DE1782585C3

DE1782585C3 - Mischmaschine

Info

Publication number: DE1782585C3
Application number: DE1782585A
Authority: DE
Inventors: Kaspar 6800 Mannheim Engels
Original assignee: Draiswerke GmbH
Current assignee: Draiswerke GmbH
Priority date: 1968-09-20
Filing date: 1968-09-20
Publication date: 1982-04-15
Also published as: DE1782585B2; DE1782585A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischmaschine mit an einer in einem Mischbehälter umlaufend angetriebenen Mischwerkswelle befestigten pflugscharartigen Mischwerkzeugen und mit Homogenisierwerkzeugen, die am Mischbehälter zwischen den Mischwerkzeugen benachbart zu deren Durchdringungsprofilkurven um eine zur Mischwerkswelle etwa senkrechte Achse hochtourig angetrieben angeordnet sind.

Bei einer derartigen, aus der DE-AS 11 02 534 bekannten Mischmaschine sind die Homogenisierwerkzeuge als Messerköpfe ausgebildet, die aus kelchartig hochgebogenen Schnddmessern bestehen. Diese übergreifen die pflugscharartigen Mischwerkzeuge in axialer Richtung, wobei sie aber so angeordnet sind, daß sie außerhalb des Raumes liegen, der durch jedes einzelne pflugscharartige Mischwerkzeug überstrichen wird. Dieser Raum wird durch die sogenannte Durchdringungsprofilkurve jedes Mischwerkzeugs begrenzt. Die durch den Verlauf der Schneidmesser und andererseits der räumlich benachbarte Bereich einer Durchdringungsprofilkurve eines Mischwerkzeugs verlaufen konkav zueinander, d. h. punktförmig sind diese Kurven benachbart, während die sich von diesem Punkt ihres geringsten Abstandes ausgehend voneinander entfernen. Bei dieser bekannten Mischmaschine soll das Homogenisierwerkzeug ungestört arbeiten und die Arbeit der Misch werkzeuge nicht beeinträchtigen und den Mischwerkzeugen das zerhackte Material zuwerfen bzw. zuschieben.

Die bekannte Mischmaschine weist den Nachteil auf,

ίο daß insbesondere größere Mischgutbestandteile nur unzureichend zerkleinert werden.

Versuche haben gezeigt, daß abgesehen von dem großräumigen, durch die Mischwirkung der Mischwerkzeuge bedingten Umwälzeffekt keinerlei direktes Zusammenwirken zwischen den Mischwerkzeugen einerseits und den Homogenisierwerkzeugen andererseits gegeben ist Die Homogenisierwerkzeuge erfassen die einzelnen Mischgutbestandteile nur als freibewegliche Bestandteile. Insbesondere bei feinkörnigen Mischgutbestandteilen ist aber in der Regel deren Massenträgheit nicht so groß, daß sie von den schnellaufenden Homogenisierwerkzeugen ausreichend hart beansprucht und somit zerkleinert werden. Da durch den Mischvorgang das Mischgut einerseits durch die Relativbewegungen der Mischgutbestandteile gegeneinander und andererseits durch das Untermischen von Luft stark aufgelockert sind, stützen sich auch die einzelnen Mischgutbestandteile während der Beanspruchung durch das Homogenisierwerkzeug nicht gegeneinander ab, sondern weichen aus. Die theoretisch mögliche Arbeitsweise, das Mischwerk mit derart geringer Drehzahl anzutreiben, daß das Mischgut nicht in der vorbeschriebenen Weise aufgelockert wird, verbietet sich wegen der dann notwendigen starken Verlängerung der Mischzeit. Der Homogenisiereffekt würde bei einer solchen Betriebsweise zwar etwas verbessert werden, die Mischzeit würde aber auf ein Vielfaches verlängert. Außerdem träte hierbei die Gefahr auf, daß Mischgutbestandteile im Bereich der Homogenisierwerkzeuge zu stark erwärmt wurden, da kein genügender Austausch der Mischgutbestandteile bei einer zu geringen Geschwindigkeit der Mischgutwerkzeuge auftreten würde.
Ausgehend von dieser Erkenntnis liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Mischmaschine der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß die Misch- und Zerkleinerungsarbeit der Mischwerkzeuge und der Homogenisierwerkzeuge verbessert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Homogenisierwerkzeuge über ihre wirksame Länge unter Belassung eines Scherspaltes der Durchdringungsprofilkurve der Mischwerkzeuge sich anschmiegend ausgebildet sind. Durch diese Maßnahmen, bei denen also sich die Hüllkurve der Homogenisierwerkzeuge in dichtem Abstand der Durchdringungsprofilkurve der Mischwerkzeuge anschmiegt, wird eine erheblich bessere Zerkleinerungswirkung auch bei Mischgutbestandteilen erreicht, die sonst den Homogenisierwerkzeugen ausweichen, bzw. nicht von diesen zerkleinert werden. Dieser Effekt ist dadurch zu erklären, daß die einzelnen Mischgutbestandteile jeweils zwischen dem Mischwerkzeug und dem zugeordnetem Homogenisierwerkzeug stark gebremst und teilweise direkt so gedrückt werden, daß eine unmittelbare Zerkleinerung der Mischgutbestandteile zwischen Mischwerkzeug und Homogenisierwerkzeug erfolgt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin-

