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Die
Erfindung betrifft einen Mischer für das Mischen von Mischgut
bei hohen Temperaturen von beispielsweise 300°C bis 600°C, sowie ein Verfahren für den Betrieb
des Mischers. Aus der Druckschrift
DE 19800567 A1 ist bekannt, in einem Horizontalmischer
befindliches Mischgut auf eine Temperatur von 500°C und mehr
zu erhitzen.
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Ein
Mischer umfasst einen Behälter
und ein oder mehrere Wellen mit daran angebrachten Mischwerkzeugen.
Der Behälter
eines beheizbaren Mischers ist außerdem mit Heizmitteln versehen.
Ein Mischer mit einer oder mehreren horizontal gelagerten, drehbaren
Wellen und daran angebrachten Mischwerkzeugen ist ein Horizontalmischer.
Der Behälter
eines Mischers weist in der Regel die Form eines geraden Kreiszylinders
auf. Die Welle verläuft koaxial
zum Zylindermantel. Die Welle wird typischerweise mit Mitteln angetrieben,
die an einer Stirnwand des Mischerbehälters befestigt sind. Lager
für die Welle
sind regelmäßig mit
den Stirnwänden
des Behälters
unmittelbar verbunden. Weist ein Mischer nur eine Welle auf. so
verläuft
diese insbesondere durch die Kreismitte der Grundflächen eines
zylinderförmigen
Behälters.
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Wird
ein Mischer bei hohen Temperaturen betrieben, so muss dieser zunächst für die Inbetriebnahme
erhitzt werden. Die Erhöhung
der Temperatur führt
zur Ausdehnung des Mischers. Wird ein Mischer beispielsweise für die Durchführung von
Wartungsarbeiten wieder abgekühlt,
so schrumpft der Mischer. Die thermisch bedingten Dehnungs- und
Schrumpfungserscheinungen sind bei der Aufstellung und des Betriebs
des Mischers zu berücksichtigen,
um Beschädigungen
zu vermeiden.
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Aus
dem Stand der Technik ist bekannt, einen beheizbaren Mischer an
einer Stirnseite fest zu verankern, also zum Beispiel die entsprechenden Füße des Mischers
mit Schrauben im Boden zu befestigen und den Mischer an der gegenüberliegenden
Stirnseite mit Gleitfüßen zu versehen.
Wird ein so aufgestellter Mischer aufgeheizt oder abgekühlt, so
verschiebt sich die Position der Gleitfüße infolge der thermisch bedingten
Dehnungen und Schrumpfungen. Thermisch bedingte Dehnungen und Schrumpfungen
können
so kompensiert werden.
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Problematisch
ist jedoch, dass sich in Abhängigkeit
von der Größe des Mischers
und den auftretenden Temperaturunterschieden ein Mischer sich um
mehrere Zentimeter ausdehnen kann. Mit dem Mischer verbundene Zuführorgane,
so zum Beispiel mit dem Mischer verbundene Rohre, um beispielsweise
Produkt oder Mischgut in den Mischer einzufüllen oder aber um Überdruck
oder Vakuum im Mischer erzeugen zu können, müssen entsprechend mitgeführt werden.
Sind thermisch bedingte Dehnungs- und Schrumpfungserscheinungen
zu groß,
so sind Zuführorgane
wie Rohre grundsätzlich
nicht mehr flexibel genug, um diesen Bewegungen folgen zu können. Hinreichend
lange, aus Metall bestehende Rohre können zwar Veränderungen
von wenigen Millimetern folgen. Bewegungen von mehreren Zentimetern können aus
Metall bestehende Rohre allerdings grundsätzlich nicht mehr kompensieren.
Das Verschieben von Gleitfüßen, die
einen schweren, beladenen Mischer tragen, ist mit relativ großen, unerwünschten
Reibungskräften
verbunden.
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Da
Zuführorgane
Verschiebungen des Mischerbehälters
nur begrenzt zu folgen vermögen, werden
Zuführorgane
angrenzend an die Stirnseite des Behälters angeordnet, die gegenüber dem
Untergrund fixiert ist. Angrenzend an die andere Stirnseite, die
mit Gleitfüßen versehen
ist, können
keine Zuführorgane
vorgesehen werden, die größeren Verschiebungen
des Mischers nicht zu folgen vermögen. Aus Platzgründen können allerdings
angrenzend an eine Stirnseite des Mischerbehälters nur eine kleine Anzahl
an Zuführorganen
vorgesehen werden.
