DE1782327C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Chargenmischer mit einem liegenden Mischtrog, der oben eine EünfüIlölTnung und unten eine über die Troglänge sich erstreckende, zu einem Sammeltrog führende Bodenentleerklappe aufweist, und in dem eine etwa horizontal angeordnete, mit Mischwerkzeugen besetzte Mischerwelle mittels eines ersten Antriebsmotors und einer Kupplung umlaufend angetrieben ist.

Bei der Herstellung von Mischungen aus verschiedenen Komponenten unter Verwendung einer Mischvorrichtung, bei der diese Komponenten in einer gewissen Menge eingefüllt, als eine Füllung vermischt und als endgültge Mischung wieder ausgetragen werden( was unter dem Begriff »Chargenmischung« bekannt ist und in einem »Chargenmischer« erfolgt), 5" wird besonders im Hinblick auf eine Änderung der Zusammensetzung der einzelnen zu vermischenden Komponenten eine äußerst zuverlässige Entleerung der Mischvorrichtung verlangt. Je nach der Art der Materialkomponenten, die für so eine Mischung Verwendung finden, weist diese unterschiedliche Ausflußeigenschaften aus dem Mischer auf. So ist es bekannt, daß sowohl die sogenannten Kraftfuttermischungen als auch verschiedene Mischungen der chemischen Industrie häufig schlechte Fließeigenschäften aufweisen. Darüber hinaus haben besonders sogenannte Spurenelemente, die in sehr feinen Verteilungen in den Mischungen vorkommen, von Mischung zu Mischung eine unterschiedliche Bedeutung, überdies müssen solche Spurenelemente je nach dem Verwendungszweck der Mischung ganz unterschiedlich zugeführt werden. Es werden daher gerade auch an die Mischer in den Kraftfutter- und chemischen Industrien sehr hohe Anforderungen bezüglich der Restentleerungsmöglichkeiten gestellt, um nicht eine Mischung durch ungenügend aüsgetragene Restablagerun<>en einer vorhergehenden Mischung in der Qualität zu beeinträchtigen.

Um eine gute Restentleerung zu erreichen, wurde bereits vorgeschlagen, ein Druckgas durch die Mischerwelle einzelnen in den Mischwerkzeugen angeordneten Düsen zuzuführen, um während der iimleerung des Mischers mit diesem Druckgas den Mischertrog auszublasen. Diese Reinigungsmethode weist aber den Nachteil auf, daß der Mischertrog an allen vom Druckgasstrom nicht getroffenen Stellen unverändert mit Mischgut belegt bleibt.

