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Mischvorrichtung zum Mischen von pulverförmigen oder körnigen Stoffen wie auch von plastischen Materialien
Die Erfindung bezieht sich auf eine Mischvorrichtung zum Mischen von pulverförmigen oder körnigen
Stoffen, wie auch von plastischen Materialien, mit wenigstens einem nach unten sich kegelförmig verjüngen- den Mischgefäss und mit in jedem dieser Gefässe wenigstens je einem unten im Gefäss sich abstützenden
Mischorgan, z. B. einer Mischschnecke, deren Mittellinie parallel zur Gefässwand verläuft, wobei das erwähnte Mischorgan sich um seine Mittellinie drehen und zugleich längs der Gefässwand umlaufen kann, während die Welle dieses Organs an der oberen Seite drehbar in einem Haltearm gelagert ist, der mit seinem der Gefässachse benachbarten Ende drehbar um eine zentrisch in der Gefässachse angeordneten Festhalte- welle gelagert ist.
Bei dieser bekannten Mischvorrichtung sind normalerweise zum Drehen des Mischorgans um seine
Mittellinie einerseits und für die umlaufende Bewegung dieses Mischorgans im Mischgefäss anderseits je einzelne Antriebsvorrichtungen vorgesehen. Es ist wohl schon vorgeschlagen worden, diese zwei einzelnen
Antriebsvorrichtungen durch einen einzigen Antrieb zu ersetzen, wobei die das Mischorgan in die Um- laufbewegung treibende Kraft mit Hilfe von auf dem oberen Rand des Mischgefässes mit Reibung an- greifenden Rollen od. dgl., der zwangsläufigen Drehbewegung des Mischorgans entnommen wird, aber solche Anordnungen sind konstruktiv stets sehr kompliziert, und erfordern bei der Herstellung einen bedeutend grösseren Aufwand.
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, eine Mischvorrichtung dieser Art zu schaffen, bei der in einfachster Weise und ohne grössere zusätzliche Kosten erreicht wird, dass eine einzige Antriebsvorrich- tung für beide Bewegungen des Mischorgans benutzt werden kann. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass das vorhandene Mischorgan mit mindestens einem fest darauf angeordneten, hinsichtlich der Mittellinie des Mischorgans exzentrisch angeordneten, als Unwucht wirkenden und die Welle der
Mischschnecke in eine Rüttelbewegung versetzende Masse versehen ist und das nach der zentralen Achs- linie des Mischgefässes gekehrte Ende des zur Bewegung in einem einzigen Drehsinn eingerichteten Halte- armes mit der Festhaltewelle in Verbindung steht, wobei sowohl die umlaufende Bewegung des Misch- organs um seine Mittellinie,
als auch die umlaufende Bewegung des Mischorgans im Mischgefäss direkt oder indirekt durch einen einzigen Antrieb erfolgt.
Nach einem Merkmal der Erfindung kann mindestens eine der als Unwucht wirkenden Massen hin- sichtlich der Mittellinie des Mischorgans auf der Welle dieses Mischorgans einstellbar angeordnet sein.
Gemäss einem andern Merkmal besteht die als Unwucht wirkende Masse aus mindestens einer flachen
Schaufel, die in der Nähe des äusseren Randes der Schnecke zwischen zwei aufeinanderfolgenden, in bezug auf die Mittellinie des Mischorgans gleichgerichteten Umdrehungsstellen der Schnecke drehbar und einstellbar um ihre Längsachse angeordnet ist.
Erfindungsgemäss empfiehlt es sich, zur Festlegung des Drehsinnes des Mischorgans eine Freilaufkupplung, vorzugsweise ein Klinkenschloss vorzusehen, über welches das der Gefässachse benachbarte Ende des Festhaltearmes mit der diesem Arm festhaltenden Welle in Verbindung steht. Zur Festlegung des Drehsinnes des Mischorgans kann eine am freien, der Gefässwand benachbarten Ende des Festhaltearmes angeordnete Schlupfklemmeinrichtung vorgesehen werden.
