DE1100441B - Knet- und/oder Mischmaschine fuer plastische Massen - Google Patents

Description

• Knet- und/oder Mischmaschine für plastische Massen Die Erfindung bezieht sich auf eine Knet- und/oder Mischmaschine für plastische Massen, wie sie insbesondere zur Rakao- und Schokoladenverarbeitung benötigt wird.
• Es sind Knet- und/oder Mischmaschinen für die Kakao- und Schokoladenverarbeitung in den verschiedensten Ausführungen bekannt, auch solche, bei denen zwei gegenläufige parallel nebeneinanderliegende Wellen angeordnet sind, von denen jede Welle zwei mit entgegengesetzter Transportrichtung arbeitende Gruppen einer Mehrzahl von axial im Abstand voneinander angeordnete Schaufeln aufweist. Die Anordnung dieser Schaufeln ist dabei derart getroffen, daß sich die Laufbahnen der Drehkreise der Außenkanten der sich an den unteren Gehänaseteil mit geringem Spiel anschmiegenden Schaufeln der heiden Wellen berühren und daß auf der einen Welle die Transportrichtungen der beiden Gruppen voneinander weg und auf der anderen Welle aufeinander zu gerichtet sind.
• Der Knet- und/oder Mischvorgang mit diesen Maschinen benötigt für die Herstellung einer auf einem Walzwerk zu verarbeitenden Masse eine erhebliche Zeit, so daß seit langem das Bedürfnis nach einer Maschine vorhanden ist, mit der diese Zeit erheblich herabgesetzt werden kann. Außerdem hat bei den lekamiten Maschinen die Entleerung des die Charge aufnehmenden Maschinentroges Schwierigkeiten bereitet, so daß auch in dieser Hinsicht der Wunsch nach einer Verbesserung vorliegt.
• Gemäß der Erfindung werden diese Forderungen dadurch erfüllt, daß sämtliche Schaufeln jeder Gruppe in an sich bekannter Weise auf dem Umfang der Welle in etwa gleichmäßigem Abstand voneinander entlang einer Schraubenfläche konstanter Steigung befestigt sind und diese Schraubeufläche in einem spitzen Winkel schneiden, wobei die Schaufeln kreissektorförmige Gestalt mit einer Aussparung in der Mitte aufweisen und die an den Enden der Welle sitzenden Schaufeln mit je einem eine Streichkante an den Seitenwänden des Maschinengehäuses bildenden Ansatz versehen sind.
• Als vorteilhaft hat sich dabei herausgestellt, die Endschaufeln mit einer zweiten Aussparungsöffnung zu versehen, die von der ersten Aussparung durch einen Steg getrennt ist. Darüber hinaus ist das Gehäuse der Maschine im Bereiche der oberen Welle, bei der die Förderung des Gutes nach den Seitenwänden der Maschine gerichtet ist, mit einer Aufgabeöffnung und im Bereiche der unteren Welle, bei der der Transport nach der Wellenmitte gerichtet ist, mit einer Abzugöffnung versehen. Dabei ist noch gemäß der Erfindung in dem Gehäuse zur Aufnahme der beiden mit Schaufeln versehenen Wellen ein über trittsraum vorgesehen, der teilweise mittels einer insbesondere als Klappe oder Schieber ausgebildeten Absperrvor richtung absperrbar ist.
• Weitere Verbesserungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind an Hand der Zeichnung erläutert, in der einige Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind. Es zeigt Fig. 1 die schaubildliche Darstellung einer Welle mit zwei auf ihr vorgesehenen Schaufelgruppen, Fig. 2 die Vorderansicht der gemäß der Erfindung ausgebildeten Maschine in vereinfachter Darstellung, Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie III-III der Fig. 2, Fig. 4 die Draufsicht auf die Vorrichtung nach den Fig. 2 und 3, Fig. 5 eine schematische Ansicht auf das Gerät in Richtung des Pfeiles a-b der Fig. 3 gesehen, zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der Schaufelgruppen der beiden vorgesehenen Wellen.
