DE10143439A1

DE10143439A1 - Mischvorrichtung zum Vermischen von flüssigen, fließfähigen oder pulverförmigen Materialien

Info

Publication number: DE10143439A1
Application number: DE10143439A
Authority: DE
Inventors: Gerd-Ulrich Schmidt
Original assignee: Hauschild GmbH and Co KG
Current assignee: Hauschild GmbH and Co KG
Priority date: 2001-09-05
Filing date: 2001-09-05
Publication date: 2003-03-20
Also published as: US6709151B2; DK1293245T3; PT1293245E; CA2401475A1; EP1293245B1; US20030067838A1; DE50207768D1; ATE335535T1; EP1293245A1; ES2269571T3

Abstract

Eine Mischvorrichtung zum Vermischen von flüssigen, fließfähigen oder pulverförmigen Materialien umfaßt ein drehbar gelagertes erstes Bauteil, mit einem drehbar an dem ersten Bauteil gelagertes zweites Bauteil, eine Antriebseinrichtung zur Erzeugung einer Drehbewegung des ersten Bauteils und eine Umlenkeinrichtung zur Übertragung und Umlenkung einer Drehbewegung des ersten Bauteils auf das zweite Bauteil, derart, daß die Drehrichtung des ersten Bauteils entgegengesetzt zu der Drehrichtung des zweiten Bauteils ist, wobei die Umlenkeinrichtung wenigstens ein axiales Umlenkelement und wenigstens ein radiales Umlenkelement aufweist, die über ein flexibles Riemenelement untereinander und mit dem Rahmen und dem zweiten Bauteil wirkverbunden sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung zum Vermischen von flüssigen, fließfähigen oder pulverförmigen Materialien, mit einem drehbar gelagerten ersten Bauteil, mit einem drehbar an dem ersten Bauteil gelagerten zweiten Bauteil, mit einer Antriebseinrichtung zur Erzeugung einer Drehbewegung des ersten Bauteils, und mit einer Umlenkeinrichtung zur Übertragung und Umlenkung einer Drehbewegung des ersten Bauteils auf das zweite Bauteil, derart, daß eine Drehrichtung des ersten Bauteils entgegengesetzt zu der Drehrichtung des zweiten Bauteils ist.

Eine solche Mischvorrichtung ist aus dem Stand der Technik zum Vermischen von Pasten mit Pasten, Pasten mit Pulvern oder Pulver mit Pulvern usw. bekannt. Typische Einsatzgebiete solcher Mischvorrichtungen zum Stand der Technik sind die Anmischung von Dichtstoffen und Beschichtungsmitteln (wie zum Beispiel Silikonen, Polyurethanen und Acrylaten), Lacken, Druckfarben und Pigmenten sowie das Vermischen von Ein-, Zwei- oder Multikomponenten Produkten in flüssiger oder pastöser Form.

Solche Mischvorrichtungen des Standes der Technik sind kompakt ausgebildet, teilweise mobil und an wechselnden Standorten einsetzbar. Die Mischvorrichtungen sind zudem ohne Ausnahme nur für Substanzmengen zwischen 5 g und 300 g geeignet. Größere Mengen können mit Mischvorrichtungen der Eingangs genannten Art nicht verarbeitet werden. Ein Grund dafür ist, daß die Umlenkung der Drehrichtung, also die Initiierung einer zueinander entgegengesetzten Drehbewegung der beiden drehbar gelagerten Bauteile, über ein Wellengelenk erfolgt. Aufgrund des für den Stand der Technik relevanten Anwendungsbereichs müssen die Mischvorrichtungen zum Beispiel in Zahnarztpraxen, Dentallabors und dergleichen einsatzfähig sein. Die Mischvorrichtungen sind daher in Bezug auf ihre Größe, auf ihr Gewicht und somit auch in Bezug auf ihr Wellengelenk auf ein bestimmtes Maß beschränkt. Eine Auslegung der Mischvorrichtung des Standes der Technik für größere Verarbeitungsmengen hätte die Folge, daß auf die für solche Mischvorrichtungen zur Verfügung stehenden Wellengelenke eine zu große Kraftwirkung ausgeübt würde, welche diese schnell zerstören. Die Auswahl größerer Wellengelenke wiederum würde zu sehr großen Mischvorrichtungen führen, welche aus diesem Grunde nicht für jeden Einsatzort geeignet wären.