Die Wirkung der Einrichtung besteht darin, dass jetzt nur noch ein einziger zwangsläufiger Antrieb, u. zw. ein solcher für das Drehen des Mischorgans um seine Mittellinie benötigt wird, während die Kraft für das Umlaufen des Mischorganes um die senkrechte Mittellinie des Mischgefässes von der zwangsläufigen Drehung des Mischorgans abgeleitet wird. Wenn nämlich in Mischvorrichtungen dieser Art ein Mischorgan im Inneren des Mischgefässes mit einer genügenden Drehzahl in Umlauf gebracht wird, entsteht in einer für diese Mischvorrichtungen kennzeichnenden Weise in der Umgebung der Mischschnecke eine Stoffverdünnung. Es macht dabei nichts aus, ob die Mischschnecke sich entweder links- oder rechtsherum dreht und somit der Inhalt des Mischgefässes von dieser Mischschnecke entweder von oben nach unten oder von unten nach oben im Mischgefäss verschoben wird.
Diese eintretende Stoffverdünnung ermöglicht es, mit einer entsprechend geringeren Kraft den Kopf der an der unteren Seite im Misch-
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Richtungen wie auch infolge der schrägen Lage des Mischorgans in senkrechter Richtung. Weil aber der starre Festhaltearm in seiner axialen Richtung und somit auch in bezug auf die Gefässachse, den
Kopf des Mischorgans vollkommen festhält, kann diese Rüttelneigung sich ausschliesslich und allein in
Richtungen verwirklichen, die in bezug auf den Umfang des Mischgefässes tangential verlaufen.
Jedoch kann infolge der angeordneten Mittel, die dem Festhaltearm erlauben, nur in einer einzigen Richtung um die Gefässachse umzulaufen, die auftretende Rüttelbewegung sich auch ausschliesslich nur in einer stufen- artigen Versetzung des Mischschneckenkopfes in einer einzigen Umlaufrichtung äussern.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand von zwei Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung schema- tisch in perspektivischer Darstellung dargestellt sind, näher erläutert. In dieser zeigt Fig. 1 teilweise den oberen Teil der Wand des Mischgefässes, den oberen Teil der Mischschnecke, den Festhaltearm und die
Festhaltewelle, Fig. 2 den unteren Teil des Mischgefässes wie auch der Mischschnecke mit der Abstützung derselben und den Antrieb zum Drehen der Mischschnecke um seine Mittellinie und Fig. 3 teilweise den oberen Teil der Wand des Mischgefässes, den oberen Teil der Mischschnecke, den Festhaltearm und Festhaltewelle in einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung.
Die Vorrichtung umfasst in der ersten Ausführungsform (siehe Fig. 1 und 2) ein nach unten sich verjüngendes Mischgefäss mit einem Boden 1 und einer kegelförmigen Wand 2. Das Mischgefäss ist mit einer einzigen, aus einer Welle 3 und einem sich nahezu längs der ganzen Welle 3 erstreckenden Schraubenblatt 4 bestehenden Mischschnecke versehen. Unten im Mischgefäss ist die Welle 3 über einen gabelförmigen Kopf 5 mit einem durch den Boden 1 hindurchragenden Antriebsstutzen 6 verbunden, der an seinem oberen Ende in einem ebenfalls gabelförmigen Abstützorgan 7 endet. Mit Hilfe eines Bolzens 8 sind die beiden gabelförmigen Enden 5 und 7 miteinander verbunden. Ausser dem Mischgefäss ist der Antriebsstutzen 6 mit einem fest darauf angeordneten Kegelzahnrad 9 versehen, das mit einem Kegelgetriebe 10 im Eingriff steht.
Das Getriebe 10 ist starr auf einer Welle 11 eines nicht dargestellten Antriebsmotors befestigt. Selbstverständlich können auch andersartige Antriebsmittel zum Drehen des Mischorgans angewandt werden.
An der oberen Seite ist die Welle 3 der Mischschnecke drehbar in einem Festhaltearm 12 gelagert, der zu diesem Zwecke zweckmässig mit einem an dem freien Ende angeordneten erweiterten Kopf 13 versehen ist. An dem der Gefässachse 19 des Mischgefässes 2 benachbarten Ende endet der Festhaltearm 12 in einem gabelförmigen Kopf 14, von dem die beiden Schenkel 15 und 16 je in einer axial durchbohrten Hülse 17 bzw. 18 enden, welche drehbar um die Festhaltewelle 19 gelagert sind. Diese Festhaltewelle 19 ist an einem Balken 20 aufgehängt, der oben im Mischgefäss angeordnet ist, und sich z. B. auf die Wand des Mischgefässes abstützen kann.