Bei einem bekanntgewordenen Chargenmischer (DT-AS 11 2O85Ü) wird ein schräggestellter Mischbehälter benutzt, der einen Schrägstellungswinkel aufweist, der mindestens gleich dem Böschungswinkel des Mischgutes ist. Innerhalb dieses Mischbehälters läuft eine bis nahe an die Behälterwand reichende, von unten nach oben fördernde Ringschnecke um. Dem schräggestellten Mischbehälter wird oben das Mischgut zugeführt und unten über eine kleine seitliche AuslaßöfTnung abgeführt. Das Mischgut wird von der umlaufenden Ringschnecke von unten schräg nach oben mitgenommen, wobei es durch einen freien Raum innerhalb der Ringschnecke infolge Schwerkraftwirkung immer wieder zurückfällt, da die Schräglage des Mischbehälters steiler als der Böschungswinkel des Mischgutes ist. Durch diese bekannte Anordnung wird eine intensive Vermischung des Mischgutes und dadurch eine besonders kurze Mischzeit erzielt, was noch durch eine Steigerung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Schnecke während des Mischvorgangs durch die so erzielbare Schleudcr- oder Wirbelbewegung gefördert werden kann. Bezüglich seines Entleerungsverhaltens ist dieser bekannte Chargenmischer jedoch immer noch nicht voll zufriedenstellend. Dies ist nicht nur auf die relativ kleine seitliche Auslaßöffnung zurückzuführen, sondern auch darauf, daß das erzielbare Entleerungsverhalten hauptsächlich durch die Freifalleigenschaften des Mischgutes im freien Durchliißraum innerhalb der Schnecke allein bestimmt ist, wobei das Heranführen der Schnecke bis in die Nähe der Wände des Mischbehälters in Verbindung mit der entgegen der Fallrichtung ausgelegten Förderrichtung eier Schnecke das Verbleiben von Restpartikcin gerade in diesem Bereich begünstigt. Die bei diesem Chargenmischer vorgeschlagene Umkehr der Drehrichtung der Schnecke beim Entleervorgang bringt zwar eine leichte Verbesserung, kann jedoch das Verbleiben nicht ausgetragener Restablagerungen in der heute vielfach geforderten Genauigkeit nicht gewährleisten. Bei einem anderen bekanntgewordenen Chargenmischer (US-PS 31 94 504) sind im Innern des Mischbehälter um eine zentrale Drehachse herum sowohl Einrichtungen zum Durchwirbeln des Mischgutes im wesentlichen senkrecht zu dieser Achse als auch Einrichtungen zur Bewegung des Mischgutes im wesentlichen längs dieser Achse vorgesehen, wobei letztere so ausgelegt sind, daß sie das Mischgut bevorzugt in Richtung auf die am Boden des Mischbehälters zentral angeordnete Auslaßolfnung hin befördern. Dabei wird den reinen (radial zur Drehachse wirksamen) Mischeinrichtungen eine höhere Drehzahl als den Einrichtungen, die das Mischgut im wesentlichen längs der Drcnachsc fördern, zugeteilt, wobei sogar

1-ufice Drehrichtungen zwischen diesen beiden g^gerihmngen möglich sind. Der Antrieb der beiden ^E hiedenen Einrichtungen wird durch zwei ver^ver line Motoren außerhalb dr<= Mischbehälters ^sC kt Hierdurch läßt sich ebenfalls gegenüber ^beT"nimlichen Konstruktionen eine wesentlich vcr-_P°rte Mischwirkung erzielen, und überdies kann h durch die gezielte Förderung des Mischgutes in Äun» auf die AustragöiTnung hin eine verbesserte ^D'irkung erzielt werden. Dennoch ist trotz des ;n Aufwandes zweier unterschiedlicher, mit \erschiedenen Drehzahlen unter Beender Motoren insbesondere in der einen ι Behälterecke eine gute Restaustragung des nicht möglich, zumal bei dem verwendeten eine nur relativ kleine Ausauf d'~r Länge des

_relatlV

fallen können. Zum anderen wird an den schnell umlaufenden Mischwerkzeugen, insbesondere an deren Außenkanten, die den Troginnenseiien am nächsten sind, durch die dort entstehende grobe Verwirbelung die Möglichkeit erzielt, solche Partikeln

die noch an diesen Troginnenwänden haften sollten, ebenfalls zu lösen. Hierdurch wird insgesamt eine bisher nicht gekannte Vollständigkeit der Rcstentleerung erreicht, die auf eine prakt.sch völlige Kesi-

entleerung hinausläuft und eine Anwenuung solcher Chargenmischer selbst bei höchsten, sich aus einem speziellen Anwendungsbereich ergebenden Anspruchen ermöglicht. Dadurch, daß die Kupplung als Cberholkupplung ausgebildet w,rd, ,st es weiterhrn

>₅ möglich, einen zweiten, fur d.e «höhte Dreh/ahl zuständigen Antriebsmotor vermittels dieser kupp

mmm

■■

Ä Hegt nun die Aufgabe zugrun^, ^^

gehend von diesem Stand der Technik einen sol- ^{ln e}'"^er

Chargenmischer dahingehend zu verbessern 45 Dfindun^ '

daß bei ihm eine noch gesteigerte Restgutcntkcrung ^CJ^S™^r Z Anwendungsbereiche mit besonders hohen diesbezüglichen Anforderungen bei nur relativ geringem Ausgestaltung der _d zweiten An- ^^„^«,^η (pneuma_{h) mit e}iner zugeordneten Druck- ^ _ehen. J_n bestimmten Anwen- J vorteilhaft, da bei solchen

lieh des Mischvorganges

Drehzahl angetnc 55 ^ ^ _{es kann ü}J _die Verwendung von verschie-

Bod.nontlcc

zahl de, Mischcrwcüc fuhrt «™ "»«"

