DE10359379B4

DE10359379B4 - Schraubenbandmischer

Info

Publication number: DE10359379B4
Application number: DE10359379A
Authority: DE
Inventors: Martin Backhaus
Original assignee: Backhaus Martin Dipl-Ing
Current assignee: Amixon GmbH
Priority date: 2002-12-28
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2010-10-28
Anticipated expiration: 2023-12-19
Also published as: US7131765B2; US20040136263A1; DE10359379A1

Abstract

Schraubenbandmischer mit einer rotationssymmetrischen inneren Mischbehälterwandung (2), die bis auf einen auslassnahen Bodenbereich steiler als ein Gleitwinkel (G) eines Mischgutes (M) gestellt ist, mit einer motorisch angetriebenen zentralen Mischwerksachse (3) darin, an der an seitlichen Mischwerksarmen (5) mindestens ein behälterwandnahes, mit einer zirkularen Neigung (SZ) in Drehrichtung (D) abfallend geneigtes, aufwärts förderndes Schraubenband (4) gehalten ist, welches zirkular und radial vektoriell zusammengenommen einen Schraubenbandneigungswinkel (SN) zur Horizontale aufweist, der größer als der Gleitwinkel (G) auf dem Schraubenband (4) ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubenband (4) zumindest in einem Schraubenbandabschnitt (40, 41, 42) einen derartigen Seitenabstand (S) zur Mischbehälterwandung (2) aufweist und radial zu dieser abfallend geneigt ist, dass das angetriebene Schraubenband (4) das Mischgut (M) nur teilweise aufwärts fördert und es teilweise oberhalb des Schraubenbandes (4; 40, 41, 42) nach außen zur Wandung (2) hin und dieses unten umströmend fördert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schraubenbandmischer mit einer rotationssymmetrischen inneren Mischbehälterwandung, die bis auf einen auslassnahen Bodenbereich steiler als ein Gleitwinkel eines Mischgutes gestellt ist, mit einer motorisch angetriebenen zentralen Mischwerksachse darin, an der an seitlichen Mischwerksarmen mindestens ein behälterwandnahes, mit einer zirkularen Neigung in Drehrichtung abfallend geneigtes, aufwärts förderndes Schraubenband gehalten ist, welches zirkular und radial vektoriell zusammengenommen einen Schraubenbandneigungswinkel zur Horizontale aufweist, der größer als der Gleitwinkel auf dem Schraubenband ist.
Ein derartiger Schraubenbandmischer ist aus der US 1 734 632 A bekannt. Es handelt sich dabei um eine Vorrichtung zur Behandlung von zu bleichendem Material mit einem hohen Faseranteil mit einer Bleichlösung, wobei das Schraubenband die Masse randseitig schonend auflockernd anhebt und eine achsnahe, gegenläufige Knetwendel die Fasern auspresst. Der Behälter hat eine etwa hohlparabolische Form und besteht überwiegend aus Beton, der ggf gefliest ist und somit einen hohen Reibungskoeffiezenten aufweist, dessen Auswirkung dadurch verringert wird, dass das Schraubenband in seiner Neigung der Wandungsneigung jeweils entspricht. Wegen der starken Haftung der zähen Fasermasse an der Wandung genügt die obere Schmalseite des Schraubenbandes einen Auftrieb zu erzeugen. Bei glatter Wandung und bei Korn- und Pulvermischgut ergibt sich bei der wandparallelen Bandstellung kein ausreichender Auftrieb für eine effektive Vermischung des Gutes. Das Schraubenband ist an obenseitig waagerechten Mischwerksarmen gehalten, die beim Entleeren des Mischers Mischgut zurückhalten.
Weiterhin ist aus der DE 15 57 009 A ein Flüssigkeitsmischer bekannt, der aus einem steilwandigen konischen oder abschnittsweise divergierenden und zylindrischen Metallbehälter besteht, in den mehrere Schraubenbänder teils wandnah abwärtsfördernd, teils innenliegend aufwärtsfördernd, an einem Rührantrieb angeschlossen eintauchen. Die Schaubenbänder weisen lediglich eine zirkuläre Neigung auf, die in Flüssigkeiten durch Scherkräfte zu einem Auftrieb führt, wenn das Band angetrieben ist.