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Wird
ein Horizontalmischer mit Heizelementen von außen erwärmt, so dehnt sich zunächst nur das
Gehäuse
des Mischers aus. Zeitlich verzögert
erwärmt
sich die Welle eines Horizontalmischers und dehnt sich daher gegenüber dem
Gehäuse
zeitlich verzögert
aus. Um dieses unterschiedliche Dehnungsverhalten kompensieren zu
können,
wird die Welle eines Standard-Horizontalmischers
nur an einer Stirnseite des Mischergehäuses fixiert und auf der anderen
Seite gleitend gelagert. Eine gleitende Lagerung einer Welle erfolgt
beispielsweise mit Hilfe einer Gleitringdichtung oder Stopfbuchsdichtung,
die den Übergang
von der Welle zum Gehäuse
abdichtet.
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Erfolgt
die Abdichtung einer Welle durch eine relativ zur Welle nicht verschiebbaren
Dichtung, so wird die Dichtung mit einem Ende eines Faltenbalgs dicht
verbunden. Das andere Ende des Faltenbalgs ist dann mit dem Gehäuse des
Mischers dicht verbunden, um so Verschiebungen der 10 Welle relativ zum
Gehäuse
eines Horizontalmischers kompensieren zu können. Hierdurch werden Verschiebungen der
Welle gegenüber
dem Gehäuse
des Mischers von ±10
mm möglich.
Werden die Bewegungen zu groß,
so wird die Verwendung eines Faltenbalgs allerdings zu unwirtschaftlich.
Ein Faltenbalg weist ferner nachteilhaft Todräume auf, in denen sich Mischgut
unerwünscht
ablagern kann. Ablagerungen im Faltenbalg schränken seine Bewegungsmöglichkeiten
ein, die den weiteren Betrieb gefährden.
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Wird
ein Mischer erwärmt
oder abgekühlt,
so verändert
sich nicht nur die Länge
des Mischerbehälters
sondern auch der Durchmesser. Ein Mischerbehälter kann daher nur so gehalten
und mit Zuführorganen
und dergleichen versehen werden, dass einer Veränderung des Durchmessers gefolgt
werden kann.
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Wird
ein Mischer erwärmt,
beispielsweise indem durch einen Doppelmantel des Behälters ein
erhitztes Fluid geleitet wird, so heizt sich sein Behälter in
der Regel ungleichmäßig auf.
Der Behälter
kann dadurch unerwünscht
bananenförmig
werden.
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Bei
hohen Temperaturen treten bei Erwärmen mittels Doppelmantel verstärkt diverse
Probleme auf. Es wird dann bevorzugt mittels einer Elektroheizung
beheizt, die in der Regel als Wickelheizung vorliegt.
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Aus
der
DE 28 13 773 A1 geht
ein Mischer mit einem drehbar gelagerten Mischerbehälter hervor.
Daher kann der Mischerbehälter
relativ zum Untergrund bewegt werden und weist folglich keinen Bereich
auf, der gegenüber
dem Untergrund fixiert ist.
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Aus
der
DE 1 146852 B ist
eine Mischvorrichtung bekannt, die an einem Ende an einem Bolzen und
an dem gegenüberliegenden
Ende an einer Kette aufgehängt
wird.
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Die
Druckschriften
DE
195 28 018 A1 sowie
DE 198 00 567 A1 offenbaren einen Mischer
mit Mischerbehälter,
horizontal gelagerter Welle und daran angebrachten Mischwerkzeugen
für den
Betrieb bei hohen Temperaturen. So kann der aus der Druckschrift
DE 198 00 567 A1 bekannte
Mischer durch eine Kontaktheizung auf 500°C aufgeheizt werden.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, einen Mischer bereitzustellen, der eine
Vielzahl von Zuführorganen umfassen
kann, die auch bei hohen Temperaturen den Bewegungen des Mischers
zu folgen vermögen. Es
ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren für den Betrieb
des Mischers anzugeben.