Die Welle 19 ragt durch den Balken 20 hindurch, und ist an der oberen Seite dieses Balkens 20 mit einer Abstützplatte 21 verbunden, die mit Schrauben 22 auf dem Balken 20 befestigt ist.
Auf der Welle 3 ist nun eine mit einem Schlitz 23 versehene Tragplatte 24 fest angeordnet. Die Fläche dieser Tragplatte steht nahezu senkrecht zur Mittellinie der Welle 3. Ein Gewicht 25 ist mit Hilfe eines durch die Schlitze 23 ragenden Schraubbolzens 26 und einer Mutter 27 einstellbar auf der Trägerplatte 24 angeordnet. Das Gewicht 25 kann somit wahlweise mehr oder weniger weit von der Mittellinie der Welle 3 entfernt angeordnet werden, während auch die Winkellage dieses vorzugsweise unrunden Gewichtes in bezug auf diese Mittellinie etwas geändert werden kann. Anderseits ist zwischen den zwei Schenkeln 15 und 16 des gabelförmigen Kopfes 14 des Festhaltearmes 12, und senkrecht zur Fläche dieser beiden
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ist frei drehbar eine Sperrklinke 29 angeordnet.
Diese, die unter dem Einfluss einer nicht gezeichneten Federkonstruktion steht, wirkt zusammen mit einem Sperrad 30, das zwischen den beiden Hülsen 17 und 18 starr auf der Festhaltewelle 19 befestigt ist.
Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt : Wenn die Mischschnecke von unten aus um ihre Mittellinie in der Richtung zum Drehen gebracht wird, welche durch die Pfeile A, B und C in Fig. 2 angegeben ist, so entsteht, wie schon im vorhergehenden ausgeführt ist, eine Stoffverdünnung ringsum die Welle der Mischschnecke. Das Gewicht 25 hat dauernd die Neigung die Mischschnecke in eine Rüttelbewegung zu bringen. Durch die Anwesenheit des starren Festhaltearmes kann sich diese Neigung nur in Richtungen realisieren, die tangential zur Richtung der Mittellinie dieses Festhaltearmes 12 gerichtet sind.
Jedoch verhindert der einseitige Freilauf 29/30 überdies eine Bewegung des Festhaltearmes in einer, von oben gesehen, Rechtsrichtung im Mischgefäss, so dass endgültig der Kopf 13 des Festhaltearmes 12 nur einer einzigen Rüttelung Folge leisten kann, u. zw. durch einen Umlauf nach links im Mischgefäss wie in der Fig. 1 durch den Pfeil D angegeben ist. Durch Einstellung des Gewichtes 25 kann die auf dem Kopf des Mischorgans ausgeübte Kraft geregelt werden.
Selbstverständlich können mehrere Gewichte 25 auf der Welle 3 angeordnet sein, die für gewöhnlich im Betrieb alle an der oberen Seite frei von Inhalt des Mischgefässes umlaufen. In diesem Fall sollen die Gewichte einander selbstverständlich nicht ausgleichen.
Eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung (siehe Fig. 3) ist mit einem andersartigen Festhaltearm 31 ausgeführt, der mit einer Hülse bzw. Nabe 32 unmittelbar frei drehbar um die Festhaltewelle 33
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gelagert ist, und sich dabei auf dem starr auf dieser Welle 33 angeordneten Stellring 34 abstützt. Die
Welle 33 ist auch in diesem Fall mit Hilfe der Trägerplatte 21 und der Schrauben 22 an einem Balken 20 aufgehängt. Das freie Ende des Festhaltearmes 31 ist mit einer Einrichtung versehen, die es diesem Arm wiederum nur erlaubt, in einer einzigen Richtung um die Gefässachse umzulaufen.
