Apparat zum Mischen und Rühren von pulverförmigen, eine und grobkörnigen
Substanzen und von Flüssigkeiten.
Der Gegenstand der Erfindung bildende Apparat bezweckt ein rasehes, gründliches und gleichmässiges Misehen und Rühren ohne Benachteiligung der chemischen Zusammensetzung und in kürzester Zeit mit geringem Energieaufwand. Das den üblichen Mi schungs- und Rührapparaten gewöhnlich anhaftende oben, bei dem ein Restbetrag jeder Füllung ungemischt oder ungleichmässig gemischt zurückbleibt, ist bei dem erfindungsgemässen Apparat vollständig ausgeschlossen.
Die Vollständigkeit der Misehung wird bei diesem Apparat erreicht durch mehrfach gleichzeitig, in gleicher oder entgegengesetzter Richtung wirkende Hebungs-, Versehiebungs-, Senkungs-, Rühr-, t'berfall-, Zerstreuungsund Misehungsprozesse der äussersten, innersten, obersten und untersten Schichten untereinander.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt :
Fig. 1 ist ein Apparat mit zylindrischer Trommel im Aufriss,
Fig. 2 ein Querschnitt durch die Trommel,
Fig. 3 das Antriebsehema dieses Beispiels mit entgegengesetztem I)rehsinn von Trommel und Förderorgan,
Fig. 4 eine Variante mit gleiehlaulendem Drehsinn dieser Teile,
Fig. 5 ein Apparat mit koniseher Trommel und konischem Förderorgan in Aufriss und Längssehnitt,
Fig. 6 ein Apparat mit feststehender Trommel in Aufriss und Längssehnitt,
Fig. 7 eine Doppelkupplung zum Antrieb von Sehraubenwelle und Streifen.
1 ist die auf der Welle abgestützte Trommel, 2 sind an der Trommel befestigte Uberwurf- und Rührstreifen, 3 Aussparungen in den Streifen, 4 das schraubenförmige Förderorgan, das aus einer Schnecke mit Durchbrechungen 5 besteht. 6 ist der Anfang der Schnecke unten und 7 das Ende der Schnecke oben, 8 ist die Schneckenwelle, 9 die untere und 10 die obere Stirnwand der Trommel, 11 und 12 sind Klap pen zum Einfüllen bzw.
Entleeren der Trom mel. 13 und : 14 sind die je nach der Art der Verarbeitungssubstanz anwendbaren Füllungsniveaux und 15 der Winkel der Trommelachse. 16 ist das obere und 17 das untere Lager der Schneckenwelle, 18 der Radkranz zum Antrieb der Trommel. 19 das Antriebrad für die Schneckenwelle, 20 das mit 18 und 19 in Eingriff stehende Zwischenrad für entge gengesetzte Drehung von Trommel und Schnecke, 22 ist der Handantriebmechanis- mus, 23 der kurze und 24 der längere Lagerbock, welche die Lager 16 und 17 tragen, 25 die Grundplatte.
Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 5 besteht das Förderorgan aus einzelnen Schaufeln 4, die Zapfen 26 tragen, die im Betrieb in die Aussparungen 27 der Streifen 2 eingreifen. 28 ist der Motor. Beim Beispiel gemäss Fig. 6 ist die Trommel 28 feststehend,
29 ist der Antrieb mit Schraubenwelle 30 und Streifen 31 und Doppelkupplung 32. Die Trommel ist mit einem Kühlmantel 33 versehen, 34 ist eine Isolierschicht und 35 eine -ippvorrichtung des Apparates. In Fig. 4 ist eine Antriebsvariante dargestellt, mit welcher Schnecke und Trommel mittels der Räder 21 in gleichem Drehsinn angetrieben werden.
In Fig. 6 ist 40 der Antriebsmotor und 41 die Achse für die Kippvorrichümg des Apparates.
