwei radialen Scheibenelementen (25) mindestens zwei
rotierende Knetarme (32 a) an der Welle (20) be
festigt sind, von denen jeweils einer nur an einem
Scheibenelement und einem Teil des Gehäusemantels
entlang verläuft, während der zweite Knetarm (32 c)
entlang dem gegenüberliegenden Scheibenelement (25)
und dem restlichen Teil des Gehäusemantels zwischen
den genannten beiden radialen Scheibenelementen (25)
verläuft.
7. Mischkneter nach Patentansprüchen 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Ansätze an die Scheiben
elemente (25) Knetgegenelemente (26) sind.
8. Mischkneter nach Patentanspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, dass sich jeweils mindestens ein Knetarm
(32) zwischen den Knetelementen (26) hindurchbewegt.
9. Mischkneter nach Patentansprüchen 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Knetarme (32) mit Knet-,
Rühr- und/oder Transportelementen (35, 36, 37)
versehen sind.
10. Mischkneter nach Patentanspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Knet-, Rühr- und Transport
elemente (35, 36, 37) in einem Winkel zur axialen
Mantellinie des Gehäuses (1) angeordnet sind, um den
Transport des zu behandelnden Produktes durch den
Mischkneter zu bewirken.
11. Mischkneter nach Patentansprüchen 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, dass an einem Knetarm (32) mehrere
Knet-, Rühr- und/oder Transportelemente (35, 36, 37,
39) vorgesehen sind.
12. Mischkneter nach Patentansprüchen 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, dass die Knetarme (32) auf Trägern
(38) angeordnet sind, die lös- und austauschbar auf
der Welle (20) befestigt sind.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LIST AG, PRATTELN, CH |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |