DE102010016596B4

DE102010016596B4 - Mischer

Info

Publication number: DE102010016596B4
Application number: DE102010016596.4A
Authority: DE
Inventors: Thomas Schill; Henning KREIS
Original assignee: Zeppelin Reimelt GmbH
Current assignee: Zeppelin Reimelt GmbH
Priority date: 2010-04-22
Filing date: 2010-04-22
Publication date: 2015-10-22
Anticipated expiration: 2030-04-23
Also published as: DE102010016596A1; US20110280099A1; ITGE20110048A1

Abstract

Mischer (1), aufweisend einen drehbaren Mischbehälter (2), einen Behälterantrieb (7) für den Mischbehälter (2), einen an dem Mischbehälter (2) anbringbaren Mischkopf (5) mit einem drehbar gelagerten Mischwerkzeug (10) und einen Werkzeugantrieb (4) für das Mischwerkzeug (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Mischwerkzeug (10) eine Welle (101) und einen konzentrisch um die Welle (101) angeordneten Rahmen (103) aufweist, wobei die Welle (101) und der Rahmen (103) durch mindestens zwei sichelförmig in einer Ebene senkrecht zur Drehachse der Nabe (101) ausgebildete Umwälzelemente (102) miteinander verbunden sind und wobei an dem Rahmen (103) mindestens ein Scherstift (104) angeordnet ist, der im Betrieb durch mindestens eine an dem Mischkopf (5) gehalterte Schernut (105) führbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mischer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Gattungsgemäße Mischer dieser Art sind in zahlreichen Ausführungsvarianten bekannt, beispielsweise aus der DE 197 08 075 C1 oder der DE 199 62 134 A1 . Sie weisen einen drehbaren Mischbehälter auf, ein in dem Mischbehälter drehbar gelagertes Mischwerkzeug sowie einen Antrieb für das Mischwerkzeug. Der Mischbehälter selbst lässt sich mit Hilfe eines Behälterantriebs von einer vertikalen in eine beliebige andere Position schwenken.
Im Betrieb lässt sich der Mischbehälter des Mischers nach Einbringen des Mischgutes in eine dafür vorgesehene Andockstation bewegen. Nach dem Andocken wird der Mischbehälter aus einer vertikalen Position in eine andere Position verschwenkt, in der der eigentliche Mischvorgang stattfindet. Der Vorteil bei dieser Vorgehensweise ist, dass der Mischbehälter als Transportbehältnis für das Mischgut innerhalb des Betriebes sowohl des ungemischten Mischgutes als auch des fertig gemischten Mischguts dienen kann. Dadurch entfallen zusätzliche Einrichtungen oder Förderanlagen zur Förderung des ungemischten Mischgutes oder des fertigen Mischgutes.
Solche Mischer werden vorwiegend in Anwendungen eingesetzt, bei denen ein häufiger Produktwechsel stattfindet, beispielsweise bei der Herstellung von Pigmentmischungen, so genannten Masterbatches, sowie von Mischungen von Additiven. Diese Mischungen werden beispielsweise als Zugaben zu Kunststoffen zur Herstellung unterschiedlichster Endprodukte wie beispielsweise Behälter für Kosmetika, Shampoo etc. oder auch Fensterprofilen oder anderen technischen Profilen eingesetzt.
Aufgrund der Notwendigkeit häufiger Produktwechsel bei diesen Anwendungen kommt der Reinigung des Mischers zwischen den eigentlichen Mischzyklen eine besondere Bedeutung zu. Je nach Art des Produktes werden bei den heutigen Mischern Reinigungszeiten von bis zu 30 Minuten benötigt. Dabei sind die wesentlichen produktberührten Bauteile des Mischers der Mischkopf, das Werkzeug und der Mischbehälter. In der betrieblichen Praxis können aber weder der Mischkopf als stationäre Maschine noch das Werkzeug, das nur aufwändig demontierbar ist, in eine geeignete Reinigungsvorrichtung gebracht werden. Daher kommt nur eine Reinigung vor Ort mittels mechanischem Abtrag und Entfernung von Produktresten beispielsweise mit Hilfe von Staubsaugern in Betracht. Wegen der teils erheblichen Größe der Mischbehälter ist die Reinigung in geeigneten Stationen allerdings sehr aufwendig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Mischer bereit zu stellen, der einfach, schnell und kostengünstig zu reinigen ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Mischer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß weist das Mischwerkzeug eine Nabe und einen konzentrisch um die Nabe angeordneten Rahmen auf, wobei die Nabe und der Rahmen durch mindestens zwei sichelförmig in einer Ebene senkrecht zur Drehachse der Nabe ausgebildete Umwälzelemente miteinander verbunden sind und wobei an dem Rahmen mindestens ein Scherstift angeordnet ist, der im Betrieb durch mindestens eine an dem Mischkopf angeordnete Schernut führbar ist.
Eine derartige Ausgestaltung des Mischwerkzeuges erlaubt eine Verringerung des Durchmessers des Mischwerkzeuges bei gleichbleibender Scherwirkung. Die Reduzierung des Durchmessers des Mischwerkzeuges geht mit einer Reduzierung der produktberührten, d. h. zu reinigenden Fläche einher, so dass ein mit einem solchen Mischwerkzeug versehene Mischer besser zu reinigen ist als ein Mischer mit einem herkömmlichen Mischwerkzeug, wie sie beispielsweise in den Mischern gemäß den Druckschriften DE 197 08 075 C1 oder der DE 199 62 134 A1 bekannt sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante des Mischers ist die Nabe des Mischwerkzeuges in einer von dem Werkzeugantrieb angetriebenen werkzeuglos bedienbaren Aufnahme aufnehmbar. Dadurch lässt sich das Mischwerkzeug in einfacher Weise von dem Werkzeugantrieb beziehungsweise dem Mischkopf abnehmen. Eine aufwendige Demontage des Mischwerkzeuges mit Spezialwerkzeug kann dadurch entfallen. Außerdem kann das Werkzeug durch die gegenüber herkömmlichen Mischwerkzeugen reduzierte Größe in einfacher Weise mit Hilfe von Industrie üblichen Vorrichtungen wie beispielsweise Dampfstrahlern oder Reinigungsmaschinen gereinigt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung ist der mindestens eine Scherstift an dem Rahmen montiert, um eine Scherwirkung im Mischgut zu erzeugen.