Weiterhin ist aus der FR 15 82 907 A eine Temperier- und Mischvorrichtung mit einer metallischen Doppelwandung bekannt, die von einem Heiz- oder Kühlmittel durchströmt ist. Der Behälter ist zylindrisch mit konischen Enden ausgebildet und weist eine zur Senkrechten geneigte Achse auf. Die zentrale Antriebsachse trägt eine Rührwendel, die ohne radiale Neigung sich zirkulär geneigt über etwa 270° erstreckt. Die Achsneigung und die zirkuläre Wendelneigung erbringen auf jedem Umlauf sukzessiv eine Überschreitung des Gleitwinkels körniger oder pulverförmiger Massen, jedoch weist der bodenseitige Wandbereich eine Neigung unter dem Gleitwinkel auf, wodurch keine vollständige Entleerung erfolgt.
Weiterhin ist aus der DE 32 46 936 A1 ein Mischer bekannt, der aus einem zylindrischen Behälter mit einer zentralen Mischwerksachse besteht, an der wandseitige um etwa 15° zirkular geneigte Schraubenbänder oder Schraubenbandabschnitte mit Rührarmen befestigt sind. Diese sind so verschränkt ausgebildet, dass sie achsnah nach unten und wendelseitig nach oben fördernd ausgebildet sind. Die geringe Neigung der Armoberflächen und des Schraubenbandes liegt unter dem Gleitwinkel von körnigem und pulvrigem Mischgut, so dass keine vollständige Selbstentleerung auftritt.
Weiterhin ist ein Schraubenbandmischer aus der DE 195 47 220 C2 bekannt. Das Schraubenband dient dazu, das Mischgut wandnah in einem Aufwärtsstrom zu fördern, worauf es achsnah in einem Fallstrom zurückfließt und sich dabei durchmischt. Eine Problematik dieser Mischer ist das möglichst restfreie Entleeren, wozu der das Schraubenband untenendig haltende Rührarm in besonderer Form gestaltet ist, damit er den Behälterboden bei geringer Belastung des Mischgutes freiräumt. Das Schraubenband ist zur zentralen Rührwerksachse radial ausgerichtet und zirkulär wendelförmig gestaltet, wobei die Wendelsteigerung bevorzugt bodennah relativ gering ist und von dort aus zunehmend größer ist, um der Anfangsbeschleunigung des Mischgutes Rechnung zu tragen. Die Neigung der Wendelfläche zur Horizontalebene ist jedoch insgesamt geringer als der Gleitwinkel, so dass das Mischgut beim Leerlaufen nicht völlig von ihr abfließt, so dass zusätzliche Maßnahmen zur Befreiung der Wendelfläche von dem Mischgut ergriffen werden müssen, wenn ein vollständiger Chargenwechsel erfolgen soll. Weiterhin hat die radial ebene Ausrichtung der Wendelfläche den Nachteil, dass diese relativ zum Mischerradius schmal ausgebildet sein muss, da ansonsten der Schraubenwendel im Falle eines zylindrischen Mischraumes nur einen hohlzylindrischen Materialbereich erfasst und sich Trenngrenzen an diesem rotierenden Bereich herausbilden und keine Auf- und Abwärtsströmung entsteht. Grundvoraussetzung für die Aufwärtsförderung ist das Vorhandensein einer zirkulär wirkenden Reibungskraft, durch die das Mischgut von der ansteigend geneigten Wendelfläche eine Auftriebskomponente erhält, die jedoch, insbesondere bei breiteren, das Material schonenden Schraubenwendeln und einem ebenso schonend wirkenden relativ breiten Spalt zwischen der Wendel und der Mischerwandung nur mäßig ausgebildet ist.
