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Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung geeignet zum Mischen einer ersten Substanz, vorzugsweise einem Feststoff oder trockenen Feststoff, mit mindestens einer zweiten Substanz, vorzugsweise einer Flüssigkeit oder einem feuchten Feststoff, in einem zylindrischen Mischbehälter, wobei die Mischvorrichtung aufweist:
- - mindestens eine Antriebseinrichtung zum Bereitstellen der Antriebsbewegung zum Rotieren des zylindrischen Mischbehälters um dessen Rotationsachse,
- - mindestens eine Rotationseinrichtung zum Übertragen der Antriebsbewegung auf den Mischbehälter und
- - eine Trägereinrichtung zur Aufnahme der mindestens einen Antriebseinrichtung und der mindestens einen Rotationseinrichtung.
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Eine Wasserpfeife, auch Shisha genannt, wird zum Rauchen von Wasserpfeifentabak mit verschiedenen Zusätzen, bspw. Glycerin, Molasse, Honig oder Aromen verwendet. Der erzeugte Rauch wird zunächst durch ein mit Wasser gefülltes Gefäß gezogen. Dadurch wird der Rauch gekühlt, Schwebstoffe und einige wasserlösliche Substanzen im Wasserpfeifenrauch werden bei der Passage durch das Wasser gefiltert. Molassen sind ein Nebenprodukt der Zuckerproduktion und werden zur Aromatisierung und als Feuchthaltemittel dem trockenen Wasserpfeifentabak zugesetzt.
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Herstellungsverfahren für Wasserpfeifentabak sind bspw. der
WO 2021 / 220 255 A2 zu entnehmen. Wasserpfeifentabak wird gegenüber Endverbrauchern typischerweise in zu 2/3 gefüllten Einwegdosen als Originalbehälter in Portionen von bspw. 100 - 200 Gramm gehandelt. Zur verbesserten Lagerfähigkeit bzw. aufgrund gesetzlicher Bestimmungen ist der Feuchtigkeitsanteil von gehandeltem Wasserpfeifentabak auf 5 % begrenzt, Wasserpfeifentabak liegt also als trockener Feststoff vor. Für den Konsum ist ein Feuchtigkeitsanteil von 25-30 % optimal, sodass dieser Feuchtigkeitsanteil vor dem Konsum durch Zugabe entsprechender Befeuchtungsmittel wie Glycerin oder Molasse eingestellt werden muss. Wenn der Wasserpfeifentabak mit einem Feuchtigkeitsanteil von 25-30 % über längeren Zeitraum gelagert wird, setzt sich die Flüssigkeit am Boden des Behälters ab, sodass der Wasserpfeifentabak im unteren Bereich des Behälters als feuchter Feststoff vorliegt, während er im oberen Bereich des Behälters als trockener Feststoff vorliegt.
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Das Vermischen erfolgt in der Regel manuell unter Verwendung von Löffeln oder vergleichbaren Besteckwerkzeugen. Dieses manuelle Vermischen ist umständlich und zeitaufwendig. In der Regel ist die manuelle Durchmischung außerdem unvollständig, was die Homogenität des erzeugten Tabakrauchs negativ beeinträchtigt. Selbstverständlich könnte ein Rührwerk die manuelle Arbeit ersetzen, allerdings wäre hierfür ein Umfüllen des Tabaks aus der Einwegdose ein separates Gefäß erforderlich.
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Aus dem Stand der Technik, nämlich der
DE 28 03 783 A1 , sind Mischtrommeln zum Mischen von Speisen und Gewürzen bekannt, die unterstützt durch einen Elektromotor um eine zentrale Antriebswelle rotieren. Nachteilig ist hier neben dem umständlichen Umfüllvorgang, dass die Mischtrommeln gerade bei Verwendung zum Anmischen von Wasserpfeifentabak nach jedem Mischvorgang aufwendig gereinigt werden müssen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu eliminieren und eine Möglichkeit zum Erreichen einer idealen Mischung von Wasserpfeifentabak und für weitere Mischaufgaben im Haushalt bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Mischvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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Eine erfindungsgemäße Mischvorrichtung der eingangs näher beschriebenen Art kennzeichnet sich dadurch, dass die Mischvorrichtung eine Auflage für eine Mantelfläche des Mischbehälters bildet.
