Rührmaschine mit kippbarem Kessel
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Rührmaschinen mit einem quer zu seiner Längsachse kippbaren Kessel und einem darin arbeitenden Rührwerkzeug, welches in einem Rührkopf drehbar gelagert ist und ausser seiner Eigen drehung noch eine um die Kesselachse kreisende Bewegung beschreibt.
Bisher bekannte Maschinen dieser Art, die vorwiegend in der Nahrungsmittelindustrie sowie der chemischen, pharmazeutischen und Kunststoffindustrie angewandt werden, sind jeweils nur für eine beschränkte Anzahl von Vorgängen geeignet, so dass es vieler Sonderbauarten bedarf, um die verschiedenartigen Rühr-, Misch- und Knetvorgänge durchführen zu können.
Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Maschine mit kippbarem Kessel und planetenartiger Werkzeugbewegung vorgeschlagen, die durch Austausch nicht nur des Rührwerkzeuges, sondern auch des Planetenrührkopfes in ihrer Wirkungsweise vielen Erfordernissen angepasst werden kann. Im Zusammenhang hiermit kann ein Planetenrührkopf mit schräggestellter Werkzeugachse verwendet werden, welcher seinen Antrieb von unten durch die Mittelsäule des Kessels erhält und dessen Rührwerkzeug alle vom Mischgut berührten Kesselflächen bei jeder Drehung zweimal örtlich ab streift. Es ist natürlich auch ein Planetenrührkopf mit senkrechter Werkzeugachse und einem Rührwerkzeug anwendbar, dessen Drehkreis in an sich bekannter Weise die Mittelsäule des Kessels einschliesst, oder welches innerhalb des ringförmigen Raumes zwischen Kesselwand und Mittelsäule arbeitet.
Für die vorgeschlagene Maschine kann weiter je ein separater Antrieb mit Einrichtung zur Veränderung der Drehzahl und zur Umkehrung der Drehrichtung sowohl für den Planetenrührkopf als auch für das Rührwerkzeug vorgesehen sein, so dass die Wirkungsweise der Maschine auch durch Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit und durch Drehrichtungswechsel des Planetenrührkopfes oder des Rührwerkzeuges in weiten Grenzen beeinflusst werden kann.
Ein weiterer Vorteil der unabhängig voneinander angeordneten Antriebe besteht in der Möglichkeit, den Kessel bei laufendem Rührwerkzeug zu kippen und so den Ausfluss der Charge zu fördern. Darüber hinaus kann das Rührwerkzeug so ausgebildet sein, dass es die innern Kesselwände automatisch zum grössten Teil abschabt und somit eine fast vollständige Entleerung des Kessels während dieses Vorganges bewirkt.
Die Verwendung eines selbsthemmenden Antriebs für die Kippvorrichtung gestattet es, mit schräggestelltem Kessel zu arbeiten, was besonders bei geringer Kesselfüllung vorteilhaft sein kann.
Die an sich bekannte Ausrüstung des Kessels mit einem Mantel oder einer Rohrschlange ermöglicht ein Heizen und Kühlen des Kesselinhaltes und erschliesst damit der vorgeschlagenen Maschine weitere Anwendungsgebiete.
Ein Ausführungsbeispiel dieser vorgeschlagenen Kombination ist in der Zeichnung dargestellt. Hierin ist:
Fig. 1 ein Schnitt durch die Maschine mit schräggestellter Werkzeugachse,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die gleiche Anordnung,
Fig. 3 ein Schnitt durch die Maschine mit durchgehender schräggestellter Werkzeugachse und zwei Rührwerkzeugen,
Fig. 4 ein Teilschnitt durch die Maschine mit senkrechter Werkzeugachse,
Fig. 5 eine Draufsicht auf diese Anordnung.
Das Getriebe der Maschine bildet mit dem Kessel 1 und der Rührvorrichtung eine kompakte Einheit, die auf der in dem Sockel 2 drehbar gelagerten Kippachse 3 befestigt ist. Eine in dem Sockel 2 untergebrachte, hier nicht näher dargestellte, motorisch angetriebene Kippvorrichtung mit durch Kurbelbewegung begrenzten Ausschlag bewirkt das Auskippen des Kessels 1, der jedoch auch infolge des selbsthemmenden Antriebes in jeder beliebigen Schräglage innerhalb seines Ausschlages gehalten werden kann. Das Getriebegehäuse 4 ist mit einer Hohlsäule 5 versehen, auf deren Flansch 6 der mit einem Heizmantel 7 ausgerüstete Kessel 1 befestigt ist.