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Die
Aufgabe wird durch einen Mischer mit den Merkmalen des ersten Anspruchs
gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ein
Verfahren für
den Betrieb des Mischers umfasst die Merkmale des Nebenanspruchs.
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Zur
Lösung
der Aufgabe umfasst der Mischer solche Aufstellungs- und Fixiermittel,
dass ein Bereich des Mischerbehälters
gegenüber
dem Untergrund fixiert ist, der zu beiden Seiten mit Zuführorganen
versehen werden kann. Da bei einem Mischer gemäß Stand der Technik ein Horizontalmischer
nur an einer Stirnseite fixiert werden kann, können Zuführorgane nur von einer an die
Stirnwand angrenzenden Seite mit dem Mischerbehälter verbunden werden. Ist
ein Horizontalmischer dagegen so beschaffen, dass ein Bereich relativ
zum Untergrund fixiert ist, der sich zwischen zwei Stirnseiten eines Mischerbehälters befindet,
so können
Zuführorgane zu
beiden Seiten dieses Bereiches mit dem Mischerbehälter verbunden
werden, Der fixierte Bereich verändert
seine Lage gegenüber
dem Untergrund nicht. Die daran angrenzenden Bereiche verschieben
sich gegenüber
dem Untergrund nur wenig. Da nun im Unterschied zum Stand der Technik
zu beiden Seiten des fixierten Bereichs Zuführorgane angebracht werden
können,
die nur kleinen Verschiebungen zu folgen vermögen, kann die Zahl solcher
Zuführorgane im
Vergleich zum Stand der Technik vergrößert und zwar in der Regel
verdoppelt werden. Eine Verdopplung der möglichen Zuführorgane ist insbesondere dann
möglich,
wenn ein mittlerer Bereich des Mischergehäuses gegenüber dem Untergrund fixiert wird.
Ein mittlerer Bereich ist insbesondere ein mittleres Drittel zwischen
zwei Stirnseiten eines Behälters eines
Horizontalmischers.
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Um
einen mittleren Bereich des Mischerbehälters zu fixieren, können die beiden
nicht fixierten Endseiten und zwar insbesondere die beiden Stirnseiten
eines Horizontalmischers mit Gleitfüßen versehen sein. Bevorzugt
wird jedoch der Mischer aufgehängt,
da das Entstehen von Reibungskräften
vermieden wird, die andernfalls beim Verschieben von Gleitfüßen auftreten.
So kann vermieden werden, dass starke Kräfte auf die Fixierung einwirken.
Aus gleichen Gründen
können
beim Stand der Technik Gleitfüße gegen
eine Aufhängung
ausgetauscht werden, um so u. a. zu vermeiden, dass eine fixierte Stirnseite
eines beheizbaren Horizontalmischers zu großen Kräften ausgesetzt wird.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung tragen die Mittel zum Fixieren eines Abschnitts oder
Bereichs des Behälters
im Unterschied zum Stand der Technik nicht zur Aufstellung des Behälters bei.
Allein die Aufstellungsmittel tragen das Gewicht des Behälters nebst
Anbauten. Die Mittel zum Fixieren sorgen lediglich dafür, dass
ein Behälterabschnitt
gegenüber dem
Untergrund fixiert ist.
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Um
Enden eines Mischers geeignet aufhängen zu können, gibt es in einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung an den Endseiten bzw. Stirnseiten Tragstangen, die
mit einem Ende an einem Ständerwerk
oder Gestell sowie mit dem anderen Ende an Befestigungsmitteln des
Mischerbehälters
drehbar angebracht sind. Die horizontal verlaufenden Achsen oder
Buchsen, um die die Tragstangen gedreht werden können, verlaufen im Fall eines Horizontalmischers
außerdem
senkrecht zur Drehachse der Welle des Mischers. Die Tragstangen
hängen
den Mischerbehälter
auf und ermöglichen
zugleich problemlos Längenausdehnungen
des Behälters,
Im Unterschied zu einer Aufhängung
mit Ketten wird darüber
hinaus die Lage des Mischerbehälters vorteilhaft
stabilisiert, da die Stangen seitlich nur sehr begrenzt ausschwenken
können.
Die Aufstellungsmittel umfassen in dieser Ausführungsform also ein Gestell
bzw. Ständerwerk,
Tragstangen sowie am Mischerbehälter
angebrachte Befestigungsmittel.
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Um
leicht justieren zu können,
können
die Tragstangen durch eine Stange mit Außengewinde und einem damit
verschraubten Rohr mit Innengewinde gebildet werden. Durch Heraus-
oder Hineinschrauben der Stange mit Außengewinde können gewünschte Längen der
Tragstangen eingestellt bzw. justiert werden. Vorzugsweise werden
die Tragstangen durch zwei Gelenkköpfe mit Rechts- und Links-Außengewinde,
die sich in Bohrungen befinden, und einer damit verschraubten Stange
mit Rechts- und Links-Innengewinde
gebildet. Durch Rechts- oder Linksdrehen der Stange mit Innengewinde
können
dann gewünschte
Längen
eingestellt werden.
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Beispielsweise
sind Platten oder Stangen an zwei gegenüberliegenden Enden eines Mischerbehälters angebracht,
so zum Beispiel seitlich angeschweißt. Enden der angebrachten
Platten oder Stangen sind mit den Tragstangen drehbar verbunden,
um das entsprechende Ende des Mischerbehälters so aufzuhängen.
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Um
ein Drehen des Mischerbehälters
um eine senkrechte Achse verbessert zu vermeiden, gibt es in einer
Ausführungsform
der Erfindung beispielsweise horizontal angeordnete Befestigungsstangen, die
parallel zum Boden bzw. Untergrund angeordnet sind. Diese Befestigungsstangen
sind beispielsweise an Stirnseiten des Mischerbehälters verbunden
und darüber
hinaus beispielsweise an einem Gestell, an dem der Mischerbehälter aufgehängt gehalten
wird. Aufbau und Anbringung entsprechen bevorzugt dem Aufbau und
der Anbringung der Tragstangen. Die Achsen oder Buchsen, um die
die Befestigungsstangen gedreht werden können, verlaufen allerdings
im Fall einer stirnseitigen Befestigung parallel zur Mischerwelle.
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Die
Erfindung bezieht sich typischerweise auf einen Chargenmischer,
also einen diskontinuierlich betriebenen Mischer. Ein Chargenmischer
wird über
eine an einem Behälter
angebrachte Beschickungsanlage mit Mischgut gefüllt, die sich in der Regel
oberhalb des Behälters
befindet. Das gemischte Gut wird in der Regel über ein Entleerungsorgan entnommen.
In einer Ausführungsform
der Erfindung wird der Antrieb für
die Welle des Mischers getrennt und außerhalb vom Behälter des
Mischers aufgestellt. Es gibt dann keine direkte Verbindung zwischen
dem Antrieb und dem Behälter.
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Es
verbleiben also lediglich mittelbare Verbindungen und zwar vor allem
beschränkt
auf eine Verbindung durch die Welle sowie über ein Ständerwerk oder Boden und Aufstellungsmittel.
So wird die Gefahr herabgesetzt, dass sich der Antrieb zusammen
mit dem Behälter
des Mischers unerwünscht aufheizt
und möglicherweise
dadurch beschädigt wird.
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Im
gleichen Sinne sind bevorzugt Lager, die das Gewicht der Welle tragen,
getrennt und außerhalb
vom Behälter
des Mischers vorgesehen, um so zu vermeiden, dass sich Lager überhitzen.
Die Lager für
die Welle sind dann also nicht unmittelbar am oder im Behälter befestigt.
Diese Ausführungsform
kann jedenfalls dann einfach realisiert werden, wenn durch eine
entsprechende Aufstellung des Mischerbehälters sichergestellt ist, dass
die Welle sich nicht aufgrund von thermischen Einflüssen nach
oben, unten oder seitlich bewegt.