Weiterhin ist aus der EP 1 123 731 A2 eine Rührvorrichtung bekannt, deren Gehäuse von unten nach oben konisch mit einem Kegelwinkel von 60–120 Grad erweitert ist und anschließend in einen vertikalen Zylinderraum übergeht. Am unteren Auslass befindet sich ein flacher Schraubenwendel, und anschließend sind ebene streifenförmige, außen elliptische Rührblätter wandnah angeordnet, die zur Horizontalen zwischen 15 Grad und 60 Grad angestellt sein können. Diese Rührblätter erbringen eine starke Materialverdrängung ins Zentrum und eine geringe Aufwärtsströmung, da die Oberseite der Blätter jeweils zu der Behälterwandung stumpfwinklig geneigt ist und somit nur ein geringer Schub-Widerstand dem Mischgut geboten wird, der für einen Auftrieb erforderlich ist. Zudem tritt an dem flachen Schraubenwendel und bei flacher Rührblattanstellung keine Selbstentleerung auf. Auch das Gehäuse ist bei Kegelwinkeln über 90° nicht selbstentleerend.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorbenannten Nachteile zu vermeiden und die eingangs bezeichneten Schraubenbandmischer bezüglich ihrer Mischleistung und ihrer Selbstentleerung für körniges und pulvriges Mischgut zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Um eine Selbstentleerung zu erreichen, wird die Oberfläche des Schraubenbandes so stark geneigt, dass das Mischgut von ihm herabgleitet. Auch die Behälterinnenfläche ist in dem gleichen Maße steil gestellt sowie die Oberfläche der Mischerarme steiler als der Gleitwinkel ausgerichtet.
Falls die Mischwerksachse und/oder die Mischbehälterachse gegen die Vertikale geneigt ständig oder entsprechend einstellbar geneigt angeordnet ist/sind, wird der Achsneigungswinkel zu dem Schraubenbandneigungswinkel gegen die Radialebene vektoriell hinzugerechnet, da es jeweils eine Stellung jedes Bereiches des Schaubenbandes pro Umdrehung gibt, in der diese Gesamtneigung auftritt. Ist diese größer als der Gleitwinkel, rutscht das Mischgut dort ab.
Auch die Rührwerksarme, an denen das Schraubenband oder dessen Abschnitte, falls es in solche unterteilt ist, gehalten sind, werden mit so geneigten Oberflächen versehen, dass deren Neigung zur Horizontalebene größer als der Gleitwinkel ist.
Vorzugsweise hat die Rührarmneigung im achsnahen Bereich eine in Drehrichtung ansteigende Komponente, um dort einen Abtrieb des Mischgutes zu unterstützen.
Vorzugsweise beträgt die zirkuläre Neigung des Schraubenbandes zwischen 5° und 30°, bevorzugt 20°.
Am unteren Ende ist eine Zunahme der zirkulären Neigung des Schraubenbandes zur Erreichung einer Beschleunigung von unten nach oben vorteilhaft vorgesehen. Außerdem sind bodenseitig ein geringer Abstand und eine spiralige Stegform des Räumarmes gegeben, der ein Ausräumen bei geringer Belastung des Mischgutes erbringt.
Bei Mischräumen mit nach oben zunehmendem Querschnitt wird das Schraubenband zweckmäßig auch in seiner Breite dem Radius des Raumes relativ angepasst, so dass sie stets etwa 10% bis 20% des betreffenden Mischraumradiusses beträgt.
Der Mischer kann als Chargenmischer genutzt werden und hat dazu obenseitig einen Einfüllstutzen und untenseitig einen steuerbar verschließbaren Auslass.
In einer kontinuierlich arbeitenden Mischvorrichtung sind bevorzugt mehrere Mischbehälter aneinander angeschlossen, wobei die oberen Bereiche miteinander kommunizieren, indem die Wandungen dort ausgespart sind. Zweckmäßig überlappen sich die Mischbereiche der benachbarten Rotoren sogar etwas.
Um ein Fließen des Mischgutes von Mischer zu Mischer zu unterstützen, wird das vom ersten Schraubenband durch dessen Neigung nach außen seitlich abgeforderte Material vom zweiten besser abgenommen, indem auf dieser Höhe kein Schraubenband mehr platziert ist oder es dort nach innen fördernd radial geneigt ist.
Der Wandabstand des wandseitig geneigten Schraubenbandes lässt sich vorteilhaft größer als bei radial gerichteten Schraubenbändern wählen, da trotzdem eine ausreichende Reibwiderstandskraft an der Wand entsteht. Im breiteren Wandspalt wird das Material mehr geschont und es entsteht eine zusätzliche Schraubenbandumströmung, die das Mischergebnis verbessert und Mischzeit und Rotorleistung spart.
