Maschine zum Vermischen und Verreiben von pulverformigen, körnigen oder faserigen Materialien
Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Vermisehen und Verreiben von. pulverformigen, k¯rnigen oder faserigen Materialien mit einem MischbehÏlter, mindestens einer durch den Mischraum laufenden Welle und Miseh ci erneuten, die mit in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten Armen an der Welle befestigt sind, wobei ein Mischelement an jedem Arm bis an die Wand des MischbehÏlter, reicht.
Die erfindungtsgemässe Maschine ist da durch gekennzeichnet, dass an der Innewand des Misehbehälters in den Misehraum hineinragende Reibbleehe in rechtwinklig zu der durch den Mischraum laufenden Welle liegenden Ebenen angeordnet sind, wobei eine Sei teniläehe der bis an die Wand des Mischbe- hälters reichenden Mischelemente von ihrem in bezug auf die Bewegungsriehtung vordern Ende nach ihrem hintern Ende zu sich der Ebene eines Reibbleches nähert, so dass diese Seitenfläche beim Rotieren unter Freilassung eines Spaltes an ihrem hintern Ende an dem betreffenden Reibblech vorbeistreicht.
In der Zeichnung ist ein Ausfiihrungsbei- spiel der erfindungsgemässen Maschine dargestellt. Es zeigt :
Fig. 1 einen axialen Schnitt t durch den Endteil der Mischtrommel der Maschine und
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2' in Fig.1.
Fig. 3, 5 und 7 zeigen je einen axialen Selmitt durch versehiedene Stellen der Mischtrommel mit drei versehiedenen Ausführungs- formen der Mischelemente, die
Fig. 4, 6, 8 und 9 je einen Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3 bzw. nach der Linie 6-6 in Fig. 5 bzw. nach der Linie 8-8 in Fig. 7 bzw. nach der Linie 9-9 in Fig. 7, während die
Fig. 10 bis 18 versehiedene Formen von Mischelementen in schaubildlicher Darstellnng oder teilweise im Schnitt zeigen.
Fig. 19 zeigt einen Schnitt analog Fig. 1, jedoch in grösserem Massstab und
Fig. 20 das in Fig. 19 gezeigte Mischelement in grösserem Massstab.
Die Maschine weist eine Mischtrommel 1 auf, in der sich eine Welle 2 befindet. Die Welle 2 kann mit hierfür üblichen Vorrichtungen betrieben werden. An der Welle 2 sind Arme 3 in bestimmten Abständen in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet.
An den Armen 3 sind Mischelemente befe stigt, die verschiedenartig gestaltet sind. In der Mischtrommel sind Reibbleche 4 angeordnet, und zwar vorzugsweise zwischen je zwei Mischelementen je ein Reibblech. Es genügt gegebenenfalls auch, wenn nur ein bis zwei Reibbleehe am ganzen ober fast am ganzen Umfang der Mischtrommel angebracht sind.
Die Reibbleche sind an der Innenseite der Wand der Mischtrommel befestigt, so dass sie, wenn die Trommel sich langsam bewegt, entsprechend mitgeführt werden. Wenn die Trommel nicht bewegt wird, stehen naturge luäss auch die Reibbleche still. Da die Reibbleche beim Weclisel des Mischgutes in der Regel gereinigt werden müssen, sind sie zweckmϯig an solchen Teilen der Trommel befestigt, die ausschwenkbar sind. Die Reibbleche besitzen zweckmässig die Form von Ringsektoren, entsprechen in ihrer Hohe etwa der Höhe der Mischelemente und besitzen je nach der Art des Mischgutes eine glatte (Fig. 4), aufgerauhte (Fig. 6) oder gerillte (Fig. 8) Oberfläche oder können auch gelocht sein (Fig. 2 und 9).
Wie bereits erwähnt, können die Misehelemente eine verschiedenartige Gestaltung besitzen. Sie können als einseitig oder als doppelseitig wirkende Mischelemente ausgebildet sein.
Das mit 5 (Fig. 1, 2 19 und 20) bezeieh- nete Mischelement weist einen mit der Welle 2 verbundenen Arm 3 mit einer Platte am m Ende auf, welch letztere einerends zur Bildung eines Streichbleches 5cs abgewinkelt und zur Peripherie des Mischbehälters der Rundung desselben ungefähr angepasst ist. Beim Rotieren dieses Misehelementes 5 wird die unten im Behälter liegende Mischgutmasse seitlich versehoben und ein Teil der obern Mischgutschichten beim Austritt derselben mit hochgerissen und seitlieh in den obern Leerraum der Trommel geschleudert.
An den Stellen, wo die Reibbleche 4 eingebaut sind, wird das Mischgut zwischen den am hintern Ende des Mischelementes angebrachten Streiehfläehen 5a und den Reibblechen 4 zerrieben. Die Streichflächen 5a bilden mit den Reibblechen 4 einen nach vorn, das heisst in Ptiehtung der Bewegung des Misehelementes, offenen spitzen Winkel, der vorn so weit ge öffnet ist, dass das Mischgut teilweise zwischen die Streich-und die Reibbleche geführt wird, wÏhrend der hintere Teil der Streich- flächen beim Rotieren mit so geringem Abstand an den Reibbleehen vorbeistreicht, dass ¯ ein kontinuierliches Verreiben des Mischgutes stattfindet.