Ein weiterer, mit dem Einbau von Wellengelenken verbundene Nachteil ist, daß ein Anstellwinkel zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil nur um 8 Grad veränderbar ist. Der Anstellwinkel übt aber einen Einfluß auf die Mischwirkung aus. Aus diesem Grunde kann über den begrenzten Einstellwinkel auch nur ein begrenzter Einfluß auf die Mischwirkung ausgeübt werden.

Darüber hinaus hat eine Mischvorrichtung zum Stand der Technik auch den Nachteil, daß eine Geschwindigkeitsregulierung der Drehgeschwindigkeit des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils nur sehr aufwendig durchzuführen ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Mischvorrichtung zum Vermischen von flüssigen, fließfähigen oder pulverförmigen Materialien der Eingangs genannten Art so weiter zu bilden, daß diese unabhängig von ihrer Größe für nahezu beliebig große Verarbeitungsmengen geeignet ist und die Mischwirkung in Abhängigkeit an die zu mischenden Materialien in einfacher Weise beeinflußt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Umlenkeinrichtung wenigstens ein axiales Umlenkelement und wenigstens ein radiales Umlenkelement aufweist, die über ein flexibles Riemenelement untereinander und mit der Antriebseinrichtung und dem zweiten Bauteil wirkverbunden sind.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Umlenkeinrichtung ist es möglich, eine Umlenkung einer Drehbewegung auch relativ großen Gewichten auf dem zweiten Bauteil dauerhaft und betriebssicher durchzuführen. Die einzelnen Bauteile können robust ausgebildet werden und in Ihrer Anordnung bedarfsweise variiert werden, um nahezu beliebige Kraftwirkungen ohne Störung der Betriebsfunktion aufzunehmen. Weiterhin ist es durch eine geeignete Anordnung der einzelnen Bauelemente der Umlenkeinrichtung zueinander und durch Wahl ihrer jeweiligen Ausbildung möglich, im Rahmen einfacher physikalischer Überlegungen die Drehgeschwindigkeiten des ersten und des zweiten Bauteils und somit der Relativgeschwindigkeiten zueinander zu variieren.

