DE19647541A1

DE19647541A1 - Kneading mixer, especially for use in the chemical industry

Info

Publication number: DE19647541A1
Application number: DE19647541A
Authority: DE
Inventors: Alfred Kunz
Original assignee: List AG
Current assignee: List AG
Priority date: 1995-10-04
Filing date: 1996-11-16
Publication date: 1998-05-20

Abstract

A kneading mixer for mechanically and/or thermally treating liquid, paste-form, and/or powdered products with or without the supply and removal of gases and/or vapours, has a housing (1) in which a shaft (6) with mixing elements (5) rotates about an axis and interacts with kneading counter elements (12.1, 12.2). The counter elements are located on a stirrer (7) which rotates about the same axis as the shaft (6) according to P 196 36 946.7. The stirrer (7) is in the form of a mixing basket, from whose surface wall scrapers (23) extend to an inner surface of the housing (1). The surface of the mixing basket is in the form of a perforated plate, the material from the perforations being bent outwards to form the wall scrapers (23) The scrapers are angled towards the direction of rotation and are inclined with respect to the axis of the shaft. The counter elements (12.1, 12.2) extend obliquely through the mixing basket (7) and pass close to the shaft (6). The counter elements are inclined to the axis of the shaft, and each element cleans the opposing inner surfaces of the two adjacent mixing elements. Each counter element is offset about the axis with respect to the next in axial succession, and the elements have a wedge or plough-shaped cross sectional profile.

Description

Die Erfindung betrifft einen Mischkneter für die mechani sche und/oder thermische Behandlung von Produkten in flüs sigem, pastösem und/oder pulverförmigen Zustand mit oder ohne Zu- bzw. Abführung von Gasen und/oder Dämpfen in einem Gehäuse, in dem eine Welle mit Mischelementen um eine Achse dreht und mit Knetgegenelementen zusammenwirkt, wobei die Knetgegenelemente an einem Rührer angeordnet sind, der ebenfalls um dieselbe Achse wie die Welle dreht, nach P 195 36 946.7.The invention relates to a mixer for the mechani chemical and / or thermal treatment of products in rivers siges, pasty and / or powdery state with or without supply or discharge of gases and / or vapors in one Housing in which a shaft with mixing elements around an axis rotates and interacts with kneading counter elements, the Kneading counter elements are arranged on a stirrer also around the same axis as the shaft, according to P 195 36 946.7.

In vielen industriellen Bereichen, insbesondere aber in der chemischen Industrie, müssen heute Produkte behandelt wer den. Bspw. müssen in einem oben beschriebenen Mischkneter zwei chemische Produkte so innig miteinander vermengt wer den, daß sie zumindest zum Teil miteinander reagieren. Da bei können diese Produkte einen beliebigen Aggregatzustand durchlaufen, so daß Anforderungen an einen Mischkneter sehr hoch sind. In many industrial areas, but especially in the chemical industry, products must be treated today the. E.g. must be in a mixer kneader described above two chemical products so intimately mixed together that they react with each other at least in part. There at these products can be in any physical state run through, so that requirements for a mixer kneader are very high.

Im wesentlichen werden einwellige und zweiwellige Misch kneter unterschieden. Die vorliegende Erfindung betrifft eine mehrwellige Misch- und Knetmaschine, wie sie bspw. in der CH-A 506 322 beschrieben ist. Dort befinden sich auf einer Welle radiale Scheibenelemente und zwischen den Scheiben angeordnete axial ausgerichtete Knetbarren. Zwi schen diese Scheiben greifen von der anderen Welle rahmen artig geformte Knetelemente ein. Diese Knetelemente reini gen die Scheiben und Knetbarren der ersten Welle. Die Knet barren auf beiden Wellen reinigen wiederum die Gehäusein nenwand.Essentially, single-shaft and double-shaft mixes kneaders distinguished. The present invention relates to a multi-shaft mixing and kneading machine, such as in CH-A 506 322 is described. Are on there radial shaft disc elements and between the Disc-arranged axially aligned kneading bars. Two these discs grab from the other shaft frame like shaped kneading elements. Reini these kneading elements towards the disks and kneading bars of the first wave. The kneading Bars on both shafts in turn clean the housing inner wall.