Die vorstehend beschriebenen Versionen lösen die bekannten Probleme durch eine so große Gesamtneigung des Schraubenbandes in radialer und zirkularer Richtung, dass der Grenzgleitwinkel des Materials überschritten ist. Dabei wurde i. e. die Variante näher betrachtet, dass das Schraubenband zur Behälterwandung hin abfallend ausgebildet ist, um die Reibungskomponente, die für das Anheben des Mischgutes erforderlich ist, zu verstärken. Hierbei tritt jedoch bei empfindlichen Mischgütern ein starkes Zerreiben an der Wandung auf, und bei teigigen Mischgütern wird das Kneten behindert. Außerdem benötigt die Überwindung der Wandreibung eine zusätzliche Antriebsleistung. In einer weiteren Ausgestaltung wird der Schraubenbandmischer für die Mischung und/oder das Knetmischen von empfindlichen Mischgütern bei reduzierter Antriebsleistung hergerichtet, indem das Schraubenband mindestens dort, wo die benachbarte Mischbehälterwandung nach oben divergierend oder senkrecht steht, radial zur Mischbehälterwandung hin ansteigend geneigt ist.
Die Neigung des Schraubenbandes ist in dieser weiteren Ausführung zum Zentrum des Mischerbehälters gerichtet. Dadurch entsteht eine Reibung des Materials, das sich auf dem Schraubenband befindet, zu dem dort angrenzend abwärts fließenden Material, so dass durch den zirkularen Vortrieb des Wendels ein Auftrieb des Mischgutes auf diesem entsteht. Ein Teil des Mischgutes wird jedoch auch seitlich in den mittigen Abstrom abgeschoben, so dass kleinere Teilströme im gesamten Umlauf auftreten, die eine lokale Durchmischung zusätzlich erbringen.
Diese Teilströme werden noch begünstigt, wenn die Breite des Schraubenwendels mit zunehmender Höhe zu- oder abnimmt, so dass die Teilströme sich kaskadenartig in der Radialrichtung versetzt ausbilden, also eine gute Querdurchmischung erreicht wird.
Vorteilhaft wird das Schraubenband an seiner zur Behältermitte gerichteten Unterkante mit einem steil nach unten gerichteten Schraubensteg besetzt, der ein Unterströmen des Schraubenbandes verhindert.
Vorteilhaft ist es weiter, das Schraubenband auf seiner wandseitigen Seitenfläche nach unten divergierend zur Wand auszubilden, wodurch die Randreibung und ein Zerreiben des Mischgutes weiter reduziert werden.
Die radial geneigte Ausbildung der Schraubenwendel hat sich bei wandbeheizten Mischern bewährt, da die Verweilzeit des Mischgutes an der Wand jeweils nur kurz ist, bis es durch nachrückendes Material ersetzt wird, wodurch die Wärmeverteilung zur Mischermitte hin im Vergleich zu vorbekannten Mischern beschleunigt und homogener ist und außerdem keine Überhitzung und kein Anbacken des Materials an der Wand auftritt. Die nach innen geneigte Schraubenbandgestalt hat sich beim Anteigen und Kneten von teigigem Gut bewährt, wobei die Betriebsrichtung des Schraubenbandantriebes in den Betriebsphasen gewechselt wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den 1 bis 15 dargestellt.
1 zeigt eine Seitenansicht eines Mischerbehälters;
2 zeigt eine Draufsicht zu 1;
3 zeigt eine Seitenansicht eines Mischwerkes;
4 zeigt eine zweite Seitenansicht 90° zu 3 gedreht;
5 zeigt eine Draufsicht zu 3;
6 zeigt eine Perspektive zu 3;
7 zeigt eine Verkettung zweier Mischbehälter;
8 zeigt eine Seitenansicht eines Rührwerkarmes zweiter Art;
9 zeigt eine Draufsicht auf einen Rührwerksarm zweiter Art;
10 zeigt eine Perspektive zu 8:
11 zeigt eine Seitenansicht auf einen unterbrochenen Rührwerksarm;
12 zeigt eine Draufsicht zu 11:
13 zeigt eine gedrehte Seitenansicht zu 11;
14 zeigt einen radialen Querschnitt-Ausschnitt eines Schraubenbandes;
15 zeigt einen Doppelmischer.