Als Träger für den auswechselbaren Planetenrührkopf 8 bzw. 24 dient eine Hohlachse 9, die in der Hohlsäule 5 drehbar gelagert ist und an ihrem untern Ende ein Schneckenrad 10 trägt, welches mit der Schnecke 11 im Eingriff steht und seinen Antrieb von dem polumschaltbaren Motor 12 erhält. Der mit diesem zusammen unter dem Getriebegehäuse 4 angebrachte polumschaltbare Motor 13 treibt über eine Schnecke 14 und ein Schneckenrad 15 eine innerhalb der Hohlachse 9 gelagerte Welle 16 an, deren Drehung durch die Kegelräder 17 und 18 auf die in dem auswechselbaren Planetenrührkopf 8 und dessen Deckel 19 in schräger Stellung gelagerte Werkzeugachse 20 übertragen wird. Das Rührwerkzeug 21 ist auswechselbar und durch Schrauben 22 mit der Werkzeugachse 20 verbunden.
In der dargestellten Form bewirkt das Rührwerkzeug 21 eine intensive Umschichtung des Mischgutes, und in der in Fig. 1 gezeigten Stellung laufen drei äussere Flanken des Werkzeuges längs des Kesselbodens, der Kesselwand und der Mittelsäule, so dass bei jeder Werkzeugdrehung zweimal ein örtliches Abstreifen dieser Teile erfolgt. Je nach Konsistenz des Misch gastes sind Rührwerkzeuge in verschiedenen Formen einsetzbar. Erforderlichenfalls kann der Rühr- und Mischprozess unterstützt werden durch einen Abstreifer 23, dessen Halter 24 vorteilhaft auf dem Deckel 19 des Planetenrührkopfes 8 anzubringen ist.
In Fig. 3 ist ein Planetenrührkopf mit einer schräggestellten durchgehenden Werkzeugachse und zwei Rührwerkzeugen dargestellt. Diese Anordnung eignet sich besonders für Kessel, die im Verhältnis zu ihrem Durchmesser sehr hoch sind.
In den Fig. 4 und 5 ist das Ausführungsbeispiel eines Planetenrührkopfes 25 mit senkrechter Werkzeugachse 26 für die Maschine nach Fig. 1 und 2 gezeigt, welcher die gleiche Trennebene besitzt wie der Planetenrührkopf 8, er ist gegen diesen austauschbar und ebenso wie dieser mittels der Schrauben 27 auf der Hohlachse 9 zu befestigen. Das kleine Kegelrad 17 auf der Welle 16 wird in diesem Falle gegen ein Stirnrad 28 ausgewechselt, welches mit dem auf der senkrechten Werkzeugachse 26 befestigten Stirnrad 29 im Eingriff steht. Die Werkzeugachse 26 ist nach oben durch den Deckel 30 geführt und trägt an ihrem obern Ende, ebenfalls austauschbar, das Rührwerkzeug 31, dessen Bewegungsdiagramm das gesamte Kesselprofil bs auf den üblichen Spielraum ausfüllt, wie es auch bei dem Rührwerkzeug 21 in Fig. 1 und 2 der Fall ist.
Die Schaltgeräte 32 für den Hauptanschluss, den Kippmotor, den Rührkopfmotor 12 und den Rührwerkzeugmotor 13 sind auf einem am Sockel 2 angebrachten Schaltkasten 33 angeordnet. Die Schalter zur Steuerung des Rührkopfmotors 12 und des Rührwerkzeugmotors 13 sind Wendepolumschalter, die den Betrieb in beiden Drehrichtungen und mit meh- reren Drehzahlen gestatten. Das ebenfalls am Schaltkasten 33 angebrachte Steuerventil 34 regelt den Durchfluss des Heiz- bzw. Kühlmediums. Mit dieser Einrichtung kann das Mischgut während eines Arbeitsspiels aufgeheizt und wieder abgekühlt werden.
Mixing machine with tiltable bowl
The present invention relates to stirring machines with a vessel that can be tilted transversely to its longitudinal axis and a stirring tool working therein, which is rotatably mounted in a stirring head and, in addition to its own rotation, describes a circular movement about the vessel axis.
Previously known machines of this type, which are mainly used in the food industry as well as the chemical, pharmaceutical and plastics industries, are each only suitable for a limited number of processes, so that many special designs are required to carry out the various stirring, mixing and kneading processes to be able to.