Die Wirkungsweise der dargestellten Apparate ist folgende:
Die Mischt und Rührsubstanz wird durch die von den Klappen 11 und 12 abgedeckten Öffnungen in die Trommel eingefüllt, und zwar beim ersten Beispiel bis zu den Niveaux 13 oder 14, je nach Art der Verarbeitungssubstanz. Nach dem Verschliessen der Öffnungen werden bei diesem Beispiel die Trommel 1 und die Schnecke 4 durch den Antriebsmechanismus 22 und das Zwischenrad 20, sowie durch die Antriebräder 18 bzw. 19 in entgegengesetzter Drehriehtung um ihreyAchse in Drehung versetzt. Wenn die Räder 21 vorhanden sind, erfolgt die Drehung im gleichen Drehsinn.
Durch die rotierende Bewegung der Trommel mit den Streifen 2 wird das Mischgut gehoben. Mit der ersten Bewegung der Trommel beginnt bereits die Mischungs- und Rühraktion durch die Aussparungen 3, durch welche das Arbeitsgut durchtritt. Durch die Aussparungen 3 erfolgt ein Mischen und Dar überfallen des Mischgutes. Das durch die Trommel 1 mit den Streifen weggeschaffte Mischgut wird sofort von sich im Bereich der Schnecke 4 befindenden Substanz ersetzt, so dass ein weiterer Mischungsprozess stattfindet.
Durch die im Winkel 15 geneigte Stellung der Trommel findet gleichzeitig eine Bewe gung vom Arbeitsgut nach dem untersten Punkt der Trommel statt, wobei die Substanz weiter gemischt wird. Sobald das Mischgut, in welchem sich jeweils auch solches von der Schnecke befindet und das von den Streifen 2 weggeschafft und gehoben, also bereits etwas gemischt, eine gewisse Höhe erreicht hat, fin det ein allmähliger Überfall desselben statt und mischt sich dieser Teil abermals mit dem vom Förderorgan 4 beförderten Gut. Das
Förderorgan 4 anderseits fördert mit der ersten Bewegung diese Substanz schräg nach oben. Bei diesem Prozess mischt sich diese
Substanz durch die Durchbrechungen 5 unter sich und zugleich mit dem von den Streifen 2 überfallenden Gut.
Durch die konstante Sen kirug der Mischsubstanz, hervorgehoben durch das Wegschaffen und die Schrägstellung wird dem Förderorgan fortlaufend neues Misch gut zugeführt, so dass sich auch bei der För dertmg allein mehrere Prozesse gleichzeitig vollziehen. Bei all den oben erwähnten Prozessen verteilt sich das Gut fortwährend und wird abermals in neuartiger Zusammenset zung den Misch- und Rührteilen zugeführt.
Da der untere Anfang 6 des Förderorganes 4 konstant die innere Seite des untern Bodens
9 streift, wird das an demselben zu unterst gelagerte Gut ohne Resten immer wieder von der Schnecke weiter gefördert. Durch die Drehung der Trommel 1 wird ebenfalls das im untersten Punkt der Trommel angelangte Gut sofort wieder gehoben und dem manigfaltigen Prozess zugeführt. Nach wenigen Drehungen von Trommel und Förderorgan ist eine vollständige Mischung mit geringem Aufwand an Kraft erreicht. Die Entleerung des Mischgutes geschieht durch die Öffnungsiflappen 11 und 12, welche für diesen Zweck in die unterste Stellung gebracht werden.
Förderorgan und Trommel können aus Eisen oder Stahl oder aus irgendeinem andern zweckmässigen Metall oder auch aus : llolz, Pressmaterial und dergleichen hergestellt werden. Die Auswahl richtet sich nach der Eigenart der zu mischenden Substanz. Der Apparat kann auch teilweise, je nach Zweckmässigkeit, aus verschiedenen Materialien hergestellt werden. Die Streifen sind an der Aussenseite der Trommel befestigt oder auf separaten Ringen und Verbindungsstücken angeordnet und können aus Platten bestehen, versehen mit Aus spanmgen oder Löchern oder Gittern, runden oder zusammengesetzten anders geformten Stäben. Auch das Förderorgan, an der an Wdlc befestigt, kann aus entsprechend geformten Platten, versehen mit Aussparungen oder anders geformten Stäben ausgeführt werden.