Der Rahmen des Mischwerkzeugs ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante als kreisförmiger Ring ausgebildet. Die Umwälzelemente sind insbesondere nach Art eines Schraubenbandes ausgebildet. Ein derart geformtes Mischwerkzeug ist in der Lage, eine hinreichende Beschleunigung des Mischgutes zu erzeugen und trotz reduzierter Umfangsgeschwindigkeit die erforderliche gewünschte Schwerwirkung im Mischgut zu erreichen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Mischers,
2 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Mischwerkzeuges,
3 eine Querschnittansicht eines Mischbehälters mit aufgesetztem Mischkopf mit dem Mischwerkzeug aus 2.
In der nachfolgenden Figurenbeschreibung beziehen sich Begriffe wie oben, unten, links, rechts, vorne, hinten usw. ausschließlich auf die in den jeweiligen Figuren gewählte beispielhafte Darstellung und Position des Mischers und anderer Teile. Diese Begriffe sind nicht einschränkend zu verstehen, das heißt, durch verschiedene Arbeitsstellungen oder die spiegelsymmetrische Auslegung oder dergleichen können sich diese Bezüge ändern.
Wie in 1 gezeigt, weist der Mischer 1 einen Mischkopf 5, einen Mischbehälter 2, auf dem der Mischkopf 5 aufsetzbar ist und mit dem der Mischbehälter 2 verschließbar ist, sowie einen Ständer 3, an dem der Mischkopf 5 gehaltert ist. An der dem Mischbehälter 2 zugewandten Seite des Mischkopfes 5 ist ein Mischwerkzeug 10 drehbar gelagert, das von einem Werkzeugantrieb 4 auf der dem Mischbehälter 2 abgewandten Seite des Mischkopfes 5 befestigt ist.
Der Mischbehälter 2 ist bevorzugt auf einem Untergestell 9 gelagert, der vorzugsweise mit einem Verschluß 12 versehen ist, mit dem ein an der Unterseite des Mischbehälters 2 angebrachter Auslauf verschließbar ist.
An dem Ständer 3 sind des Weiteren zum Andocken des Mischbehälters zwei bewegbare, den Mischbehälter 2 umfänglich umfassende Arme 11 angeordnet, mit denen der Mischbehälter 2 an dem Mischkopf 5 festlegbar ist. Ist der Mischbehälter 2 an dem Mischkopf 5 angedockt, kann er in dieser Position mithilfe eines Schwenkantrieb 6 von einer vertikalen Stellung sich in eine um seine Längsachse verschwenkt werden.
In der so verschwenkten Mischposition kann der Mischbehälter 2 inkl. Mischkopf über einen Behälterantrieb 7 um seine Längsachse gedreht werden. Gleichzeitig wird zur Bearbeitung des Mischgutes in dem Mischbehälter 2 das Werkzeug 10 im Mischkopf 5 mit Hilfe des Werkzeugantriebs 4 in einer zu der Drehbewegung des Mischbehälters 2 entgegen gesetzten Richtung gedreht.
In 2 ist eine Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Mischwerkzeuges 10 gezeigt. Dieses weist eine Welle 101 auf, einen konzentrisch um die Nabe 101 angeordneten Rahmen 103, der hier als kreisförmiger Ring ausgebildet ist. Denkbar ist auch, dass der Rahmen 103 als konzentrisch um die Welle angeordnetes Vieleck, beispielsweise ein Dreieck oder Viereck ausgebildet ist. Der Rahmen 103 und die Welle 101 sind durch mindestens zwei Umwälzelemente 102 miteinander verbunden. Diese Umwälzelemente 102 sind bevorzugt als sichelförmige Metallbänder ausgebildet, die sich senkrecht zur Drehachse der Welle 101 von der Welle 101 weg zu dem Rahmen 103 hin erstrecken. Besonders bevorzugt sind die Umwälzelemente 102 dabei schraubenförmig verdreht, d. h. nach Art eines Schraubenbandes ausgebildet. Zusätzlich sind die Umwälzelemente 102 bevorzugt in Richtung der Drehachse der Welle 101 gebogen. Dadurch ist die Erzeugung eines homogenen Umweltstroms des Mischgutes in dem Mischgutbehälter 2 gewährleistet.
Die Montage des Mischwerkzeugs 10 an dem Mischkopf 5 und dem Werkzeugantrieb 4 erfolgt über die Welle 101, die an ihrem von den Umwälzelementen entfernten Ende mit einem Aufsatz 107 ausgebildet ist. Der Aufsatz ist bevorzugt so ausgebildet, dass er in einer werkzeuglos bedienbaren Aufnahme 106 des Werkzeugantriebs 4 aufnehmbar ist. Der Aufsatz 107 der Welle 101 und die Aufnahme 106 des Werkzeugantriebs 4 sind dabei insbesondere nach Art einer Kupplung einer Schnellspannvorrichtung, wie sie beispielsweise bei Bohrwerkzeugen üblich ist, ausgebildet.
Um die produktberührte und damit reinigungsbedürftige Fläche des Mischers weiter zu verringern, ist die Öffnung des Mischbehälters 2 bevorzugt verkleinert ausgebildet. Insbesondere ist der dem Mischkopf 5 nahe Bereich der Mantelfläche des Mischbehälters konisch verjüngt ausgebildet, wie es in der 3 gezeigt ist.
Wie in den 2 und 3 des weiteren gezeigt ist, ist an dem Rahmen 103 mindestens ein Scherstift 104 angebracht, der im Betrieb durch mindesten eine an dem Mischkopf 5 gehalterte Schernut 105 führbar ist. Dadurch wird trotz des reduzierten Durchmessers des Mischwerkzeugs eine hinreichende Scherwirkung der Anordnung erreicht.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, dass auf vielfache Weise abgewandelt werden kann. Es versteht sich, dass die verschiedenen Merkmale des erfindungsgemäßen Mischers auch in anderen als den dargestellten und beschriebenen Kombinationen angewendet werden können.
Bezugszeichenliste