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Der Mischbehälter kann nach Zugabe aller bzw. mit allen zu vermischenden Substanzen verschlossen auf die Mischvorrichtung aufgelegt werden. Der Mischbehälter kann auch die gehandelte Originalverpackung einer oder mehrerer der zu vermischenden Substanzen sein. Jeder Mischbehälter mit einer zylindrischen Mantelfläche ist grundsätzlich geeignet. Während des Mischvorgangs liegt der Mischbehälter mit seiner Mantelfläche auf der Mischvorrichtung auf. Die Durchmischung des Mischguts erfolgt in der Regel chargenweise. Es entfällt sowohl das händische Vermischen, dass Umfüllen in einen separaten Mischer sowie die Verwendung von Rührwerken. Besonders gut geeignet ist die Erfindung zum Vermischen von trockenem Wasserpfeifentabak als beispielhafter erster Substanz mit einem Befeuchtungsmittel, bspw. Molasse, oder mit feuchtem Wasserpfeifentabak als zweiter Substanz, bis eine möglichst homogene Feuchtigkeitsverteilung innerhalb des Wasserpfeifentabak erreicht ist. Neben dem Vermischen von zwei zugegebenen Ausgangssubstanzen ist auch die Wiedervermischung einer in zwei Substanzen entmischten Mischung ein Hauptanwendungsgebiet der Erfindung. Auch hier kann besonders vorteilhaft die gehandelte, ggf. sogar ungeöffnete, Originalverpackung aufgelegt werden.
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Durch die Rotationseinrichtung wird kontinuierlich die Lage des Mischbehälters verändert, sodass sich das Befeuchtungsmittel in dem Feststoff durch die Schwerkraft in radialer Richtung innerhalb des Mischbehälters gleichmäßig verteilt. Sind die Mischbehälter nicht vollständig mit dem Feststoff gefüllt, kann eine zusätzliche Durchmischung erreicht werden, indem das Mischgut wie bei einem Freifallmischer oder einem Trommelmischer durch Wandreibung hochgenommen und frei durch den Mischraum innerhalb des Mischbehälters fällt. Der Mischvorgang kann beliebig lange fortgesetzt werden, bis eine ideale oder ausreichende Durchmischung erreicht ist. Zum Überprüfen der Durchmischung kann der Mischbehälter von der Auflage abgenommen und der Deckel des Mischbehälters geöffnet werden. Die Bedienung von Spann- oder Befestigungsmitteln kann entfallen.
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Vergleichbare mit der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung lösbaren Mischprobleme sind im Haushalt bzw. bei weiteren Rauchererzeugnissen bekannt. Zu nennen sind das Vermischen von Ausgangsstoffen oder Widervermischen einer entmischten Mischung für E-Liquids für E-Zigaretten (also Basen mit Glycerin oder Propylenglykol, Aromen und Nikotin), Gewürzen, Soßen oder verschiedenen Mehlsorten. Auch auf dem Gebiet der Kunst, der Handarbeit und dem Handwerk sind mit der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung lösbare Mischprobleme bekannt. Denkbar sind das Mischen von Kunstharzen, Silikonen und Farben/Farbpigmenten, das Mischen von verschiedenen Pulvern, bspw. Eisen-, Aluminium-, Zinkpulver etc. und das Durchmischen von verschiedenen Lacken und Farben. Besonders bevorzugt werden als Mischbehälter die gehandelten Originalbehälter verwendet. Ebenso denkbar ist das „Durchmischen“ eines Reinigungsmittel mit einer Verunreinigung, bspw. das Waschen von 3D-gedruckten Produkten in Isopropanol oder Wasser.
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Für eine besonders ideale Durchmischung ist die Auflage schräg mit einem Neigungswinkel ausgerichtet.
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Der Neigungswinkel beträgt vorzugsweise 3-10°, besonders bevorzugt 5°, gegenüber der horizontalen Richtung. Der Neigungswinkel der Mischvorrichtung ist vorzugsweise dadurch realisiert, dass eine Rotationsachse der Rotationseinrichtung mit einer Standfläche der Mischvorrichtung in dem entsprechenden Neigungswinkel ausgerichtet ist. Die Rotationsachse des Mischbehälters, die beim Mischen im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse der Rotationseinrichtung verläuft, nimmt damit gegenüber der Horizontalen bzw. der Standfläche der Mischvorrichtung denselben Neigungswinkel ein. Durch den Neigungswinkel verteilt sich infolge der wirkenden Schwerkraft das Befeuchtungsmittel nicht nur in radialer Richtung des Mischbehälters, sondern mit zunehmender Mischdauer auch in axialer Richtung des Mischbehälters. Durch die Neigung können auch Mischbehälter verwendet werden, deren Deckel nicht dichtend schließen kann. Prinzipiell kann durch die Neigung auch ein unverschlossener Behälter auf die Auflage aufgelegt werden, um während des Mischvorgangs weitere zu vermischende Substanzen zuzugeben.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Auflage zumindest bereichsweise mit der Rotationseinrichtung gebildet.