An Stelle der Schnecke kann auch ein sehraubenförmiger Rührflügel gesetzt werden.
Der Apparat Fig. 6 hat eine feststehende Trommel 28, in welche das Mischgut eingeführt wird. Das vom Motor 40 angetriebene (getriebe 29 ist so konstruiert, dass die Welle 30 mit dem Förderorgan und die Streifen 31 mit verschiedenen Geschwindigkeiten und in entgegengesetzter oder gleichlaufender Drehrichtung sich bewegen können. Infolge Einschaltung einer Doppelkupplung 32 für die beiden Antriebe kann die Trommel zum Entleeren oder zum Reinigen abgehoben werden.
Zur Mischung von Substanzen, welche eine Kühlung erfordern, ist die Trommel 28, wie erwähnt, mit dem Kühlmantel 33 versehen, in welchen das Kältemittel in Form von Kältemischung, fester Kohlensäure oder dergleichen eingeführt wird. Um diesen Mantel ist die Isolierschicht 34 aufgesetzt, um die Kälteverluste auf ein Minimum zu beschränken. Eine Kippvorrichtung 35 ermöglicht das Kippen der Trommel mit dem Antrieb um die Achse 41 zur Entleerung oder Reinigung.
Der Antrieb des Apparates kann von hand oder durch direkten Kraftantrieb mit oder ohne Reduktionsgetriebe ausgeführt werden.
Apparatus for mixing and stirring powdery, single and coarse grains
Substances and liquids.
The object of the apparatus forming the subject of the invention is intended to be rapid, thorough and even mixing and stirring without adverse effects on the chemical composition and in the shortest possible time with little energy consumption. The above that usually adheres to the usual mixing and stirring apparatus, in which a remainder of each filling remains unmixed or unevenly mixed, is completely excluded with the apparatus according to the invention.
The completeness of the misery is achieved with this apparatus through multiple, simultaneous, lifting, shifting, lowering, stirring, attacking, dispersing and misjudging processes of the outermost, innermost, top and bottom layers among each other.
Several exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing:
Fig. 1 is a cylindrical drum apparatus in elevation,
Fig. 2 is a cross section through the drum,
Fig. 3 the drive scheme of this example with opposite I) rotation of the drum and conveyor element,
4 shows a variant with the same direction of rotation of these parts,
5 shows an apparatus with a conical drum and a conical conveyor element in elevation and longitudinal section,
6 shows an apparatus with a fixed drum in elevation and longitudinal section,
7 shows a double clutch for driving the visual crank shaft and strip.
1 is the drum supported on the shaft, 2 are cover and stirring strips fastened to the drum, 3 recesses in the strips, 4 the helical conveyor element, which consists of a screw with perforations 5. 6 is the beginning of the screw at the bottom and 7 is the end of the screw at the top, 8 is the screw shaft, 9 the lower and 10 the upper end wall of the drum, 11 and 12 are flaps for filling or filling.
Emptying the drum. 13 and: 14 are the filling levels that can be used depending on the type of processing substance and 15 the angle of the drum axis. 16 is the upper and 17 the lower bearing of the worm shaft, 18 the rim for driving the drum. 19 the drive wheel for the worm shaft, 20 the intermediate wheel in engagement with 18 and 19 for opposing rotation of the drum and worm, 22 is the manual drive mechanism, 23 the short and 24 the longer bearing block, which carry the bearings 16 and 17, 25 the base plate.
