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Beschreibung Vorric@tung zum Mischen pulverförmi#er Stoffe @ie Erfindung
bezieht sich auf eine zum Mischen pulverförmiger Stoffe @ienende Vorrichtung mit
einem stillstehenden Mischbehälter mit senkrechter Achse und mit einem in diesem
umlaufenden und das Gut an der Deh@lterin@ enwand hochfördernden Mischorgan. Ziel
der Erfindung ist ein möglichst einfach und billig herzustellender, dabei aber für
viele Misch@ufgaben noch gut einsetzbarer Mischer dieser Art. bs sind bereits mehrere
Mischer der genannten Art bekanntgeworden. Bei einer Ausführung ist in dem sich
nach unten konisch verjüngenden Mischbehälter eine parallel zur @en@lterwand umlaufende
bzw. an dieser entlanglaufende une dabei um ihre Achse rotierende Planeten-Mischschnecke
vorgesehen. L'ie Schnecken@. elle ist an em unteren Ende abstützend gelagert, und
zwar notwendigerwise in der Beh@lterachse und an dem oberen inde angetrieben owie
in einem Treibarm gelagert. @ie Stege der Schnecke, deren lurchmesser wesentlich
kleiner als der Durchmesser des Mischbeh@lters ist, werden bei der Vorschubbewegung
der Schnecke nur teilweise beaufschlagt, Der mit einem Getriebe veruellete Antrieb
der um ihre Achse drehenden und mit konstantem Abstand an der Mantelflache
les
Mischbehälters entlanglaufenden Mischschnecke ist kompliziert and störanfällig.
bieser Mischer und erst recht andere Mischer, bei denen eine oder auch mehrere Planeten-Mischschnecken
zy@loidenartig @n einem sich nach unten konisch verjüngenden Mischbehälter umlaufen,
@ind deshalb in der herstellung teuer.
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@er Erfinder hat durch Überlegungen und praktische Versuche gefunden,
taf. ein für viele Mischaufgaben, wie z.B. Vormischungen, Einmischungen @on Farbstoffen
in @unststoffgranulate, Kunststoffpulver und andere sulverförmige Stoffe, Mischungen
von Futtermitteln, Nachmischungen der @us einer Zerkleinerungsmaschine austretenden
Stoffe, sehr gut einsetz-@arer Mischer der Vorausgesetzten Art erhalten wird, wenn
zum Hochförlern des Gutes an der Behälterwand eine um die Mittelachse des Mischbehälters
drehbare Bandsc@necke mit ungefähr einer grofen Windung eingesetzt wird @ie Bandschnecke
wird bei diesem Mischer immer voll beaufschlagt. Das Sut wird bei der Drehung der
Bandschnecke von dieser am Mantel nach iben bewegt und sinkt dann in die Mitte des
Mischbehälters unter star-@er Turbulenz und Bildung eines Trichters wieder at.
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Um die Antriebsleistung und die Beanspruchung der stets voll beaufschlagwen
Bandschnecke in tragbaren Grenzen zu halten ist die radiale Erstrekkung (Bandbreite)
der Bandschnecke klein zu halten. Gemä@ weiterer Aus-@ildung der Erfindung wird
für die Breite der Bandschnecke ungeführ 3 Dis 6 % des oberen Durchmesoers des Mischbehälters
als vorteilhaft angesehen.
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Um ein gutes Abrutschen des Gutes an den Wänden bei der Entleerung,
ein leichtes Ausweichen des Gutes nuch ober beim Betriet, insbesondere dem Anfahren
(kleines Antriebsmoment), eine Entleerbarkeit durch den boden und eine tragbare
Bauhöhe zu erreichen, kann es vorteilhaft sein, den Mischbehälter kegelstumpfförmig
mit ungefähr folgenden Ma@verhältnissen auszubilden : Höhe h = 0,8 . Durchmesser
do (oben) unterer Durchmesser du = 0,6. do Wandneigung # zur Horizontalen = 75°
Bei dieser Ausbildung des Mischbehälters wir@ sich des Gut nicht vor, also iiber
der Bandschnecke verdichten, denn es kann leicht nach oben in der Richtung des geringsten
Widerstandes ausweichen. Infolge der leichten Kegelform wird dieses Ausweichen nicht
durch "Verspreizen" der Körner und Wandreibung gehindert.
