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Mischmaschine mit liegender Mischtrommel und zentrischer Mischwelle
Bekannt sind Mischmaschinen, an deren Behältermantel Kammkörper angebracht sind,
durch welche die Zähne von Zahnscheiben hindurchlaufen.
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Die Erfindung bezweckt, eine z. B. bei der Verarbeitung pastöser
Stoffe für den Mischvorgang besonders günstige Stoffströmung zu erzeugen. Demgemäß
besteht die Erfindung darin, daß bei einer Mischmaschine mit liegender Mischtrommel
und zentrischer Mischwelle, auf der Zahnscheiben oder Schlagarme angeordnet sind,
die durch am Trommelmantel angebrachte Kammkörper hindurchsehlagen, der größere
Bogenausschnitt des ringförmigen Mischraumes, in den stabförmige Kammkörper hineinragen,
von Kammkörpern frei gehalten ist, so daß die sich ausbildende Ringströmung des
Mischgutes in ständigem Wechsel durch den von Kammkörpern freien Bereich vornehmlich
gleichgerichtet und durch den von diesen besetzten Bereich turbulent verläuft.
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In diesem freien Ausschnitt wird das Mischgut in Form einer konzentrisch
zum Trommelmantel umlaufenden Ringströmung beschleunigt, um dann in dem mit Kammkörpern
besetzten Sektor wieder abgebremst zu werden. Durch den Aufprall des ringförmig
umlaufenden Mischgutes gegen die Kammkörper und durch den Durchlauf der Zähne der
Zahnscheiben oder der Schlagarme zwischen den Kammkörpern treten intensive Misch-
und Zerkleinerungseffekte auf. Die entstehende starke Turbulenz ist bei hohen Drehzahlen
auch mit Kavitation verbunden.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung der Mischmaschine ermöglicht eine
einfache und vielseitige Leistungsregelung. Nach einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ist der den Stator bildende Trommelmantel winkelverstellbar. Infolgedessen
kann der mit den Kammkörpern besetzte Sektor durch Verdrehen des Trommelmantels
in eine beliebige Winkelstellung zum Ringraum gebracht werden. Je weiter die Kammkörper
in den unteren Bereich der Mischtrommel gebracht werden, desto mehr steigt der Kraftbedarf
für die Mischleistung an.
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Andererseits kann es bei derartigen Maschinen auch erforderlich sein,
eine bestimmte Stoffströmung und Turbulenz durch eine höhere Drehzahl aufrechtzuerhalten,
ohne daß dabei eine bestimmteleistungsgrenze überschritten wird. Dieser Forderung
wird nach einer Ausführungsform der Erfindung dadurch genügt, daß die in der Mischtrommel
wirksame Länge der Kammkörper von außen einstellbar ist. Diese Verstellbarkeit der
Kammkörper ergibt außerdem die Möglichkeit, sie in einfacher Weise von anhaftendem
Mischgut zu reinigen, indem sie nach außen gezogen
werden und sich dabei an ihrer
Führungsbüchse abstreifen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
vereinfacht dargestellt. Es zeigt Fig 1 einen Längsschnitt durch den Mischer, Fig.
2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen entsprechenden
Querschnitt bei anderer Einstellung der Kammkörper, Fig. 4 in größerem Maßstabe
die Lagerung der Mischerwelle in einem Längsschnitt, Fig. 5 einen Querschnitt eines
Zahnes der Zahnscheibe nach der Linie V-V der Fig. 2 und Fig. 6 eine Ausführungsform
der eingesetzten Kammkörper eines mit einem Wärme- oder Kühlmantel versehenen Mischers.
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Auf der in der Längsachse der Mischtrommel 1 zentrisch angeordneten
Mischerwelle 2 sind Zahnscheiben 3 in gleichen Abständen befestigt. Die Schlagzähne
4 dieser Zahnscheiben laufen mit gegeringem Abstand zwischen den Prall- oder Kammkörpern
5 hindurch. Zwischen den Zahnscheiben 3 sind auf der Welle 2 Abstandsringe 27 angeordnet,
welche den gleichen Durchmesser wie die Naben der Zahnscheiben haben. Auf diese
Weise wird in der Trommel ein Ringraum gebildet, in den die Kammkörper 5 hineinragen.
Die Kammkörper 5 sind in büchsenartigen Führungen 6, die im Trommelmantel befestigt
sind, längsverschiebbar angeordnet. Das äußere Ende jedes Kammkörpers 5 ist als
Zahnstange 7 ausbebildet, mit der ein Zahnrad 8 im Eingriff steht. Die Zahnräder
8 für die in der Mischtrommel in einer Reihe nebeneinander angeordneten Kammkörper
sind auf einer Verstellwelle 9 befestigt, die in Lagern 10 der Mischtrommel gelagert
ist und
durch ein geeignetes Getriebe in Drehung versetzt werden
kann. Auf diese Weise können die in einer Reihe angeordneten Kammkörper gemeinsam
zur Veränderung ihrer Eintauchtiefe verstellt werden.
