CH674472A5

CH674472A5 -

Info

Publication number: CH674472A5
Application number: CH1726/87A
Authority: CH
Inventors: Heinz List; Joerg List
Original assignee: List Ag
Priority date: 1987-05-06
Filing date: 1987-05-06
Publication date: 1990-06-15
Also published as: EP0289647A1; DE3773193D1; CA1290745C; ATE67427T1; JPS63274437A; DD284610A5; SU1687025A3; EP0289647B1; US4824257A; ES2024463B3

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Mischkneter entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Mischkneter der ähnlichen Art sind z. B. aus der CH-PS-583 061 bekannt. Bei den bekannten Ausführungen sind die hakenförmigen Knetgegenelemente praktisch in den Längsschnittebenen angeordnet, die durch die Gehäuseachse hindurchgehen. Bei dieser Anordnung ist der für den Durchgang des Produkts offene Querschnitt im Bereich der hakenförmigen Knetgegenelemente sehr begrenzt. Die Praxis hat gezeigt, dass bei bestimmten strukturviskosen Produkten, wie z. B. Zellulosederivaten oder alkalischen Alkoholaten sich auf den Gegenhaken Material aufbaut. Dieses Aufbauen kann zur Bildung von torusartigen Gebilden führen, die einen grossen Teil des Querschnitts der Maschine für den Transport von Produkt und eventuellen sich bildenden Gasen stark einengen. Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung ergibt sich für die Aufgabe Krusten von den beheizten Flächen zu entfernen. Bei der oben geschilderten Hakenanordnung in der Längsschnittebene des Gehäuses werden die Schabkanten der hakenförmigen Knetgegenelemente direkt senkrecht und gleichzeitig beansprucht. Dies führt zu einem hohen Kraftaufwand und raschen Yerschleiss der Schabkanten.

Die vorliegende Erfindung vermeidet die Nachteile durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Patentanspruch 1. Die aus der Aufteilung des Abschabens der beheizten Scheibenflächen auf zwei Schabkanten resultierende Schrägstellung des hakenförmigen Knetgegenelements ergibt einerseits eine mehr scherenartige Schabwirkung und eine wesentlich grössere Öffnung innerhalb des Hakens für den Transport des Produktes. Andererseits wird auch die Misch-und Knetwirkung des Prinzips dadurch bedeutend verbessert, dass das Produkt durch die zwei Schabkanten in zwei verschiedene Ströme aufgeteilt und anschliessend wieder zusammengemischt wird.

Der Erfindungsgegenstand ist nachfolgend beispielsweise an den beiliegenden Skizzen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Aufsicht auf einen Scheibenkneter mit rotierenden Scheiben, teilweise in der Längsachse geschnitten.

Fig. 2 Querschnitt durch den Scheibenkneter Fig. 1 nach Linie II—II der Fig. 1.

Fig. 3 Teil eines Längsschnitts zu Fig. 2.

Fig. 4 Detailschnitt durch den Schaberarm für die Reinigung der Scheibenfläche nach Linie III —III der Fig. 3.

Fig. 5 Darstellung eines hakenförmigen Knetgegenelementes mit kammartiger Ausführung der ersten Schneidkante.

Fig. 6 Querschnitt eines Scheibenkneters wie Fig. 2, jedoch mit einem keilförmigen Verteiler für den Produktraum auf zwei gegenüberliegende Scheibenflächen, sowie einem zusätzlichen Knetflügel auf der Rührwelle.

Fig. 7 Teil eines Längsschnitts nach Linie IV—IV der Fig. 6.

Fig. 8 Teil eines Längsschnitts nach Linie V—V der Fig. 6.

Fig. 9 Abwicklung für einen absatzweise arbeitenden Scheibenkneter.

Die Fig. 1 mit den dazugehörigen Fig. 2 und 3 zeigen eine Ausführung der Erfindung für einen absatzweisen Be5

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trieb. Ein Teil des Gehäuses ist zur besseren Kenntlichmachung der Rührwelle aufgeschnitten.