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Im Vergleich zu den bekannten unten spiter zulaufenden Mischbehältern
werden bei der erfindungsgemäfien Ausbildung bei gleichem Behält@rinhalt eine geringere
Bauhöhe, eine größere Bodenfläche, die in vorteilhafter Weise hier die Anbringung
eines Entleerungsstutzens ermöglicht, und eine gröLere Aufbaufläche für auf den
logischer aufzubauende Geräte erzielt.
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Diese Form wird erst durch-den Verzicht auf die Planetenschnecke möglic.
hç welche bis zur Behälterachse herabgeführt werden mu@. Es sind zwar Mischer (z.B.
Lödige-Mischer) bekannt@eworden, die ebenfalls mit einer Bandschnecke arbsiten.
Bei diesen drent die bandschnecke aber in einem
horizontal liegenden
Mischbehälter. Die Bandschnecke, die hier im allgemeinen mehrere Windungen besitzt,
schöpft des Gut an der zylindrischen Behälterwand hoch und transportiert es gleichzeitig
in Läangsrichtung des Behälters. Es treten hier de die Schnecke das Gut etwa über
den halben Umfang des zylindrischen Behälters vor sich her schiebt, durch "Verspreizen"
sehr gro@e Reibungskräfte auf, weshalb die Antriebsleistung hoch sein mu@. Die Körner
müssen sich hier vor der Pandschnekke an der Behälterwand verspreizen, da das Gut
hier nicht, wie es bei dem erfindungsgemä@en Mischer infolge der leichten @egelform
des Behälters der Fall ist, leicht ausweichen kann. lurch diese bekarnten Misc@er
ist nur die Bandschnecke an sich, nic@t aber die durch die Hrfindung gegebene Lehre
bekam.tgeworden oder nahegelegt, denn die Bardsch@ekke bringt bei dem sich nach
unten konisch verjüngenden Mischbehälter die vorher beschriebenen neuartigen Effekte.
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Gemäß weiterer Ausbildung der Vorrichtung können die Enden der Bandschnecke
an radialen, zentral im Leckel bzw. Boden gelagerten und spiralförmig ausgebildeten
Armen befestigt sein, von denen der obere das Gut nach innen und der untere das
Gut nach au@en fördert. Der untere Spiralarm dient zur restlosen Entleerung; der
obere f@llt stetig den sich sonst in der Mitte des Behälters bildenden Guttric@ter
auf, @odurch der Futzinhalt des Mischers erhöht @ird. Gleichzeitig wird durch Erleichterung
des Gutumlaufs der Kraftbedarf gesenkt.
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Um eine Ansatzbildung an der Behälterwand, am @eckel und am Boden
zu verhindern, köi';en die Bandschnecke au@en, der obere Arm oben und der untere
Arm unten eine scharfe Vorder@a@te haben.
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Um den Mischbehälter nach Beendigung des Mischprozesses vollkommen
ent= leeren zu können, darf der Salt zwischen dem Behälterboden und d-em unteren
Arm ; der als faumer dient, nur eng sein.
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Die Abreinigung der Bandschnecke kann durch Abschleudern durch Fliehkraft
bei erhöhter Drehzahl erfolgen, wenn der Ilischbehälter fast leer ist. Aus diesem
Grunde kann zum Antrieb der Bandschnecke vorteilhaft ein polumschalt@arer Motor
oder ein Motor mit Hauptschlu#-Charakteristik eingesetzt werden.
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Lie Entleerung erfolgt vorteilhaft durch einen im Behälterboden angeordneten
Entleerungsstutzen, der o@ en durch einen bodenebenen Schieber verschlie#bar ist.
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Bei der Mischung vciu "lufthaltendem" Staub - darunter ist ein Feinstaub
verstanden, der aufgrund seiner hohen spezifischen Oberfläche, einmal fluidisiert,
die Luft nur langsam wieder abgibt - ist eine besonders vorteilhafte Betriebsweise
möglich 1 Durch Einblasen von Luft an passender Stelle wird das Gut beim Mischen
fluidisiert. Das Drehmoment sinkt,-die Drehzahl kann (polumschaltbarer Motor) erhöht
werden, und die Mischwirkung verbessert sich wesentlich.