Diese Einrichtung besteht aus einem erweiterten Endstück 35 des Armes 31, auf dem frei drehbar um einen Stift 36, und exzentrisch in bezug auf die Längsachse des Festhaltearmes 31 eine runde Scheibe 37 auf einem Abstützungsteil 38 dieses Endstückes 35 ruht. Weiterhin ist dieses Endstück 35 noch mit einem auskragenden Arm 39 versehen, und zwischen diesem Arm 39 und einem nicht sichtbaren Anschlag der Scheibe 37 ist eine Druckfeder 40 angeordnet. Die Welle 3 der Mischschnecke ist in einer starr am erweiterten Endstück 35 angeordneten Hülse 41 gelagert, und sie wird an der oberen Seite mit Hilfe eines Ringes 42 festgehalten. Die Welle 3 wird wie in dem schon beschriebenen Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 wiederum von unten her angetrieben.
Die Wand 2 des Mischgefässes ist zur Versteifung mit einem erweiterten Rand 43 versehen, obwohl dies nicht unbedingt notwendig ist.
In dieser abgeänderten Ausführungsform bestehen die Mittel zur Rüttelung der Mischschnecke aus einer einzigen oder mehreren flachen Schaufeln, von denen in diesem Ausführungsbeispiel nur eine einzige dargestellt ist, u. zw. die Schaufel 44. Diese Schaufel 44 ist mit einem in ihrer Mitte angeordneten, und in Längsrichtung der Schaufel 44 laufenden verdickten Wellenteil 45 versehen, und mit den Enden dieses Wellenteiles 45 an zwei gegenüberliegenden bzw. benachbarten Stellen des Schraubblattes 4 der Mischschnecke befestigt, wobei die Längsachse der Schaufel nahezu parallel zur Längsachse der Welle 3 läuft.
Die Schaufel ist beiderseits mit Hilfe von Muttern 46 auf dem Schraubblatt 4 zu befestigen und kann deswegen auch eingestellt werden. Aber unbedingt notwendig ist dies nicht. Im allgemeinen liegen die Schaufeln in der Nähe des äusseren Randes des Schraubblattes 4, und entgegengesetzt zu dem Gebrauch von Gewichten, werden diese Schaufeln derart längs der Mischschnecke verteilt, dass sie alle im Betrieb für gewöhnlich im Inhalt des Mischgefässes umlaufen. Die Schlupfklemmeinrichtung 36/40, von der die runde Scheibe 37 dauernd gegen die Gefässwand angedrückt wird, sorgt dafür, dass in diesem Fall der Festhaltearm ausschliesslich und allein im Sinne des Pfeiles F im Mischgefäss umlaufen kann, während der grösste Erfolg erreicht wird, wenn dann die Welle 3 sich im Sinne des Pfeiles E dreht (siehe Fig. 3).
PATENTANSPRÜCHE :
1. Mischvorrichtung zum Mischen von pulverförmigen oder körnigen Stoffen wie auch von plastischen Materialien, mit wenigstens einem nach unten sich kegelförmig verjüngenden Mischgefäss und mit in jedem dieser Gefässe wenigstens je einem unten im Gefäss sich abstützenden Mischorgan, z.
B. einer Mischschnecke, deren Mittellinie parallel zur Gefässwand verläuft, wobei das erwähnte Mischorgan sich um seine Mittellinie drehen und zugleich längs der Gefässwand umlaufen kann, während die Welle dieses Mischorgans an der oberen Seite drehbar in einem Haltearm gelagert ist, der mit seinem der Gefässachse benachbarten Ende drehbar um eine zentrisch in der Gefässachse angeordneten Festhaltewelle gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das vorhandene Mischorgan (3, 4) mit mindestens einem fest darauf angeordneten, hinsichtlich der Mittellinie des Mischorgans (3, 4) exzentrisch angeordneten, als Unwucht
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in einem einzigen Drehsinn eingerichteten Haltearmes (12, 31) mit der Festhaltewelle (19, 33) in Verbindung steht, wobei sowohl die umlaufende Bewegung des Mischorgans (3, 4) um seine Mittellinie,
als auch die umlaufende Bewegung des Mischorgans Mischgefäss (2) direkt oder indirekt durch einen einzigen Antrieb (9, 10, 11) erfolgt.