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Die Rotation des Mischbehälters wird durch eine Relativbewegung zwischen Rotationseinrichtung und Mischbehälter im Bereich der Auflage bereitgestellt. Damit integriert die Rotationseinrichtung damit zwei Funktionen. Nämlich zum einen die Auflage bzw. die Positionierung des Mischbehälters und zum anderen dessen Rotation. Durch die Funktionsintegration werden Bauteile eingespart und die Herstellungskosten für die Mischvorrichtung reduziert. Zur Verbesserung der Stabilität des Mischbehälters auf der Rotationseinrichtung kann diese mit einer Antirutschschicht beschichtet werden.
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Vorzugsweise weist die Rotationseinrichtung mindestens eine Antriebsrolle auf, wobei eine Mantelfläche der Antriebsrolle die Auflage für den Mischbehälter bildet.
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Die Mantelfläche der Antriebsrolle erzeugt im Bereich der Auflage eine Haftreibung zwischen der Antriebsrolle und der Mantelfläche des Mischbehälters. Durch den aus dieser Haftreibung erzeugten Reibschluss wird bei Rotation der Antriebsrolle eine gegenläufige Rotation des Mischbehälters erzeugt. Rotiert bspw. die Antriebsrolle im Uhrzeigersinn, so rotiert der Mischbehälter entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Haftreibung und damit die Kraftübertragung zwischen Antriebsrolle und Mischbehälter wird besser, wenn die Antriebsrolle mit einer Antirutschschicht, insbesondere einem Antirutschschlauch, beschichtet ist. Der Antirutschschlauch kann als Antirutschrumpfschlauch, bspw. aus einem Polyolefinmaterial, ausgebildet und über die Antriebsrolle gezogen werden. Durch Erhitzen des Antirutschrumpfschlauchs zieht sich der Schlauch zusammen und bildet die Antirutschschicht.
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Für eine optionale aber besonders vorteilhafte Konstruktion weist die Rotationseinrichtung mindestens eine weitere Halterolle auf, wobei die Halterolle parallel zur Antriebsrolle ausgerichtet ist.
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Das heißt auch die Mantelfläche der Halterolle bildet die Auflage für den Mischbehälter. Auch die Halterolle ist zur Rotation um eine Rotationsachse ausgebildet. Die Halterolle wird bei Rotation des Mischbehälters durch einen Reibschluss zwischen dem Mischbehälter und der Halterolle gegenläufig zum Mischbehälter rotiert. Im Gegensatz zur Antriebsrolle weist die Halterolle keinen eigenen Antrieb auf, sondern wird passiv durch den Mischbehälter rotiert. Zu diesem Zweck weist auch die Halterolle eine Antirutschschicht auf. Die Kombination einer Antriebsrolle und einer Halterolle ermöglicht eine stabile und energieeffiziente Rotation des Mischbehälters auf der Auflage. Alternativ zur Halterolle wäre eine starre längliche Halteauflage denkbar, allerdings müsste hier eine Gleitreibung zwischen dem Mischbehälter und der Halteauflage überwunden werden. Eine weitere Alternative wäre die Anordnung einer weiteren Antriebsrolle anstelle der Halterolle, allerdings wäre hier eine zusätzliche oder erweiterte Antriebseinrichtung notwendig. Für eine stabile Rotation haushaltsüblicher Mischbehälter hat sich ein Rollenabstand, also ein Abstand der Rotationsachsen der Rollen von 40-50 Millimetern, insbesondere 45 Millimetern, als besonders vorteilhaft erwiesen.
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Für eine vielseitig einsetzbare Mischvorrichtung ist die Rotationseinrichtung, insbesondere eine Antriebsrolle und/oder eine Halterolle, zwischen Trägerarmen, der Mischvorrichtung gelagert, wobei die Rotationseinrichtung, insbesondere die Antriebsrolle und/oder die Halterolle, in radialer Richtung der Rotationseinrichtung, insbesondere der Antriebsrolle und/oder der Halterolle einen Überstand gegenüber den Trägerarmen aufweist.
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Insbesondere überragen Antriebsrolle bzw. Halterolle die angrenzenden Trägerarme in radialer Richtung um ca. 1 bis 2 Millimeter. Dadurch können Mischbehälter verwendet werden, deren axiale Länge die axiale Länge von Antriebsrolle bzw. Halterolle übersteigt. Theoretisch sind damit beliebig große zylindrische Mischbehälter verwendbar, solange Gewicht, äußere Form oder Mischgut eine stabile Rotation auf der Auflage gewährleisten.