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Infolge der "Lufthaltung" des Staubes genügt örtliche Einblasung einer
kleinen Luftmenge im Gegensatz zu der bekannten Fluidisierung körnigen, also nicht
lufthsltenden Gutes, bei der eine verhältnismä@ig hohe Luftmenge gleichmä#ig verteilt
eingeblasen wird.
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@emä# weiterer Ausbildung der Erfindung können deshalb öffnungen oder
Düsen zum Luft einblasen im Behälterboden und/oder im unteren Bereich 1er Behälterwand
vorgesehen sein. ie Lufterinblasung kann auch durch Luftausblasdüsen an der Bandschnecke
@rfolgen. Hierfür kann z.B. ein mit Düsen versehenes Luftzuführungsrohr -orgesehen
sein, das zentral durch eine Wellenlagerung und dann über inen Arm an die Unterseite
der Bandschnecke und längs dieser geführt .st. Sind diese Düsen nach auLen gerichtet,
so können sie gleichzeitig ur Reinigung der Behälterwand durch Abblasen dienen.
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Ke geringe Luftmenge kann von einem Ringgebläse oder einem kleinen
?olbenkompressor geliefert werden. Nach der Mischung lä@t man die Bandchnecke mit
kleiner Drehzahl zur Entlüftung und Entleerung weiterlaufen. a oft ein in einer
Zerkleinerungsmaschine zerkleinertes Gut oder auch ehrere in dieser gleichzeitig
oder nacheinander zerkleinerte Güter evtl. mit Zusatz von Farben - nachgemischt
werden müssen, kann es in olchen Fallen von Vorteil sein, wenn die Zerkleinerungsmaschine
und in zum Entstauben der Miihlenluft und gegebenenfalls noch der luflokerungsluft
dienendes Filter gleich auf den Deckel der Vorrichtung auf esetzt sind. ie schon
erwähnt, ist die erfindungsgemäL'e Vorrichtung wegen der groben, urch die kegelstumpfförmige
Ausbildung des Miuchbehälters erreichten @okelfläche und der geringen Bauhöhe hierfür
besonders gut geeignet. bei Mischern gröLerer Bauhöhe kann das Filter aus Raumgründen
oft nicht uf den MiLcher aufgesetzt werden, sondern es ist eine getrennte Anordnung
rforderlich. Lie gedrungene Bauweise wirkt sich auch günstig auf den getrieb und
die wartung aus.
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Vorteilhaft läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zum Lrreic@en
bestimmter Farbnuancen bei der Mahlung von Farbstoffen einsetzen, da aufgrund der
geringen Füllhöhe nur eine geringe Verdic@tung der Farbstoffe eintritt. Durch Überprüfung
der Farbnuance des llischtuteb in ganz bestimmter Zeitabständen und durch Zugabe
bestimmter, genau abgewogener Mengen von Farbstoffen und/oder von farbigen Mischkomponenten
können bei dem Mischgut leicht die gewünschten Farbruancen erzielt werden. Auch
hier wirken sich bei dem Betrieb und der @artung die gedrungene Eauweise und die
leichte Entleerbarl@eit der Vorrichtung g@nstig aus.
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Der Mischer gemä@ @rfindung kann auch als Vormischer von Stoffen ein-@esetzt
wer@en, deren Feinmischung dam, später, z.B. in einer @un@tstoffmaschine, Zerll@inerungsmaschine,
usw. erfolgt.
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In der Zeich2ung sind Ausi@hrungsbeispiele der @rfi@dun@ schematisch
dargestellt, und zwar zeigen : Fig. 1 einen erfindungs@ e@ä@en läscher im L@n@sschni@t,
Fig. 2. eien Tefl des Mischers gemä@ Fig. 1 mit Lufteinblasung im unteren Bereich
(@oden und Mantel), Fig. 3 den Mischer gemä@ Fig. 1 mit einem mit @üsen versehenen
Lufteinführungsrohr an der @nterseite der Bandschnecke und Fig. 4 den Mischer gemäß
Fig. 1 zum @achmischen bzw. Einfärben eines in einer Mühle zerkleinerten Gutes.