1 zeigt eine Seitenansicht eines Mischbehälters 1 mit einem obenseitigen Einfüllstutzen 6 und im Bereich des Mischerbodens 23 einem steuerbar verschließbaren Auslass 60. Der Mischer 1 weist Mischbehälterabschnitte 20, 21, auf, von denen ein unter etwa 80° divergierender Konusabschnitt 20 in einem Zylinderabschnitt 21 oben übergeht. Auf einem Deckel ist ein Mischwerksantrieb 30 mit einem Motor und einem Winkelgetriebe W angeordnet, das die Mischwerksachse, die sich mittig im Mischer 1 befindet, antreibt.
2 verdeutlicht in der Draufsicht die rotationssymmetrische Ausgestaltung des Mischers und die Anordnung des Antriebes 30 mit dem Getriebe W sowie des Einfüllstutzens 6.
3 und 4 zeigen eine Seitenansicht und 5 eine Draufsicht auf das Mischwerk, das aus einer vertikalen Mischwerksachse 3 mit Mischwerksarmen 5 und zwei Schraubenbändern 4A, 4B besteht, die sich radial außen mit einem geringen Seitenabstand S zur Mischbehälterwandung 2 befinden, von der nur die innere Kontur im Axialschnitt dargestellt ist. Vom etwa ebenen Bodenbereich 23 erstreckt sich der untere Wandabschnitt 20 hohl kegelstumpfartig nach oben erweitert bis zum Zylinderabschnitt 21.
Das beispielhafte Mischwerk weist zwei um 180° versetzte Schraubenbänder 4 auf, die jeweils in drei Schraubenbandabschnitte 40–42 unterteilt sind, die vertikal übereinander um etwa das Maß einer Schraubenbandbreite B beabstandet angeordnet sind.
Die Schraubenbandbreite B entspricht etwa 10%–20% des Schraubenbandradiusses R, je nachdem ob oben oder unten betrachtet wird.
Die Mischwerksarme 5, 5A, 5B weisen an ihrer Oberfläche 50 eine steile Neigung auf, die größer als der Gleitwinkel G ist, so dass das Mischgut abrutscht und beim Ausleeren nicht haftet. Die Neigung der Armoberfläche 50 ist in der Drehrichtung D achsnah steigend, also abwärts fördernd und achsfern fallend, also wie das Schraubenband aufwärts fördernd ausgebildet.
Bodenseitig ist von jedem Schraubenbandabschnitt 40 ein Räumarm 51 bodennah zur Mischwerksachse 3 geführt. Der bodenseitige Schraubenbandabschnitt 40 weist, wie 4 zeigt, eine zunehmende Zirkularneigung SZ in Drehrichtung D auf, die im weiteren Verlauf zu SZ = 20° dargestellt ist.
Außerdem weist das Schraubenband 4 eine Radialneigung SR zur Mischbehälterwandung 2 hin geneigt auf, wie die Tangente in 3 zeigt. Diese Radialneigung SR beträgt beispielsweise 40°. Durch vektorielle Summierung der beiden Neigungen SZ und SR ergibt sich der Schraubenband-Neigungswinkel SN zur Horizontalen von über 45°, der also größer als der Gleitwinkel G des Mischmaterials zu einer Stahlbandoberfläche ist.
6 zeigt in der Perspektive eine Variante der Mischwerksanordnung, bei der die Mischwerksachse 3 um einen Achsneigungswinkel A von etwa 15° zur Vertikalen V geneigt angeordnet ist. In diesem Fall summiert sich zum radialen Neigungswinkel SR der Neigungswinkel A jeweils auf der nach unten geneigten Seite in der Neigungsebene. Somit kann auch dieser vektoriell zum Schraubenband-Neigungswinkel SN hinzugenommen werden und insgesamt der Vergleich zum Gleitwinkel betrachtet werden, da dieser zum Entleeren unterschritten werden soll.