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Eine besonders sichere Verwendung der Mischvorrichtung ist möglich, wenn die Mischvorrichtung einen länglichen Anschlagdorn aufweist, der einen Anschlag mit einer Stirnseite des Mischbehälters ausbildet oder ausbilden kann.
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Insbesondere in Verbindung mit einer schiefen oder geneigten Auflage wird eine Anschlag- oder Stoppeinrichtung benötigt, die verhindert, dass der Mischbehälter entlang der schiefen Auflageebene abrutscht, der also der auf den Mischbehälter wirkenden Hangabtriebskraft entgegenwirkt. Die Ausbildung der Anschlag- oder Stoppeinrichtung als länglichen und vorzugsweise zusätzlich gekrümmten und/oder abgeknickten Anschlagdorn hat den großen Vorteil, dass sie ihre Funktion für verschiedenste Mischbehälter erfüllen kann. Haushaltsübliche Mischbehälter haben aus Herstellungsgründen eine Falz, also eine stegartige umlaufende Umrandung, oder eine ein Wölbung im Bereich ihrer Bodenstirnseite. Daher ist es vorteilhaft, die Anschlag- oder Stoppeinrichtung mit einem Abstand zur Auflage der Mischvorrichtung oder im Bereich der Rotationsachse des Mischbehälters anzuordnen. Dies wird durch die längliche Ausbildung als Anschlagdorn erreicht. Durch die Krümmung oder das Abwinkeln des Dorns werden durch Falzen oder Wölbungen hervorgerufene Vertiefungen überbrückt und ein punktförmiger Anschlag mit der Behälterstirnseite bzw. der Bodenfläche erzeugt. Der punktförmige Anschlag hat zusätzlich den Vorteil, dass die Reibung zwischen Anschlagdorn und Mischbehälter verringert wird. Die Ausbildung des Anschlags mit der Bodenwandung der Mischvorrichtung hat gegenüber einem Anschlag am Deckel den Vorteil, dass möglichen Leckagen durch nicht dicht schließende Deckel vorgebeugt wird.
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Optional ist die Rotationseinrichtung zwischen Trägerarmen der Mischvorrichtung gelagert, wobei zumindest ein Teil der Trägerarme einen Durchgang als Zugang für einen Werkzeug zum Befestigen der Rotationseinrichtung aufweist.
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Der Durchgang im Trägerarm verläuft entlang einer gedachten Verlängerung der Rotationsachse der Rotationseinrichtung bzw. der Antriebs- und/oder Halterolle. Über den durch den Durchgang gebildeten Zugang ist ein Werkzeug mit einem Befestigungsmittel koppelbar. So kann bspw. ein Sechskantschlüssel als Werkzeug den Durchgang passieren und einen Gewindestift bzw. eine Madenschraube in der Rotationseinrichtung eindrehen oder herausdrehen.
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Besonders kompakt ist die Mischvorrichtung, wenn die Trägereinrichtung einen Sockel aufweist, wobei der Sockel wiederum Vertiefungen zur Aufnahme elektrischer bzw. elektronischer Bauteile aufweist.
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So sind vorzugsweise Batterie, Schalter und Potentiometer im Sockel angeordnet, der damit sowohl die Funktion eines Standessockels, also die Funktion eines Antriebssockels erfüllt. Zweckmäßig umfasst der Sockel auch eine Anschlussöffnung für ein 5-12 Volt-Netzteil. Ferner ist vorzugsweise die Motoreinheit, also bspw. Elektromotor und Getriebe, in einem Trägerarm der Trägereinheit angeordnet. Wenigstens der die Motoreinheit aufweisende Trägerarm kann zusätzlich einen Kabelkanal zur Aufnahme von Leitungen zwischen den elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen im Sockel haben.
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Die Trägereinrichtung, aufweisend einen Sockel, Trägerarme und einen Anschlagdorn, kann vorzugsweise einstückig ausgebildet sein.
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Die Trägereinrichtung kann besonders kostengünstig mit dem 3D-Druckverfahren hergestellt werden. Zweckmäßig sind daher möglichst viele Funktionen in dem Bauteil der Trägereinrichtung integriert, so auch die des Stand- und Antriebssockels, des Anschlagdorns und der Trägerarme. Nach dem Drucken werden die Trägereinrichtungen bspw. in einem Bad aus Isopropanol, destilliertem Wasser oder einer Mischung daraus gewaschen.