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Bei dem in Fig. 1 dargestellten Mischer wird des Mischgut durch den
Aufgabetrichter
1 dem sich nach unten konisch verjüngenden, stillstehenden Mischbehälter 2 zugeführt.
Der Mischbehälter zeigt eine kegelstumpfförmige Ausbildung mit uingefähr folgenden
Ma@verhältnissen : Höhe h = 0,8. Durchmesser do (oben) unterer Durchmesser du =
0,6 . do Wandneigung # = 75° In dem Mischbehälter 2 ist die um die Mittelachse 3
des Misch@ehälters drehbare Bandschnecke 4 angeordnet, die nur eine einzige gro@e
Windung aufweist. Bei ihrer Drehung fördert die Bandschnecke das Gut an der schrägen
Behälterwand 5 hoch. Die radiale Erstreckung (Bandbreite) soll ungefähr 3 bis 6
% des oberen Durchmessers do des Mischbehälters betragen. Die Erden der Fandschnecke
4 sind an den radialen, zentral im Deckel 8 bzw. Boden 9 gelagerten und spiralförmig
ausgebildeten Armen @ und 7 befestigt. Der obere Arm G fordert das Gut nach innen,
während de? untere Arm 7 das Gut nach unten trägt. Die Gutbewegung im Mischbehälter
ist im Meridianschnitt durch die Linie 10 angedeutet. Zwischen dem unteren Arm 7
und dem Behälterboden @ ist der enge bpalt 11 vorne sehen. bie die Arme tragende.
@elle 12 wird durch den polumschaltbaren Motor 13 angetrieben. @m Behälterboden
9 ist der Entleerungsstutzen 14 angeordnet, der oben durch den bodenebenen Schieber
15 verschlossen ist.
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Fig. 2 zeigt den unteren Teil eines Mischers, bei dem der Boden 9
mit tiisen 16 zum Einblasen von Luft versehen ist.
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Die von einem kleinen Kompressor (nicht dargestellt) gelieferte Luft
kommt durch die Leitung 17 in die unter dem Behälterboden 9 angeordnete Kammer 1@,
aus der die dann durch die genannten Düsen zum Auflockern
des Gutes
nach oben in den Mischbehälter bläst. Die dem gleichen Zweck dienenden @üsen 1@
im unteren Bereich der Behälterwand 5 erhalten ihre Luft aus der über die Leitung
13 mit einem Klein-Kompressor (nicht Oezeight) verbundenen Ringkammer 20. Auch hier
zeight der Behälterbonden 9 einen oben eben durch den Scnieber 15 verschlie@baren
Entleerungsstutzen 14. tei dem in der Figur 3 dargestellten Mischer sitzen. die
beiden die Bandschnecke 4 tragenden Arme 6 und 7 fest ak der durch den polumschaltbaren
Motor 13 angetriebenen welle 12. Die au@en mit der scherfen Kante 21 versehene Bandschnecke
4 trägt hier das nach au@en gerichtete Düsen 22 aufweisende Luftzuführungsrohr 23
an der Unterseite. Dieses von dem Ringgebläse 2e mit Luft gespeiste Rohr@ ist zentral
durch das durcn Luftspülung von Staub freigehaltene Lager 25 im Benälterboden 9
und dann iioer den unteren Ärm -7 siehe die beiden gestrichelten Linien 26 an die
Bandschnecke 4 gefühnt, an deren Unterseite es dann nach oben bis zum oberen Arm
Ó verläuft. Das staubgeschützte Lager 25 tr@gt die Kappe 27 zur Verhirderung einer
Staubablagerung. Entleerungsstutzen 14 und Schieber 15 entsprechen denen in den
Figuren 1 und 2.
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In Figur 4 ist ein Mischer 28 dargestellt, auf dem eine Stiftmühle
29 aufgesetzt ist und dessen Deckel 8 ein Filter 30 zum-Entstauben der Mühlenluft
und gegebenefalls noch der Auflockerungsluft trägt. Der auf dem Gerüst 31 stehende
Mischer kann nach Herausziehen des Schiebers 15 durch den Entleerungsstutzen 14
entleert werds@. Diese Kombination ist besonders zum Erreichen bestimmter Farbnuancen
des Mischgutes brauchbar.