Das zylindrische Gehäuse 1 ist an beiden Seiten mit den Stirndeckeln 2 und 3 versehen, in dem die Stopfbüchsen 4 und 5 bzw. die Laternen 6 und 7 befestigt sind, in denen die Lager 8 und 9 für die Rührwelle angeordnet sind. Alle Gehäuseteile sind mit dem Heizmantel 10 versehen. Die An-schluss-Stutzen für die Heizung sind mit 11 und 12 bezeichnet. Das Gehäuse ist mit dem Füllstutzen 13, dem Entleerungsstutzen 14, sowie dem Gasabzugs- oder Gaszuführungsstutzen 15 versehen. In dem zylindrischen und meist horizontal oder schwach geneigt angeordneten Gehäuse rotiert die Rührwelle 16, die sich mit den Wellenzapfen und in den Lagern 8 und 9 abstützt. Auf der Welle 16 sind Scheibenelemente 17 befestigt, auf denen jeweils die annähernd achparallelen oder schwach geneigten Knetflügel 18 auf dem äusseren Durchmesser befestigt sind. Zwischen jeweils 2 Scheibenebenen des Rührers sind im Gehäuse die Knetgegenelemente 20 und 21 befestigt.

Jedes dieser Knetgegenelemente besteht aus einem Traghals 22, der in einem Flansch 23 befestigt ist. Auf diesen Traghals stützt sich zunächst ein Arm 24 ab, der sich in annähernd achsparalleler Richtung bis zur Scheibenfläche hin erstreckt, wobei der Abstand von der Gehäusewand so gewählt ist, dass ein Knetspalt 25 entsteht, durch den die Knetflügel 18 auf den Scheibenelementen 17 das Produkt hindurch pressen.

Auf diesem Arm 24 ist wiederum der radiale Schaber 26 für die Reinigung der Scheibenflächen abgestützt. Dieser radiale Schaber für die Scheibenflächen besitzt zwei Schabkanten 27 und 28 und geht schliesslich über in den hierzu winklig angeordneten Wellenschaber 29 für die Wellenoberfläche. Bei dem gezeigten Beispiel übernimmt die erste Schabkante 28 die Reinigung des inneren Teils der Scheibenfläche, von der er das mitgerissene Produkt durch die gezeigte Schrägstellung, die im wesentlichen der Anordnung des Wellenschabers 29 folgt, das Material von der Scheibenfläche in axialer Richtung abtransportiert. Die zweite Schabkante 27 reinigt den restlichen Teil der Scheiben, wobei vorteilhafterweise sowohl der Arm 24 der Knetgegenelemente als auch der radiale Schaber 26 gegenüber dem Längsschnitt durch die Achse so schräg angeordnet sind, dass auch dort das Produkt im wesentlichen axial von den Scheibenflächen weg und in den Raum zwischen die Scheibenflächen transportiert bzw. auch mittels einer radialen Transportkomponente in den Knetspalt 25 gepresst wird.

Das Arbeitsprinzip beruht darauf, dass das eingefüllte Produkt von den Scheibenelementen 17 und den darauf befestigten Knetflügeln 18 erfasst und gegen die Knetgegenelemente 21, 22 transportiert wird. Das durch die Knetgegenelemente von den Rührerflächen abgeschabte Produkt wird einerseits gegen die gegenüberliegenden Scheibenelemente transportiert, wo es sich mit dem von diesen mitgenommenen Produkt mischt, andererseits aber von dem Knetflügel 18 in den Knetspalt 25 gepresst und dort starken Scherkräften ausgesetzt wird.

Die Aufteilung des Schabers 26 in zwei Schabkanten führt zu einer Teilung des Produktes in zwei Produktströme, die zwischen den Scheibenelementen wieder zusammengemischt werden. Dadurch wird ein verbesserter Misch- und Kneteffekt erzielt. Zusätzlich wird dieser Effekt dadurch noch intensiviert, dass durch die Schrägstellung des radialen Schabers 26 vermehrt Material in den Knetspalt 25 hineintransportiert. Neben dieser Verbesserung des Misch- und Kneteffekts ergibt die Schrägstellung des radialen Schabers

26 sehr grosse Durchgangsflächen des Produktes innerhalb der Knetgegenelemente und vermeidet damit das Aufbauen von bestimmten strukturviskosen Produkten auf den Knetgegenelementen.