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Um
zu vermeiden, dass sich die Welle aufgrund einer Veränderung
des Durchmessers räumlich
verschiebt und ein extern aufgestellter Antrieb sowie externe Lager
dieser Verschiebung folgen müssen,
wird der Mischerbehälter
in einer Ausführungsform
der Erfindung in Höhe
der Welle befestigt und zwar insbesondere in Höhe der Welle aufgehängt. Verändert sich
der Durchmesser des Mischerbehälters,
so bewirkt dies keine räumliche
Verschiebung der Welle. Es ist bei dieser Ausführungsform nicht erforderlich,
dass ein außerhalb
des Mischerbehälters
vorgesehener Antrieb oder aber auch außerhalb des Mischerbehälters vorgesehene
Lager für
die Welle aufgrund vom thermischen Einflüssen nachgeführt werden
müssen.
Damit ein extern angeordneter Antrieb für die Welle keine Längenänderungen
einer Welle aufgrund von Temperaturveränderungen kompensieren muss,
wird die Welle so durch den Mischerbehälter hindurch geführt, dass
die Welle entlang ihrer Achse verschoben werden kann, ohne zugleich
den Mischerbehälter
verschieben zu müssen. Die
Welle wird nur noch gegenüber
dem Mischerbehälter
abgedichtet. Lediglich das Ende der Welle wird gegenüber dem
Untergrund fixiert gehalten, welches mit dem Antrieb verbunden ist.
Wenn von „der
Welle” die
Rede ist, soll damit nicht ausgeschlossen werden, dass der Mischer
mehrere Wellen mit daran befestigten Mischwerkzeugen aufweist. Bevorzugt
bezieht sich die Erfindung jedoch auf einen Mischer mit nur einer
Welle.
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Vorteilhaft
kann die Lagerung für
eine Welle und/oder ein Antrieb für eine Welle in einer Ausführungsform
insbesondere in senkrechter Richtung justiert werden, um so in jedem
Fall auf Temperaturveränderungen
und damit verbundene Langeänderungen
reagieren zu können.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung wird die Welle an einer Seite und zwar insbesondere
nur an einer Seite verschiebbar durch ein Lager gehalten, welches
sich außerhalb
des Behälters
befindet und nicht unmittelbar am Behälter angebracht ist. Das Lager
kann ein Kugellager sein. Ein Abschnitt der Welle, der durch dieses
Lager gehalten wird, kann durch das Lager hindurch geschoben werden. Indem
die Welle mit einem Lager verschiebbar gehalten wird – beispielsweise
einem Loslager –,
kann die Welle sich problemlos ausdehnen bzw. schrumpfen.
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Um
das unerwünschte
Entstehen einer Bananenform durch unterschiedliche Temperaturbereiche
zu vermeiden, wird in einer Ausführungsform
der Erfindung eine elektrische Heizung eingesetzt, die gesteuert
unterschiedliche Bereiche des Behältermantels unterschiedlich
beheizen kann. Durch geeignet unterschiedliches Beheizen wird erreicht,
dass dem unerwünschten
Entstehen eines bananenförmigen
Behältergehäuses entgegen
gewirkt wird. Droht also beispielsweise das Auftreten einer Bananenform,
beispielsweise weil kaltes Mischgut in einen erhitzten Mischer eingefüllt wird
und die Behälterunterseite
lokal entsprechend abkühlt,
so wird die Unterseite relativ intensiv beheizt, um eine einseitige
Auskühlung
des Behältergehäuses und
damit eine Bananenform zu vermeiden. Durch das Vorsehen von unabhängig voneinander
beheizbaren Zonen ist es also möglich,
Temperaturunterschieden entgegenzuwirken und so ein Verziehen des
Behälters
zu vermeiden.
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Beim
erfindungsgemäßen Mischer
ist es unproblematisch möglich,
trotz großer
Temperaturunterschiede, die beim Mischer auftreten, eine Beschickungsanlage
entfernt von einer Stirnwand eines Horizontalmischers anzuordnen.
Findet eine Beschickung an einer Stirnseite eines Mischers statt,
so muss sehr bald die Welle mit den Mischwerkzeugen in Gang gesetzt
werden, um das Mischgut von der Stirnseite weg zu transportieren.