dung ist der Abstand der Homogenisierwerkzeuge von der Durchdringungsprofilkurve der Mischwerkzeuge feinfühlig einstellbar, so daß die Weite des Scherspaltes an das jeweilige Mischgut angepaßt werden kann. Für die Bearbeitung von Kunststoff, wobei Agglomerate von 1 bis 3 mm Durchmesser erzeugt werden sollen, wird die Spaltweite auf 2 bis 3 mm -"ingestellt, während zur Erzeugung einer strichfreien Festkörper-Farbstoffmischung die Weite des Scherspaltes auf wenige Zehntel Millimeter zu verkleinern ist

Gem&G einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird zur Herstellung einer strichfreien Mischung feinpulvriger Mischgutbestandteile vorgeschlagen, daß das Homogenisierwerkzeug als ein mit feinkörnigen Reib-Schneid-Partikeln besetzter Rotationskörper ausgebildet ist, wobei es sich bei den Reib-Schneid-Partikeln um Schneidzähne handeln kann. Bei großkörnigen Mischgutbestandteilen ist es von Vorteil, wenn das Homogenisierwerkzeug Reibstäbe, z. B. Rundstäbe oder scharfkantige Schneidstäbe aufweist. Wenn noch größere Mischgutbestandteile behandelt werden sollen, ist es gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil, wenn das Homogenisierwerkzeug Schneidmesser aufweist. Um zu verhindern, daß sich der Innenraum des Homogenisierwerkzeugs mit Mischgut füllt, das sich der Behandlung entziehen würde, ist es von Vorteil, wenn das Homogenisierwerkzeug zur Mitte des Mischbehälters hin eine dachartige Abdeckung aufweist. Sofern das Homogenisierwerkzeug Reibstäbe, Schneidstäbe oder Schneidmesser aufweist, kann auf die Abdeckung verzichtet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein pflugscharartiges Mischwerkzeug mit konkavem Scharflächenverlauf in Seitenansicht,

Fig.2 das Mischwerkzeug gemäß Fig. 1 in Draufsicht,

F i g. 3 das Mischwerkzeug gemäß F i g. 1 und 2 im Querschnitt,

F i g. 4 ein weiteres pflugscharartiges Mischwerkzeug mit konvexen Scharflächen in Seitenansicht,

F i g. 5 das Mischwerkzeug nach F i g. 4 in Draufsicht,

F i g. 6 das Mischwerkzeug nach den F i g. 4 und 5 im Querschnitt,

Fig. 7 die Durchdringungsprofilkurve des Mischwerkzeuges nach den F i g. 4 bis 6,

Fi g. 8 eine Mischmaschine gemäß der Erfindung mit einem als Rotationskörper ausgebildeten Homogenisierwerkzeug im Längsschnitt und

Fig.9 eine Mischmaschine gemäß der Erfindung im Querschnitt.