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Es sind so viele Kammkörperreihen und Verstellwellen vorgesehen, wie
der mit Kammkörpern zu besetzende Sektor des Trommelmantels erfordert. In Fig. 2
haben die dargestellten Kammkörper gleiche Eintauchtiefe. In Fig. 3 sind sie in
den einzelnen Reihen so eingestellt, daß bei der durch Pfeile veranschaulichten
Drehung der Zahnscheiben die Eintauchtiefe allmählich zunimmt. Entsprechend wird
auch der Reib- und Scherweg der Zähne beim Durchlaufen durch die Kammkörper zunehmend
größer. Bei entgegengesetztem Drehsinn der Zahnscheiben sind die Verhältnisse umgekehrt.
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Fig. 5 veranschaulicht, daß bei dem Drehsinn der Zahnscheiben entsprechend
Fig. 2 und 3 die Zähne 4 mit ihrer abgeflachten Seite voraus zwischen den Kammkörpern
5 hindurchlaufen. Dabei durchschneiden ihre Kanten das Mischgut zwischen den Kammkörpern.
Diese Wirkungsweise ist vorteilhaft bei klebrigen oder kittartigen Massen. Bei dem
entgegengesetzten Dreh sinn treten die Zähne 4 mit ihrer verjüngten, abgerundeten
Seite zwischen die Kammkörper ein. Dabei wird auf einem verhältnismäßig langen Weg
das Mischgut zwischen den Zahnflanken und den Kammkörpern gequetscht und zerrieben.
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Diese Wirkung ist erwünscht für Lösevorgänge und Dispergieren des
Gutes.
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Der trommelförmige Mischbehälter 1 ist in der bei Drehtrommeln allgemein
bekannten Weise auf Rollen 11 drehbar gelagert. Die mit den Rollen zusammenarbeitenden,
am Trommelmantel angebrachten Führungen sind nur schematisch angedeutet, sie können
sich wie üblich um den gesamten Trommelmantel erstrecken. Durch ein geeignetes Getriebe
kann der Mischbehälter um einen Bogenwinkel verschiedener Größe verstellt werden,
um dadurch den mit Kammkörpern besetzten Sektor des Trommelmantels in die gewünschte
Stellung zum Mischraum zu bringen. Bei dem dargestellten Beispiel dient zum Verstellen
ein Schneckengetriebe, dessen Schneckenrad 12 am Trommelbehälter befestigt ist.
Mit 13 ist ein Einfüllstutzen und mit 14 eine Entleerungsöffnung des Trommelbehälters
bezeichnet. Fig. 4 veranschaulicht die Lagerung der Welle 2 in einer am Trommelbehälter
angeflanschten Laterne, die das Wellenlager und eine Dichtung aufnimmt.
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Die in Fig. 6 dargestellte Ausführung und Anordnung der Kammkörper
ist besonders vorteilhaft für Mischbehälter, die einen Heiz- oder Kühlmantel besitzen.
Die Heiz- oder Kühlflüssigkeit 17 liegt zwischen dem Trommelmantel 15 und einem
äußeren Blechmantel 16. Zwischen den beiden Mänteln sind Büchsen 18 gas- und flüssigkeitsdicht
eingesetzt. In jeder Büchse 18 sitzt ebenfalls gas- und flüssigkeitsdicht ein Einsatzstopfen
19. In diesem sind zwei Bohrungen 20 für je einen Kammkörper 21 vorgesehen. In den
Bohrungen 20 sind die Kammkörper längsverschiebbar und durch eine Dichtung 22 abgedichtet.
Außerhalb des Mischbehälters sind die beiden Kammkörper 21 eines Kammpaares durch
ein
Joch 23 starr miteinander verbunden. In dem Joch ist eine Schraubspindel 25 verschraubbar,
die sich mit ihrem Kopfende 26 gegen den Einsatzstopfen 19 abstützt. Auf diese Weise
lassen sich die beiden Kammkörper gleichmäßig verstellen. Außerdem kann der ganze
Einsatz ausgetauscht werden, wenn z. B.
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Kammkörper mit anderem Durchmesser verwendet werden sollen.
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Die Zahnscheiben mit den zugehörigen Kammkörpern können in beliebiger
Zahl nebeneinandergesetzt werden. Eine für kleinere Leistungen vorteilhafte Ausführungsform
des Mischers ergibt sich bei einer Anordnung von nur zwei Gruppen von Kammkörpern,
wobei die axiale Länge der Mischtrommel kleiner ist als ihr Radius.