Kann das Mischgut entfernt von der Stirnseite eingefüllt werden,
so verringert sich dieses Problem, da mehr Raum für die Bildung
eines Schüttkegels
zur Verfügung
steht.
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Werden
während
des Mischens entstehende Gase oder Dämpfe abgezogen, so ist eine
relativ große
Beruhigungszone in Form eines Rohres mit großem Durchmesser vorzusehen, über das
die entstehenden Dämpfe
und Gase abgezogen werden. Durch die vorliegende Erfindung wird
erreicht, dass eine solche Beruhigungszone vergleichsweise leicht untergebracht
werden kann, selbst wenn diese nur kleinen Verschiebungen zu folgen
vermag.
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Um
Abdichtungsprobleme bei der Entnahme zu vermeiden, wird eine Entnahmeöffnung vorzugsweise
in dem Abschnitt des Behälters
vorgesehen, der nahe dem Untergrund fixiert ist.
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Die
Beschickung für
den Mischer umfasst insbesondere einen Vakuumanschluss bzw. einen Anschluss,
mit dem Überdruck
im Behälter
erzeugt werden kann. Die Beschickung wird vorzugsweise in dem Abschnitt
des Behälters
vorgesehen, der gegenüber
dem Untergrund fixiert ist.
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Untergeordnete
Einrichtungen befinden sich dann neben dieser Beschickungsanordnung.
Flüssigkeitszugaben,
Sonderzugaben, Mannlöcher,
usw. werden vorzugsweise seitlich neben dem Abschnitt des Behälters vorgesehen,
der gegenüber
dem Untergrund fixiert ist. Flüssigkeitszugaben
können
mit langen Leitungen versehen werden und dadurch Verschiebungen
eher folgen. Mannlöcher
dienen dazu, um in den Innenraum eines Mischers beispielsweise für Wartungszwecke
einsteigen zu können.
Sollen kleine Teile von Hand zugegeben werden, so gibt es dann entsprechende
Sonderanschlüsse,
die ebenfalls eher unkritisch sind.
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Um
zu hohe Temperaturen an den Dichtungen und den Lagern der Welle
zu vermeiden, wird die Welle in einer Ausführungsform der Erfindung von
innen gekühlt.
Die Welle weist zu diesem Zweck beispielsweise eine Innenbohrung
auf und zwar vorzugsweise bis zur Dichtung, die den Übergang
zum Behälter
abdichtet. Die Bohrung wird mit Kühlmitteln von außen gespült, um so
den Bereich der Welle bis zur Dichtung zu kühlen. Ein störungsfreier
Betrieb wird so verbessert sichergestellt. Reicht die Bohrung nur
bis zur Dichtung, so wird nur der Bereich gekühlt, der zweckmäßigerweise
kühl gehalten
werden sollte. Der Bereich im Mischer nimmt dann aktiv am Mischprozess
mit seiner eigenen Temperatur teil.
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Der
Mischer unterscheidet sich vom Stand der Technik in einer Ausführungsform
dadurch, dass es einen Tragerahmen, Ständerwerk oder ein Gestell gibt,
an dem der Mischer schwimmend eingehängt ist.
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Die
Bauteile des Mischers wie Aufstellungsmittel, Fixiermittel, Lager,
Welle, Behälter,
Antrieb und/oder Mischwerkzeuge bestehen vorzugsweise ganz oder überwiegend
aus Stahl.
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1 skizziert
einen Horizontalmischer 1 mit einem kreiszylinderförmigem Behälter 2.
Durch die Mitte der beiden Stirnseiten des Mischerbehälters verläuft eine
Welle 3, an der im Inneren des Behälters Mischwerkzeuge angebracht
sind. An der Unterseite des Mischerbehälters 2 ist in der
Mitte zwischen beiden Stirnseiten ein Führungsmittel 4 befestigt,
welches zu beiden Seiten des Mischerbehälters mit je einem vorstehenden
Ende 5 versehen ist. Jedes vorstehende Ende 5 befindet
sich zwischen zwei Führungsbacken 6.