Darüber hinaus ist durch eine geeignete Anordnung der einzelnen Bauteile der Umlenkeinrichtung möglich, einen Anstellwinkel zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil nahezu beliebig zwischen 0 und 90° auszubilden, um dadurch Einfluß auf eine zu erzielende Mischwirkung auszuüben.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche 2 bis 12.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines ersten und zweiten Bauteils gemäß vorliegender Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer Umlenkeinrichtung gemäß vorliegender Erfindung.
In Fig. 1 ist der obere Bereich einer Mischvorrichtung 1 in Seitenansicht schematisch dargestellt. Auf einem Rahmen 3 ist ein als Dreharm ausgebildetes erstes Bauteil 5 drehbar gelagert und weist eine Drehachse D1 auf. Der Dreharm 5 sitzt drehfest auf einer Welle 7 einer Antriebseinrichtung (nicht dargestellt), die im Rahmen 3 integriert sein kann. Die Drehachse der Welle 7 fällt mit der Drehachse D1 zusammen und wird im folgenden auch als Drehachse D1 bezeichnet.
An dem Rahmen 3 ist auf einer dem Dreharm 5 entgegen gerichteten Oberfläche 3.1 eine Keilriemenscheibe 9 drehfest angeordnet. Die Keilriemenscheibe 9 hat eine Durchgangsöffnung (nicht dargestellt) für die Welle 7 und ist mit einer radialen, keilförmige Vertiefungen tragenden Wirkfläche 9.1 konzentrisch zur Drehachse D1 der Welle 7 angeordnet. Die Festlegung der Keilriemenscheibe 9 an der Oberfläche 3.1 erfolgt über eine Verschraubung einer Basisfläche 9.2 mit dem Rahmen 3. Zur Festlegung ist aber auch jedes andere im Stand der Technik bekannte Befestigungsmittel verwendbar.
Der Dreharm 5 kann eine beliebige Grundform haben. In der vorliegenden Ausführungsform hat der Dreharm 5 zwei Schenkel 5.1 und 5.2. Der Schenkel 5.1 erstreckt sich in einer vertikalen Ebene durch die Drehachse D1 mit einer Hauptachse in einem Winkel, dem sogenannten Anstellwinkel, zwischen 0 und 90° radial zur Drehachse D1 der Welle 7. An einer entsprechend angewinkelten, und senkrecht zu der vertikalen Ebene ausgerichteten Oberfläche 5.3 des Schenkels 5.1 ist ein zweites Bauteil 11 drehbar gelagert und weist eine Drehachse D2 auf.
Das zweite Bauteil 11 ist als Mischbecher zur Aufnahme eines Mischgutes ausgebildet. Aufgrund der Winkelstellung des Schenkels 5.1 ergibt sich eine Winkelbeziehung zwischen der Drehachse D1 des ersten Bauteils 5 und der Drehachse D2 des zweiten Bauteils 11. Der Umfang des zweiten Bauteils 11 ist bodenseitig, das heißt, an dem Ende des zweiten Bauteils 11, welches der Oberfläche 5.3 des Schenkels 5.1 entgegen gerichtet ist, als Keilriemenscheibe 13 ausgebildet und ist somit drehfest mit dem zweiten Bauteil 11 verbunden. Die Keilriemenscheibe 13 hat einen zur Drehachse D2 konzentrische, radiale Wirkfläche 13 mit keilförmigen Vertiefungen.
An dem Dreharm 5 ist auf der Seite des Schenkels 5.1 ein erstes axiales Umlenkelement 15 angeordnet, welches drehbar an dem Dreharm 5 gelagert ist. Die Drehachse des ersten Umlenkelements 15 verläuft in der vorliegenden Ausführungsform parallel zur Drehachse D1. Das erste Umlenkelement 15 hat eine zu seiner Drehachse konzentrische, radiale glatte Wirkfläche 15.1, welche in einer horizontalen Ebene mit der Wirkfläche 9.1 der Keilriemenscheibe 9 liegt. In Fig. 1 liegt nicht sichtbar, hinter dem ersten axialen Umlenkelement 15 ein zweites axiales Umlenkelement 15, das genauso wie das erste axiale Umlenkelement 15 ausgebildet ist und in der gleichen Beziehung zu der Keilriemenscheibe 9 und deren Wirkfläche 9.1 liegt. Die beiden Umlenkelemente 15 sind symmetrisch zu der Keilriemenscheibe 9 angeordnet. In einer Draufsicht stellt eine gedachte Verbindung zwischen den Drehachsen der beiden Umlenkelemente 15 und der Drehachse D1 ein gleichseitiges Dreieck dar, wobei die gedachte Verbindung zwischen den beiden Drehachsen der Umlenkelemente 15 eine Grundseite dieses Dreiecks bildet.
An der Unterseite des Dreharms 5 im Bereich des Schenkels 5.2 ist auch ein radiales Umlenkelement 17 angeordnet. Das radiale Umlenkelement 17 hat eine in der vorliegenden Ausführungsform im wesentlichen horizontale Drehachse und eine dazu konzentrische, radiale, glatte Wirkfläche. Die radiale Wirkfläche trifft an einer Stelle eine gedachte horizontale Mittelebene der Wirkfläche 9.1 der Keilriemenscheibe 9. In Fig. 1 ist direkt hinter dem radialen Umlenkelement 17, auf der anderen Seite des Dreharms 5, ein zweites axiales Umlenkelement 17 angeordnet. Auch dieses zweite axiale Umlenkelement 17 ist genauso ausgebildet, wie das dargestellte axiale Umlenkelement 17 und steht in der gleichen Beziehung zu der Keilriemenscheibe 9 und deren Wirkfläche 9.1. Die beiden radialen Umlenkelemente 17 sind symmetrisch zu der Drehachse D1 angeordnet.
In Fig. 2 ist schematisch der Umlenkmechanismus dargestellt. Der Umlenkmechanismus wird durch eine Umlenkeinrichtung gebildet, die sich in der vorliegenden Ausführungsform aus der erste Keilriemenscheibe 9, den zwei axialen Umlenkelementen 15, den zwei radialen Umlenkelementen 17 und der Keilriemenscheibe 13 zusammensetzt. Die vorgenannten Bauteile der Umlenkeinrichtung sind über ein als Keilriemen ausgebildetes flexibles Riemenelement 19 miteinander wirkverbunden. Der endlos ausgebildete Keilriemen 19 greift mit seinen Keilen in die Vertiefungen der Wirkfläche 9.1 der Keilriemenscheibe 9 ein, verläuft mit seiner glatten Unterseite um einen Teilumfang der Wirkflächen 15.1 der beiden axialen Umlenkelemente 15 und, ebenfalls mit seiner glatten Seite, um einen Teilumfang der Wirkfläche 17.1 der radialen Umlenkelemente 17 und schließlich mit seiner Keilseite um einen Teilumfang der Wirkfläche 13.1 der Keilriemenscheibe 13. Mit Drehung des Dreharms 5 um die Drehachse D1 wird die Drehbewegung über die Umlenkeinrichtung auf das zweite Bauteil 11, den Mischbecher, in einer entgegen gesetzte Drehbewegung übertragen.
In Fig. 2 sind die Drehachsen D1 und D2 in ihrer Winkelbeziehung zueinander und die Durchmesser der Bauteile der Umlenkeinrichtung dargestellt. Durch eine geeignete Wahl der Winkelbeziehung zwischen D1 und D2 und durch eine geeignete Wahl der Durchmesser, können, je nach Mischgut, unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten eingestellt werden, ohne daß sich das grundlegende Bauprinzip verändert. Mit der beschriebenen Umlenkeinrichtung gemäß vorliegender Erfindung erfolgt regelmäßig eine Untersetzung der Drehgeschwindigkeit des ersten Bauteils 5 zum zweiten Bauteil 11. Es ist theoretisch aber auch möglich in geeigneten Fällen die Umlenkeinrichtung so zu gestalten, daß eine Übersetzung erfolgt. Es ist auch möglich, daß die Umlenkeinrichtung mehr als zwei axiale und/oder radiale Umlenkelemente 15, 17 aufweist. Auch können zwischen den axialen Umlenkeinrichtungen 15 und den radialen Umlenkeinrichtungen 17 und zwischen den radialen Umlenkeinrichtungen 17 und der Keilriemenscheibe 13 weitere Umlenkeinrichtungen vorgesehen sein, deren Wirkflächen Winkelpositionen zwischen denjenigen der Wirkflächen 15.1, 17.1 und 13.1 annehmen, um den Keilriemen 19 führend zu stützen.
Auf der Oberseite des Dreharms 5 ist ein Drehteller 21 angeordnet (Fig. 1), der eine Öffnung aufweist, in die das erste Bauteil 11, der Mischbecher, teilweise eingreift.