Die Streichbleche sind zweckmässig an den hintern seitliehen Enden der Mischelemente angebracht. Unter Umständen genügt es auch, ein Streiehbleeh nur an einer Seite der Mischelemente anzubringen.
Das in Fig. 3 und 10-13 gezeigte Mischelement 6 besitzt eine keilähnliche, kastenartige Form. Beim Rotieren, derselben mit einer bestimmten Geschwindigkeit sehleudern die geraden Seitenflächen dieses Mischelemen- tes das untenliegende Mischgut naeh beiden Seiten auseinander und ein Teil des an der Oberfläehe liegenden Mischgutes wird hochgerissen und in den obern Leerraum des Be hälters geschleudert. Das Mischelement 6 be sitzt StreichflÏchen 6a. Die Fig. 11. 12 und 13 zeigen Schnitte parallel zum Arm 3.
Die mit 7 bzw. 7'bezeiehnetem Misehelemente gemäss Fig. 14 haben auf Grund ihrer Form und Anordnung eine Rühr-, Sehleuder-.
Förder und das Element 7, in Verbindung mit den Reibblechen 4, auch die bereits er wähnte Reibwirkung. Sie haben ungefähr die Form eines Reehteekes und sind schwach gewölbt sowie an den Armen 3 so angebracht, dass sie beim Rotieren mit einer bestimmten Geschwindigkeit das Mischgut von der Misehbehälterwand abheben und die unten, im Be hälter liegenden Misehgutmassen nach einer Richtung seitlich verschieben und einen Teil der oben liegenden Misehgutschichten beim Austritt aus der Misehgutmasse mit hochreissen und in den Leerraum des Misehbe- hälters schleudern.
Die einzelnen Arme 3, an denen, die Sehleuderelemente 7 und 7'befestigt sind, sind in Umfangsrichtung gegen einander versetzt an der Welle 2 angeordnet.
Das Misehelement 7 streicht dicht am Mischbehälterinnenmantel vorbei, so dass dieses auch dann noeh nach einer Richtung fordert (auf der Zeiehnung naeh links), wenn nur noeh geringe Mengen Mischgut im BehÏlter vorhanden sind. Die näher zur Welle hin angeordneten Misehelemente 7'sind so angeord- net, dass diese gegenüber den Wisehelementen 7 eine Förderwirkung in entgegengesetzter Riehtung haben, so dass die Sch tth¯he des Mischgutes im Behälter ungefähr gleich bleibt, wenn das Mischgut im Behälter eine be stimmte Füllhöhe überschreitet, wodurch auch diese Misch-und Förderelemente zur Wirkung kommen.
Die an den Reibblechen vorbeistreiehenden Enden der Mischelemente 7 üben die erwähnte Reibwirkung auf das Mischgut aus.
Die Fig. 6 zeigt einen Schnitt parallel um Arm 3. Wie bereits erwähnt, sind die Reibbleche an solchen Teilen der Trommel befestigt, die ausschwenkbar sind. Vorzugsweise sind diese Teile einerends mittels eines Reharniergelenkes an der Trommel 1 befestigt, während das andere Ende an einer Platte 15 angeordnet ist, die sich in der in Fig. 6 gezeigten Gebrauchsstellung der Trommel auf deren Aussenmantel auflegt. In dieser Lage ist ein an der Platte befindliches Feststellmittel 16 mit einem an der Trommel sitzenden und durch einen nicht gezeichneten Sehlitz in der Platte 15 ragenden Halteorgan 17 in \Virkungsverbindung bringbar zum Zweeke der Feststellung des Reibbleches 4 in seiner Arbeitsstellung.
Mit 8 (Fig. 15-18) bezeichnete Mischelemente besitzen etwa die Form einer doppelseitigen Pflugsehar, ähnlich wie dieselben % um Anhäufeln von Kartoffeln benutzt werden. Die vordem Spitzen dieser Mischele- mente gehen dicht am Mantel des MischbehÏlters vorbei, wogegen der Abstand vom Hischbehältermantel nach hinten grosser wird.
Diese besondere Form des Mischelementes loekert das Mischgut stark auf, erhöht bei entsprechend eingestellter Geschwindigkeit die Sehleuderwirkung und bewirkt eine sehr gute .lischgenauigkeit in kürzester Zeit. Die hintern, breiteren geschwungenen Seitenfläehen verlaufen am Ende in die Streichflächen Sa ! ms. Zur Peripherie des Mischbehälters und zur Welle können diese Mischelemente, wie auf der Zeiehnung dargestellt, offen bleiben o (ler auch geschlossen sein, falls das in Frage kommende Mischgut zum Anhaften in den toten Winkeln neigen sollte. Die Fig. 5-17 zeigen Sehnitte parallel zum Arm 3.