Die Führungsbacken 6 sind
auf dem Untergrund 7 befestigt und können gegenüber dem Untergrund 7 nicht
verschoben werden. Durch Führungsmittel
und Führungsbacken
wird der Behälter im
Sinne der Erfindung gegenüber
dem Untergrund fixiert. Führungsmittel
einschließlich
der vorstehenden Enden sowie Führungsbacken
sind also Fixierungsmittel im Sinne der Erfindung.
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Seitlich
neben der Welle sind an den beiden Stirnseiten des Mischerbehälters insgesamt
vier Befestigungsmittel 8 bzw. Mittel für das Aufhängen in Höhe der Welle 3 angebracht.
An diesen vier Befestigungsmitteln wird der Mischerbehälter aufgehängt und
so schwimmend gehalten.
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Die
Mitte des Mischerbehälters
zwischen den beiden Stirnseiten kann relativ zum Untergrund nicht
parallel verschoben werden, da die Führungsbacken 6 eine
Parallelverschiebung der vorstehenden Enden 5 verhindern.
Wird der Behälter 3 also beispielsweise
aufgeheizt, so verschieben sich die aufgehängten Stirnseiten 9 gegenüber dem
Untergrund, nicht aber der mittlere Abschnitt bzw. Bereich oberhalb
des Führungsmittels 4.
Dieser Bereich kann nun dazu genutzt werden, Zuführorgane 10, 11, 12 an
dem Behälter
anzubringen, die nur in geringem Umfang Parallelverschiebungen des
Behälters 2 zu folgen
vermögen.
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Da
der Behälter 2 aufgehängt ist,
kann sich sein Durchmesser unproblematisch infolge von Temperaturänderungen
verändern.
Wird der Behälter
beispielsweise aufgeheizt, so kann sich sein Durchmesser unproblematisch
ausdehnen. Dies wird zum einen durch die Aufhängung und zum anderen dadurch erreicht,
dass sich die vorstehenden Enden 5 nach unten bewegen können.
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Da
die Befestigungsmittel 8 in Höhe der Welle angebracht sind,
hat eine Veränderung
des Behälterdurchmessers
nicht zur Folge, dass sich die räumliche
Position der Welle 3 verändert. Zur Stabilisierung der
räumlichen
Position der Welle 3 trägt
auch bei, dass die Fixierungsmittel 4, 5 und 6 eine
Parallelverschiebung verhindern.
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Da
die Welle nicht aufgrund von Veränderungen
des Behälterdurchmessers
ihre räumliche
Position verändert,
wird in einer Ausführungsform
der Erfindung die Welle 3 mit einem in 2 im
Schnitt skizzierten Antrieb 13 verbunden, der gegenüber dem
Untergrund nicht verschoben werden kann und der sich außerhalb
des Behälters 2 befindet
und getrennt von diesem aufgestellt ist. Der Antrieb 13 umfasst
ein Lager oder aber ein Lager 27 ist benachbart angeordnet,
mit der die Welle gehalten wird und zwar vorzugsweise so, dass die
Welle nicht gegenüber dem
Lager 27 entlang der Wellenachse verschoben werden kann.
Das Lager 27 ist ebenfalls getrennt vom Behälter sowie
außerhalb
des Behälters
aufgestellt, um eine Überhitzung
des Lagers zu vermeiden. Auf der entgegengesetzten Seite außerhalb
des Behälters
sowie getrennt vom Behälter
wird die Welle durch ein zweites Lager 14 gehalten. Gegenüber diesem
Lager kann die Welle entlang der Wellenachse verschoben werden.
Die Übergänge zwischen
Stirnwänden 9 und
Welle 3 sind lediglich abgedichtet. Die Welle kann also
entlang ihrer Achse relativ zu den Stirnwänden verschoben werden. 2 skizziert
außerdem
an der Welle befestigte Mischwerkzeuge 15.
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3 verdeutlicht
im Schnitt den Aufbau einer Dichtung für eine Welle 3 gegenüber der
Stirnwand eines Behälters
eines Horizontalmischers. Die Dichtung erfolgt durch Packungselemente 16,
so zum Beispiel gemäß der in 3 gezeigten
Ausführungsform
durch insgesamt vier Packungselemente. Ein Packungselement 16 besteht
in einer Ausführungsform
aus einer Schnur mit quadratischem Durchmesser, die beispielsweise
mit Graphitmaterial gefüllt
ist. Eine solche Schnur wird ringförmig um die Welle oder aber
um eine über
die Welle geschobene Hülse 22 gelegt.