Diese bekannten zweiwelligen Mischkneter haben den Nach teil, daß sie aufgrund des achtförmigen Gehäusequer schnitt s im Bereich der Verbindung der beiden Wellengehäuse eine Schwachstelle aufweisen. In diesem Bereich entstehen bei der Verarbeitung zäher Produkte und/oder bei Prozessen, die unter Druck ablaufen, hohe Spannungen, die nur durch aufwendige konstruktive Maßnahmen beherrscht werden kön nen.These known twin-shaft kneaders have the aftermath part that they cross due to the eight-shaped housing cut s in the area of the connection of the two shaft housings have a vulnerability. Arise in this area processing tough products and / or processes, that run under pressure, high tensions that only through complex structural measures can be mastered nen.

Diese bekannten Mischkneter werden bereits durch einen Mischkneter nach der P 195 36 946.7 verbessert, wobei sich ein derartiger Mischkneter insbesondere für Prozesse unter Druck eignet.These known mixer kneaders are already a Mixing kneader improved according to P 195 36 946.7, whereby such a mixer kneader especially for processes under Suitable for printing.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Mischkneter mit innenliegendem Rührer nochmals zu verbessern, wobei vor allem Wert auf eine weitgehende Rei nigung sämtlicher Innenflächen, eine verbesserte Misch- und Knetwirkung und auf einen verbesserten Transport des Pro duktes im Gehäuse gelegt wird.The present invention is based on the object this mixer with internal stirrer again improve, with particular emphasis on extensive re cleaning of all inner surfaces, an improved mixing and Kneading effect and on an improved transport of the Pro product is placed in the housing.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß der Rührer als Misch korb ausgebildet ist, von dessen Oberfläche Wandschaber ge gen eine Innenfläche des Gehäuses abragen. To solve this problem, the stirrer as a mixer basket is formed, from the surface of wall scraper ge protrude towards an inner surface of the housing.

Diese Wandschaber haben den erheblichen Vorteil, daß sie relativ klein gehalten werden können, so daß ihre Kraft aufnahme vor allem bei der Beseitigung von starken Ankru stungen an der Innenfläche des Gehäuses vermindert ist. Diese Wandschaber können auf der Oberfläche des Mischkorbes auch so angeordnet werden, daß sie sich bei einer Abwick lung des Mischkorbes überdecken und somit jede beliebige Stelle der Innenfläche des Gehäuses abgereinigt wird.These wall scrapers have the significant advantage that they can be kept relatively small, so that their strength especially when removing strong Ankru stungen on the inner surface of the housing is reduced. These wall scrapers can be placed on the surface of the mixing basket can also be arranged so that they are in a settlement cover the mixing basket and thus any Place of the inner surface of the housing is cleaned.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Oberflä che des Mischkorbes gitterartig mit Durchbrechungen verse hen. Diese Durchbrechungen haben den Vorteil, daß das Pro dukt aus dem Raum zwischen Mischkorb und Innenfläche des Gehäuses in den Mischkorb selbst gelangen kann und wieder zurück. Hierdurch wird die Durchmengung und Scherung des Produktes erheblich verbessert.In a preferred embodiment, the surface surface of the mixing basket lattice-like with openings hen. These openings have the advantage that the Pro stems from the space between the mixing basket and the inner surface of the Housing can get into the mixing basket itself and again back. As a result, the mixing and shear of the Product significantly improved.

Besteht bspw. der Mischkorb aus Metall, so können die Durchbrechungen in den Mischkorb eingestanzt werden. Dabei bleibt eine kleine Leiste stehen, die dann hochgebogen wird, so daß sie aus den Durchbrechungen herausragt. Hier durch wird die Herstellung des Mischkorbes vereinfacht.If, for example, the mixing basket is made of metal, the Openings are punched into the mixing basket. Here a small bar remains, which is then bent up so that it protrudes from the openings. Here the production of the mixing basket is simplified.