Der Detailschnitt Fig. 4 zeigt den Querschnitt des radialen Schabers 26 mit der Schabkante 27 und seine Position gegenüber dem Scheibenelement 17.

Normalerweise werden zwischen zwei Scheibenebenen jeweils zwei Knetgegenelemente angeordnet, von denen jedes jeweils eine der sich gegenüberliegenden Scheibenflächen abreinigt. Es können auch mehr Knetgegenelemente angeordnet werden. Jedoch ist hierbei darauf zu achten, dass die Stellung der Knetflügel auf den Scheibenelementen zu den Knetgegenelementen so gewählt wird, dass ein möglichst gleichmässiger Kraftbedarf gewährleistet ist.

Die Aufteilung der Schabkanten kann auch in anderer Form erfolgen. Fig. 5 zeigt ein Beispiel, bei dem die erste Schabkante 31 kammförmig ausgebildet ist, sodass zunächst Streifen von der Produktoberfläche entfernt werden, während die Schabkante 32 den Rest des auf der Scheibenfläche noch in Form von Ringen haftenden Produkts abschabt.

Eine andere einfache Möglichkeit für die Aufteilung des Schabers besteht darin, mit der ersten Schabkante zunächst nur den oberen Teil der Produktschicht zu entfernen und erst mit der zweiten Schabkante die restliche Produktschicht.

Die Figuren 6 und 7 zeigen einen Verteiler 34, der ebenfalls im Gehäuse jeweils zwischen zwei Scheibenebenen befestigt ist und dazu dient, das Produkt auf gegenüberliegende Scheibenelemente zu verteilen. Es kann hierdurch ein Zusammenpressen des Produkts erzielt werden, das für gewisse Produkte die Knetarbeit der Knetgegenelemente intensiviert.

In den Figuren 6 und 8 ist ein annähernd T-förmiger Rührfinger 35 dargestellt, der eingesetzt werden kann, um die Gutsbewegung in dem von den Knetgegenelementen nicht erfassten Querschnitt zwischen den Scheibenelementen zu intensivieren. Diese Rührfinger können neben der erwähnten T-Form auch eine andere zweckmässige Ausbildung erhalten.

Das Erfindungsprinzip erlaubt in einfacher Weise auch den axialen Gutsaustausch in dem Scheibenkneter dadurch herzustellen, dass durch entsprechende Neigung der auf den Scheibenelementen 17 befestigten Knetflügel 18 für einen axialen Transport des Produktes gesorgt wird. Gemäss der Abwicklung der zylindrischen Innenfläche eines Scheiben-kneters gemäss Fig. 9 wird bei absatzweise arbeitenden Maschinen durch Schrägstellung der Knetflügel 18 eine Transportwirkung auf das Produkt ausgeübt, wobei im vorliegenden Fall das Material von aussen in die Mitte der Maschine geführt wird und sich dort mit dem von der anderen Seite kommenden Produkt austauschen kann.

Mit dem gleichen Prinzip der schräggestellten Knetflügel, die für diesen Fall alle eine gleiche Neigung erhalten, wird bei anderen Maschinen ein kontinuierlicher Durchlauf des Produkts von der Aufgabe zum Auslauf erzielt, wobei durch gegensätzlich gezeigte Knetflügel auch ein Rückstrom erzielt werden kann.

Für die Durchführung von thermischen Prozessen ist auf die Möglichkeit hinzuweisen, in allen Scheibenapparaten sehr grosse Wärmeübertragungsflächen zu realisieren. Normalerweise sind hierbei nicht nur alle Gehäusewände beheizbar, sondern auch Welle und Scheibenelemente des Rührers, wobei die Zuführung des Heiz- oder Kühlmittels durch die bekannten mechanischen Gleitringköpfe an den Wellenenden erfolgt, wie in Fig. 1 als Teil 40 dargestellt.