The present invention proposes a machine with a tiltable bowl and planetary tool movement, the mode of operation of which can be adapted to many requirements by exchanging not only the stirring tool but also the planetary stirring head. In connection with this, a planetary agitator head with an inclined tool axis can be used, which receives its drive from below through the central column of the boiler and whose agitator tool strips all boiler surfaces touched by the mix twice locally with each rotation. It is of course also possible to use a planetary agitator head with a vertical tool axis and a agitator tool whose rotation circle includes the central column of the boiler in a manner known per se, or which works within the annular space between the boiler wall and the central column.
For the proposed machine, a separate drive with a device for changing the speed and for reversing the direction of rotation can be provided for both the planetary agitator head and the agitator tool, so that the operation of the machine can also be achieved by changing the peripheral speed and by changing the direction of rotation of the planetary agitator head or of the stirring tool can be influenced within wide limits.
Another advantage of the drives, which are arranged independently of one another, is the possibility of tilting the kettle while the agitator is running, thus promoting the discharge of the batch. In addition, the stirring tool can be designed in such a way that it automatically scrapes off the majority of the inner walls of the kettle and thus almost completely empties the kettle during this process.
The use of a self-locking drive for the tilting device makes it possible to work with an inclined boiler, which can be particularly advantageous when the boiler is not full.
Equipping the boiler with a jacket or a pipe coil, which is known per se, enables the boiler contents to be heated and cooled and thus opens up further areas of application for the proposed machine.
An embodiment of this proposed combination is shown in the drawing. Herein is:
1 shows a section through the machine with an inclined tool axis,
Fig. 2 is a plan view of the same arrangement,
3 shows a section through the machine with a continuous inclined tool axis and two stirring tools,
4 shows a partial section through the machine with a vertical tool axis,
Fig. 5 is a plan view of this arrangement.
The gearbox of the machine forms a compact unit with the boiler 1 and the stirring device, which is fastened on the tilting axis 3 rotatably mounted in the base 2. A motorized tilting device housed in the base 2, not shown in detail, with a deflection limited by crank movement causes the boiler 1 to tilt out, which, however, can also be held within its deflection in any inclined position due to the self-locking drive. The gear housing 4 is provided with a hollow column 5, on the flange 6 of which the boiler 1 equipped with a heating jacket 7 is fastened.
A hollow shaft 9, which is rotatably mounted in the hollow column 5 and carries a worm wheel 10 at its lower end, which engages with the worm 11 and receives its drive from the pole-changing motor 12, serves as a carrier for the replaceable planetary agitator head 8 or 24 . The pole-changing motor 13 mounted with this under the gear housing 4 drives a shaft 16 mounted within the hollow axle 9 via a worm 14 and a worm wheel 15, the rotation of which is transmitted by the bevel gears 17 and 18 to the interchangeable planetary agitator head 8 and its cover 19 Tool axis 20 mounted in an inclined position is transmitted. The stirring tool 21 is exchangeable and is connected to the tool axis 20 by screws 22.
In the form shown, the stirring tool 21 effects an intensive rearrangement of the material to be mixed, and in the position shown in Fig. 1, three outer flanks of the tool run along the boiler bottom, the boiler wall and the central column, so that these parts are locally stripped twice with each tool rotation he follows. Depending on the consistency of the mixed gas, stirring tools can be used in different shapes. If necessary, the stirring and mixing process can be supported by a stripper 23, the holder 24 of which is advantageously to be attached to the cover 19 of the planetary stirring head 8.
In Fig. 3, a planetary agitator head with an inclined, continuous tool axis and two agitating tools is shown. This arrangement is particularly suitable for kettles that are very high in relation to their diameter.
4 and 5, the embodiment of a planetary agitator head 25 with a vertical tool axis 26 for the machine according to FIGS. 1 and 2 is shown, which has the same parting plane as the planetary agitator head 8, it can be exchanged for this and, like this, by means of the screws 27 to be attached to the hollow axle 9. In this case, the small bevel gear 17 on the shaft 16 is exchanged for a spur gear 28 which meshes with the spur gear 29 fastened on the vertical tool axis 26. The tool axis 26 is guided upwards through the cover 30 and carries at its upper end, also exchangeable, the stirring tool 31, the movement diagram of which fills the entire boiler profile bs to the usual scope, as is the case with the stirring tool 21 in FIGS. 1 and 2 the case is.
The switching devices 32 for the main connection, the tilting motor, the stirring head motor 12 and the stirring tool motor 13 are arranged on a switch box 33 attached to the base 2. The switches for controlling the agitator head motor 12 and the agitator tool motor 13 are reversible pole switches, which allow operation in both directions of rotation and at several speeds. The control valve 34, which is also attached to the switch box 33, regulates the flow of the heating or cooling medium. With this device, the mix can be heated up and then cooled down again during a work cycle.