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Im Rahmen der Erfindung liegt ferner die Verwendung der Mischvorrichtung in einer der bereits beschriebenen Ausführungsformen zum Mischen oder Wiedervermischen von Tabak als Feststoff mit Molasse oder Glycerin als Befeuchtungsmittel in einem zylindrischen Mischbehälter, wobei der Mischbehälter typischerweise der Originalbehälter ist, in dem der Tabak käuflich erworben worden ist.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale, Merkmals(unter)kombinationen, Vorteile und Wirkungen auf Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels {bzw. -beispiele} der Erfindung und den Zeichnungen. Diese zeigen in
- 1 eine perspektivische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform der Mischvorrichtung und einen Mischbehälter,
- 2 eine perspektivische Darstellung der Ausführungsform der Erfindung ohne Rotationseinrichtung und in
- 3 und 4 einem Teilschnitt der der Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer Darstellung.
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Die Figuren sind lediglich beispielhafter Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die Mischvorrichtung 100 gemäß 1 ist zur Rotation externer im Wesentlichen zylindrischer Mischbehälter 200 verschiedener Größe ausgebildet. Entsprechende Mischbehälter 200 sind als Einweg- oder Mehrwegbehälter aus typischem Verpackungsmaterial wie Glas, Aluminium, Kunststoff, Pappe oder entsprechenden Mischungen zum Verkauf von Mischungen für Haushalt und Bastelbedarf weit verbreitet. Die Mischbehälter 200 sind im Wesentlichen kreiszylindrisch, also rotationssymmetrisch mit einer Rotationsachse 201 und einer umlaufenden Mantelfläche 202 ausgebildet. Am Übergang zwischen der Mantelfläche 202 und den Stirnflächen, bspw. der Bodenfläche 203, ist aus herstellungstechnischen Gründen eine Falz 204, eine Einwölbung oder eine sonstige Vertiefung vorhanden. Der Mischbehälter 200 wird durch eine schiefe Auflage 122 und einen Anschlag 141 (vgl. 2) auf der Mischvorrichtung 100 gehalten. Die Auflage 122 wird durch die Mantelfläche 125 der Antriebsrolle 123 und hier zusätzlich die Mantelfläche 127 der Halterolle 124 bereitgestellt.
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Die Rotationseinrichtung 120 umfasst eine im Wesentlichen rotationssymmetrische Antriebsrolle 123, die um eine Rotationsachse 121 rotiert und dabei die Mantelfläche 125 der Antriebsrolle 123 bewegt. Die Rotationseinrichtung 120 umfasst ferner eine im Wesentlichen rotationssymmetrische Halterolle 124, die ebenfalls um eine (angedeutet eingezeichnete) Rotationsachse 126 rotiert. Antriebsrolle 123 und Halterolle 124 verlaufen parallel. Insbesondere verlaufen die Rotationsachsen 121,126 von Antriebsrolle 123 und Halterolle 124 parallel entlang der z-Richtung. Die Mantelfläche 125 der Antriebsrolle 123 erzeugt im Bereich der Auflage 122 eine Haftreibung zwischen der Mantelfläche 125 der Antriebsrolle 123 und der Mantelfläche 202 des Mischbehälters 200. Durch den aus der Haftreibung resultierenden Reibschluss wird bei Rotation R121 der Antriebsrolle 123 eine gegenläufige Rotation R201 des Mischbehälters 200 erzeugt. Rotiert bspw. die Antriebsrolle 123 im Uhrzeigersinn, so rotiert der Mischbehälter 200 gegen den Uhrzeigersinn. Die Halterolle 124 wird in diesem Fall wieder durch den Reibschluss zwischen dem Mischbehälter 200 und der Halterolle 124 wieder gegenläufig zum Mischbehälter 200, also im Uhrzeigersinn in Richtung R126 rotiert.