• Gemäß Fig. 1 sind auf einer Welle 16 beispielsweise durch Verschweißung zwei Schaufelgruppen befestigt, von denen die Schaufeln der einen Gruppe mit den Bezugszeichen 4, 5, 6, 7 versehen sind, während die Schaufeln der anderen Schaufeigruppe die Bezugszeichen 8, 9, 10, 11 tragen. Jede einzelne Schaufel besteht aus einer kreissektorförmigen Fläche 12, die eine Aussparung 13 in der Mitte aufweist. Die beiden Endschaufeln 4 und 8 sind außerdem mit einem zum Wellenende gerichteten Ansatz 14 versehen, in dem eine weitere Aussparung 15 vorgesehen ist, um auf diese Weise die Mischwirkung zu erhöhen.
• Die Fläche jeder Schaufel liegt in einer Ebene, die etwa eine Schraubenfläche in einem spitzen Winkel schneidet, die sich um die Welle 16 herumwindet.
• Wenn man von links in Richtung der Achse dieser Welle 16 sieht, liegen die Schaufeln 4, 5, 6, 7 entlang einer Schraubenfläche, die sich mit gegen den Uhrzeigersinn gerichteter Steigung um die Achse der Welle 16 herumwindet; im Gegensatz hiervon liegen die Flächen der Schaufeln 11, 10, 9, 8 entlang einer Schraubenfläche, die sich im Uhrzeigersinn um die Weile 16 herumwindet.
• Gemäß den Fig. 2 bis 4 sind in einem gemeinsamen Maschinengehäuse 18 zwei Wellen 16, 17 gelagert, deren entgegengesetzte Drehrichtungen derartig sind, daß die beiden Wellen und damit auch die Schaufeln - wie die eingezeichneten Pfeile zeigen - von oben gesehen aufeinander zu laufen. Die Ausbildung der beiden Wellen einschließlich der Schaufelanordnung ist aber völlig gleich, so daß die oben an Hand der Fig. l gegebene Beschreibung der Welle 16 auch für die Welle 17 gilt.
• Das Gehäuse 18 wird nach oben hin durch einen Deckel 28 abgeschlossen, der in Zapfen 29 drehbar gelagert ist und beispielsweise mit Hilfe von Flügelschwenkmuftern 30 verschlossen werden kann. In der Mitte zwischen den beiden Endwänden 31, 32 weist das Gehäuse zwei Öffnungen 33, 34 auf. Die Öffnung 34 liegt im Bereiche der Schaufeln der oberen Welle 17 und dient als Aufgabeöffnung, während die Offnung 33 im Bereiche der Schaufeln der unteren Welle 16 liegt und als Abzugsöffnung dient. Neben der Öffnung 34 kann ein Stutzen 35 vorgesehen sein, der unmittelbar ins Freie führt und als Dunstabzugsstutzen dient.
• Auf die Aufgabeöffnung 34J die auf nicht näher dargestellte Weise durch einen Schieber abgeschlossen werden kann, ist ein starr mit dem Deckel 28 verbunden er Trichter 36 aufgesetzt. An die Abzugsöffnung 33, die ebenfalls auf nicht näher dargestellte Weise durch einen Schieber abgeschlossen werden kann, ist ein Rohr 37 angeschlossen. In ihm ist eine Förderschnecke 38 drehbar angeordnet, deren Welle 39 über zwei Kegelradtriebe 46, 47 und eine Zwischenwelle 48 von dem Ankerwellenstumpf 49 des Elektromotors 21 angetrieben wird.