Ein in den Fig. 1 bis 3 dargestelltes pflugscharartiges Mischwerkzeug 1 hai — wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht — konkave Scharflächen, während ein in den F i g. 4 bis 6 dargestelltes pflugscharartiges Mischwerkzeug 17 — wie insbesondere aus F i g. 6 hervorgeht — konvexe Scharflächen aufweist. Der von einem Mischwerkzeug 17 überstrichene Raum wird durch eine Durchdringungsprofilkurve 2 begrenzt wie sie in F i g. 7 dargestellt ist

Eine Mischmaschine weist einen Mischbehälter 3 mit Stirnwänden 4, 5 auf. In dem Mischbehälter 3 ist konzentrisch eine Mischwerkswelle 6 angeordnet, die in Lagern 7 abgestützt ist. Die Mischwerkswelle 6 wird über ein Keilriemenrad 8 von einem nicht dargestellten Motor angetrieben. Sie trägt Arme 9, an denen •pflugscharartige Mischwerkzeuge 10 befestigt sind. An den stirnseitig gelegenen Armen 9' sind jeweils als Halbscharen ausgebildete Mischwerkzeuge 11 angebracht Am Mischbehälter 3 ist ein Flansch 12 befestigt, an den ein elektrischer Motor 13 angeflanscht ist. Der Wellenzapfen des Motors 13 trägt ein durch einen Rotationskörptr gebildetes Homogenisierwerkzeug 14. Die Durchdringungsprofilkurven 15 der pflugscharartigen Mischwerkzeuge 10 sind strichpunktiert in Fig.8 eingezeichnet. Die Erzeugende der Hüllkurve 16 des Rotationskörpers weist nur geringen Abstand zu den Durchdringungsprofilkurven 15 auf. Der Rotationskörper des Homogensierwerkzeugs ist gegebenenfalls mit Zerkleinerungswerkzeugen bis in die unmittelbare Nähe der Innenwand des Mischbehälters 3 besetzt.

Der Rotationskörper des Homogenisierwerkzeuges 14 ist mit einer dachartigen Abdeckung 19 versehen, wodurch verhindert wird, daß dann, wenn die Mischmaschine bei stillstehendem Homogenisierwerkzeug betrieben wird, sich der Innenraum des Homogenisierwerkzeuges mit Mischgut füllt, daß sich dadurch dem Mischprozeß entziehen würde.

Der Abstand der Hüllkurve 16 von den Durchdringungsprofilkurven 15, d. h. die Weite des Scherspaltes zwischen Homogenisierwerkzeug 14 und pflugscharartigen Mischwerkzeugen 10 ist mittels nicht dargestellter Einrichtung, z. B. mittels einer Keil- oder einer Exzenterverstellung einstellbar. Die Spaltweiteneinstellung kann entweder durch radiale Verstellung der Homogenisierwerkzeuge oder durch radiale Verstellung der Mischwerkzeuge erfolgen.

Bei der Ausführungsform nach Fig.9 ist an einem Arm 9 das pflugscharartige Mischwerkzeug 17 mit konvexen Scharflächen angebracht, während an einem anderen Mischarm 9" das Mischwerkzeug 1 mit konkaven Scharflächen angebracht ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mischmaschine mit an einer in einem Mischbehälter umlaufend angetriebenen Mischwerkswclle befestigten pflugscharartigen Mischwerkzeugen und mit Homogenisierwerkzeugen, die am Mischbehälter zwischen den Mischwerkzeugen benachbart zu deren Durchdringungsprofilkurven um eine zur Mischwerkswelle etwa senkrechte Achse hochtourig angetrieben angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Homogenisierwerkzeuge (14) über ihre wirksame Länge unter Belassung eines Scherspaltes der Durchdringungsprofilkurve (2, 15) der Mischwerkzeuge (1, 10, 17) sich anschmiegend ausgebildet sind.

2. Mischmaschine nach Anspruch >, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Homogenisierwerkzeuge (14) von der Durchdringungsprofilkurve (2, 15) der Mischwerkzeuge (1, 10, 17) feinfühlig einstellbar ist.

3. Mischmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Homogenisierwerkzeug (14) als ein mit feinkörnigen Reib-Schneid-Partikeln besetzter Rotationskörper ausgebildet ist.

4. Mischmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskörper des Honiogenisierwerkzeuges (14) mit Schneidzähnen besetzt ist.

5. Mischmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Homogenisierwerkzeug Reibstäbe, z. B. Rundstäbe, aufweist.

6. Mischmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Homogenisierwerkzeug scharfkantige Schneidstäbe aufweist.

7. Mischmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Homogenisierwerkzeug Schneidmesser aufweist.

8. Mischmaschine nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Homogenisierwerkzeug (14) zur Mitte des Mischbehälters (3) hin eine dachartige Abdeckung (19) aufweist.