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2 zeigt im Wesentlichen die Trägereinrichtung 130. Die Antriebsrolle 123 und die Halterolle 124 (ausgeblendet, vgl. 1) sind jeweils zwischen zwei Trägerarmen 134,135 und 136,137 gelagert. Die Trägerarme 134-137 bestehen vorzugsweise aus einem verkürzten geraden Abschnitt zum Lagern von Antriebsrolle 123 und Halterolle 124 und aus einem gegenüber dem verkürzten Abschnitt verlängerten schrägen Abschnitt zum Verbinden des verkürzten Abschnitts mit dem Sockel 131. Der verlängerte schräge Abschnitt der Trägerarme 134-137 kann gerade oder, wie hier gezeigt, gekrümmt ausgebildet sein. Der Querschnitt des verlängerten schrägen Abschnitts nimmt von der Spitze hin zum Fuß am Sockel 131 quasi als Konstruktionssupport zu. Der erste Trägerarm 134 dient zur Aufnahme der Antriebseinheit 110. Dafür ist im verkürzten oder waagrechten Abschnitt des ersten Trägerarms 134 eine vergrößerte Ausnehmung zur Aufnahme der Motoreinheit 111 und eines Kugellagers 113 zum Lagern einer Antriebswelle 112 ausgeformt. Der zweite Trägerarm 135 lagert zusammen mit dem erste Trägerarm 134 die Antriebsrolle 123. Der verkürzte oder waagrechte Abschnitt des zweiten Trägerarms 135 weist dabei eine Ausnehmung 114 für ein Kugellager auf (vgl. 3). Ein dritter Trägerarm 136 und ein vierter Trägerarm 137 können zusätzlich eine (hier ausgeblendet, vgl. 1) Halterolle 124 lagern. Dafür weisen sowohl der dritte Trägerarm 136 und der vierte Trägerarm 137 eine Ausnehmung 114 (vgl. 3) zur Aufnahme eines Kugellagers 113 auf. Der dritte Trägerarm 136 hat eine ähnliche äußere Geometrie wie der erste Trägerarm 134, wobei die Ausnehmungen zur Aufnahme der Antriebseinheit 110 im dritten Trägerarm 136 entfallen können. Der vierte Trägerarm 137 entspricht sowohl außen als auch innen im Wesentlichen dem zweiten Trägerarm 135. Antriebsrolle 123 und Halterolle 124 sind vorzugsweise mit den Kugellagern 113 verbunden, indem in die jeweiligen Rollen 123,124 eingedrehte Gewindestifte 144 (vgl. 3) die inneren Lagerringe der Kugellager 113 durchsetzen. Anstelle von Kugellagern 113 können theoretisch auch Gleitlagerbuchsen verwendet werden, was allerdings den Reibungswiderstand im Bereich der Lager 113 erhöht..
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3 zeigt eine Teilschnittansicht in einer senkrechten Schnittebene, wobei die Rotationsachse 121 in der Schnittebene verläuft. Die Antriebseinrichtung 110 weist eine elektrisch angetriebene Motoreinheit 111 auf, die über Leitungen (nicht dargestellt) mit elektrischer Energie versorgt wird. Die Motoreinheit 111 wiederum umfasst einen Elektromotor und ein Getriebe, wobei das Getriebe die hohe Drehzahl des Elektromotors auf eine geeignete, niedrigere Drehzahl einer Antriebswelle 112 zum Erzeugen der Antriebsbewegung der Rotationseinrichtung 120 aufweist. Die Antriebsrolle 123 der Rotationseinrichtung 120 wird durch eine Antriebswelle 112 rotiert. Die Antriebswelle 112 ist Teil einer Antriebseinheit 110, die eine Motoreinheit oder Elektromotor-Getriebe-Einheit 111 umfasst, wobei das Verbindungsstück zwischen Elektromotor und Getriebe mit einem Kugellager (nicht dargestellt) gelagert sein kann. Antriebsrolle 123 und Halterolle 124 weisen entlang der Rotationsachse 121 bzw. 126 einen Durchgang 129 auf. Die Antriebswelle 112 koppelt formschlüssig und/oder reibschlüssig mit dem Durchgang 129 der Antriebsrolle 123, vorzugsweise ist die Kopplung als Steckverbindung realisiert. Auf dem der Antriebswelle 112 gegenüberliegenden Ende der Motoreinheit 111 schließen elektrische Leitungen an, die durch einen Kabelkanal 139 (beispielhafter Kabelkanaldurchmesser: 6 Millimeter) innerhalb des verlängerten Abschnitts des ersten Trägerarms 134 zum Sockel 131 geführt werden, in dem Vertiefungen 133 zur Aufnahme (nicht dargestellter) elektrischer oder elektronischer Antriebskomponenten ausgebildet sind.