• Der Deckel 28 ist - wie sich insbesondere aus Fig. 3 ergibt - in der Mitte oberhalb der StelIe, wo die Schaufeln der beiden Wellen 16, 17 am nächsten aneinanderliegen, nach außen gewölbt, so daß ein Übertritts raum 40 entsteht. Dieser Raum kann durch eine Absperrvorrichtung abgeschlossen werden. Beispielsweise kann hierzu ein in der Senkrechten bewegbarer Schieber 41 vorgesehen werden, der in seiner untersten Stellung den Raum absperrt und in seiner obersten Stellung den Durchtritt durch diesen Raum freigibt. Der Schieber 41 ist mit einer Zahnstange 42 versehen, in die ein Zahnritzel 44 eingreift, das über eine Welle 50 mit Hilfe von Handrädern 51 gedreht werden kann, von /denen je eines an den Enden der Welle 50 angebracht ist. Auf diese Weise kann der Schieber 41 von beiden Seiten der Maschine aus bedient werden. Statt dessen kann auch an dem Deckel 28 eine Klappe drehbar gelagert sein, die in ihrer linken unteren Stellung den Durchtritt durch den Raum absperrt und in ihrer waagerechten oberen Stellung den Durchtritt durch diesen Raum gestattet.
• Wie aus Fig. 5 hervorgeht, erstreckt sich die axiale Länge des Schiebers 41 etwa über zwei Viertel der Gesamtlänge des Gerätes zwischen den Wänden 31, 32, so daß an den Seiten Übertrittsräume 2, 3 frei bleiben.
• Im Ausführungsbeispiei ist die Ebene, in der die beiden Wellen 16, 17 liegen, derart angeordnet, daß sie schräg, insbesondere unter einem Winkel von 45° zu der Waagerechten, liegt.
• Die Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise: Nachdem eine Charge eingefüllt worden ist, wird der Schieber 41 geöffnet und die Einrichtungen zum Absperren der Aufgabeöffnung 34 und der Abzugsöffnung 33 werden geschlossen. Die Wellen 16, 17 sind schon während der Aufgabe der Charge in Drehung gesetzt worden. Die Schaufeln der oberen Welle 17, über der das Gut durch die Öffnung 34 eingefüllt worden ist, fördern bei der angegebenen Drehrichtung von der Mitte, also der Aufgabestelle aus nach den Außenenden der Welle. Diese Welle 17 zusammen mit ihren beiden Schaufeisätzen kann daher auch -von der Mitte her betrachtet - als Sogschnecke bezeichnet werden. Diese Sogschnecke befördert die über den Trichter 36 eingefüllte Masse, wie die Pfeile der Fig.5 verdeutlichen, zu den Räumen in der Nähe der Abschlußwände 31, 32. Von hier aus wird das Gut tiber die Räume 2, 3 nach unten zu den Schaufeln der unteren Welle 16 bewegt, die das Gut jetzt auf Grund der angegebenen Drehrichtung, indem es ständig sowohl transportiert als auch zerteilt wird, längs dieser Welle 16 in zwei Strömen nach der Mitte aufeinanderzu bewegen. Die Welle 16 zusammen mit ihren beiden Schaufelsätzen kann daher auch - von der Mitte aus betrachtet - als Diuckschnecke bezeichnet werden. Von der Mitte der Druckschnecke wird das Gut - wie sich ebenfalls aus der Fig. 5 ergibt -nach oben umgelenkt und nunmehr wieder von den Schaufeln der oberen Welle 17 erfaßt, die das Gut wiederum nach ,den Außenwänden 31, 32 befördern.
• Es ergeben sich so für die zu mischende oder zu knetende Masse zwei in sich geschlossene Kreisströme, die im Raume - je nach den Abmessungen der Maschine L zwei Hohlkugeln oder zwei Hohlellipsoide (Hohllinsen) bilden.
• Falls das Gut aus der Maschine entfernt werden soll, braucht nur der Schieber 41 in seine geschlossene Stellung bewegt und der Abeugsehieber 33 geöffnet zu werden. Aus Fig. 5 ist zu erkennen, daß sich der Schieber 41 nur im mittleren Bereiche des Gehäuses, als in der Mitte zwischen den beiden Endwänden 31 und 32, erstreckt.