_sd,_ni„_dars,_c„_ul,_{e cl}„c,

^=\_imessd ,»ο,, c,„. ,n c„,

,„'£-, Form dargK.c»" Misdrvorriduung m.l

_k,a(, sowie .lurch hei der 8'"0"

_ci,te "e CtorJcnspeiseleitunEen 2. Ein SpciKlnch-

Chargenmischer 10 zugeordnet. Ein Mischtrog 11 ist seillich mit Lagerpartien 12 und 13 verschen, durch die eine Mischerwellc 15 führt.

Auf dieser Mischerwelle 15 sind ein Antriebsritzcl 16 und ein Antriebsrad 17 befestigt. Zwischen dem Antriebsrad 17 und der Mischerwellc 15 ist eine Überholkupplung 20 vorgesehen.

Am Mischtrog Π ist in Lagern 21 durch Laschen 22 und eine Welle 26 eine schwenkbare Bodenentleerklappe 25 gelagert. Zur Betätigung dieser Bodenentleerklappe 25 ist ein Antrieb der Welle 26 durch einen Motor 29 über ein Reduktionsgetriebe 30 vorgesehen.

Unter dem Chargenmischer ist ein Austragtrog 40 mit einer durch einen Motor 42 angetriebenen Austragschnecke 43 angeordnet, der einen Auslauf 45 aufweist. Dem Antriebsrad 17 ist ein erstes Antriebsorgan 50 zugeordnet, das einen ersten Antriebsmotor 51 und ein damit verbundenes Antriebsritzel 52 aufweist. Dem Antriebsritzel 16 ist ein zweites Antriebsorgan 60 zugeordnet, das einen zweiten Antriebsmotor 61 mit einem Antriebsritzel 62 aufweist.

Sämtliche Geräte sind in bekannter Weise ähnlich der Darstellung für die beiden Antriebsmotoren 51 und 61 auf Fundamenten befestigt.

Während in der Fig. 1 die wesentlichen Austragelcmente der Mischvorrichtung dargestellt sind, ist in Fig. 2 das zur Anwendung gelangende Antriebssystem dargestellt. Als Variante zu den beiden in Fig. 1 gezeigten Antriebsmitteln ist in der Ausführung gemäß Fig. 2 ein Keilriemenanlrieb dargestellt. Der erste Antriebsmotor 51 ist mit einer Keilriemenscheibe 54 verbunden, über die mittels der Keilriemen 55 ein über eine Überholkupplung 20 mit der Mischerwelle 15 verbundenes Antriebsrad 57 angetrieben wird. F.bcnso ist der zweite Antriebsmotor 6! mit einem Antriebsrad 64 versehen, das über einen Keilriemen 65 mit einer auf der Mischerwellc 15 sitzenden Keilriemenscheibe 66 in Verbindung steht.

Von einer Spannungsquelle 70 führen drei Leiter 72 zu einem Hauptschalter 82, von dem aus drei Leiter 74 zum ersten Antriebsmotor 51 führen. Weiterhin ist mit den drei Leitern 74 ein zweiter Schalter 84 verbunden, der über drei Leiter 76 mit dem zweiten Antriebsmotor 61 in Verbindung steht.