1: Mischer
2: Mischbehälter
3: Ständer
4: Werkzeugantrieb
5: Mischkopf
6: Schwenkantrieb
7: Behälterantrieb
9: Untergestell
10: Mischwerkzeug
11: Arme
12: Verschluß
101: Welle
102: Umwälzelemente
103: Rahmen
104: Scherstift
105: Schernut
106: Aufnahme
107: Aufsatz

Claims

Mischer (1), aufweisend einen drehbaren Mischbehälter (2), einen Behälterantrieb (7) für den Mischbehälter (2), einen an dem Mischbehälter (2) anbringbaren Mischkopf (5) mit einem drehbar gelagerten Mischwerkzeug (10) und einen Werkzeugantrieb (4) für das Mischwerkzeug (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Mischwerkzeug (10) eine Welle (101) und einen konzentrisch um die Welle (101) angeordneten Rahmen (103) aufweist, wobei die Welle (101) und der Rahmen (103) durch mindestens zwei sichelförmig in einer Ebene senkrecht zur Drehachse der Nabe (101) ausgebildete Umwälzelemente (102) miteinander verbunden sind und wobei an dem Rahmen (103) mindestens ein Scherstift (104) angeordnet ist, der im Betrieb durch mindestens eine an dem Mischkopf (5) gehalterte Schernut (105) führbar ist.
Mischer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (103) als kreisförmiger Ring ausgebildet ist.
Mischer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Scherstift (104) an dem Rahmen (103) montiert ist.
Mischer (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzelemente (102) nach Art eines Schraubenbandes ausgebildet sind.
Mischer (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzelemente (102) in Richtung der Drehachse der Welle (101) gebogen ausgebildet sind.
Mischer (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (101) des Mischwerkzeugs (10) in einer von dem Werkzeugantrieb (4) angetriebenen werkzeuglos bedienbaren Aufnahme (106) aufnehmbar ist.
Mischer (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Mischkopf (5) nahe Bereich der Mantelfläche des Mischbehälters (2) in Richtung des Mischkopfes (5) verjüngt ausgebildet ist.
Mischer (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Mischkopf (5) nahe Bereich der Mantelfläche des Mischbehälters (2) konisch verjüngt ausgebildet ist.