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1. Mischkneter für die mechanische und thermische Behandlung von Produkten in flüssigem, pastösen und/oder pulverförmigen Zustand mit oder ohne Zu- und Abführung von Gasen und Dämpfen bestehend aus einem beheizbaren zylindrischen Gehäuse (1) und einer mit der Gehäuseachse gleichachsig umlaufenden beheizbaren Rührwelle (16), an der in axialer Richtung verteilt mehrere beheizbare Scheibenelemente (17) vorgesehen sind, wobei sich in den Räumen zwischen den Scheibenelementen feststehende, die Scheibenelemente reinigende Knetgegenelemente (20,21) befinden, dass auf den Scheibenelementen annähernd parallel zur Gehäuseachse in geringem Abstand von der Gehäuseinnenwand verlaufende Knetflügel (18) vorgesehen sind und die im Gehäuse befestigten Knetgegenelemente aus einem radialen Traghals (22) bestehen, auf den sich zunächst ein in annähernd Gehäuselängsrichtung verlaufender Arm (24) abstützt, der zusammen mit der Gehäusewand einen Knetspalt (25) bildet, durch den sich mindestens jeweils ein Teil der Knetflügel hindurchbewegt, dass sich auf dem annähernd achsparallelen Arm (24) des Knetgegenelementes ein radialer Schaber (26) abstützt, der die Flächen der Scheibenelemente reinigt und der seinerseits wiederum einen an der Rührwelle anliegenden Wellenschaber (29) trägt, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Schaber (26), der an den Scheibenelementen anliegt, jeweils mindestens zwei getrennte, in einem Winkel zueinander angeordnete Schabkanten (27,28) besitzt, wobei die im Bewegungsablauf zuerst eingreifende Schabkante (28) nur einen Teil des an den Scheibenelementen anhaftenden Produkts abschabt und die nachfolgende Schabkante (27) das restliche Produkt von den Scheibenelementen entfernt und dass sämtliche Flächen der hakenartigen Knetgegenelemente (20,21) gegenüber den Flächen der Scheibenelemente so geneigt sind, dass das abgeschabte Produkt eine axiale und/oder eine radiale Transportkomponente erhält und dass das Produkt durch die beiden Schabkanten (27,28) in mindestens zwei Produktströme aufgeteilt wird, die anschliessend wieder zusammengemischt werden.

2. Mischkneter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schabkante (28) die an die Welle angrenzende Flächen der Scheibenelemente von dem Produkt reinigt, während die nachfolgende zweite Schabkante (27) die äusseren Flächen der Scheibenelemente abschabt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Mischkneter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schabkante (31) kammartig aufgeteilt ist, sodass zuerst ringförmige, voneinander getrennte Produktstreifen von den Flächen der Scheibenelemente abgeschabt werden und die zweite nachfolgende Schabkante (32) den Rest des Produktes erfasst.

4. Mischkneter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schabkante nur die obere Schicht des an den Scheibenelementen anhaftenden Produkts erfasst und die zweite Schabkante die restliche Schicht entfernt.

5. Mischkneter nach einem der Patentansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen zwei Ebenen von Scheibenelementen (17) mindestens zwei Knetgegenelemente (20,21) befinden, von denen das eine Knetgegenelement (20) die einen Scheibenelemente und das andere Knetgegenelement (21) die gegenüberliegenden Scheibenelemente abschabt.

6. Mischkneter nach einem der Patentansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ausser den zwei Knetgegenelementen (20, 21) jeweils zwischen den Scheibenelementen im Gehäuse ein keilförmiger Verteiler (34) befestigt ist, der den Produktstrom auf sich gegenüberüegende Scheibenelemente verteilt.

7. Mischkneter nach einem der Patentansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Rührwelle (16) jeweils zwischen den Ebenen von Scheibenelementen ein mitrotierender annähernd T-förmiger Rührfinger (35) angeordnet ist. welcher zwischen die offenen Hakenteile der Knetgegenelemente (20, 21) eingreift.