• In der Mitte sowohl wie an den Endwänden tritt also das Gut von den Schaufeln der einen Welle zu denen der anderen über. Wenn der übertritt in der Mitte durch Verschließen des Schiebers 41 versperrt und die Öffnung 33 freigelegt wird, wird das Gut aus der Austrittsöffnung 33 herausbefördert, ohne daß irgendein Teil der Maschine gekippt zu werden braucht.
• Die Maschine kann nunmehr über das Rohr 37 vollständig entleert werden, indem die Schnecke 38 auch den letzten Rest von Masse aus dem Kneterinnenraum herausbefördert. Eine Förderung über das Rohr 37 findet an sich auch schon ohne die Förderschnecke statt, nur daß ohne Förderschnecke der Kneterinnenraum nicht restlos entleert wird. Ein wesentlicher Vorteil der Maschine besteht darin, daß sie nach Öffnen des Deckels 28 vollständig und leicht gerein,igt werden kann.
• Es ist auch möglich, die Maschine in einer Zwischenstufe zwischen einem Chargen- und einem kontinuieylichen Betrieb zu betreiben, indem der Schileber 41 nur teilweise geschlossen und der die Austrittsöffnung 33 versperrende Schieber teilweise geöffnet wird.

Claims (4)

1. PATENTANSPRUCHE: 1. Knet- und/oder Mischmaschine für plastische Massen, insbesondere zur Kakao- und Schokoladenverarbeitung, mit zwei gegenläufig parallel nebeneinander in einem Gehäuse angeordneten Wellen, von denen jede Welle zwei mit entgegengesetzter Transportrichtung arbeitende Gruppen einer Mehrzahl von axial im Abstand voneinander angeordneten Schaufeln derart aufweist, daß sich die Laufbahnen der Drehkreise der Außenkanten der sich an den unteren Gehäuseteil mit geringem Spiel anschmiegenden Schaufeln der beiden Wellen berühren und daß auf der einen Welle die Transportrichtungen der beiden Gruppen voneinander weg und auf der anderen Welle aufeinander zu gerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Schaufeln (4 bis 7 bzw. 8 bis 11) jeder Gruppe in an sich bekannter Weise auf dem Umfang der Welle (16, 17) in etwa gleichmäßigem Abstand voneinander entlang einer Schraubenfläche konstanter Steigung befestigt sind und diese Schraubenfläche in einem spitzen Winkel schneiden, wobei die Schaufeln (5 bis 7 bzw. 9 bis 11) kreissektorförmige Gestalt (12) mit einer Aussparung (13) in der Mitte aufweisen und die an den Enden der Welle sitzenden Schaufeln (4 bzw. 8) mit je einem eine Streichkante an den Seitenwänden des Maschinengehäuses bildenden Ansatz (14) versehen sind.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endschaufeln (8, 14) eine zweite Aussparungsöffnung (15) aufweisen, die von der ersten Aussparung (13) durch einen Steg getrennt ist.
3. 3. Maschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (18) im Bereiche der oberen Welle (17), bei der die Förderung des Gutes nach den Seitenwänden (31, 32) der Maschine gerichtet ist, mit einer Aufgabeöffnung (34) und im Bereiche der unteren Welle (16), bei der der Transport nach der Wellenmitte gerichtet ist, mit einer Abzugöffnung (33) versehen ist.
4. 4. Maschine nach den Ansprüchen 1 his 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (18) zur Aufnahme der beiden mit Schaufeln versehenen Wellen (16, 17) ein Übertrittsraum (40) vorgesehen ist, der teilweise mittels einer insbesondere als Klappe oder Schieber ausgebildeten Absperrvorrichtung (41) absperrbar ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 10 164, 29 394, 86239, 145 171, 309 976, 412379, 501 170, 579 559, 842182; schweizerische Patentschrift Nr. 277 293; französische Patentschriften Nr. 345 134, 425 440, 508 090; britische Patentschrift Nr. 710299; USA.-Patentschriften Nr. 1 344 675, 1 727 992, 2216777, 2320469, 2383387.