Claims

1. Mischvorrichtung zum Vermischen von flüssigen, fließfähigen oder pulverförmigen Materialien, mit einem an einem Rahmen drehbar gelagerten ersten Bauteil, mit einem drehbar an dem ersten Bauteil gelagerten zweiten Bauteil, mit einer Antriebseinrichtung zur Erzeugung einer Drehbewegung des ersten Bauteils, und mit einer Umlenkeinrichtung zur Übertragung und Umlenkung einer Drehbewegung des ersten Bauteils auf das zweite Bauteil, derart, daß die Drehrichtung des ersten Bauteils entgegengesetzt zu der Drehrichtung des zweiten Bauteils ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umlenkeinrichtung (9, 13, 15, 17, 19) wenigstens ein axiales Umlenkelement (15) und wenigstens ein radiales Umlenkelement (17) aufweist, die über ein flexibles Riemenelement (19) untereinander und mit dem Rahmen (3) und dem zweiten Bauteil (11) wirkverbunden sind.

2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bauteil (5) ein Dreharm ist.

3. Mischvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Bauteil (11) ein Mischbecher ist.

4. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes axiale Umlenkelement (15) eine Riemenscheibe ist.

5. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes radiale Umlenkelement (17) eine Riemenscheibe ist.

6. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung eine Welle (7) aufweist, zu der eine erste Keilriemenscheibe (9) konzentrisch und drehfest am Rahmen (3) angeordnet ist, wobei das flexible Riemenelement (19) um die erste Keilriemenscheibe (9) herum geführt ist.

7. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß das zweite Bauteil (11) eine mit dem zweiten Bauteil (11) drehfest verbundene zweite Keilriemenscheibe (13) aufweist.

8. Mischvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes axiale Umlenkelement (15) mit seiner horizontalen Mittelebene in einer horizontalen Mittelebene der ersten Keilriemenscheibe (9) liegt.

9. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes radiale Umlenkelement (17) in Bezug zu jeweils einem axialen Umlenkelement (15) angeordnet ist und mit einem Abschnitt einer Umfangs-Wirkfläche (17.1) in der Mittelebene der ersten Keilriemenscheibe (9) liegt.

10. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem zweiten Bauteil (11) drehfest verbundene Keilriemenscheibe (13) eine Wirkfläche (13.1) aufweist, die in einem Anstellwinkel zu der horizontalen Mittelebene einer Wirkfläche (9.1) der ersten Keilriemenscheibe (9) liegt.

11. Mischvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Riemenelement (19) endlos um jeweils einen Teilumfang der Wirkfläche (9.1), der Wirkflächen (15.1) der axialen Umlenkelemente (15), der Wirkflächen (17.1) der radialen Umlenkelemente (17) und der Wirkfläche (13.1) herum geführt ist.

12. Mischvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Riemenelement (19) ein Keilriemen ist.