Die zu mischenden Komponenten gelangen vorzugsweise dosiert oder abgewogen in den Chargenmischer. Dabei kann die Mischerwelle mit den Mischwerkzeugen in den weitaus meisten Fällen auch während der Füllung des Chargenmischers mit einer bestimmten Drehzahl pro Zeiteinheit angetrieben werden. Diese Drehzahl dient zur Durchführung des Mischprozesses. Nach Ablauf der hierfür nötigen Zeit wird die Entleerung des Chargenmischers meist durch Öffnen einer Bodenentleerklappe eingeleitet. Da aber diese Entleerung mit den herkömmlichen Mitteln nicht zufriedenstellend ohne Restvcrbleib von Material im Mischer erfolgt, wird während dieser Phase die Mischerwelle mit einer im Vergleich zur Drehzahl während des Mischprozesses größeren Drehzahl angetrieben.

Dabei arbeitet die Überholkupplung 20 wie ein Freilauf: Obwohl auf der einen Seite der Überholkupplung 20 eine größere Drehzahl als auf der anderen Seite vorliegt, wird diese Drehzahl durch den auf der anderen Seite der Überholkupplung 20 fortbestehenden Antrieb mit unterschiedlicher Drehzahl nicht beeinflußt. Solche Überholkupplungcn sind als handelsübliche Elemente leicht erhältlich. Nach erfolgter Entleerung wird der zweite Antrieb (mit größerer Drehzahl) ausgeschaltet, läuft aus und wird ab einem gewissen Zeitpunkt frei laufend vom ersten Antrieb mitgenommen. Das entleerte Gut wird einer weiteren Fabrikationsstufe zugeführt.

Im Einsatzfail arbeiten die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtungen folgendermaßen: Nach dem Einschalten des Hauptschalters 82 wird durch die

ίο Leiter 72 und 74 aus der Spannungsquelle 70 der erste Antriebsmotor 51 erregt. Dieser treibt über die Keilriemenscheibe 54, die Keilriemen 55 und das Antriebsrad 57 (Fig. 2) oder über das Antriebsritzel 57 und das Antriebsrad 17 (Fig. 1) über die Überholkupplung 20 die auf der Mischerwclle 15 angeordneten Mischwerkzeuge 19 an.

Die zu vermischenden Komponenten gelangen durch Zuführorgane, beispielsweise Chargenspeiseleitungen 2 (Fig. 1), in die Waage 1 und werden von

so dieser durch den Speisetrichter 3 dem Chargenmischer 10 zugeführt. Während die Mischerwelle 15 mit den Mischwerkzeugen 19 mit einer bestimmten Drehzahl pro Zeiteinheit angetrieben wird, erfolgt die gewünschte Durchmischung der einzelnen aufgegebenen Komponenten. Nach Ablauf der Zeit für den Mischprozeß wird durch nicht näher dargestellte, bekannte Schaltelemente der Motor 29 eingeschaltet. Dieser treibt über das Reduktionsgetriebe 30 die Welle 26 an, so daß die Bodenentleerklappe 25 über

die mit der Welle 26 verbundenen Laschen 22 geöffnet wird. Die Entleerung des Chargenmischers 10 beginnt nunmehr, und während dieser EntleeruiiE wird durch Betätigung des Schalters 84 über die Leiter 76 der zweite Antriebsmotor 61 mit dem darauf befindlichen Antriebsrad 64 (Fig. 2) bzw. das Antriebsritze! 62 (Fig. 1) angetrieben. Zur Entleerung wird nach erfolgter Vermischung die Mischerwellc 15 mit den Mischwerkzeugen 19über die Antriebsritzel 62, 16 (Fig. 1) bzw- über das Antriebsrad 64.

den Keilriemen 65 und die Keilriemenscheibe 66 (Fig. 2) mit einer erhöhten Drehzahl angelrieben. Damit wird eine praktisch restlose Entleerung des Mischers gewährleistet. Nach Ablauf der Entleeruneszeit schließt die Bodencntleerklappe 25 durch Um-

polung des Antriebs des Motors 29, und der Schalter 84 wird wieder geöffnet, so daß die Mischerwelle 15 mit den Mischwerkzeugen 19 nach einer gewisen Zeit

wieder mit der ursprünglichen Drehzahl umläuft.