7 zeigt zwei Mischbehälter 1A, 1B, schematisch in Seitenansicht, die sich im oberen Bereich leicht überlappen. Dort sind die Mischerwandungen 2A, 2B freigelassen, so dass ein Kommunikationsbereich 24 entsteht, den das Mischgut M passiert, da die radiale Neigung der Schraubenbänder 4A des ersten Mischbehälters 1A nach außen geneigt sind und die Schraubenbänder 4B des zweiten Mischbehälters 1B unterhalb des Kommunikationsbereiches 24 endend dargestellt sind. Das Mischgut M strömt also, wie strichpunktiert angedeutet ist, zum einen jeweils wandseitig auf und zentral nach unten sowie vom ersten Mischbehälter 1A, der den Einfüllstutzen 6 trägt, zum zweiten Mischbehälter 1B und von dort zu einem oberen Auslass 61, sofern ein kontinuierlicher Betrieb erfolgt. Die Entleerung geschieht jedoch durch die unteren Auslässe.
8 zeigt eine Seitenansicht zu 9, woraus ersichtlich ist, dass die Mischbehälterwandung 2 zylindrisch ist, also nicht wie im Beispiel in 1 gezeigt. Die Mischwerksachse 3 und die Behälterachse sind koaxial und senkrecht dargestellt. Eine Neigung zur Senkrechten ist jedoch auch möglich.
9 zeigt ein Schraubenband-Mischwerkzeug 4C, das mit zwei Mischwerksarmen 5 an einer Mischwerksachse 3 gehalten ist. Die Mischbehälterwandung 2 ist gering beabstandet zum Schraubenband 4.
10 zeigt eine Perspektive zu 8 und 9 ohne die Behälterwandung.
12 zeigt einen Grundriss eines Schraubenbandes 4E, dessen Breite B, B1 auf der Bahnlänge zunimmt. Das Schraubenband weist eine Unterbrechung auf, so dass von der Mischbehälterwandung 2 aus statische oder dynamische Werkzeuge in den Mischbereich eingeführt werden können.
11 zeigt einen Seitenriss zu 12.
13 zeigt einen weiteren Seitenriss des Schraubenwendels zu 12, der um 90° zurückgedreht ist. Der untere Wendelabschnitt 4D weist eine geringere zirkulare Steigung als der höhere Wendelabschnitt 4E auf.
14 zeigt einen Ausschnitt des Schraubenbandes 4F in einer bevorzugten Ausgestaltung im Querschnitt. Man erkennt die Neigung der aktiven Oberfläche des Schraubenbandes 4F von der Mischbehälterwandung 2D weg nach unten.
An der unteren Kante des Schraubenbandes 4F ist ein Schraubenbandsteg 4S steil nach unten angesetzt oder angeformt. Dieser behindert ein Unterströmen des Mischgutes unter das Schraubenband 4F, 4S.
An einer wandseitigen Fläche ist das Schraubenband nach unten von der Mischerwandung 2D divergierend abgeschrägt, so dass die Materialreibung dort sehr niedrig ist.
Die Mischerwandung 2D des Mischbehälters ist doppelwandig dargestellt. Sie wird mit einem Heiz- oder Kühlmedium durchströmt. Die zum Behälterinneren gerichtete abfallende Neigung des Schraubenbandes sorgt für einen relativ kurzen Wandkontakt des Mischgutes und eine schnelle homogene Temperaturverteilung, wenn der Mischer in Betrieb ist.
Das schnelle vollständige Entleeren des Mischers, das durch die radiale Neigung des Schraubenwendels erreicht wird, macht ein hochtouriges Drehen des Mischwerkzeuges entbehrlich, welches beim Mischen von explosionsgefährlichen Mischgütern, z. B. organischen Pulvern, wie Mehl, nicht erlaubt ist. Die Neigung der Wendel von der Behälterwandung weg nach unten verhindert ein starkes Reiben des Mischgutes an der Wandung, was die Gefahr einer lokalen Überhitzung oder einer gefährlichen Funkenbildung bannt.
15 zeigt zwei Mischwerke 1C, 1D, schematisch in Seitenansicht, die sich im oberen Bereich leicht überlappen. Dort sind die Mischerwandungen 2A, 2B frei gelassen, so dass ein Kommunikationsbereich 24 entsteht, den das Mischgut M passiert, da die radiale Neigung der Schraubenbänder 4A des ersten Mischbehälters 1A nach außen geneigt sind und die Schraubenbänder 4B des zweiten Mischbehälters 1B unterhalb des Kommunikationsbereiches 24 enden oder dort eine nach innen fördernde Neigung aufweisen, so dass das Mischgut M die beiden Mischbehälter 1A, 1B sowohl steigend als auch fallend sowie nacheinander durchläuft. Das Mischgut M strömt also, wie strichpunktiert angedeutet ist, zum einen jeweils wandseitig auf und zentral nach unten sowie vom ersten Mischbehälter 1A, der den Einfüllstutzen 6 trägt, zum zweiten Mischbehälter 1B und von dort zu einem oberen Auslass 61, sofern ein kontinuierlicher Betrieb erfolgt. Die Entleerung geschieht jedoch durch die untern Auslässe.