Die Wandschaber sollten günstigerweise in Drehrichtung des Mischkorbes angestellt sein und schräg versetzt zur Achse des Gehäuses verlaufen. Das schräge Anstellen hat den Vor teil, daß sich die Wandschaber unter die Ankrustung der Innenwand des Gehäuses schieben und diese von der Innenwand abkratzen. Die schräge Anstellung der Wandschaber hat wie derum den Vorteil, daß hierdurch auf das Mischgut eine Transportwirkung ausgeübt wird, so daß eine ständige Um wälzung des Produktes in dem Gehäuse erfolgt.The scraper should conveniently in the direction of rotation Mixing basket must be set and offset at an angle to the axis of the housing. The sloping line has the intent part that the scraper under the incrustation of the Slide the inner wall of the housing and this from the inner wall scrape off. The inclined position of the scraper has how which has the advantage that this results in a Transport effect is exerted, so that a constant order the product is rolled in the housing.

Auch die Knetgegenelemente sollen verbessert und in ihrer Funktion variabler ausgestaltet sein. Hierzu verläuft ein Knetgegenelement schräg zur Gehäuseachse und durchzieht da bei den Mischkorb, wobei es nahe an der Welle vorbeiläuft. The kneading counter elements should also be improved and in their Function can be designed more variable. For this runs a Kneading counter element obliquely to the housing axis and runs through there with the mixing basket, passing close to the shaft.

Hierbei wird ein Teil der Welle abgereinigt, jedoch erfolgt vor allem eine Reinigung von zwei benachbarten Mischelemen ten, d. h., von zwei zueinander weisenden Innenflächen von Mischelementen, sofern diese als Scheibenelemente ausgebil det sind. Auf diese Weise genügt pro Mischraum zwischen zwei Mischelementen ein Knetgegenelement, um die entsprech enden Flächen der Mischelemente abzureinigen. Im weiteren tragen diese Knetelemente wesentlich zur Steifigkeit des Mischkorbes bei.Here, part of the shaft is cleaned, but is done especially a cleaning of two neighboring mixing elements ten, d. that is, of two mutually facing inner surfaces of Mixing elements, provided they are designed as disc elements det. In this way, between two mixing elements a kneading counter element to the corresponding end surfaces of the mixing elements. In the further these kneading elements contribute significantly to the rigidity of the Mixing basket at.

Aufeinanderfolgende Knetgegenelemente sollten zueinander verdreht um die Welle angeordnet sein. Ferner sollten die Knetgegenelemente querschnittlich so ausgestaltet sein, daß eine möglichst günstige Abreinigung der Mischelemente erfolgt. Hierzu bietet es sich an, die Knetgegenelemente querschnittlich keil- bis pflugscharähnlich auszugestalten, so daß an der Innenfläche der Mischelemente immer eine Schabkante entlangfährt.Successive kneading counterparts should face each other twisted around the shaft. Furthermore, the Kneading counter elements be designed in cross-section such that the cheapest possible cleaning of the mixing elements he follows. For this purpose, it is advisable to use the kneading counter elements to be wedge-like to ploughshare-like in cross-section, so that there is always one on the inner surface of the mixing elements Scraper edge travels along.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt inFurther advantages, features and details of the invention result from the following description more preferred Exemplary embodiments and with reference to the drawing; this shows in

Fig. 1 einen schematisch dargestellten Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Mischkneter; Figure 1 is a schematically illustrated longitudinal section through a mixer kneader according to the invention.

Fig. 2 eine Abwicklung eines Mischkorbes; Figure 2 is a settlement of a mixing basket.

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel ei nes Mischkorbes ähnlich Fig. 1; FIG. 3 shows a cross section through an exemplary embodiment of a mixing basket similar to FIG. 1;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Mischkneter nach Fig. 3 entlang Linie IV-IV. Fig. 4 is a longitudinal section through the mixer kneader of FIG. 3 along line IV-IV.