In the embodiment according to FIG. 5, the conveying element consists of individual blades 4 which carry pins 26 which engage in the recesses 27 of the strips 2 during operation. 28 is the engine. In the example according to FIG. 6, the drum 28 is stationary,
29 is the drive with screw shaft 30 and strips 31 and double clutch 32. The drum is provided with a cooling jacket 33, 34 is an insulating layer and 35 is a tipping device of the apparatus. 4 shows a drive variant with which the worm and the drum are driven in the same direction of rotation by means of the wheels 21.
In Fig. 6, 40 is the drive motor and 41 is the axis for the tilting device of the apparatus.
The operation of the devices shown is as follows:
The mixing and stirring substance is poured into the drum through the openings covered by the flaps 11 and 12, in the first example up to levels 13 or 14, depending on the type of processing substance. After the openings have been closed, in this example the drum 1 and the worm 4 are set in rotation about their y-axis by the drive mechanism 22 and the intermediate gear 20, as well as by the drive wheels 18 and 19, respectively. If the wheels 21 are present, the rotation takes place in the same direction of rotation.
The mix is lifted by the rotating movement of the drum with the strips 2. With the first movement of the drum, the mixing and stirring action begins through the recesses 3 through which the work item passes. Mixing and overflowing of the mixed material takes place through the recesses 3. The mixed material carried away by the drum 1 with the strips is immediately replaced by the substance located in the area of the screw 4, so that a further mixing process takes place.
Due to the inclined position of the drum at an angle of 15, a movement of the work material to the lowest point of the drum takes place at the same time, with the substance being mixed further. As soon as the mixed material, in which there is also such from the auger and which has been removed from the strips 2 and lifted, i.e. already slightly mixed, has reached a certain height, it gradually overflows and this part mixes again with the goods conveyed by the conveyor organ 4. The
Conveyor element 4, on the other hand, conveys this substance obliquely upwards with the first movement. In this process, these mix
Substance through the openings 5 among themselves and at the same time with the goods overflowing from the strips 2.
Due to the constant consumption of the mixed substance, emphasized by the removal and the inclination, the conveying element is continuously supplied with new mixture, so that several processes take place at the same time during conveying alone. In all of the processes mentioned above, the material is constantly distributed and is again fed to the mixing and stirring parts in a new composition.
Since the lower beginning 6 of the conveyor element 4 is constantly the inner side of the lower floor
9 touches, the goods stored at the same bottom are continuously conveyed by the screw without any residue. As a result of the rotation of the drum 1, the material that has reached the lowest point of the drum is also immediately lifted again and fed to the diverse process. After a few rotations of the drum and conveyor element, complete mixing is achieved with little effort. The mixture is emptied through the opening flaps 11 and 12, which are brought into the lowest position for this purpose.
The conveying element and drum can be made of iron or steel or of any other suitable metal or also of wood, pressed material and the like. The selection depends on the nature of the substance to be mixed. The apparatus can also be partially made of different materials, depending on the expediency. The strips are attached to the outside of the drum or arranged on separate rings and connecting pieces and can consist of plates, provided with cut-offs or holes or grids, round or assembled differently shaped rods. The conveyor element, which is attached to the Wdlc, can also be made from appropriately shaped plates, provided with recesses or other shaped rods.
A very dome-shaped impeller can also be used instead of the screw.
The apparatus of Fig. 6 has a stationary drum 28 into which the mix is introduced. The gear 29 driven by the motor 40 is constructed in such a way that the shaft 30 with the conveyor element and the strips 31 can move at different speeds and in the opposite or the same direction of rotation or lifted off for cleaning.
For mixing substances that require cooling, the drum 28 is, as mentioned, provided with the cooling jacket 33, into which the refrigerant is introduced in the form of a cold mixture, solid carbonic acid or the like. The insulating layer 34 is placed around this jacket in order to limit the cold losses to a minimum. A tilting device 35 enables the drum with the drive to be tilted about axis 41 for emptying or cleaning.
The apparatus can be driven by hand or by direct power drive with or without a reduction gear.