Ein einseitig wirkendes Misehelement 8' (Fig. 7) hat die gleiche Form und Wirkung wie die Mischelemente 8 mit dem Unterschied, dass das Element 8'nicht doppelseitig nach zwei Seiten schleudert. Die Form ist unge fähr wie eine normale Pflugschar, wie diese in der Landwirtsehaft zum Pflügen verwendet werden und wie Fig. 18 zeigt. Dieses Mischelement hebt das Mischgut vom Kopfstück des Mischbehälters 9 ab und schleudert dasselbe zur Mitte bzw. in den obern Leerraum. An den Stellen, wo im Mischbehälter Reibbleche angeordnet sind, wird das Mischgut ebenfalls zwischen den Streichflächen am Ende dieses Mischelementes und dem Reibblech verrieben.
Der Einlaufstutzen oben auf dem Mischbehälter ist mit 9 (Fig. 7) und der Auslauf- schacht an der Stirnwand la des Mischbehäl- ters mit 10 (Fig. 1 und 19) bezeichnet. Innerhalb des Auslaufschachtes 10 ist in der Stirnwand la eine länglich geformte, von oben nach unten verlaufende Offnung 11 angebracht. Nach unten reicht diese Offnung bis nahezu an den Mantel des Mischbehälters.
Diese Offnung 11 wird innerhalb des Aus laufschachtes mit einem Schieber 12 der mittleren Stellung II (Fig. 2) ganz verschlossen, wenn der Mischer für diskontinuierlichen Betrieb eingesetzt werden soll. Zum Entleeren des Mischers wird der Schieber 12 in die obere Stellung I verschoben, wodurch die Öff- nung in der Trommelstirnwand dann unten zum Teil frei wird. Falls der Mischer für kontinuierlichen Betrieb eingesetzt werden soll, wird der Schieber 12 in die untere Stel liing III versehoben, so dass die obere Kante des Schiebers ungefähr bis zur Mitte reicht und die Íffnung 11 in der Trommelstirnwand oben zum Teil frei wird.
Die Schütthohe des Mischgutes bleibt bei kontinuierlicher Zugabe an der einen Seite und einer entsprechenden Einstellung der Überlauföffnung an der andern Seite an allen Stellen im MischgutbehÏlter immer ungefähr auf gleicher Höhe.
Die gewünschte Füllhöhe im Misehbehälter kann durch Einstellung des Schiebers 12 im Auslaufschacht 10 reguliert werden.
Der Mischer arbeitet wie folgt :
Durch die spitzen und geschwungenen Formen der Seitenflächen der Mischelemente 5-8 wird das Mischgut beim Rotieren derselben von der Trommelwand abgehoben, stark aufgelockert und intensiv gemischt. Falls schon bei der Eingabe des Mischgutes in demselben Klumpen vorhanden sind, werden diese durch die Streichflächen an vorgenannten Mischelementen in Verbindung mit den Reibblechen 4 zerrieben. Die Mischelemente 7 bzw.
7'mit ihrer Rühr-, Schleuder-und Förder- wirkung sind besonders dann zu empfehlen, wenn der Mischbehälter aus bestimmten Gründen eine wesentlich grössere Länge als Durchmesser hat, was insbesondere bei Grossmischern und bei Mischern für kontinuierlichen Betrieb aus räumlichen oder konstruktiven Gründen notwendig ist. Auf Grund der besonders guten Förderwirkung dieser Schaufeln wird das Mischgut dann trotz der grossen Länge des Mischbehälters schnellstens von links nach rechts und umgekehrt gefördert.
Beim kontinuierlichen Mischen werden hierdurch auch Unregelmässigkeiten bei der Mischgutzuführung weitgehend wieder ausgegli- chen.
Die Mischelemente 5 und 6 haben auf Grund der etwa rechteckigen, geraden Seitenflächen beim Rotieren durch die beim Mischgut auftretende Zentrifugalkraft eine erhöhte Reibwirkung, da das Mischgut zwischen den Reibblechen 4 und den Streichflächen an den Mischelementen nicht so leicht ausweichen kann und deshalb unter starkem Druck gerieben wird.
Die Maschine lässt sich für die Verarbeitung, das heisst zum Vermischen, Verreiben von pulverförmigen, körnigen oder faserigen Materialien gegebenenfalls unter Zusatz von flüssigen bis stark konsistenten Materialien verwenden, wobei der Mischbehälter feststehen oder mit verhältnismässig kleiner Drehzahl in Drehung versetzt werden kann. Die Mischelemente bewirken ausser dem Vermi schen der Materialien zusätzlich ein Verreiben der letzteren. Die Umlaufgeschwindigkeit der Mischelemente lässt sich so einstellen, dass die zu vermischenden Materialien kontinuier- lich in den obern Leerraum des Mischbehäl- ters geschleudert werden. Der Vermischungs- prozess verläuft rasch und vollständig.
Die Umlaufgeschwindigkeit kann insbesondere so gewahlt werden, dass jedes Misehelement Teilmengen des Materials im laufenden Wechsel vermischt und gleichzeitig zwischen den Reibblechen und den Seitenflächen der Mischelemente verreibt.