Ein erfindungsgemäßer Mischkneter P weist gemäß Fig. 1 ein etwa zylindrisches Gehäuse 1 auf, welches der Aufnahme von einem zu behandelnden Mischgut dient. Dieses Mischgut gelangt durch einen Eintrag 2 in das Gehäuse 1 und kann nach der Behandlung durch einen Austrag 3 entnommen wer den. Etwa entstehende Dämpfe oder Brüden können durch ei nen Brüdenstutzen 4 abgezogen werden.A mixing kneader P according to the invention has an approximately cylindrical housing 1 according to FIG. 1, which serves to hold a mixture to be treated. This mix passes through an entry 2 in the housing 1 and can be removed after treatment by a discharge 3 who the. Any vapors or vapors that arise can be drawn off through a vapour nozzle 4 .

Zur Behandlung des Mischgutes sind Scheibenelemente 5 an einer Welle 6 vorgesehen, welche drehbar in dem Gehäuse 1 gelagert ist. Im vorliegenden Fall sind auf der Welle 6 Scheibenelemente 5 angedeutet, jedoch können auf der Welle 6 auch andere beliebige Knet- bzw. Rührelemente vorgesehen sein. Die Scheibenelemente 5 werden nur deshalb bevorzugt, weil sie eine bessere Wärmeübertragung ermöglichen. Zu die sem Zweck ist es möglich, in die Welle 6 ein Wärmeträger medium einzuführen, welches dann auch entsprechende Hohl räume in den Scheibenelementen 5 durchfließt. To treat the mixed material, disc elements 5 are provided on a shaft 6 , which is rotatably mounted in the housing 1 . In the present case 6 disc elements 5 are indicated on the shaft, but other any kneading or agitating elements may be provided on the shaft. 6 The disc elements 5 are preferred only because they enable better heat transfer. For this purpose, it is possible to introduce a heat transfer medium into the shaft 6 , which then also flows through corresponding cavities in the disk elements 5 .

Erfindungsgemäß wird die Welle 6 zusammen mit ihren Schei benelementen 5 von einem Rührer 7 umfangen, der konzent risch mit der Welle 6 um eine Achse A dreht. Hierbei greift die Welle 6 einerseits in einen Rohrabschnitt 8 des Rührers 57 ein und stützt sich andererseits über ein Lager 9 gegen das Gehäuse 1 ab. Der Rührer 7 stützt sich einerseits über ein Lager 10 gegen das Gehäuse 1 ab und umfängt anderer seits mit einem Ring 11 die Welle 6. Es versteht sich von selbst, daß Rührer und Welle gegeneinander über entspre chende Dichtelemente bzw. Lager abgestützt sind. Diese wer den der Übersichtlichkeit halber vernachlässigt.According to the invention, the shaft 6, together with its disk elements 5, is enclosed by a stirrer 7 , which rotates concentrically with the shaft 6 about an axis A. Here, the shaft 6 engages in a pipe section 8 of the stirrer 57 on the one hand and is supported on the other hand via a bearing 9 against the housing 1 . The stirrer 7 is supported on the one hand via a bearing 10 against the housing 1 and, on the other hand, surrounds the shaft 6 with a ring 11 . It goes without saying that the stirrer and shaft are supported against one another via corresponding sealing elements or bearings. These are neglected for the sake of clarity.

Sowohl die Welle 6 als auch der Rührer 7 sind jeweils über einen Antriebsriemen 17 bzw. 18 mit einem Motor 19 bzw. 20 verbunden.Both the shaft 6 and the stirrer 7 are each connected to a motor 19 or 20 via a drive belt 17 or 18 .