Eine Hülse 22 kann
im Abnutzungsfall vergleichsweise preiswert ausgetauscht werden und
ist daher im Bereich der Abdichtung und/oder der Lager bevorzugt
vorzusehen. Die Enden eines Packungselements 16 werden
gegenüber
den Enden eines angrenzenden Packungselements 16 versetzt angeordnet.
Die so angeordneten Packungselemente 16 werden durch ein
verschiebbares Bauteil 17 gegeneinander gepresst, welches
die Packungselemente 16 gegen einen Anschlag 18 drückt. Die
Packungselemente versuchen auszuweichen und werden so auf der einen
Seite gegen die Welle bzw. Hülse 22 und
auf der anderen Seite gegen eine Begrenzung 19 der Stirnwand
gedrückt.
Mit einer vorgespannten Feder 20 wird das verschiebbare
Bauteil 17 federnd gegen die Packungselemente 16 gepresst, um
so den Anpressdruck kontinuierlich aufrechtzuerhalten. Dieser Aufbau
ist nur dazu geeignet, die Welle gegenüber der Stirnwand abzudichten.
Die Welle kann durch die Dichtung aufgrund eines zu großen Gewichts
nicht gehalten werden, ohne die Dichtung zu beschädigen.
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Ringförmig um
die Packungselemente herum sind ein oder mehrere vorzugsweise ringförmige Hohlräume 21 angeordnet,
die mit Kühlmitteln
gespült
werden können.
Die Dichtung wird so gekühlt, um
eine lange Betriebsdauer zu ermöglichen.
Mehrere Hohlräume
sind aus Montage- und Fertigungsgründen zu bevorzugen.
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Von
außen
gesehen vor den Verpackungselementen 16 gibt's es noch ein oder
mehrere Hohlräume 23,
die mit einem Gas, insbesondere mit Stickstoff beaufschlagt werden,
so dass in den Hohlräumen
ein Überdruck
vorliegt. Weil das verschiebbare Bauteil 17 nach außen hin
durch Wellendichtringe 30 abgedichtet wird, kann das Gas
bzw. der Stickstoff grundsätzlich
nur zwischen Packungen 16 und Wellenhülse 22 hindurch strömen. Das
Gas bzw. der Stickstoff dient einerseits als Sperrmedium und andererseits
als Indikator für
den Fall einer Undichtigkeit. Wird von Zeit zu Zeit mehr Gas bzw.
Stickstoff als üblich
verbraucht, wird damit signalisiert, dass die Packungen bzw. Packungselemente
nachgezogen oder ausgetauscht werden müssen.
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4 zeigt
eine Tragstange 24, die drehbar an einem Bolzen 25 eines
Ständerwerks
bzw. Gestells und an der anderen Seite mit einem Bolzen 26 verbunden
ist, die an der Stirnwand 9 eines Horizontalmischers in
Höhe der
Welle 3 angeschweißt
ist. Durch vier solcher Tragstangen wird in einer Ausführungsform
der Erfindung ein Horizontalmischer schwimmend gelagert. Die Achsen
bzw. Bolzen 25, 26, um die eine Tragstange 25 gedreht
werden kann, verlaufen senkrecht zur Drehachse der Welle 3.
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5 verdeutlicht
das Vorsehen von horizontal angeordneten Befestigungsstangen 28,
mit denen eine Drehung des Mischerbehälters um eine senkrechte Achse
verhindert wird. Die gezeigten Befestigungsstangen 28 sind
drehbar mit einer Stirnseite 9 und drehbar mit beispielsweise
einem Ständerwerk
oder Gestell verbunden. Die Achsen bzw. Bolzen 31, 32,
um die eine horizontal angeordnete Befestigungsstange 28 gedreht
werden kann, verlaufen parallel zur Drehachse der Welle 3.
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Die
Tragstangen 24 können
vom Mischer aus gesehen konstruktiv nach unten oder oben verlaufen,
um den Mischer aufzuhängen
bzw. einzuhängen.