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Der verkürzte oder waagrechte Abschnitt des zweiten Trägerarms 135 weist dabei eine Ausnehmung 114 für ein (nicht dargestelltes) Kugellager 113 auf. Kugellager 113 können in die Ausnehmungen 114 wie bei einer Steckverbindung eingesetzt sein. Ferner weist der verkürzte Abschnitt des zweiten Trägerarms 135 einen Montagezugang 138 für ein Montagewerkzeug zu einem Gewindestift 144 (vgl. 4) auf, wobei der Gewindestift 144 in mittelbaren oder unmittelbaren Eingriff mit dem Durchgang 129 der Antriebsrolle 123 ist und die Antriebsrolle 123 betriebsbereit in der Mischvorrichtung 100 befestigt. Vorzugsweise weist der Durchgang 129 ein zu dem Gewindestift 144 komplementäres Innengewinde auf. Im Rahmen eines beispielhaften Montagevorgangs der Antriebsrolle 123 wird die Antriebsrolle 123 entlang einer gestrichelt eingezeichneten Trennfläche 145 in zwei axiale Teile bzgl. der z-Richtung getrennt. Der längere axiale Abschnitt wird zur Ausbildung der Steckverbindung auf die Antriebswelle 112 aufgesteckt. Ferner wird der Gewindestift, insbesondere die Madenschraube 144, vollständig in den Abschnitt des Durchgangs 129 des längeren Abschnitts der Antriebsrolle 123 eingedreht. Schließlich wird der kürzere Abschnitt der Antriebsrolle 123 zwischen dem zweiten Trägerarm 135 und dem längeren Abschnitt der Antriebsrolle 123 positioniert, und das Werkzeug zum Koppeln mit der Madenschraube 144 durch den Durchgang 138 des zweiten Trägerarms 135 und den Durchgang des kürzeren Abschnitts der Antriebsrolle 123 geführt. Die Madenschraube 144 wird aus dem längeren Abschnitt herausgedreht und dabei in den kürzeren Abschnitts der Antriebsrolle 123 eingedreht. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis ein Abschnitt der Madenschraube 144 den Bereich der Ausnehmung 114 und damit das Kugellager 113 (ausgeblendet) vollständig durchsetzt. Zur Verbesserung der Hafteigenschaften der Oberfläche kann der Antirutschrumpfschlauch aufgetragen werden, der die Fuge bzw. Stoßstelle der Trennfläche 145 verschließt. Ein solcher Schrumpfschlauch ist in der Regel genauso lang wie die axiale Gesamtlänge der Antriebsrolle 123 und muss daher vor der eigentlich Endmontage der Antriebsrolle 123 auf den längeren Abschnitt der durchtrennten Antriebsrolle 123 übergestülpt und zusammengestaucht werden. Sobald der kleinere ca. 20 mm lange, Restabschnitt der Antriebsrolle 123 wie bereits beschrieben fixiert ist, kann der Schrumpfschlauch über die gesamte Länge der Antriebsrolle 123 glatt gezogen und unter Anwendung von Hitze geschrumpft werden. Die Halterolle 124 ist mittels zwei Madenschrauben 144 in den inneren Lagerringen von zwei Kugellager 113 (nicht dargestellt) montiert. Montage und Demontage der Halterolle 124 hingegen erfolgt durch leichtes Aufbiegen der elastisch ausgebildeten Trägerarme 136, 137.
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Senkrecht zur Rotationsachse 121 bzw. zur z-Richtung verläuft die radiale Richtung r der Antriebsrolle 123. Der Durchmesser der Antriebsrolle 123, also die Erstreckung der Antriebsrolle 123 in radialer Richtung r ist so gewählt, dass die Antriebsrolle 123 einen Überstand 128 gegenüber den angrenzenden Trägerarmen 134,135 aufweist. Durch diesen Überstand 128 können auch Mischbehälter 200 (vgl. 1) verwendet werden, deren Länge in z-Richtung größer ist als die Länge in z-Richtung der durch die Antriebsrolle 123 der Rotationseinrichtung 120 (vgl. 1) gebildeten Auflage 122. Die Auflage 122 bildet einen linienförmigen Kontakt mit dem Mischbehälter 200. Die Auflage 122 bzw. die Auflagelinie schließt mit einer horizontalen Ebene bzw. einer Standfläche des Sockels 131 einen Neigungswinkel a ein, wobei der Neigungswinkel vorzugsweise zwischen 3 und 10°, besonders bevorzugt 5°,
beträgt. Auch im vierten Trägerarm 137 ist ein Zugang 138 für ein Werkzeug zum Koppeln mit einem Gewindestift 144 vorgesehen, wobei der Abstand a zwischen den Durchgängen 138 vorzugsweise 45 Millimeter entspricht. Diese 45 Millimeter sind dann auch der Abstand a zwischen den Rotationsachsen 121, 126 von Antriebsrolle 123 und Halterolle 124.