1: Mischer
1A: erster Mischbehälter
1B: zweiter Mischbehälter
1C: erstes Mischwerk
1D: zweites Mischwerk
2: Mischbehälterwandung
2A, 2B, 2D: Mischerwandungen
20: unterer Konuswandabschnitt
21: Zylinderabschnitt
23: Mischerboden
24: Kommunikationsbereich
3: Mischwerksachse
30: Mischwerksantrieb
4: Schraubenband
4A, 4B: Schraubenband
4C: Schraubenband-Mischwerkzeug
4D: unterer Wendelabschnitt
4E: höherer Wendelabschnitt
4F: Schraubenband
4S: Schraubenbandsteg
40: erster Schraubenbandabschnitt
41: zweiter Schraubenbandabschnitt
42: dritter Schraubenbandabschnitt
5: Mischwerksarme
5A, 5B: Mischwerksarme
50: Mischwerksarm-Oberfläche
51: Räumarm
6: Einfüllstutzen
60: Auslass
61: oberer Auslass
A: Mischerachsneigung zur Vertikalen
B, B1: Schraubenbandbreite
D: Drehrichtung
G: Gleitwinkel
M: Mischgut
R: Schraubenbandradius
S: Seitenabstand des Schraubenbandes
SN: Schraubenband-Neigungswinkel
SR: Schraubenband-Radialneigung
SZ: Schraubenband-Zirkularneigung
V: Vertikale
W: Winkelgetriebe

Claims

Schraubenbandmischer mit einer rotationssymmetrischen inneren Mischbehälterwandung (2), die bis auf einen auslassnahen Bodenbereich steiler als ein Gleitwinkel (G) eines Mischgutes (M) gestellt ist, mit einer motorisch angetriebenen zentralen Mischwerksachse (3) darin, an der an seitlichen Mischwerksarmen (5) mindestens ein behälterwandnahes, mit einer zirkularen Neigung (SZ) in Drehrichtung (D) abfallend geneigtes, aufwärts förderndes Schraubenband (4) gehalten ist, welches zirkular und radial vektoriell zusammengenommen einen Schraubenbandneigungswinkel (SN) zur Horizontale aufweist, der größer als der Gleitwinkel (G) auf dem Schraubenband (4) ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubenband (4) zumindest in einem Schraubenbandabschnitt (40, 41, 42) einen derartigen Seitenabstand (S) zur Mischbehälterwandung (2) aufweist und radial zu dieser abfallend geneigt ist, dass das angetriebene Schraubenband (4) das Mischgut (M) nur teilweise aufwärts fördert und es teilweise oberhalb des Schraubenbandes (4; 40, 41, 42) nach außen zur Wandung (2) hin und dieses unten umströmend fördert.
Schraubenbandmischer mit einer rotationssymmetrischen inneren Mischbehälterwandung (2) mit einer motorisch angetriebenen zentralen Mischwerksachse (3) darin, an der an seitlichen Mischwerksarmen (5) mindestens ein behälterwandnahes, mit einer zirkularen Neigung (SZ) in Drehrichtung (D) abfallend geneigtes, aufwärts förderndes Schraubenband (4) gehalten ist, welches zirkular und radial vektoriell zusammengenommen einen Schraubenbandneigungswinkel (SN) zur Horizontale aufweist, der größer als der Gleitwinkel (G) auf dem Schraubenband (4) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischbehälterwandung (2D) vollständig zylindrisch ist und achsparallel zu der Mischwerksachse (3) steht und das Schraubenband (4C, 4D, 4E, 4F) radial zur Mischbehälterwandung hin ansteigend geneigt ist.
Schraubenbandmischer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das radial zur Mischbehälterwandung (2D) hin steigende Schraubenband (4F) entlang seiner wandabgelegenen Kante einen steil nach unten weisenden Schraubensteg (4S) aufweist.
Schraubenbandmischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubenband (4F) wandseitig einen nach unten divergierenden Freiwinkel (F) aufweist.
Schraubenbandmischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischwerksachse (3) und die Achse der Mischbehälterwandung (2) gegen die Vertikale (V) einen Achsneigungswinkel (A) aufweisen, und dieser vektoriell zusammen mit dem Schraubenbandneigungswinkel (SN) größer als der Gleitwinkel (G) ist, so dass jeder Schraubenbandbereich jeweils während einer Mischwerksachsumdrehung zeitweilig stärker zur Horizontalebene geneigt ist als der Gleitwinkel und dass das Schraubenband (4) oder die Schraubenbandabschnitte (40, 41, 42) von diesem an der Mischwerksachse (3) mit den Mischwerksarmen (5) gehalten sind, die jeweils eine so gestaltete Oberfläche (50) aufweisen, dass diese jeweils während einer Mischwerksachsumdrehung zeitweilig stärker zur Horizontalebene geneigt sind als der Gleitwinkel (G).
Schraubenbandmischer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen (50) eines oder mehrerer Mischwerksarme (5) zumindest achsnah derart zirkular in Drehrichtung (D) ansteigend geneigt ausgebildet sind, dass das Mischgut (M) dort abwärts gefördert wird.
Schraubenbandmischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er zwei Schraubenbänder (4A, 4B) um 180° zirkular versetzt enthält und diese jeweils in Schraubenbandabschnitte (40, 41, 42) unterteilt sind, die in Richtung der Mischwerksachse jeweils etwa um eine Schraubenbandbreite (B) gegeneinander versetzt angeordnet sind.
Schraubenbandmischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zirkulare Neigung (SZ) des Schraubenbandes (4) zwischen 5 Grad und 30 Grad beträgt.
Schraubenbandmischer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubenband (40) mit zunehmender Höhe eine zunehmende zirkulare Neigung (SZ) aufweist.
Schraubenbandmischer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zirkulare Neigung (SZ) des Schraubenbandes (40) im Bereich des Mischerbodens (23) entgegen der Drehrichtung (D) bis auf 20 Grad zunimmt und im Übrigen konstant bleibt.
Schraubenbandmischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubenband (4) eine Schraubenbandbreite (B) zwischen 10 % und 20 % eines dortigen Schraubenbandradiusses (R) aufweist.
Schraubenbandmischer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubenband (4E) mit zunehmender Höhe eine ab- oder zunehmende Breite (B) aufweist.
Schraubenbandmischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er obenseitig einen Einfüllstutzen (6) und bodenseitig einen Räumarm (51) und einen steuerbaren Auslass (60) aufweist.
Schraubenbandmischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Mischbehälter (1A, 1B) mit jeweils einem Mischwerk (1C, 1D) achsparallel einander berührend oder leicht durchdringend mit dort teilweise oder ganz zueinander geöffneten Mischwerkswandungen (2A, 2B), einen Kommunikationsbereich (24) schaffend, angeordnet sind.
Schraubenbandmischer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischbehälter (1A, 1B) nach oben divergierend ausgebildet sind und im oberen Bereich miteinander kommunizieren.
Schraubenbandmischer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubenband (4A) des ersten Mischwerks (1C) in dem Kommunikationsbereich (24) eine radial nach außen fördernde Neigung aufweist, so dass das Mischgut in das zweite Mischwerk (1D) übertritt.
Schraubenbandmischer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubenband (4B) des zweiten Mischwerks (1D) am Kommunikationsbereich (24) entweder bereits endet oder eine radial nach innen fördernde Neigung aufweist, so dass das Mischgut (M) die beiden Mischwerke (1C, 1D) sowohl steigend als auch fallend sowie nacheinander durchläuft.
Schraubenbandmischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er eine beheizte Doppel-Mischwerkswandung (2D) hat.
Schraubenbandmischer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass er einen reversierbaren Antrieb (30) zum Anteigen und Kneten hat.
Schraubenbandmischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischwerksarme (5, 5A, 5B) an ihrer Oberfläche (50) eine Neigung aufweisen, die größer als der Gleitwinkel (G) ist.