Die Knetgegenelemente 13 können im übrigen auch entfallen, vor allem, wenn die Knetgegenelemente 12.1 so ausgebildet sind, wie sie in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind. Hierbei ist auch der Rührer 7 als ein Mischkorb ausgestal tet, der eine in Fig. 2 gezeigte gitterartige Oberfläche 21 ausbildet, die mit Durchbrechungen 22 versehen ist. Aus diesen Durchbrechungen 22 sind jeweils Wandschaber 23 her ausgebogen, die dazu dienen, eine Innenwand 15 des Gehäuses 51 abzureinigen. Dies ist vor allem dann wichtig, wenn das Gehäuse 1 beheizt ist, wobei ein entsprechendes Wärmeträ germedium durch Ringkammern 16 geführt wird. Die Wandscha ber 23 sind im übrigen in Drehrichtung angestellt.The kneading counter elements 13 can also be omitted, especially if the kneading counter elements 12.1 are designed as shown in FIGS . 3 and 4. Here, the stirrer 7 is designed as a mixing basket, which forms a grid-like surface 21 shown in FIG. 2, which is provided with openings 22 . Wall scrapers 23 are bent out of these openings 22 and are used to clean an inner wall 15 of the housing 51 . This is particularly important when the housing 1 is heated, a corresponding heat transfer medium being guided through annular chambers 16 . The Wandscha over 23 are otherwise employed in the direction of rotation.

Dabei dienen die Wandschaber 23 nicht nur einer Reinigung der Innenwand 15 des Gehäuses 1, sondern auch als Trans portschaber. Deshalb sind sie, wie in Fig. 2 angedeutet, schräg zur Längsachse A des Gehäuses 1 angestellt, so daß sie bei Drehung das Produkt in eine Richtung des Gehäuses transportieren. So gelangt das Produkt von dem oben erwähn ten Eintrag 2 zum Austrag 3 bzw. wird in dem Gehäuse hin und her bewegt, falls dies gewünscht wird. The wall scraper 23 are used not only to clean the inner wall 15 of the housing 1 , but also as a port scraper. Therefore, as indicated in Fig. 2, they are positioned obliquely to the longitudinal axis A of the housing 1 , so that they transport the product in one direction of the housing when it rotates. Thus, the product passes from the above-mentioned entry 2 to the discharge 3 or is moved back and forth in the housing if desired.

Im Inneren des Mischkorbs 7 erstrecken sich die Knetgegen elemente 12.1, wobei für einen Mischraum zwischen zwei Scheibenelementen 5.1 und 5.2 jeweils ein Knetgegenelement 12.1 genügt. Die in Längsrichtung des Gehäuses 1 aufeinan derfolgenden Knetgegenelemente in den aufeinanderfolgenden Mischräumen können dabei, wie in Fig. 3 angedeutet, je weils um 120° gedreht sein, es sind jedoch hier beliebige Anordnungen möglich.Inside the mixing basket 7, the Knetgegen extending elements 12.1, wherein a mixing space between two disc elements 5.1 and 5.2 is sufficient in each case a Knetgegenelement 12.1. The kneading counter elements in the longitudinal direction of the housing 1 in the successive mixing spaces can, as indicated in FIG. 3, each be rotated through 120 °, but any arrangements are possible here.

In Fig. 4 ist erkennbar, daß ein Knetgegenelement 12.1 jeweils die beiden zueinanderweisenden Innenflächen 24.1 und 24.2 zweier benachbarter Scheibenelemente 5.1 und 5.2 abreinigt. Zu diesem Zweck ist das Knetgegenelement 12.1 im Verhältnis zur Längsachse A des Gehäuses 1 schräg ange stellt. Querschnittlich ist das Knetgegenelement 12.1 be vorzugt pflugscharartig ausgebildet, so daß eine Schabkan te 25 gegen die Innenfläche 24.1 bzw. 24.2 zeigt. Damit dies durch ein einstückiges Knetgegenelement 12.1 geschehen kann, besitzt dieses etwa mittig eine Torsionsstelle 26.In FIG. 4, it is seen that a Knetgegenelement 12.1 respectively, the two mutually facing inner surfaces 24.1 and 24.2 of two adjacent disk elements 5.1 and 5.2 cleans. For this purpose, the kneading counter element 12.1 is inclined relative to the longitudinal axis A of the housing 1 . In cross-section, the kneading counter-element 12.1 is preferably ploughshare-like, so that a Schabkan te 25 shows against the inner surface 24.1 or 24.2 . So that this can be done by a one-piece kneading counter-element 12.1 , it has a torsion point 26 approximately in the middle.