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Um ein Abrutschen des Mischbehälters 200 (vgl. 1) entlang der Auflage 122 durch die Hangabtriebskraft zu verhindern, ist zusätzlich zu einer Antirutschbeschichtung ein Anschlagdorn 140 vorgesehen. Der Anschlagdorn 140 besteht aus einem länglichen Dornkörper 142 und einer, vorzugsweise punktförmigen, Spitze dieses Dornkörpers 142, dem Anschlag 141. Der Anschlag 141 berührt vorzugsweise eine Stirnseite 203 des Mischbehälters (vgl. 1). Der Dornkörper 142 soll radial möglichst mittig an der Stirnseite 203 des Mischbehälters 200 anschlagen, daher ist er länglich ausgebildet. Der Fuß (verdeckt, siehe 2) des Dornkörpers 142 ist auf der oberen Wandung des Sockels 131 angebracht. Ferner weist der Dornkörper 142 eine oder mehrere Krümmungen, Abwinklungen oder Knicke auf, um einen Abstand in z-Richtung des Mischbehälters 200 (vgl. 1) zu überbrücken. Durch den damit erzeugten Versatz in z- Richtung des Mischbehälters 200 kann der Anschlag 141 auch bei möglichen Falzen 204 oder Wölbungen die Stirnseite 203 des Behälters 200 berühren.
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4 zeigt eine alternative Perspektive derselben Schnittansicht wie in 2. Die Vertiefungen 133 im Sockel 131 dienen zur Aufnahme von (nicht dargestellten) elektrischen oder elektronischen Bauteilen, wie einem Potentiometer zum Einstellen der Geschwindigkeit der Antriebswelle 112, verschiedenen Schaltern, Speicherbatterien und entsprechenden elektrischen Leitungen bzw. Anschlüssen. Es können auch mehrere Schalter vorgesehen sein, bspw. ein Einschalter oder ein Umschalter zum Wechseln zwischen Netzbetrieb und Batteriebetrieb. Anschlussöffnungen 143, bspw. für ein 5-12 Volt-Netzteil, oder weitere Öffnungen im Sockel 131 dienen als Zugänge für elektrische Leitungen, Schalter und Geschwindigkeitsregler. Der Sockel 131 auch als Standessockel ausgebildet, bildet die Standfläche. Die Standfläche kann durch eine (nicht dargestellte) Verschlussplatte, eine umlaufende Umrandung 132 oder (nicht dargestellte) Standfüße gebildet werden. Als Neigungswinkel α der Auflage 122 kann auch der Winkel bezeichnet werden, denn diese Auflage 122 (vgl. 3) mit der Standfläche einschließt.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Mischvorrichtung
- 110
- Antriebseinrichtung
- 111
- Motoreinheit, insbesondere Elektromotor-Getriebe-Einheit
- 112
- Antriebswelle
- 113
- Kugellager
- 114
- Ausnehmung für Kugellager
- 120
- Rotationseinrichtung
- 121
- Rotationsachse der Antriebseinrichtung bzw. der Antriebsrolle
- 122
- Auflage
- 123
- Antriebsrolle
- 124
- Halterolle
- 125
- Mantelfläche der Antriebsrolle
- 126
- Rotationsachse der Halterolle
- 127
- Mantelfläche der Halterolle
- 128
- Überstand
- 129
- Durchgang der Antriebsrolle
- 130
- Trägereinrichtung
- 131
- Sockel, insbesondere Standsockel oder Antriebssockel
- 132
- Umrandung
- 133
- Vertiefungen
- 134
- erster Trägerarm
- 135
- zweiter Trägerarm
- 136
- dritter Trägerarm
- 137
- vierter Trägerarm
- 138
- Zugang für Montagewerkzeug
- 139
- Kabelkanal
- 140
- Anschlagdorn
- 141
- Anschlag
- 142
- Dornkörper
- 143
- Anschlussöffnung für Strom
- 144
- Gewindestift, insbesondere Madenschraube
- 145
- Trennfläche
- 200
- Mischbehälter
- 201
- Mittelachse oder Rotationsachse des Mischbehälters
- 202
- Mantelfläche des Mischbehälters
- 203
- Stirnfläche des Mischbehälters
- 204
- Falz
- a
- Abstand der Rollen
- r
- radiale Richtung
- R121
- Rotationsrichtung der Antriebseinrichtung oder Antriebsrolle
- R126
- Rotationsrichtung der Halterolle
- R201
- Rotationsrichtung des Mischbehälters
- z
- axiale Richtung
- α
- Neigungswinkel der Auflage
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2021/220255 A2 [0003]
- DE 2803783 A1 [0005]