Das Mischgut gelangt aus dem Mischer in den

Sammeltrog 40 (Fig. 1), worin sich eine Austragschnecke 43. die von einem Austracmotor 42 anceirieben wird, befindet. Das MischeutV'angt aus dem Sammeltrog 40 in den Auslauf 45, von wo aus es einer weiteren Verarbeitungsstufe (Lagerune, Pres-

sung. Absackung usw.) zufüiirbar ist.

Die gegenüber bekannten Chargenmischern wesentlich bessere Restentleerung bei der gezeigten Mischvorrichtung beruht darauf, daß infolge der erheblich größeren Umlaufgeschwindigkeit der Mischwerkzeuce

19 an deren Rückseite Luftwirbel abreißen, die ein Ablösen der an der Mischerwandung noch anhaftenden Mischungsteilchen bewirken. Wenn der Chargenmischer 10 Mischwerkzeuge aufweist, die praktisch lückenlos die gesamte Länge des Mischtroges über-

⁶-5 streichen, dann werden zusätzlich auch noch an der Mischtrog-Innenwandunc anhaftende Restpartikeln entfernt.

Die erhöhte Emlccrungsdrchzahl kann prinzipicii

zu irgendeinem Zeitpunkt wahrend der Entleerung des Mischtroges 11 zugeschaltet werden, sei es bei Beginn der öffnung der Bodenentlecrklappe 25. sei es auch erst nach einer gewissen Entlecrungszeit.

Die beiden Anwendungsbcispicle der F i g. 1 und 2 zeigen einen einfachen Aufbau der jeweils dargestellten Chargenmischer 10.

Sie sind vor allem bei Neukonstruktionen interessant, da der gesamte Steuerungsaufwand sehr gering ist und dank der Verwendung der Übcrholkupplung 20 auf den Gebrauch verschiedener Vcrricgclungsschaltungen verzichtet werden kann.

Die Erfindung ist auf die in den Figuren daigestellten Ausführungsbeispiclc nicht beschrankt. So können in gewissen Fallen z. B. hydraulische oder ¹S pneumatische Antriebsorgane vorteilhaft sein, da bei

diesen lediglich Druckeinstcllvcntile oder hydraulische Mengenregler in der Zuleitung zum Antriebsorgan '/u verstellen sind.

Die erfindungsgemäßen Chargenmischer sind besonders zur Aufbereitung von chargenweisen Mischungen ein/einer Komponenten zur Herstellung von Futtermitteln. Nahrungsmitteln und ähnlichem, sowie von chemischen anorganischen und organischen Mischungen von Grundstoffen, Halbfabrikaten und Fabrikaten bevorzugt verwendbar. Auch die restlose Entleerung von Chargenmischern zur Vermischung von verschiedenen Komponenten, die mit Spurenelementen, oft in äußersten Mischungsverhältnissen — wie 1 : 1000 oder 1 : 10 000 (Spurenelement zu restlichen Mischungskomponcnten) — angereichert sind, ist von größter Bedeutung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen •09

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Chargenmischer mit einem liegenden Mischtrog, der oben eine Einfüllöflnung und unten eine über die Troglänge sich erstreckende, zu einem Sammeltrog führende Bodenentleerklappe aufweist, und in dem eine eiwa horizontal angeordnete, mit Mischwerkzeugen besetzte Mischerwelle mittels eines ersten Antriebsmotors und einer Kupplung umlaufend angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung als Uberholkupplung (20) ausgebildet und ein zweiter Antriebsmotor (61) vorgesehen ist, durch den die Mischerwelle (15) während des >5 Entleervorganges mit einer bezüglich des Mischvorganges höheren Drehzahl angetrieben ist.

2. Chargenmischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Antriebsmotor (61) so ausgelegt ist, daß er während des Misch-Vorganges ohne Arbeitsleistung mitdreht.

3. Chargenmischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Antriebsmotor (51) so ausgelegt ist, daß er auch während des Entleervorganges eingeschaltet ist.

4. Chargenmischer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den ersten und den zweiten Antriebsmotor (51; 61) ein Druckmittelantriebsorgan mit einer zugeordneten Druckmittclsteuerung vorgesehen ist.