Am Rührer 7 befinden sich Knetgegenelemente 12 und 13, die ebenfalls eine beliebige Ausgestaltung aufweisen können. Mit den Knetgegenelementen 12 erfolgt eine Abreinigung der Scheibenelemente 5 und eine Reinigung der Oberfläche der Welle 6, die Knetgegenelemente 13 dienen vor allem der besseren Durchmischung des Mischgutes zwischen zwei Scheibenelementebenen.Kneading counter-elements 12 and 13 are located on the stirrer 7 and can likewise have any configuration. The kneading counter elements 12 are used to clean the disk elements 5 and to clean the surface of the shaft 6 , the kneading counter elements 13 serve above all to better mix the material to be mixed between two disk element levels.

Reference list

11

Gehäuse
casing

22nd

Eintrag
entry

33rd

Austrag
Discharge

44th

Brüdenstutzen
Vapor nozzle

55

Scheibenelemente
Disc elements

66

Welle
wave

77

Rührer
Stirrer

88th

Rohrabschnitt
Pipe section

99

Lager
camp

1010th

Lager
camp

1111

Ring
ring

1212th

Knetgegenelement
Kneading counter element

1313

Knetgegenelement
Kneading counter element

1414

1515

Innenwand
Interior wall

1616

Ringhammer
Ring hammer

1717th

Antriebsriemen
Drive belt

1818th

Antriebsriemen
Drive belt

1919th

Motor
engine

2020th

Motor
engine

2121

gitterartige Oberfläche
grid-like surface

2222

Durchbrechung
Breakthrough

2323

Wandschaber
Wall scraper

2424th

Innenflächen
Interior surfaces

2525th

Schabkante
Scraping edge

2626

Torsionsstelle
A Achse
P Mischkneter
Torsion point
A axis
P mixer kneader

Claims

1. Mixing kneader for the mechanical and / or thermal treatment of products in a liquid, pasty and / or powdery state with or without the addition or removal of gases and / or vapors in a housing ( 1 ) in which a shaft ( 6 ) with mixing elements ( 5 ) rotates about an axis (A) and interacts with kneading counter-elements ( 12.1 , 12.2 ), the kneading counter-elements ( 12.1 , 12.2 ) being arranged on a stirrer ( 7 ), which is also about the same axis (A) as the shaft ( 6 ) rotates according to P 195 36 946.7, characterized in that the stirrer ( 7 ) is designed as a mixing basket, wall scraper ( 23 ) project from its surface ( 21 ) against an inner surface ( 15 ) of the housing ( 1 ).

2. Mixing kneader according to claim 1, characterized in that the surface ( 21 ) is formed like a grid with openings ( 22 ).

3. Mixing kneader according to claim 2, characterized in that the wall scrapers ( 23 ) are bent out of the openings ( 22 ).

4. Mixing kneader according to claim 3, characterized in that the wall scrapers ( 23 ) are turned in the direction of rotation of the mixing basket ( 7 ) and run obliquely offset to the axis (A).

5. Mixing kneader according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the kneading counter elements ( 12.1 , 12.2 ) run across the mixing basket ( 7 ) close to the shaft ( 6 ).

6. Mixing kneader according to claim 5, characterized in that the kneading counter-elements ( 12.1 , 12.2 ) extend obliquely to the axis (A) and each individual cleans both mutually facing inner surfaces ( 24.1 , 24.2 ) of two adjacent mixing elements ( 5.1 , 5.2 ).

7. Mixing kneader according to claim 6, characterized in that in the longitudinal direction (A) of the housing ( 1 ) consecutive kneading counter-elements ( 12.1 , 12.2 ) are each rotated about the axis (A) to each other.

8. Mixing kneader according to at least one of claims 5 to 7, characterized in that the kneading counter elements ( 12.1 , 12.2 ) are wedge-shaped to ploughshare-like in cross-section.